Yer-hava ortamı (Şekil 7.2). Bu ortamın adı onun heterojenliğini gösterir. Sakinlerinden bazıları yalnızca karasal harekete uyarlanmıştır - sürünürler, koşarlar, atlarlar, tırmanırlar, yeryüzünün yüzeyine veya bitkilere yaslanırlar. Diğer hayvanlar havada hareket edebilir ve uçabilir. Bu nedenle yer-hava ortamı sakinlerinin hareket organları çeşitlidir. Vücut kaslarının çalışması sayesinde yerde hareket eder; panter, at, maymun dört uzvunu, örümcek sekiz uzvunu, güvercin ve kartal ise yalnızca iki arka uzvunu kullanır. Ön ayakları - kanatları - uçuşa uyarlanmıştır.

Yoğun vücut örtüleri kara hayvanlarının kurumasını önlemeye yardımcı olur: böceklerde ince örtü, kertenkelelerde pullar, kara yumuşakçalarında kabuklar, memelilerde deri. Kara hayvanlarının solunum organları vücut içinde gizli olduğundan ince yüzeyleri sayesinde suyun buharlaşması engellenir. Siteden materyal

Ilıman enlemlerdeki kara hayvanları, önemli sıcaklık dalgalanmalarına uyum sağlamak zorunda kalıyor. Ağaç gölgelerinde, yuvalarda sıcaktan kaçarlar. Memeliler, ağız epitelinden suyu buharlaştırarak (köpekler) veya terleyerek (insanlar) vücutlarını soğuturlar. Soğuk havaların yaklaşmasıyla hayvanların kürkleri kalınlaşır, deri altında yağ rezervleri birikir. Kışın, dağ sıçanları ve kirpi gibi bazıları kış uykusuna yatar ve bu da onların yiyecek eksikliğinden kurtulmalarına yardımcı olur. Kışın açlıktan kaçmak için bazı kuşlar (turnalar, sığırcıklar) daha sıcak iklimlere uçarlar.

Bu sayfada aşağıdaki konularda materyaller bulunmaktadır:

• Karasal hava habitatı özeti

• Kara-hava hayvanları, açıklama

• Kara hava hayvanları fotoğrafı

• Tanklar çevrimiçi hava ve kara sakinleri

• Udmurtya'daki kara-hava habitatındaki hayvanlar

Bu materyalle ilgili sorular:

Kara-hava ve su ortamlarında sınırlayıcı rol oynayan temel çevresel faktörlerin karşılaştırılması

Derleyen: A.S. Stepanovskikh. Kararname. operasyon S.176.

Zaman ve mekandaki sıcaklıktaki büyük dalgalanmaların yanı sıra iyi bir oksijen kaynağı, sabit vücut sıcaklığına (sıcak kanlı) sahip organizmaların ortaya çıkmasına neden oldu. İstikrarı korumak için İç ortam yer-hava ortamında yaşayan sıcakkanlı organizmalar ( karasal organizmalar), artan enerji maliyetleri gereklidir.

Yaşadığı yer karasal ortam ancak bu çevrenin en önemli çevresel faktörlerinin spesifik etkilerine uyum sağlayan bitki ve hayvanların yüksek düzeyde organizasyonuyla mümkündür.

Yerde- hava ortamı akım çevresel faktörler bir numarası var karakteristik özellikler: Diğer ortamlara göre daha yüksek ışık yoğunluğu, ortam koşullarına bağlı olarak sıcaklık ve nemde önemli dalgalanmalar coğrafi konum, mevsim ve günün saati.

Yer-hava habitatının genel özelliklerini ele alalım.

İçin gazlı yaşam alanı organizmaların solunum, su değişimi, hareket ve yaşam tarzı özelliklerini belirleyen düşük nem, yoğunluk ve basınç değerleri, yüksek oksijen içeriği ile karakterize edilir. Hava ortamının özellikleri karada yaşayan hayvanların ve bitkilerin vücut yapısını, fizyolojik ve davranışsal özelliklerini etkiler ve ayrıca diğer çevresel faktörlerin etkisini güçlendirir veya zayıflatır.

Havanın gaz bileşimi hem gün boyunca hem de yılın farklı dönemlerinde nispeten sabittir (oksijen - %21, nitrojen - %78, karbondioksit - %0,03). Bunun nedeni atmosferik katmanların yoğun karışımıdır.

Oksijenin organizmalar tarafından dış ortamdan emilmesi, vücudun tüm yüzeyinde (protozoalarda, solucanlarda) veya özel solunum organlarında - trakea (böceklerde), akciğerlerde (omurgalılarda) meydana gelir. Sürekli oksijen eksikliği koşullarında yaşayan organizmalar uygun adaptasyonlara sahiptir: kanın oksijen kapasitesinde artış, daha sık ve daha derin solunum hareketleri, büyük akciğer kapasitesi (yüksek dağlarda yaşayanlarda, kuşlarda).

Doğadaki birincil biyojenik element karbonun en önemli ve baskın formlarından biri karbondioksittir (karbon dioksit). Atmosferin toprağa yakın katmanları genellikle ağaç taçları seviyesindeki katmanlara göre karbondioksit bakımından daha zengindir ve bu, orman örtüsü altında yaşayan küçük bitkilerin ışık eksikliğini bir dereceye kadar telafi eder.

Karbondioksit atmosfere esas olarak aşağıdakilerin bir sonucu olarak girer: doğal süreçler(hayvanların ve bitkilerin solunumu. Yanma süreçleri, volkanik patlamalar, topraktaki mikroorganizmaların ve mantarların aktivitesi) ve insanın ekonomik faaliyeti (ısı ve enerji mühendisliği alanında, endüstriyel işletmelerde ve ulaşımda yanıcı maddelerin yanması). Atmosferdeki karbondioksit miktarı gün boyunca ve mevsimlere göre değişir. Günlük değişiklikler bitki fotosentezinin ritmiyle, mevsimsel değişiklikler ise başta toprak mikroorganizmaları olmak üzere organizmaların solunum yoğunluğuyla ilişkilidir.

Düşük hava yoğunluğu düşük kaldırma kuvvetine neden olur ve bu nedenle karasal organizmalar sınırlı boyut ve kütleye sahiptir ve kendilerine ait destek sistemi, vücudu destekliyor. Bitkilerde bunlar çeşitli mekanik dokulardır ve hayvanlarda katı veya (daha az sıklıkla) hidrostatik iskelettir. Birçok karasal organizma türü (böcekler ve kuşlar) uçmaya adapte olmuştur. Ancak organizmaların büyük çoğunluğu için (mikroorganizmalar hariç), havada kalmak yalnızca yerleşmek veya yiyecek aramakla ilişkilidir.

Hava yoğunluğu aynı zamanda karadaki nispeten düşük basınçla da ilişkilidir. Yer-hava ortamı düşük atmosferik basınç ve düşük hava yoğunluğu, bu nedenle en aktif olarak uçan böcekler ve kuşlar alt bölgeyi işgal eder - 0...1000 m Bununla birlikte, hava ortamının bireysel sakinleri 4000...5000 m (kartallar, akbabalar) rakımlarda kalıcı olarak yaşayabilirler.

Hareketlilik hava kütleleri atmosferin hızla karışmasını ve oksijen ve karbondioksit gibi çeşitli gazların Dünya yüzeyi boyunca eşit dağılımını sağlar. Atmosferin alt katmanlarında dikey (yükselen ve alçalan) ve yatay hava kütlelerinin hareketi değişen güç ve yöne sahiptir. Bu hava hareketliliği sayesinde bir dizi organizmanın pasif uçuşu mümkündür: sporlar, polenler, bitki tohumları ve meyveleri, küçük böcekler, örümcekler vb.

Işık modu ulaşan toplam güneş ışınımının yarattığı yeryüzü. Karasal organizmaların morfolojik, fizyolojik ve diğer özellikleri, belirli bir habitatın ışık koşullarına bağlıdır.

Yer-hava ortamının hemen her yerindeki ışık koşulları organizmalar için elverişlidir. Ana rol Burada rol oynayan aydınlatmanın kendisi değil, toplam güneş ışınımı miktarıdır. Tropikal bölgede toplam radyasyon yıl boyunca sabittir, ancak ılıman enlemlerde gündüz saatlerinin uzunluğu ve güneş radyasyonunun yoğunluğu yılın zamanına bağlıdır. Atmosferin şeffaflığı ve güneş ışığının geliş açısı da büyük önem taşıyor. Gelen fotosentetik olarak aktif radyasyonun% 6-10'u çeşitli bitkilerin yüzeyinden yansıtılır (Şekil 9.1). Şekildeki sayılar, bitki topluluğunun üst sınırındaki toplam değerin yüzdesi olarak güneş ışınımının göreceli değerini göstermektedir. Farklı olarak hava koşulları Atmosferin üst sınırına ulaşan güneş ışınımının %40...70'i Dünya yüzeyine ulaşır. Ağaçlar, çalılar ve bitkiler bölgeyi gölgeliyor ve özel bir mikro iklim oluşturarak güneş ışınımını zayıflatıyor.

Pirinç. 9.1. Güneş radyasyonunun zayıflaması (%):

a - nadir olarak Çam ormanı; b - mısır mahsullerinde

Bitkilerde yoğunluğa doğrudan bir bağımlılık vardır. ışık modu: İklim ve toprak koşullarının izin verdiği yerlerde, belirli bir habitatın ışık koşullarına uyum sağlayarak büyürler. Aydınlatma seviyesine göre tüm bitkiler üç gruba ayrılır: ışığı seven, gölgeyi seven ve gölgeye dayanıklı. Işığı seven ve gölgeyi seven bitkiler, ekolojik optimum aydınlatma değerinde farklılık gösterir (Şekil 9.2).

Işığı seven bitkiler- Optimum yaşam aktivitesi tam güneş ışığı koşullarında gözlenen açık, sürekli aydınlatılan habitat bitkileri (bozkır ve çayır otları, tundra ve yayla bitkileri, kıyı bitkileri, çoğu kültür bitkisi) Açık zemin, birçok yabani ot).

Pirinç. 9.2. Üç tür bitkinin ışığa karşı tutumunun ekolojik optimumları: 1-gölgeyi seven; 2 - ışığı seven; 3 - gölgeye dayanıklı

Gölgeyi seven bitkiler- yalnızca güçlü gölgeleme koşullarında yetişen, güçlü ışık koşullarında büyümeyen bitkiler. Evrim sürecinde, bu bitki grubu, karmaşık bitki topluluklarının alt gölgeli katmanlarının karakteristik koşullarına adapte oldu - koyu iğne yapraklı ve yaprak döken ormanlar, nemli tropikal ormanlar ve benzeri. Bu bitkilerin gölgeyi seven doğası genellikle yüksek su gereksinimiyle birleştirilir.

Gölgeye dayanıklı bitkiler Tam ışık altında daha iyi büyür ve gelişirler, ancak farklı seviyedeki karanlık koşullarına uyum sağlayabilirler.

Hayvan dünyasının temsilcilerinin bitkilerde gözlenen ışık faktörüne doğrudan bağımlılığı yoktur. Bununla birlikte hayvanların yaşamındaki ışık, uzaydaki görsel yönelimde önemli bir rol oynar.

Güçlü bir faktör düzenleyici yaşam döngüsü Bazı hayvanlar gündüz saatlerinin uzunluğuna (fotoperiyod) göre belirlenir. Fotoperiyot tepkisi organizmaların aktivitesini mevsimlerle senkronize eder. Örneğin birçok memeli, kış uykusu soğuk havaların başlamasından çok önce ve göçmen kuşlar Zaten yaz sonunda güneye uçuyorlar.

Sıcaklık karada yaşayanların yaşamlarında hidrosferde yaşayanlara göre çok daha büyük bir rol oynar, çünkü ayırt edici özellik Kara-hava ortamı çok çeşitli sıcaklık dalgalanmalarına sahiptir. Sıcaklık rejimi, zaman ve mekandaki önemli dalgalanmalarla karakterize edilir ve biyokimyasal süreçlerin aktivitesini belirler. Bitki ve hayvanların biyokimyasal ve morfofizyolojik adaptasyonları, organizmaları sıcaklık dalgalanmalarının olumsuz etkilerinden korumak için tasarlanmıştır.

Her türün kendisi için en uygun sıcaklık değerleri aralığı vardır; buna sıcaklık denir türün optimumu. Tercih edilen sıcaklık değerleri aralıkları arasındaki fark farklı şekillerçok büyük. Karasal organizmalar, hidrosferin sakinlerinden daha geniş bir sıcaklık aralığında yaşar. Çoğunlukla habitatlar eurytermik türler çeşitli iklim bölgelerinde güneyden kuzeye doğru uzanır. Örneğin, gri kurbağa Kuzey Afrika'dan Afrika'ya kadar uzanan alanda yaşar. Kuzey Avrupa. Eurythermal hayvanlar arasında birçok böcek, amfibi ve memeliler (tilki, kurt, puma vb.) bulunur.

Uzun süreli hareketsiz ( gizli) bazı bakterilerin sporları, sporlar ve bitki tohumları gibi organizma formları önemli ölçüde farklı sıcaklıklara dayanabilir. Uygun koşullar ve yeterli beslenme ortamı sağlandıktan sonra bu hücreler tekrar aktif hale gelebilir ve çoğalmaya başlayabilir. Vücudun tüm hayati süreçlerinin askıya alınmasına denir ara verilmiş animasyon. Organizmalar, hücrelerindeki makromoleküllerin yapısı bozulmazsa, askıya alınmış bir animasyon durumundan normal aktiviteye dönebilir.

Sıcaklık bitkilerin büyüme ve gelişmesini doğrudan etkiler. Hareketsiz organizmalar olan bitkilerin, büyüdükleri yerlerde oluşan sıcaklık rejiminde var olmaları gerekir. Sıcaklık koşullarına uyum derecesine göre tüm bitki türleri aşağıdaki gruplara ayrılabilir:

- dona dayanıklı- bölgelerde yetişen bitkiler mevsimsel iklim, soğuk kışlarla. Sırasında Şiddetli donlar ağaçların ve çalıların yer üstü kısımları donar, ancak canlı kalır, hücrelerinde ve dokularında suyu bağlayan maddeleri (çeşitli şekerler, alkoller, bazı amino asitler) biriktirir;

- donmaya dayanıklı olmayan- taşıyan bitkiler Düşük sıcaklık ancak dokularda buz oluşmaya başlar başlamaz ölüyor (bazı yaprak dökmeyen subtropikal türler);

- soğuğa dayanıklı olmayan- suyun donma noktasının üzerindeki sıcaklıklarda ciddi şekilde hasar gören veya ölen bitkiler (tropikal yağmur ormanı bitkileri);

- termofilik- +60 ° C'ye kadar yarım saatlik ısıtmayı tolere edebilen güçlü güneş ışığına (güneş radyasyonu) sahip kuru habitat bitkileri (bozkır bitkileri, savanlar, kuru subtropik bitkiler);

- pirofitler- Sıcaklık kısa süreliğine yüzlerce santigrat dereceye yükseldiğinde yangına dayanıklı bitkiler. Bunlar savan bitkileri, kuru, sert yapraklı ormanlardır. İç dokuları güvenilir bir şekilde koruyan, yangına dayanıklı maddelerle emprenye edilmiş kalın bir kabuğa sahiptirler. Pirofitlerin meyveleri ve tohumları, ateşe maruz kaldığında çatlayan, tohumların toprağa nüfuz etmesine yardımcı olan kalın, odunsu kabuklara sahiptir.

Bitkilerle karşılaştırıldığında hayvanlar, sıcaklığı (kalıcı veya geçici) düzenleme konusunda daha çeşitli bir yeteneğe sahiptir. kendi bedeni. Hayvanların (memeliler ve kuşlar) sıcaklık dalgalanmalarına karşı önemli adaptasyonlarından biri, daha yüksek hayvanların çevresel sıcaklık koşullarından nispeten bağımsız olması nedeniyle vücudu ısıyla düzenleme yeteneği, sıcakkanlılığıdır.

Hayvanlar aleminde organizmaların vücut büyüklüğü ve oranı ile yaşadıkları ortamın iklim koşulları arasında bir bağlantı vardır. Bir tür veya yakın akraba türlerden oluşan homojen bir grup içinde, daha soğuk bölgelerde daha büyük vücut boyutlarına sahip hayvanlar yaygındır. Hayvan ne kadar büyük olursa, sabit bir sıcaklığı koruması da o kadar kolay olur. Böylece, penguenlerin temsilcileri arasında en küçük penguen - Galapagos pengueni - ekvator bölgelerinde ve en büyüğü - imparator penguen - Antarktika'nın anakara bölgesinde yaşar.

Nem Nem eksikliği kara-hava ortamının en önemli özelliklerinden biri olduğundan karada önemli bir sınırlayıcı faktör haline gelir. Karasal organizmalar sürekli olarak su kaybı sorunuyla karşı karşıyadır ve periyodik su teminine ihtiyaç duyarlar. Karasal organizmaların evrimi sırasında nemin elde edilmesi ve korunmasına yönelik karakteristik adaptasyonlar geliştirildi.

Nem rejimi yağış, toprak ve hava nemi ile karakterize edilir. Nem eksikliği, yaşamın kara-hava ortamının en önemli özelliklerinden biridir. Ekolojik açıdan bakıldığında su, miktarı güçlü dalgalanmalara maruz kaldığı için karasal habitatlarda sınırlayıcı bir faktör görevi görmektedir. Karadaki nem rejimleri çeşitlilik gösterir: havanın su buharı ile tamamen ve sürekli doygunluğundan (tropikal bölge), çöllerin kuru havasındaki nemin neredeyse tamamen yokluğuna kadar.

Bitki organizmaları için ana su kaynağı topraktır.

Bitkiler topraktaki nemi kökleriyle absorbe etmenin yanı sıra, hafif yağmurlar, sisler ve havadaki buhar halindeki nem şeklinde düşen suyu da absorbe etme özelliğine sahiptir.

Bitki organizmaları, terleme, yani suyun bitki yüzeyinden buharlaşması sonucu emilen suyun çoğunu kaybederler. Bitkiler ya suyu depolayıp buharlaşmayı önleyerek (kaktüsler) ya da bitki organizmasının toplam hacmindeki yer altı kısımlarının (kök sistemleri) oranını artırarak kendilerini dehidrasyondan korurlar. Belirli nem koşullarına uyum derecesine göre tüm bitkiler gruplara ayrılır:

- hidrofitler- serbestçe büyüyen ve yüzen kara ve su bitkileri su ortamı(rezervuarların kıyısındaki kamışlar, bataklık kadife çiçeği ve bataklıklardaki diğer bitkiler);

- higrofitler- sürekli yüksek neme sahip bölgelerdeki karasal bitkiler (tropik ormanların sakinleri - epifitik eğrelti otları, orkideler vb.)

- kserofitler- toprak ve havadaki nem içeriğindeki önemli mevsimsel dalgalanmalara uyum sağlayan karasal bitkiler (bozkır, yarı çöl ve çöl sakinleri - saksaul, deve dikeni);

- mezofitler- higrofitler ve kserofitler arasında ara pozisyonda bulunan bitkiler. En yaygın mezofitler orta derecededir. ıslak alanlar(huş ağacı, üvez, birçok çayır ve orman otu vb.).

Hava ve iklim özellikleri sıcaklık, hava nemi, bulutluluk, yağış, rüzgar gücü ve yönü vb. konulardaki günlük, mevsimsel ve uzun vadeli dalgalanmalarla karakterize edilir. karasal çevrede yaşayanların yaşam koşullarının çeşitliliğini belirler. İklim özellikleri bölgenin coğrafi koşullarına bağlıdır, ancak organizmaların yakın yaşam alanlarının mikro iklimi genellikle daha önemlidir.

Yer-hava ortamında yaşam koşulları, varlığı nedeniyle karmaşıktır. Hava değişiklikleri. Hava durumu, alt atmosferin yaklaşık 20 km yüksekliğe (troposfer sınırı) kadar sürekli değişen durumudur. Hava değişkenliği, hava sıcaklığı ve nemi, bulutluluk, yağış, rüzgar gücü ve yönü vb. gibi çevresel faktörlerdeki sürekli bir değişikliktir.

Uzun vadeli hava rejimi karakterize eder bölgenin iklimi. İklim kavramı yalnızca meteorolojik parametrelerin (hava sıcaklığı, nem, toplam güneş ışınımı vb.) aylık ortalama ve yıllık ortalama değerlerini değil, aynı zamanda bunların günlük, aylık ve yıllık değişim kalıplarını ve bunların sıklık. Başlıca iklim faktörleri sıcaklık ve nemdir. Bitki örtüsünün iklim faktörlerinin düzeyi üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğu unutulmamalıdır. Böylece orman örtüsü altında havanın nemi her zaman daha yüksektir ve sıcaklık dalgalanmaları açık alanlara göre daha azdır. Bu mekanların ışık rejimi de farklılık göstermektedir.

Toprak havanın sağlayamadığı organizmalar için sağlam bir destek görevi görür. Ayrıca, kök sistem bitkilere topraktaki temel mineral bileşiklerinin sulu çözeltilerini sağlar. Kimyasal ve fiziki ozellikleri toprak.

Arazi karasal organizmalar için çeşitli yaşam koşulları yaratır, mikro iklimi belirler ve organizmaların serbest dolaşımını sınırlandırır.

Toprağın etkisi iklim koşulları organizmalar üzerinde karakteristik oluşumuna yol açtı doğal alanlar - biyomlar. Ana karasal ekosistemlere karşılık gelen en büyük karasal ekosistemlere verilen addır. iklim bölgeleri Toprak. Büyük biyomların özellikleri öncelikle içerdikleri bitki organizmalarının gruplandırılmasıyla belirlenir. Fiziksel-coğrafi bölgelerin her biri belirli ısı ve nem oranları, su ve ışık koşulları, toprak tipi, hayvan grupları (fauna) ve bitki (flora) ile karakterize edilir. Biyomların coğrafi dağılımı doğası gereği enlemseldir ve ekvatordan kutuplara kadar iklim faktörlerindeki (sıcaklık ve nem) değişikliklerle ilişkilidir. Aynı zamanda her iki yarıküredeki çeşitli biyomların dağılımında da belli bir simetri vardır. Dünyanın ana biyomları: tropik bir orman tropik savan, çöl, ılıman bozkır, ılıman yaprak döken orman, iğne yapraklı orman(tayga), tundra, kutup çölü.

Toprak yaşam ortamı. İncelediğimiz dört yaşam ortamı arasında toprak, biyosferin canlı ve cansız bileşenleri arasındaki yakın bağlantıyla öne çıkıyor. Toprak sadece organizmaların yaşam alanı değil, aynı zamanda onların yaşamsal faaliyetlerinin de bir ürünüdür. Toprağın, iklim faktörlerinin ve organizmaların, özellikle bitkilerin ana kaya üzerindeki, yani yer kabuğunun üst katmanındaki mineral maddeler (kum, kil, taşlar) üzerindeki birleşik etkisinin bir sonucu olarak ortaya çıktığı düşünülebilir. , vesaire.).

Yani toprak, üstte yer alan madde tabakasıdır. kayalar Bir kaynak materyalden (altta yatan bir mineral substrat) ve organizmaların ve onların metabolik ürünlerinin, değiştirilmiş kaynak materyalin küçük parçacıklarıyla karıştırıldığı bir organik katkı maddesinden oluşur. Toprak yapısı ve gözeneklilik büyük ölçüde erişilebilirliği belirler besinler bitkiler ve toprak hayvanları.

Toprak dört önemli yapısal bileşen içerir:

Mineral bazlı (%50...60) genel kompozisyon toprak);

Organik madde (%10'a kadar);

Hava (%15...25);

Su (%25...35).

Ölü organizmaların veya bunların parçalarının (düşen yapraklar gibi) ayrışmasıyla oluşan toprak organik maddesine denir. humus Toprağın en üst verimli katmanını oluşturur. Toprağın en önemli özelliği olan verimliliği humus tabakasının kalınlığına bağlıdır.

Her toprak tipi belirli bir duruma karşılık gelir hayvan dünyası ve bazı bitki örtüsü. Toprak organizmalarının birleşimi, humus oluşumu da dahil olmak üzere topraktaki maddelerin sürekli dolaşımını sağlar.

Toprak habitatı, onu su ve kara-hava ortamlarına yaklaştıran özelliklere sahiptir. Su ortamında olduğu gibi topraklarda da sıcaklık dalgalanmaları küçüktür. Değerlerinin genlikleri derinlik arttıkça hızla bozulur. Aşırı nem veya karbondioksit ile oksijen eksikliği olasılığı artar. Yer-hava habitatıyla benzerlik, havayla dolu gözeneklerin varlığıyla ortaya çıkar. İLE belirli özellikler yalnızca toprağın doğasında olan yüksek yoğunluktur. Organizmalar ve onların metabolik ürünleri toprak oluşumunda önemli bir rol oynar. Toprak, biyosferin canlı organizmalara en doymuş kısmıdır.

Toprak ortamında sınırlayıcı faktörler genellikle ısı eksikliği ve nem eksikliği veya fazlalığıdır. Sınırlayıcı faktörler aynı zamanda oksijen eksikliği veya karbondioksit fazlalığı da olabilir. Birçok toprak organizmasının yaşamı boyutlarıyla yakından ilişkilidir. Bazıları toprakta serbestçe hareket ederken, diğerleri hareket etmek ve yiyecek aramak için toprağı gevşetmeye ihtiyaç duyar.

Kontrol soruları ve görevler

1. Ekolojik bir alan olarak yer-hava ortamının özelliği nedir?

2. Organizmaların karadaki yaşam için ne gibi adaptasyonları vardır?

3. En önemli çevresel faktörleri adlandırın

karasal organizmalar.

4. Özellikleri açıklayın toprak ortamı bir yaşam alanı.

Kara-hava ortamının bir özelliği de burada yaşayan organizmaların, gazların bileşiklerinden ziyade karışımı olan havayla çevrili olmasıdır. Çevresel bir faktör olarak hava, sabit bir bileşimle karakterize edilir; %78,08 nitrojen, yaklaşık %20,9 oksijen, yaklaşık %1 argon ve %0,03 karbondioksit içerir. Karbondioksit ve sudan sentezlenir organik madde ve oksijen açığa çıkar. Solunum sırasında fotosentezin tersi olan bir reaksiyon meydana gelir - oksijen tüketimi. Oksijen, yaklaşık 2 milyar yıl önce, aktif volkanik aktivite sırasında gezegenimizin yüzeyinin oluşumunun gerçekleştiği Dünya'da ortaya çıktı. Son 20 milyon yılda oksijen içeriğinde kademeli bir artış meydana geldi. Kalkınma bunda önemli rol oynadı bitki örtüsü kara ve okyanus. Hava olmadan ne bitkiler, ne hayvanlar, ne de aerobik mikroorganizmalar var olabilir. Bu ortamdaki hayvanların çoğu katı bir alt tabaka olan toprak üzerinde hareket eder. Gaz halindeki bir yaşam ortamı olarak hava, düşük nem, yoğunluk ve basıncın yanı sıra yüksek oksijen içeriği ile karakterize edilir. Yer-hava ortamında etkili olan çevresel faktörler bir dizi spesifik özellik bakımından farklılık gösterir: Buradaki ışık diğer ortamlara göre daha yoğundur, sıcaklık daha büyük dalgalanmalara uğrar, nem coğrafi konuma, mevsime ve günün saatine bağlı olarak önemli ölçüde değişir.

Hava ortamına uyarlamalar.

Havada yaşayanlar arasında en spesifik olanı elbette uçan formlardır. Zaten vücudun görünüşünün özellikleri onun uçuşa adaptasyonunun fark edilmesini mümkün kılıyor. Her şeyden önce bu, vücudunun şekliyle kanıtlanıyor.

Vücut Şekli:

• · vücudun düzene sokulması (kuş),
• · Havada destek sağlayacak uçakların varlığı (kanatlar, paraşüt),
• · hafif tasarım (içi boş kemikler),
• · Uçuş için kanatların ve diğer cihazların varlığı (örneğin, uçan zarlar),
• · uzuvların hafifletilmesi (kısalması, kas kütlesinin azalması).

Koşan hayvanlar da gelişiyor ayırt edici özellikleri, iyi bir koşucuyu tanımak kolaydır ve eğer atlayarak hareket ediyorsa, o zaman bir atlayıcıdır:

• · güçlü ama hafif uzuvlar (at),
• ayak parmaklarının azaltılması (at, antilop),
• · çok güçlü arka bacaklar ve kısaltılmış ön bacaklar (tavşan, kanguru),
• · ayak parmaklarında koruyucu azgın toynaklar (toynaklılar, nasırlar).

Tırmanan organizmaların çeşitli adaptasyonları vardır. Bitkilerde ve hayvanlarda ortak olabilirler veya farklı olabilirler. Tırmanma için benzersiz bir vücut şekli de kullanılabilir:

• · İlmekleri tırmanırken destek görevi görebilecek ince uzun bir gövde (yılan, asma),
• · uzun, esnek kavrayıcı veya tutunan uzuvlar ve muhtemelen aynı kuyruk (maymunlar);
• · vücut büyümeleri - antenler, kancalar, kökler (bezelye, böğürtlen, sarmaşık);
• · uzuvlarda keskin pençeler veya uzun, kavisli pençeler veya güçlü kavrayıcı parmaklar (sincap, tembel hayvan, maymun);
• · güçlü uzuv kasları, vücudu yukarı çekmenize ve daldan dala (orangutan, şebeğe) atmanıza olanak tanır.

Bazı organizmalar aynı anda ikiye uyum sağlama konusunda tuhaf bir evrensellik kazanmıştır. Tırmanma formlarında tırmanma ve uçuş özelliklerinin bir kombinasyonu da mümkündür. Birçoğu tırmanarak yapabilir uzun ağaç uzun atlamalar ve uçuşlar yapın. Bunlar aynı habitatın sakinleri arasındaki benzer adaptasyonlardır. Hızlı koşma ve uçma yeteneğine sahip hayvanların sıklıkla bu adaptasyonların her ikisini de aynı anda taşıdıkları görülür.

Bir organizmada çeşitli ortamlardaki yaşama uyum sağlayan özelliklerin kombinasyonları vardır. Tüm amfibiler bu tür paralel adaptasyon dizilerini taşırlar. Tamamen suda yüzen bazı organizmaların da uçuş için uyarlamaları vardır. Uçan balıkları ve hatta kalamarları hatırlayalım. Bir çevre sorununu çözmek için farklı uyarlamalar kullanılabilir. Dolayısıyla ayılar ve kutup tilkilerinde ısı yalıtımının yolu kalın kürk ve koruyucu renklendirmedir. Koruyucu renklendirme sayesinde organizmanın ayırt edilmesi zorlaşır ve dolayısıyla yırtıcı hayvanlardan korunur. Kum veya zemin üzerine bırakılan kuş yumurtaları, çevredeki toprağın rengine benzer şekilde gri ve kahverengi lekeler içerir. Yırtıcı hayvanların yumurtalara erişemediği durumlarda genellikle renksizdirler. Kelebek tırtıllar genellikle yeşil, yaprak renginde veya koyu, ağaç kabuğu veya toprak rengindedir. Çöl hayvanları genellikle sarı-kahverengi veya kumlu-sarı renktedir. Tek renkli koruyucu renk, hem böceklerin (çekirgeler) hem de küçük kertenkelelerin yanı sıra büyük toynaklı hayvanların (antilop) ve yırtıcı hayvanların (aslan) karakteristiğidir. Vücutta değişen açık ve koyu çizgiler ve lekeler şeklinde koruyucu renklenmenin parçalanması. Vücuttaki şeritlerin çevredeki ışık ve gölge değişimiyle çakışması nedeniyle zebraları ve kaplanları 50 - 40 m mesafede bile görmek zordur. Ayırıcı renklenme, vücut hatları fikrini bozarken, korkutucu (uyarıcı) renklenme de organizmaların düşmanlardan korunmasını sağlar. Parlak renklendirme genellikle zehirli hayvanların karakteristik özelliğidir ve yırtıcıları, saldırılarının nesnesinin yenmez olduğu konusunda uyarır. Uyarı renklendirmesinin etkinliği, çok ilginç bir taklit olgusuna yol açtı - taklit. Eklembacaklılarda (böcekler, yengeçler), yumuşakçalarda kabuklar, timsahlarda pullar, armadillolarda ve kaplumbağalarda sert bir kitin örtüsü şeklindeki oluşumlar onları birçok düşmandan iyi korur. Kirpi ve kirpi tüyleri de aynı amaca hizmet eder. Hareket aparatlarının iyileştirilmesi, gergin sistem Yırtıcı hayvanlarda duyu organları, saldırı araçlarının geliştirilmesi. Böceklerin kimyasal duyu organları son derece hassastır. Erkek çingene güveleri, dişilerinin koku bezlerinin kokusuna 3 km kadar mesafeden çekilirler. Bazı kelebeklerde tat alıcılarının duyarlılığı, insan dilindeki alıcıların duyarlılığından 1000 kat daha fazladır. Baykuşlar gibi gece yırtıcılarının karanlıkta mükemmel bir görüşü vardır. Bazı yılanların iyi gelişmiş termolokasyon yetenekleri vardır. Sıcaklık farkı yalnızca 0,2 °C ise uzaktaki nesneleri ayırt edebilirler.

Karadaki yaşam, yalnızca yüksek düzeyde organize olmuş canlı organizmalarda mümkün olduğu ortaya çıkan adaptasyonları gerektiriyordu. Karasal hava ortamı yaşam için daha zordur; yüksek oksijen içeriği, düşük miktarda su buharı, düşük yoğunluk vb. ile karakterize edilir. Bu, canlıların nefes alma, su değişimi ve hareket koşullarını büyük ölçüde değiştirdi.

Düşük hava yoğunluğu, düşük kaldırma kuvvetini ve önemsiz desteği belirler. Hava ortamındaki organizmalar, vücudu destekleyen kendi destek sistemine sahip olmalıdır: bitkiler - çeşitli mekanik dokular, hayvanlar - katı veya hidrostatik bir iskelet. Ek olarak, havanın tüm sakinleri, onlara bağlanma ve destek için hizmet eden dünya yüzeyiyle yakından bağlantılıdır.

Düşük hava yoğunluğu harekete karşı düşük direnç sağlar. Bu nedenle birçok kara hayvanı uçma yeteneği kazandı. Başta böcekler ve kuşlar olmak üzere karadaki hayvanların %75'i aktif uçuşa adapte olmuştur.

Havanın hareketliliği ve atmosferin alt katmanlarında bulunan hava kütlelerinin dikey ve yatay akışları sayesinde organizmaların pasif uçuşu mümkün olmaktadır. Bu bağlamda, birçok tür hava akımlarının yardımıyla anemokory - dağılma geliştirmiştir. Anemokory, bitki sporlarının, tohumlarının ve meyvelerinin, protozoan kistlerinin, küçük böceklerin, örümceklerin vb. karakteristiğidir. Hava akımlarıyla pasif olarak taşınan organizmaların tümüne aeroplankton denir.

Karasal organizmalar, düşük hava yoğunluğu nedeniyle nispeten düşük basınç koşullarında yaşarlar. Normalde 760 mmHg'dir. Yükseklik arttıkça basınç azalır. Düşük basınç, türlerin dağlardaki dağılımını sınırlayabilir. Omurgalılar için yaşamın üst sınırı yaklaşık 60 mm'dir. Basınçtaki bir azalma, solunum hızındaki artışa bağlı olarak oksijen arzında bir azalmaya ve hayvanların dehidrasyonuna neden olur. Daha yüksek bitkiler dağlarda yaklaşık olarak aynı ilerleme sınırlarına sahiptir. Bitki örtüsü sınırının üzerindeki buzullarda bulunabilen eklembacaklılar biraz daha dayanıklıdır.

Havanın gaz bileşimi. Karasal organizmaların varlığı için hava ortamının fiziksel özelliklerinin yanı sıra özellikleri de oldukça önemlidir. Kimyasal özellikler. Havanın gaz bileşimi zemin katmanı Atmosfer, ana bileşenlerin içeriği (azot - %78,1, oksijen - %21,0, argon - %0,9, karbondioksit - hacmin %0,003'ü) açısından oldukça homojendir.

Yüksek oksijen içeriği, birincil su organizmalarına kıyasla karasal organizmalarda metabolizmanın artmasına katkıda bulunmuştur. Hayvan homeotermisi, vücuttaki oksidatif süreçlerin yüksek verimliliğine dayanarak karasal bir ortamda ortaya çıktı. Oksijen, havadaki sürekli yüksek içeriği nedeniyle karasal ortamda yaşamı sınırlayıcı bir faktör değildir.

Karbondioksit içeriği, havanın yüzey katmanının belirli bölgelerinde oldukça önemli sınırlar dahilinde değişebilir. CO ile artan hava doygunluğu? volkanik aktivite alanlarında, kaplıcaların yakınında ve bu gazın diğer yer altı çıkışlarında meydana gelir. Yüksek konsantrasyonlarda karbondioksit toksiktir. Doğada bu tür konsantrasyonlar nadirdir. Düşük CO 2 içeriği fotosentez sürecini engeller. Kapalı toprak koşullarında karbondioksit konsantrasyonunu artırarak fotosentez hızını artırabilirsiniz. Bu sera ve sera çiftçiliği uygulamalarında kullanılmaktadır.

Hava nitrojeni, karasal çevrenin çoğu sakini için inert bir gazdır, ancak bazı mikroorganizmalar (nodül bakterileri, nitrojen bakterileri, mavi-yeşil algler vb.) onu bağlama ve maddelerin biyolojik döngüsüne dahil etme yeteneğine sahiptir.

Nem eksikliği, yaşamın kara-hava ortamının temel özelliklerinden biridir. Karasal organizmaların tüm evrimi, nemi elde etme ve korumaya yönelik bir adaptasyon belirtisi altındaydı. Karadaki nem rejimleri çok çeşitlidir - tropiklerin bazı bölgelerinde havanın su buharıyla tamamen ve sürekli doygunluğundan çöllerin kuru havasında neredeyse tamamen yokluğuna kadar. Atmosferdeki su buharının içeriğinde de önemli günlük ve mevsimsel değişkenlikler vardır. Karasal organizmaların su temini aynı zamanda yağış rejimine, rezervuarların varlığına, toprak nem rezervlerine, pound sularının yakınlığına vb. de bağlıdır.

Bu, karasal organizmalarda çeşitli su temini rejimlerine adaptasyonun gelişmesine yol açtı.

Sıcaklık koşulları. Bir sonraki ayırt edici özellik hava-yer ortamıönemli sıcaklık dalgalanmaları vardır. Karasal alanların çoğunda günlük ve yıllık sıcaklık aralıkları onlarca derecedir. Karada yaşayanlar arasında ortamdaki sıcaklık değişimlerine karşı direnç, yaşamlarının gerçekleştiği belirli habitatlara bağlı olarak çok farklıdır. Ancak genel olarak karasal organizmalar suda yaşayan organizmalara göre çok daha fazla euritermiktir.

Yer-hava ortamındaki yaşam koşulları, hava değişikliklerinin varlığı nedeniyle daha da karmaşık hale gelir. Hava durumu - yaklaşık 20 km yüksekliğe (troposfer sınırı) kadar yüzeydeki atmosferin sürekli değişen koşulları. Hava değişkenliği, sıcaklık, hava nemi, bulutluluk, yağış, rüzgar gücü ve yönü vb. gibi çevresel faktörlerin kombinasyonundaki sürekli bir değişiklikle kendini gösterir. Uzun vadeli hava rejimi bölgenin iklimini karakterize eder. “İklim” kavramı, meteorolojik olayların sadece ortalama değerlerini değil aynı zamanda yıllık ve günlük döngülerini, ondan sapmalarını ve sıklıklarını da içerir. İklim, bölgenin coğrafi koşullarına göre belirlenir. Ana iklim faktörleri - sıcaklık ve nem - yağış miktarı ve havanın su buharına doygunluğu ile ölçülür.

Çoğu karasal organizma için, özellikle de küçük olanlar için, bölgenin iklimi, onların yakın yaşam alanlarının koşulları kadar önemli değildir. Çoğu zaman, yerel çevresel unsurlar (rahatlama, maruz kalma, bitki örtüsü vb.), belirli bir bölgedeki sıcaklık, nem, ışık, hava hareketi rejimini, bölgenin iklim koşullarından önemli ölçüde farklı olacak şekilde değiştirir. Havanın yüzey katmanında gelişen bu tür iklim değişikliklerine mikro iklim adı verilmektedir. Her bölgede mikro iklim çok çeşitlidir. Çok küçük alanların mikro iklimleri tanımlanabilir.

Yer-hava ortamının ışık rejiminin de bazı özellikleri vardır. Buradaki ışık yoğunluğu ve miktarı en yüksektir ve suda veya toprakta olduğu gibi yeşil bitkilerin ömrünü pratik olarak sınırlamaz. Karada aşırı derecede ışığı seven türler bulunabilir. Gündüz ve hatta gece aktivitesi olan kara hayvanlarının büyük çoğunluğu için görme, ana yönlendirme yöntemlerinden biridir. Karada yaşayan hayvanlarda av ararken görme önemlidir; hatta birçok türün renkli görüşü bile vardır. Bu bağlamda mağdurlar savunma tepkisi, kamuflaj ve uyarı renklendirmesi, taklitçilik vb. gibi uyarlanabilir özellikler geliştirirler. sen suda Yaşam bu tür uyarlamalar çok daha az gelişmiştir. Yüksek bitkilerin parlak renkli çiçeklerinin görünümü aynı zamanda tozlaştırıcı aparatın özellikleriyle ve sonuçta ortamın ışık rejimiyle de ilişkilidir.

Arazi ve toprak özellikleri aynı zamanda karasal organizmaların ve her şeyden önce bitkilerin yaşam koşullarıdır. Dünya yüzeyinin sakinleri üzerinde ekolojik etkisi olan özellikleri, “edafik çevresel faktörler” (Yunanca “edaphos” - “toprak”) ile birleştirilmiştir.

Farklı toprak özelliklerine bağlı olarak çok sayıda ekolojik bitki grubu ayırt edilebilir. Böylece toprağın asitliğine verilen reaksiyona göre ayırt edilirler:

1) asidofilik türler - pH'ı en az 6,7 olan asidik topraklarda büyür (sphagnum bataklık bitkileri);

2) nötrofilik – pH'ı 6,7-7,0 olan topraklarda büyüme eğilimindedir (çoğu ekili bitki);

3) bazofil - 7,0'ın üzerinde bir pH'ta büyür (Echinops, ahşap anemon);

4) kayıtsız - topraklarda büyüyebilir farklı anlam pH (vadideki zambak).

Bitkiler ayrıca toprağın nemine göre de farklılık gösterir. Bazı türler farklı substratlarla sınırlıdır; örneğin petrofitler kayalık topraklarda büyür, pasmofitler ise gevşek kumlarda yaşar.

Arazi ve toprağın doğası hayvanların belirli hareketlerini etkiler: örneğin, koşarken itmeyi arttırmak için toynaklı hayvanlar, devekuşları, açık alanlarda yaşayan toy kuşları, sert zemin. Değişen kumlarda yaşayan kertenkelelerin ayak parmaklarının kenarları, desteği artıran azgın pullarla çevrilidir. Çukur kazan karada yaşayanlar için yoğun toprak elverişsizdir. Bazı durumlarda toprağın doğası, toprağa delik açan, oyuk açan veya toprağa yumurta bırakan kara hayvanlarının dağılımını etkiler.



Yer-hava ortamı çevre koşulları açısından en karmaşık ortamdır. Karadaki yaşam, yalnızca bitki ve hayvanların yeterince yüksek düzeyde organizasyonuyla mümkün olduğu ortaya çıkan adaptasyonları gerektiriyordu.

4.2.1. Karasal organizmalar için çevresel bir faktör olarak hava

Havanın düşük yoğunluğu, düşük kaldırma kuvvetine ve düşük hava hareketliliğine neden olur. Havada yaşayanların, vücudu destekleyen kendi destek sistemleri olmalıdır: çeşitli mekanik dokulara sahip bitkiler, katı veya çok daha az sıklıkla hidrostatik iskelete sahip hayvanlar. Ek olarak, havanın tüm sakinleri, onlara bağlanma ve destek için hizmet eden dünya yüzeyiyle yakından bağlantılıdır. Hayatın havada asılı kalması imkansızdır.

Doğru, birçok mikroorganizma ve hayvan, spor, tohum, meyve ve bitki poleni düzenli olarak havada bulunur ve hava akımları tarafından taşınır (Şekil 43), birçok hayvan aktif uçuş yeteneğine sahiptir, ancak tüm bu türlerde ana işlev Yaşam döngülerinin üremesi dünya yüzeyinde gerçekleştirilir. Çoğu için havada kalmak yalnızca yerleşmek veya av aramakla ilişkilidir.

Pirinç. 43. Havadaki plankton eklembacaklılarının boya göre dağılımı (Dajo, 1975'e göre)

Düşük hava yoğunluğu, harekete karşı düşük dirence neden olur. Bu nedenle, evrim sürecinde birçok karasal hayvan, hava ortamının bu özelliğinin ekolojik faydalarından yararlanarak uçma yeteneği kazanmıştır. Başta böcekler ve kuşlar olmak üzere karada yaşayan tüm hayvan türlerinin %75'i aktif uçuş yeteneğine sahiptir, ancak memeliler ve sürüngenler arasında da uçuculara rastlanır. Kara hayvanları esas olarak kas çabalarının yardımıyla uçarlar, ancak bazıları hava akımlarını kullanarak da süzülebilirler.

Havanın hareketliliği ve atmosferin alt katmanlarında bulunan hava kütlelerinin dikey ve yatay hareketleri sayesinde birçok canlının pasif uçuşu mümkün olmaktadır.

Anemofili - Bitkileri tozlaştırmanın en eski yöntemi. Tüm gymnospermler rüzgarla tozlaşır ve kapalı tohumlular arasında anemofil bitkiler tüm türlerin yaklaşık %10'unu oluşturur.

Kayın, huş ağacı, ceviz, karaağaç, kenevir, ısırgan otu, casuarina, kaz ayağı, saz, tahıllar, palmiye ağaçları ve daha birçok familyada anemofili görülür. Rüzgarla tozlaşan bitkiler, polenlerinin aerodinamik özelliklerini geliştiren bir takım adaptasyonların yanı sıra, tozlaşma verimliliğini sağlayan morfolojik ve biyolojik özelliklere de sahiptir.

Birçok bitkinin yaşamı tamamen rüzgâra bağlıdır ve onun yardımıyla dağılma meydana gelir. Ladin, çam, kavak, huş ağacı, karaağaç, dişbudak, pamuk otu, at kuyruğu, saksaul, dzhuzgun vb.'de böyle bir çifte bağımlılık görülür.

Birçok tür gelişti hatıra– hava akımlarını kullanarak yerleşim. Anemokory, bitki sporlarının, tohumlarının ve meyvelerinin, tek hücreli kistlerin, küçük böceklerin, örümceklerin vb. karakteristik özelliğidir. Hava akımları tarafından pasif olarak taşınan organizmalara topluca denir. aeroplankton su ortamının planktonik sakinlerine benzetilerek. Pasif uçuş için özel uyarlamalar, çok küçük vücut boyutları, büyüme nedeniyle alanında bir artış, güçlü diseksiyon, kanatların geniş göreceli yüzeyi, ağ kullanımı vb.'dir (Şekil 44). Bitkilerin anemochor tohumları ve meyveleri de ya çok küçük boyutlara (örneğin orkide tohumları) ya da plan yapma yeteneklerini artıran çeşitli kanat benzeri ve paraşüt benzeri uzantılara sahiptir (Şekil 45).

Pirinç. 44. Böceklerde hava akımlarıyla taşınmaya yönelik uyarlamalar:

1 – Cardiocrepis brevirostris sivrisinek;

2 – safra tatarcıkları Porrycordila sp.;

3 – Hymenoptera Anargus fuscus;

4 – Hermes Dreyfusia nordmannianae;

5 - çingene güvesi larvası Lymantria dispar

Pirinç. 45. Bitkilerin meyve ve tohumlarında rüzgar transferine adaptasyonlar:

1 – ıhlamur Tilia intermedia;

2 – akçaağaç Acer monspessulanum;

3 – huş ağacı Betula pendula;

4 – pamuk otu Eriophorum;

5 – karahindiba Taraxacum officinale;

6 - uzun kuyruklu Typha scuttbeworhii

Mikroorganizmaların, hayvanların ve bitkilerin yayılmasında ana rolü dikey konveksiyon hava akımları ve zayıf rüzgarlar oynar. Güçlü rüzgarlar, fırtınalar ve kasırgaların da karasal organizmalar üzerinde önemli çevresel etkileri vardır.

Düşük hava yoğunluğu karada nispeten düşük basınca neden olur. Normalde 760 mmHg'dir. Sanat. Yükseklik arttıkça basınç azalır. 5800 m yükseklikte bu sadece yarı normaldir. Düşük basınç, türlerin dağlardaki dağılımını sınırlayabilir. Çoğu omurgalı için yaşamın üst sınırı yaklaşık 6000 m'dir.Basınçtaki bir azalma, solunum hızındaki artışa bağlı olarak oksijen arzında bir azalmaya ve hayvanların dehidrasyonuna neden olur. Yüksek bitkilerin dağlara doğru ilerleyiş sınırları yaklaşık olarak aynıdır. Bitki örtüsü sınırının üzerindeki buzullarda bulunabilen eklembacaklılar (ilk kuyruklular, akarlar, örümcekler) biraz daha dayanıklıdır.

Genel olarak, tüm karasal organizmalar suda yaşayanlardan çok daha stenobatiktir, çünkü çevrelerindeki normal basınç dalgalanmaları atmosferin küçük bir kısmına tekabül eder ve çok yükseklere çıkan kuşlar için bile normalin 1/3'ünü aşmaz.

Havanın gaz bileşimi. Havanın fiziksel özelliklerinin yanı sıra kimyasal özellikleri de karasal organizmaların varlığı açısından son derece önemlidir. Atmosferin yüzey katmanındaki havanın gaz bileşimi, ana bileşenlerin içeriği (hacimce nitrojen - %78,1, oksijen - 21,0, argon - 0,9, karbondioksit - %0,035) açısından oldukça homojendir. gazların yayılımı ve sürekli karışan konveksiyon ve rüzgar akımları. Bununla birlikte, yerel kaynaklardan atmosfere giren gaz, damlacık-sıvı ve katı (toz) parçacıkların çeşitli safsızlıkları, önemli çevresel öneme sahip olabilir.

Yüksek oksijen içeriği, birincil suda yaşayanlara kıyasla karasal organizmalarda metabolizmanın artmasına katkıda bulundu. Hayvan homeotermisi, vücuttaki oksidatif süreçlerin yüksek verimliliğine dayanarak karasal bir ortamda ortaya çıktı. Oksijen, havadaki sürekli yüksek içeriği nedeniyle karasal ortamda yaşamı sınırlayan bir faktör değildir. Yalnızca belirli yerlerde, belirli koşullar altında geçici bir eksiklik yaratılır; örneğin çürüyen bitki artıklarının birikmesi, tahıl, un vb. rezervleri.

Karbondioksit içeriği, havanın yüzey katmanının belirli bölgelerinde oldukça önemli sınırlar dahilinde değişebilir. Örneğin büyük şehirlerin merkezinde rüzgarın olmaması durumunda konsantrasyonu onlarca kat artar. Bitki fotosentezinin ritmiyle ilişkili olarak yüzey katmanlarındaki karbondioksit içeriğinde düzenli günlük değişiklikler vardır. Mevsimsel değişiklikler, başta toprağın mikroskobik popülasyonu olmak üzere canlı organizmaların solunum yoğunluğundaki değişikliklerden kaynaklanır. Volkanik aktivite alanlarında, kaplıcaların yakınında ve bu gazın diğer yer altı çıkışlarında havanın karbondioksit ile doygunluğunun artması meydana gelir. Yüksek konsantrasyonlarda karbondioksit toksiktir. Doğada bu tür konsantrasyonlar nadirdir.

Doğada karbondioksitin ana kaynağı toprak solunumudur. Toprak mikroorganizmaları ve hayvanlar çok yoğun nefes alır. Özellikle yağmur sırasında karbondioksit topraktan atmosfere hızla yayılır. Orta derecede nemli, iyi ısıtılmış, organik kalıntılarca zengin topraklarda bol miktarda bulunur. Örneğin, kayın ormanının toprağı saatte 15 ila 22 kg/ha arasında CO2 yayar ve gübrelenmemiş kumlu toprak yalnızca 2 kg/ha kadar CO2 yayar.

İÇİNDE modern koşullar Fosil yakıt rezervlerinin yakılmasındaki insan faaliyetleri, atmosfere giren ilave miktarda CO2'nin güçlü bir kaynağı haline geldi.

Hava nitrojeni, karasal çevrenin çoğu sakini için inert bir gazdır, ancak bazı prokaryotik organizmalar (nodül bakterileri, Azotobacter, clostridia, mavi-yeşil algler vb.) onu bağlama ve biyolojik döngüye dahil etme yeteneğine sahiptir.

Pirinç. 46. Çevredeki sanayi kuruluşlarından kaynaklanan kükürt dioksit emisyonları nedeniyle bitki örtüsünün tahrip olduğu bir dağ yamacı

Havaya giren yerel kirleticiler de canlı organizmaları önemli ölçüde etkileyebilir. Bu özellikle endüstriyel alanlarda havayı kirleten metan, kükürt oksit, karbon monoksit, nitrojen oksit, hidrojen sülfür, klor bileşikleri ve ayrıca toz parçacıkları, kurum vb. gibi zehirli gazlı maddeler için geçerlidir. Atmosferdeki kimyasal ve fiziksel kirliliğin ana modern kaynağı antropojeniktir: çeşitli endüstriyel işletmelerin ve taşımacılığın çalışmaları, toprak erozyonu vb. Örneğin kükürt oksit (SO2), elliden elliye kadar konsantrasyonlarda bile bitkiler için toksiktir. hava hacminin binde biri ila milyonda biri. Atmosferi bu gazla kirleten sanayi merkezlerinin çevresinde neredeyse tüm bitki örtüsü ölüyor (Şek. 46). Bazı bitki türleri SO2'ye karşı özellikle hassastır ve havadaki birikiminin hassas bir göstergesi olarak hizmet eder. Örneğin birçok liken, çevredeki atmosferde eser miktarda kükürt oksit bulunmasına rağmen ölür. Büyük şehirlerin çevresindeki ormanlarda bulunmaları, yüksek hava saflığının göstergesidir. Nüfuslu alanlarda peyzaj için türler seçilirken bitkilerin havadaki yabancı maddelere karşı direnci dikkate alınır. Örneğin ladin ve çam, akçaağaç, ıhlamur, huş ağacı gibi dumana duyarlıdır. En dayanıklı olanları mazı, Kanada kavağı, Amerikan akçaağacı, mürver ve diğerleridir.

4.2.2. Toprak ve rahatlama. Yer-hava ortamının hava ve iklim özellikleri

Edafik çevresel faktörler. Toprak özellikleri ve arazi, başta bitkiler olmak üzere karasal organizmaların yaşam koşullarını da etkiler. Dünya yüzeyinin, üzerinde yaşayanlar üzerinde ekolojik etkisi olan özelliklerine topluca denir. edafik çevresel faktörler (Yunanca “edaphos”tan - temel, toprak).

Bitki kök sisteminin doğası hidrotermal rejime, havalandırmaya, bileşime, bileşime ve toprağın yapısına bağlıdır. Örneğin permafrostun olduğu bölgelerdeki ağaç türlerinin (huş, karaçam) kök sistemleri sığ derinliklerde bulunur ve geniş bir alana yayılır. Permafrostun bulunmadığı yerlerde aynı bitkilerin kök sistemleri daha az yaygındır ve daha derinlere nüfuz eder. Birçok bozkır bitkisinde kökler büyük derinliklerden suya ulaşabilir; aynı zamanda humus bakımından zengin toprak ufkunda bitkilerin mineral besin elementlerini emdiği birçok yüzey köküne de sahiptirler. Mangrovlardaki su dolu, az havalandırılmış toprakta, birçok türün özel solunum kökleri vardır - pnömatoforlar.

Farklı toprak özelliklerine göre çok sayıda ekolojik bitki grubu ayırt edilebilir.

Yani toprağın asitliğine verilen tepkiye göre şunları ayırt ederler: 1) asidofilik türler - pH'ı 6,7'den düşük olan asidik topraklarda büyür (sphagnum bataklık bitkileri, beyaz çimen); 2) nötrofilik – pH'ı 6,7-7,0 olan topraklara yönelin (çoğu ekili bitki); 3) bazofilik– pH değeri 7,0'ın üzerinde büyür (mordovnik, orman anemonu); 4) kayıtsız - farklı pH değerlerine sahip topraklarda (vadi zambağı, koyun fescue) yetişebilir.

Toprağın brüt bileşimi ile ilgili olarak aşağıdakiler vardır: 1) oligotrofik az miktarda dişbudak elementi içeren bitkiler (Sarıçam); 2) ötrofik,çok miktarda kül elementine ihtiyaç duyanlar (meşe, bektaşi üzümü, çok yıllık ağaç otu); 3) mezotrofik, orta miktarda kül elementi gerektirir (ortak ladin).

nitrofiller– nitrojen bakımından zengin toprakları (ısırgan otu) tercih eden bitkiler.

Tuzlu topraklardaki bitkiler bir grup oluşturur halofitler(soleros, sarsazan, kokpek).

Bazı bitki türleri farklı substratlarla sınırlıdır: petofitler kayalık topraklarda yetişir ve psammofitler değişen kumlarda yaşarlar.

Arazi ve toprağın doğası hayvanların spesifik hareketlerini etkiler. Örneğin, açık alanlarda yaşayan toynaklılar, devekuşları ve toy kuşları hızlı koşarken itmeyi artırmak için sert zemine ihtiyaç duyarlar. Değişen kumlar üzerinde yaşayan kertenkelelerde, ayak parmaklarının kenarları azgın pullardan oluşan bir saçakla çevrelenmiştir, bu da destek yüzeyini arttırır (Şek. 47). Çukur kazan karada yaşayanlar için yoğun topraklar elverişsizdir. Bazı durumlarda toprağın doğası, yuva kazan, sıcaktan veya yırtıcı hayvanlardan kaçmak için toprağa giren veya toprağa yumurta bırakan vb. kara hayvanlarının dağılımını etkiler.

Pirinç. 47. Yelpaze parmaklı geko - Sahra kumlarının sakini: A - yelpaze parmaklı geko; B – geko bacağı

Hava durumu özellikleri. Yer-hava ortamındaki yaşam koşulları karmaşıktır, ayrıca Hava değişiklikleri.Hava durumu - Bu, dünya yüzeyinde yaklaşık 20 km yüksekliğe (troposfer sınırı) kadar atmosferin sürekli değişen durumudur. Hava durumu değişkenliği, sıcaklık ve nem, bulutluluk, yağış, rüzgar gücü ve yönü gibi çevresel faktörlerin kombinasyonundaki sürekli değişikliklerle kendini gösterir. Hava değişiklikleri için, havadaki doğal değişimlerle birlikte yıllık döngü karasal organizmaların varoluş koşullarını önemli ölçüde zorlaştıran periyodik olmayan dalgalanmalarla karakterize edilir. Hava, suda yaşayanların yaşamını çok daha az etkiler ve yalnızca yüzey katmanlarının popülasyonunu etkiler.

Bölgenin iklimi. Uzun vadeli hava rejimi karakterize eder bölgenin iklimi. İklim kavramı sadece meteorolojik olayların ortalama değerlerini değil aynı zamanda yıllık ve günlük döngülerini, ondan sapmaları ve sıklıklarını da içerir. İklim, bölgenin coğrafi koşullarına göre belirlenir.

İklimlerin bölgesel çeşitliliği, muson rüzgarlarının etkisi, siklonların ve antisiklonların dağılımı, dağ sıralarının hava kütlelerinin hareketi üzerindeki etkisi, okyanustan uzaklık derecesi (kıtasallık) ve diğer birçok yerel faktör nedeniyle karmaşık hale gelir. Dağlarda, bölgelerin alçak enlemlerden yüksek enlemlere değişmesine çok benzeyen bir iklim bölgesi vardır. Bütün bunlar karada olağanüstü bir yaşam koşulları çeşitliliği yaratıyor.

Çoğu karasal organizma için, özellikle de küçük olanlar için, bölgenin iklimi kadar yakın yaşam alanlarının koşulları da önemli değildir. Çoğu zaman, yerel çevresel unsurlar (rahatlama, maruz kalma, bitki örtüsü vb.), belirli bir bölgedeki sıcaklık, nem, ışık, hava hareketi rejimini, bölgenin iklim koşullarından önemli ölçüde farklı olacak şekilde değiştirir. Havanın yüzey katmanında gelişen bu tür yerel iklim değişikliklerine denir. mikro iklim. Her bölge çok çeşitli mikro iklimlere sahiptir. İsteğe göre küçük alanların mikro iklimleri tanımlanabilir. Örneğin çiçeklerin taçlarında, orada yaşayan böceklerin kullandığı özel bir rejim yaratılır. Sıcaklık, hava nemi ve rüzgar kuvvetindeki farklılıklar, açık alanlarda ve ormanlarda, çimenliklerde ve toprağın çıplak alanlarında, kuzey ve güneye bakan yamaçlarda vb. yaygın olarak bilinmektedir. Yuvalarda, yuvalarda, oyuklarda özel bir sabit mikro iklim oluşur. , mağaralar ve diğer kapalı yerler.

Yağış. Su sağlamanın ve nem rezervleri oluşturmanın yanı sıra başka ekolojik roller de oynayabilirler. Bu nedenle şiddetli yağış veya dolu bazen bitkiler veya hayvanlar üzerinde mekanik bir etkiye neden olur.

Kar örtüsünün ekolojik rolü özellikle çeşitlidir. Günlük sıcaklık dalgalanmaları kar derinliğine yalnızca 25 cm'ye kadar nüfuz eder, daha derinlerde sıcaklık neredeyse değişmeden kalır. 30-40 cm'lik kar tabakasının altında -20-30 °C'lik don olaylarında sıcaklık sıfırın çok az altındadır. Derin kar örtüsü, yenilenen tomurcukları korur ve bitkilerin yeşil kısımlarını donmaya karşı korur; tüylü çimen, Veronica officinalis, toynaklı çimen vb. gibi pek çok tür yapraklarını dökmeden kar altına girer.

Pirinç. 48. Telemetri çalışma şeması sıcaklık rejimi bir kar deliğinde bulunan ela orman tavuğu (A.V. Andreev, A.V. Krechmar, 1976'ya göre)

Küçük kara hayvanları da kışın aktif bir yaşam tarzı sürdürerek kar altında ve kalınlığında tünel galerileri oluştururlar. Karla kaplı bitki örtüsüyle beslenen bazı türler, örneğin lemmings, odun ve sarı boğazlı fareler, bazı tarla fareleri, su fareleri vb.'de belirtilen kış üremesiyle bile karakterize edilir. Orman tavuğu kuşları - ela orman tavuğu , kara orman tavuğu, tundra kekliği - gece karda yuva yapın ( Şek. 48).

Kışın kar örtüsü büyük hayvanların yiyecek bulmasını zorlaştırır. Pek çok toynaklı hayvan (ren geyiği, yaban domuzu, misk öküzü) kışın yalnızca karla kaplı bitki örtüsüyle beslenir ve derin kar örtüsü ve özellikle buzlu koşullarda yüzeyinde oluşan sert kabuk onları açlığa mahkum eder. Devrim öncesi Rusya'da göçebe sığır yetiştiriciliği sırasında güney bölgelerde büyük bir felaket yaşandı. jüt – Hayvanların yiyecekten yoksun kalmasına neden olan buzlu koşullar nedeniyle büyükbaş hayvanların kitlesel ölümü. Gevşek derin karda hareket etmek hayvanlar için de zordur. Örneğin karlı kışlarda tilkiler, ormandaki yoğun ladin ağaçlarının altındaki, kar tabakasının daha ince olduğu ve neredeyse hiçbir zaman açık çayırlara ve orman kenarlarına çıkmadığı bölgeleri tercih eder. Kar derinliği türlerin coğrafi dağılımını sınırlayabilir. Örneğin gerçek geyikler, kışın kar kalınlığının 40-50 cm'den fazla olduğu bölgelere kuzeye nüfuz etmez.

Kar örtüsünün beyazlığı karanlık hayvanları ortaya çıkarıyor. Arka plan rengiyle uyumlu kamuflaj seçiminin, karpuz ve tundra kekliği, dağ tavşanı, ermin, gelincik ve kutup tilkisinde mevsimsel renk değişikliklerinin ortaya çıkmasında önemli bir rol oynadığı anlaşılıyor. Komutan Adaları'nda beyaz tilkilerin yanı sıra çok sayıda mavi tilki de var. Zoologların gözlemlerine göre, ikincisi çoğunlukla koyu renkli kayaların ve buzsuz sörf şeritlerinin yakınında kalırken, beyaz olanlar karla kaplı bölgeleri tercih ediyor.