Yer-hava ortamı (Şekil 7.2). Bu ortamın adı, heterojenliğine tanıklık eder. Bazı sakinleri sadece karasal harekete adapte olmuşlardır - sürünürler, koşarlar, zıplarlar, tırmanırlar, dünyanın yüzeyine veya bitkilere yaslanırlar. Diğer hayvanlar da havada hareket edebilir - uçabilir. Bu nedenle, yer-hava ortamının sakinlerinin hareket organları çeşitlidir. Vücudun kaslarının çalışması sayesinde zaten yerde hareket ediyor, bir panter, bir at, bir maymun bunun için dört uzuvun hepsini kullanıyor, bir örümcek - sekiz ve bir güvercin ve bir kartal - sadece iki arka. Uçmak için uyarlanmış ön ayakları - kanatları vardır.

Karasal hayvanlar, vücudun yoğun kabukları tarafından kurumaya karşı korunur: böceklerde şık örtü, kertenkelelerde pullar, karasal yumuşakçalarda kabuklar, memelilerde cilt. Kara hayvanlarının solunum organları vücutlarının içinde gizlidir, bu da ince yüzeyleri sayesinde suyun buharlaşmasını engeller. siteden malzeme

Ilıman enlemlerdeki kara hayvanları, önemli sıcaklık dalgalanmalarına uyum sağlamaya zorlanır. Sıcaktan yuvalarda, ağaçların gölgesinde kaçarlar. Memeliler, ağız epiteli (köpek) veya terleme (insan) yoluyla suyu buharlaştırarak vücutlarını soğuturlar. Soğuk havaların yaklaşmasıyla hayvanların kürkleri kalınlaşır, deri altında yağ rezervleri biriktirirler. Kışın, dağ sıçanı ve kirpi gibi bazıları, yiyecek eksikliğinden kurtulmalarına yardımcı olan kış uykusuna yatar. Kış açlığından kaçan bazı kuşlar (vinçler, sığırcıklar) daha sıcak iklimlere uçarlar.

Bu sayfada, konularla ilgili materyaller:

• Yer havası habitatı soyut

• Hayvanlar karasal anten, açıklama

• Yerdeki hava hayvanları fotoğrafı

• Tanki çevrimiçi hava ve kara sakinleri

• Udmurtya'daki yer-hava habitatının hayvanları

Bu öğeyle ilgili sorular:

Yer-hava ve su ortamlarında sınırlayıcı rol oynayan başlıca çevresel faktörlerin karşılaştırılması

Derleyen: Stepanovskikh A.S. Kararnamesi. op. 176.

Zaman ve mekanda sıcaklıktaki büyük dalgalanmalar ve ayrıca iyi bir oksijen kaynağı, sabit vücut sıcaklığına sahip (sıcak kanlı) organizmaların ortaya çıkmasına neden oldu. istikrarı korumak için İç ortam yer havası ortamında yaşayan sıcak kanlı organizmalar ( karasal organizmalar), daha yüksek enerji maliyetleri gereklidir.

Karasal ortamda yaşam, ancak bu ortamın en önemli çevresel faktörlerinin spesifik etkilerine uyarlanmış yüksek düzeyde bitki ve hayvan organizasyonu ile mümkündür.

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

Yer-hava habitatının genel özelliklerini düşünün.

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, karasal hayvanların ve bitkilerin vücutlarının yapısını, fizyolojik ve davranışsal özelliklerini etkiler ve ayrıca diğer çevresel faktörlerin etkisini arttırır veya zayıflatır.

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

Oksijenin dış ortamdan organizmalar tarafından emilmesi, vücudun tüm yüzeyi (protozoalarda, solucanlarda) veya özel solunum organları - trake (böceklerde), akciğerler (omurgalılarda) tarafından gerçekleşir. Sürekli oksijen eksikliği yaşayan organizmalar uygun adaptasyonlara sahiptir: kanın artan oksijen kapasitesi, daha sık ve daha derin solunum hareketleri, geniş bir akciğer kapasitesi (yaylalarda yaşayanlarda, kuşlarda).

Doğadaki birincil biyojenik element karbonun en önemli ve baskın formlarından biri karbondioksittir (karbon dioksit). Atmosferin toprak altı katmanları, genellikle ağaç taçları seviyesindeki katmanlarından daha fazla karbondioksit içerir ve bu, orman gölgesi altında yaşayan küçük bitkiler için ışık eksikliğini bir dereceye kadar telafi eder.

Karbondioksit atmosfere esas olarak aşağıdakilerin bir sonucu olarak girer: doğal süreçler(hayvanların ve bitkilerin solunması. Yanma süreçleri, volkanik patlamalar, toprak mikroorganizmalarının ve mantarların aktivitesi) ve insan ekonomik faaliyeti (termik enerji mühendisliği, endüstriyel işletmeler ve ulaşım alanında yanıcı maddelerin yakılması). Atmosferdeki karbondioksit miktarı gün ve mevsimler boyunca değişir. Günlük değişiklikler, bitki fotosentezinin ritmi ile ilişkilidir ve mevsimsel değişiklikler, başta toprak mikroorganizmaları olmak üzere organizmaların solunum yoğunluğu ile ilişkilidir.

Düşük hava yoğunluğu küçük bir kaldırma kuvvetine neden olur, bununla bağlantılı olarak karasal organizmalar sınırlı boyutlara ve kütlelere sahiptir ve kendilerine ait olan destek sistemi vücudu desteklemek. Bitkilerde bunlar çeşitli mekanik dokulardır ve hayvanlarda katı veya (daha nadiren) hidrostatik bir iskelet. Birçok karasal organizma türü (böcekler ve kuşlar) uçuşa adapte olmuştur. Bununla birlikte, organizmaların büyük çoğunluğu için (mikroorganizmalar hariç), havada kalmak yalnızca yerleşme veya yiyecek arama ile ilişkilidir.

Karadaki nispeten düşük basınç da hava yoğunluğu ile 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 yaşayabilir .

Hareketlilik hava kütleleri atmosferin hızlı bir şekilde karışmasına ve oksijen ve karbondioksit gibi çeşitli gazların Dünya yüzeyi boyunca eşit dağılımına katkıda bulunur. Atmosferin alt katmanlarında dikey (yükselen ve azalan) ve yatay hava kütlelerinin hareketi farklı güçler ve yönler. Bu hava hareketliliği sayesinde, bir dizi organizma pasif olarak uçabilir: sporlar, polenler, bitkilerin tohumları ve meyveleri, küçük böcekler, örümcekler vb.

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

Yer-hava ortamındaki hemen hemen her yerde ışık koşulları organizmalar için elverişlidir. ana rol Rolü oynayan aydınlatmanın kendisi değil, toplam güneş radyasyonu miktarıdır. Tropikal bölgede, yıl boyunca toplam radyasyon sabittir, ancak ılıman enlemlerde, gündüz saatlerinin uzunluğu ve güneş radyasyonunun yoğunluğu yılın zamanına bağlıdır. Atmosferin şeffaflığı ve güneş ışınlarının geliş açısı da büyük önem taşır. Gelen fotosentetik olarak aktif radyasyonun %6-10'u çeşitli plantasyonların yüzeyinden yansır (Şekil 9.1). Şekildeki sayılar, bitki topluluğunun üst sınırındaki toplam değerin yüzdesi olarak güneş radyasyonunun nispi değerini gösterir. Farklı hava koşullarında, atmosferin üst sınırına ulaşan güneş radyasyonunun %40 ... 70'i Dünya yüzeyine ulaşır. Ağaçlar, çalılar, bitki bitkileri alanı gölgeler, güneş ışınımını zayıflatan özel bir mikro iklim yaratır.

Pirinç. 9.1. Güneş radyasyonunun zayıflaması (%):

a - nadiren Çam ormanı; b - mısır mahsullerinde

Bitkilerde, yoğunluğa doğrudan bir bağımlılık vardır. hafif rejim: belirli bir habitatın ışık koşullarına uyum sağlayarak iklim ve toprak koşullarının izin verdiği yerde büyürler. Aydınlatma düzeyine göre tüm bitkiler üç gruba ayrılır: ışık seven, gölge seven ve gölgeye dayanıklı. Işık seven ve gölge seven bitkiler, ekolojik optimum aydınlatmanın değerinde farklılık gösterir (Şekil 9.2).

ışık seven bitkiler- Optimumları tam güneş ışığı koşullarında (bozkır ve çayır otları, tundra ve yayla bitkileri, kıyı bitkileri, en çok ekili bitkiler) gözlenen açık, sürekli aydınlatılan habitatların bitkileri Açık zemin, birçok yabani ot).

Pirinç. 9.2. Üç tür bitkilerin ışıkla ilişkisinin ekolojik optimumu: 1 - gölge seven; 2 - fotofilik; 3 - gölgeye dayanıklı

gölge bitkileri- yalnızca güçlü gölgeleme koşullarında büyüyen, güçlü aydınlatma koşullarında büyümeyen bitkiler. Evrim sürecinde, bu bitki grubu, karmaşık bitki topluluklarının alt gölgeli katmanlarının karakteristik koşullarına adapte olmuştur - koyu iğne yapraklı ve geniş yapraklı ormanlar, ıslak yağmur ormanı vb. Bu bitkilerin gölge sevmesi genellikle yüksek su ihtiyacı ile birleştirilir.

gölgeye dayanıklı bitkiler tam ışıkta daha iyi büyür ve gelişir, ancak farklı karartma seviyelerindeki koşullara uyum sağlayabilir.

Hayvan dünyasının temsilcileri, bitkilerde gözlenen ışık faktörüne doğrudan bağımlı değildir. Bununla birlikte, hayvanların yaşamındaki ışık, uzayda görsel yönelimde önemli bir rol oynar.

Güçlü faktör Bir dizi hayvanın yaşam döngüsünü düzenleyen, gün ışığı saatlerinin uzunluğudur (fotoperiyot). Fotoperiyoda verilen tepki, organizmaların aktivitesini mevsimlerle senkronize eder. Örneğin, birçok memeli buna hazırlanmaya başlar. kış uykusu soğuk havanın başlamasından çok önce ve göçmen kuşlar zaten yaz sonunda güneye uçun.

sıcaklık rejimi toprak sakinlerinin yaşamında, hidrosferin sakinlerinin yaşamından çok daha büyük bir rol oynar, çünkü damga yer-hava ortamı geniş bir sıcaklık dalgalanmaları aralığıdır. Sıcaklık rejimi, zaman ve mekandaki önemli dalgalanmalarla karakterize edilir ve biyokimyasal süreçlerin akışının aktivitesini belirler. Bitki ve hayvanların biyokimyasal ve morfofizyolojik adaptasyonları, organizmaları sıcaklık dalgalanmalarının olumsuz etkilerinden korumak için tasarlanmıştır.

Her türün, kendisi için en uygun olan ve sıcaklık olarak adlandırılan kendi sıcaklık aralığı vardır. tür optimumu. için tercih edilen sıcaklık aralıklarındaki fark farklı şekillerçok büyük. Karasal organizmalar, hidrosferin sakinlerinden daha geniş bir sıcaklık aralığında yaşarlar. Genellikle alanlar eurytermal türler birkaç iklim bölgesi boyunca güneyden kuzeye doğru uzanır. Örneğin, ortak kurbağa, Kuzey Afrika'dan Kuzey Afrika'ya kadar olan uzayda yaşar. Kuzey Avrupa. Eurythermal hayvanlar birçok böcek, amfibi ve memeliyi içerir - tilki, kurt, puma vb.

Uzun dinlenme ( gizli) bazı bakterilerin sporları, bitki sporları ve tohumları gibi organizma biçimleri, önemli ölçüde farklı sıcaklıklara dayanabilir. Uygun koşullarda ve yeterli bir besin ortamına kavuştuktan sonra bu hücreler tekrar aktif hale gelebilir ve çoğalmaya başlayabilir. Vücudun tüm hayati süreçlerinin askıya alınması denir ara verilmiş animasyon. Anabiyoz durumundan organizmalar, hücrelerindeki makromoleküllerin yapısı bozulmazsa normal aktiviteye dönebilir.

Sıcaklık, bitkilerin büyümesini ve gelişmesini doğrudan etkiler. Hareketsiz organizmalar olan bitkiler, büyüme yerlerinde oluşturulan sıcaklık rejimi altında bulunmalıdır. Sıcaklık koşullarına uyum derecesine göre, tüm bitki türleri aşağıdaki gruplara ayrılabilir:

- dona dayanıklı- alanlarda yetişen bitkiler mevsimsel iklim, soğuk kışlar ile. Sırasında şiddetli donlar ağaçların ve çalıların yer üstü kısımları donar, ancak hücrelerinde ve dokularında suyu bağlayan maddeler (çeşitli şekerler, alkoller, bazı amino asitler) birikerek canlı kalır;

- donmaya karşı dayanıklı- tolere eden bitkiler Düşük sıcaklık, ancak dokularda buz oluşmaya başlar başlamaz ölmek (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- yarım saat boyunca +60 °C'ye kadar ısınmayı tolere eden güçlü güneş ışığına (güneş radyasyonu) sahip kuru habitat bitkileri (bozkır bitkileri, savanlar, kuru subtropikler);

- pirofitler- sıcaklık kısa süreliğine yüzlerce santigrat dereceye yükseldiğinde yangına dayanıklı bitkiler. Bunlar savan bitkileri, kuru sert ağaç ormanlarıdır. İç dokuları güvenilir bir şekilde koruyan refrakter maddelerle emprenye edilmiş kalın bir kabuğa sahiptirler. Pirofitlerin meyveleri ve tohumları, ateşte çatlayan ve tohumların toprağa girmesine yardımcı olan kalın, odunsu kabuklara sahiptir.

Bitkilerle karşılaştırıldığında, hayvanlar kendi vücut sıcaklıklarını (kalıcı veya geçici olarak) düzenlemek için daha çeşitli olanaklara sahiptir. Hayvanların (memeliler ve kuşlar) sıcaklık dalgalanmalarına önemli adaptasyonlarından biri, daha yüksek hayvanların çevresel sıcaklık koşullarından nispeten bağımsız olduğu için vücudu, sıcak kanlılıklarını termoregüle etme yeteneğidir.

Hayvanlar dünyasında, organizmaların vücutlarının büyüklüğü ve oranı ile habitatlarının iklim koşulları arasında bir bağlantı vardır. Bir tür veya birbirine yakın türlerden oluşan homojen bir grup içinde, daha soğuk bölgelerde daha büyük vücut boyutlarına sahip hayvanlar yaygındır. Hayvan ne kadar büyükse, sabit bir sıcaklığı muhafaza etmesi o kadar kolay olur. Bu nedenle, penguenlerin temsilcileri arasında en küçük penguen - Galapagos pengueni - ekvator bölgelerinde ve en büyüğü - imparator penguen - Antarktika'nın anakara bölgesinde yaşıyor.

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 olarak tedarikine ihtiyaç duyarlar. Karasal organizmaların evrimi sürecinde, nemi elde etmek ve korumak için karakteristik adaptasyonlar geliştirildi.

Nem rejimi yağış, toprak ve hava nemi ile karakterize edilir. Nem eksikliği, kara-hava ortamının en önemli özelliklerinden biridir. Ekolojik bir bakış açısından, su, miktarı güçlü dalgalanmalara maruz kaldığı için karasal habitatlarda sınırlayıcı bir faktör olarak hizmet eder. Karadaki çevresel nem modları çeşitlidir: havanın su buharıyla (tropik bölge) tam ve sabit doygunluğundan çöllerin kuru havasında neredeyse tamamen nem yokluğuna kadar.

Bitkiler için ana su kaynağı topraktır.

Bitkiler, topraktaki nemin kökler tarafından emilmesine ek olarak, hafif yağmurlar, sisler ve buhar halindeki hava nemi şeklinde düşen suyu da emebilirler.

Bitki organizmaları, emilen suyun çoğunu terleme, yani bitkilerin yüzeyinden suyun buharlaşması sonucu kaybeder. Bitkiler, ya suyu depolayarak ve buharlaşmayı (kaktüsler) önleyerek ya da bitki organizmasının toplam hacmindeki yeraltı parçalarının (kök sistemleri) oranını artırarak kendilerini dehidrasyondan korurlar. Belirli nem koşullarına uyum derecesine göre, tüm bitkiler gruplara ayrılır:

- hidrofitler- Serbestçe büyüyen ve yüzen karasal ve su bitkileri su ortamı(bataklıklardaki su kütleleri, bataklık kadife çiçeği ve diğer bitkiler boyunca kamış);

- higrofitler- sürekli yüksek nemli bölgelerdeki kara bitkileri (tropik ormanların sakinleri - epifitik eğrelti otları, orkideler, vb.)

- kserofitler- toprak ve havadaki nem içeriğindeki önemli mevsimsel dalgalanmalara adapte olmuş kara bitkileri (bozkır sakinleri, yarı çöller ve çöller - saksaul, deve dikeni);

- mezofitler- higrofitler ve kserofitler arasında bir ara pozisyonda bulunan bitkiler. Mezofitler en yaygın olarak orta ıslak alanlar(huş, üvez, birçok çayır ve orman otu vb.).

Hava ve iklim özellikleri Sıcaklık, hava nemi, bulutluluk, yağış, rüzgar gücü ve yönü vb. günlük, mevsimlik ve uzun vadeli dalgalanmalarla karakterize edilir. karasal çevrenin sakinlerinin yaşam koşullarının çeşitliliğini belirler. iklim özellikleri bölgenin coğrafi koşullarına bağlıdır, ancak çoğu zaman organizmaların yakın yaşam alanlarının mikro iklimi daha önemlidir.

Yer-hava ortamında, yaşam koşulları varlık nedeniyle karmaşıktır. Hava değişiklikleri. Hava durumu, atmosferin alt katmanlarının yaklaşık 20 km'ye kadar (troposfer sınırı) sürekli değişen bir durumudur. Hava değişkenliği, hava sıcaklığı ve nem, bulutluluk, yağış, rüzgar gücü ve yönü gibi çevresel faktörlerde sürekli bir değişikliktir.

Uzun vadeli hava rejimi karakterize eder yerel iklim. İklim kavramı, meteorolojik parametrelerin (hava sıcaklığı, nem, toplam güneş radyasyonu vb.) sadece aylık ve ortalama yıllık değerlerini değil, aynı zamanda günlük, aylık ve yıllık değişim modellerini ve sıklıklarını da içerir. . Başlıca iklim faktörleri sıcaklık ve nemdir. Bitki örtüsünün iklim faktörlerinin değerlerinin seviyesi üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğuna dikkat edilmelidir. Bu nedenle, orman gölgesinin altında, hava nemi her zaman daha yüksektir ve sıcaklık dalgalanmaları açık alanlardan daha azdır. Bu yerlerin ışık rejimi de farklıdır.

Toprak havanın sağlayamadığı organizmalar için sağlam bir destek görevi görür. Ayrıca, kök sistem bitkilere topraktan temel mineral bileşiklerin sulu çözeltilerini sağlar. organizmalar için önemli olan kimyasal ve fiziksel özellikler toprak.

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

toprağın etkisi iklim koşulları organizmalar üzerinde karakteristik oluşumuna yol açtı doğal alanlar - biyomlar. Bu, ana bölgeye karşılık gelen en büyük karasal ekosistemlerin adıdır. iklim bölgeleri Toprak. Büyük biyomların özellikleri, öncelikle içlerinde bulunan bitki organizmalarının gruplandırılmasıyla belirlenir. Fiziki-coğrafi bölgelerin her biri belirli oranlarda ısı ve nem, su ve ışık rejimi, toprak tipi, hayvan grupları (fauna) ve bitkiler (flora) içerir. Biyomların coğrafi dağılımı enlemseldir ve ekvatordan kutuplara iklim faktörlerindeki (sıcaklık ve nem) değişikliklerle ilişkilidir. Aynı zamanda, her iki yarıkürede çeşitli biyomların dağılımında belirli bir simetri gözlenir. Dünyanın ana biyomları: tropikal bir orman, tropikal savan, çöl, ılıman bozkır, ılıman yaprak döken orman, iğne yapraklı orman (tayga), tundra, kutup çölü.

Toprak yaşam ortamı. Düşündüğümüz dört yaşam ortamı arasında toprak, biyosferin canlı ve cansız bileşenleri arasındaki yakın ilişki ile ayırt edilir. Toprak, yalnızca organizmalar için bir yaşam alanı değil, aynı zamanda yaşamsal faaliyetlerinin bir ürünüdür. Toprağın, iklimsel faktörlerin ve organizmaların, özellikle bitkilerin, ana kaya üzerindeki, yani yerkabuğunun üst tabakasının mineral maddeleri (kum, kil, taşlar, vb.).

Bu nedenle, toprak, üzerinde yatan madde tabakası olarak adlandırılır. kayalar kaynak materyalden (altta yatan mineral substrat) ve organizmaların ve metabolik ürünlerinin modifiye edilmiş kaynak materyalin küçük parçacıkları ile karıştırıldığı bir organik katkı maddesinden oluşur. Toprağın yapısı ve gözenekliliği, kullanılabilirliği büyük ölçüde belirler. besinler bitkiler ve toprak hayvanları.

Toprağın bileşimi dört önemli yapısal bileşen içerir:

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

Organik madde (%10'a kadar);

Hava (%15...25);

Su (%25...35).

Ölü organizmaların veya bunların parçalarının (örneğin yaprak çöpü) ayrışması sırasında oluşan toprak organik maddesine denir. humus, en verimli toprak tabakasını oluşturur. Toprağın en önemli özelliği - doğurganlık - humus tabakasının kalınlığına bağlıdır.

Her toprak türü belirli bir hayvan dünyası ve belirli bitki örtüsü. Toprak organizmalarının toplamı, humus oluşumu da dahil olmak üzere toprakta maddelerin sürekli dolaşımını sağlar.

Toprak habitatı, onu su ve karasal hava ortamlarına yaklaştıran özelliklere sahiptir. Su ortamında olduğu gibi topraklarda da sıcaklık dalgalanmaları küçüktür. Değerlerinin genlikleri, artan derinlikle hızla azalır. Aşırı nem veya karbondioksit ile oksijen eksikliği olasılığı artar. Yer-hava habitatı ile benzerlik, hava ile dolu gözeneklerin varlığı ile kendini gösterir. İle belirli özellikler, sadece toprakta doğal olan, yüksek bir yoğunluktur. Organizmalar ve metabolik ürünleri toprak oluşumunda önemli bir rol oynar. Toprak, biyosferin canlı organizmalarla en doymuş kısmıdır.

Toprak ortamında, sınırlayıcı faktörler genellikle ısı eksikliği ve nem eksikliği veya fazlalığıdır. Sınırlayıcı faktörler ayrıca oksijen eksikliği veya fazla karbondioksit olabilir. Birçok toprak organizmasının yaşamı, büyüklükleriyle yakından ilişkilidir. Bazıları toprakta serbestçe hareket eder, bazıları ise hareket etmek ve yiyecek aramak için toprağı gevşetmeye ihtiyaç duyar.

sınav soruları ve görevler

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

2. Organizmaların karada yaşama adaptasyonları nelerdir?

3. En önemli çevresel faktörleri adlandırın

karasal organizmalar.

4. Toprak habitatının özelliklerini tanımlayın.

Yer-hava ortamının bir özelliği, burada yaşayan organizmaların, onların bileşikleri değil, bir gaz karışımı olan hava ile çevrili olmasıdır. Çevresel bir faktör olarak hava, sabit bir bileşim ile 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 fotosenteze ters reaksiyon meydana gelir - oksijen tüketimi. Oksijen, yaklaşık 2 milyar yıl önce, gezegenimizin yüzeyi aktif volkanik aktivite sırasında oluştuğunda Dünya'da ortaya çıktı. Son 20 milyon yılda oksijen içeriğinde kademeli bir artış meydana geldi. Bunda gelişme büyük rol oynadı. bitki örtüsü kara ve okyanus. Hava olmadan ne bitkiler, ne hayvanlar, ne de aerobik mikroorganizmalar var olamaz. Bu ortamdaki çoğu hayvan, katı bir alt tabaka üzerinde hareket eder - toprak. Gaz halindeki bir yaşam ortamı olarak hava, düşük nem, yoğunluk ve basıncın yanı sıra yüksek oksijen içeriği ile karakterize edilir. Yer-hava ortamında faaliyet gösteren çevresel faktörler bir dizi spesifik özellik bakımından farklılık gösterir: buradaki ışık diğer ortamlara göre daha yoğundur, sıcaklık daha güçlü dalgalanmalara maruz kalır ve nem, coğrafi konuma, mevsime ve zamana bağlı olarak önemli ölçüde değişir. gün.

Hava ortamına uyarlamalar.

Hava ortamının sakinleri arasında en belirgin olanı elbette uçan formlardır. Zaten organizmanın görünüşünün özellikleri, uçuşa adaptasyonlarını fark etmeyi mümkün kılıyor. Her şeyden önce, bu vücudunun şekli ile kanıtlanmıştır.

Vücut Şekli:

• vücut düzene sokma (kuş),
• havaya güvenmek için uçakların varlığı (kanatlar, paraşüt),
• hafif yapı (içi boş kemikler),
• uçuş için kanatların ve diğer cihazların varlığı (örneğin, uçan zarlar),
• Uzuvların rahatlaması (kısalma, kas kütlesini azaltma).

Koşan hayvanlar da var ayırt edici özellikleri, iyi bir koşucuyu tanımanın kolay olduğu ve zıplayarak hareket ederse, o zaman bir jumper:

• güçlü ama hafif uzuvlar (at),
• ayak parmaklarının azaltılması (at, antilop),
• çok güçlü arka uzuvlar ve kısaltılmış ön ayaklar (tavşan, kanguru),
• Parmaklarda koruyucu azgın toynaklar (toynaklılar, mısırlar).

Tırmanan organizmaların çeşitli adaptasyonları vardır. Bitkiler ve hayvanlar için ortak olabilir veya farklı olabilir. Tırmanma için tuhaf bir vücut şekli de kullanılabilir:

• ilmekleri tırmanırken destek görevi görebilecek ince uzun bir gövde (yılan, liana),
• uzun, esnek, kavrayan veya yapışan uzuvlar ve muhtemelen aynı kuyruk (maymunlar);
• Vücudun çıkıntıları - antenler, kancalar, kökler (bezelye, böğürtlen, sarmaşık);
• uzuvlarda veya uzun pençelerde keskin pençeler, çengelli veya güçlü kavrayan parmaklar (sincap, tembel hayvan, maymun);
• uzuvların güçlü kasları, vücudu çekmenize ve daldan şubeye (orangutan, gibbon) atmanıza izin verir.

Bazı organizmalar, aynı anda ikisine bir tür evrensellik uyarlaması kazanmıştır. Tırmanma formlarında, tırmanma ve uçuş işaretlerinin bir kombinasyonu da mümkündür. Birçoğu tırmanarak yapabilir uzun ağaç uzun atlamalar yapın. Bunlar, aynı habitatın sakinlerinde benzer uyarlamalardır. Çoğu zaman, bu uyarlamaların her iki setini de aynı anda taşıyan, hızlı koşabilen ve uçabilen hayvanlar vardır.

Bir organizmada çeşitli ortamlarda yaşam için uyum sağlayan özelliklerin kombinasyonları vardır. Bu tür paralel uyarlamalar bütün amfibi hayvanlar tarafından taşınır. Bazı yüzen tamamen suda yaşayan organizmaların da uçuş için adaptasyonları vardır. Uçan balıkları ve hatta kalamarları düşünün. Bir ekolojik sorunu çözmek için farklı uyarlamalar kullanılabilir. Bu nedenle, ayılarda, kutup tilkilerinde ısı yalıtımı aracı kalın kürk, koruyucu renklendirmedir. Koruyucu renklenme sayesinde organizmanın ayırt edilmesi zorlaşır ve bu nedenle yırtıcılardan korunur. Kum üzerine veya yere bırakılan kuş yumurtaları, çevredeki toprağın rengine benzer şekilde gri ve kahverengi beneklidir. Yumurtaların avcılar tarafından kullanılamadığı durumlarda, genellikle renklenmezler. Kelebek tırtılları genellikle yeşil, yaprakların rengi veya koyu, kabuğun veya toprağın rengidir. Çöl hayvanları, kural olarak, sarı-kahverengi veya kumlu-sarı bir renge sahiptir. Tek renkli koruyucu renklendirme, hem böceklerin (çekirgeler) hem de küçük kertenkelelerin yanı sıra büyük toynaklıların (antiloplar) ve yırtıcıların (aslan) karakteristiğidir. Vücutta değişen açık ve koyu şeritler ve noktalar şeklinde koruyucu renklendirme. Zebralar ve kaplanlar, vücuttaki şeritlerin çevredeki ışık ve gölge değişimiyle çakışması nedeniyle 50 - 40 m mesafeden görmek zordur. Diseksiyon boyama, vücut hatları kavramını ihlal eder, korkutucu (uyarıcı) renklendirme ayrıca organizmaları düşmanlardan korur. Parlak renklendirme genellikle zehirli hayvanların karakteristiğidir ve avcıları saldırı nesnesinin yenilmezliği konusunda uyarır. Uyarı renklendirmesinin etkinliği, çok ilginç bir fenomen taklidinin nedeniydi - taklit. Eklembacaklılarda (böcekler, yengeçler), yumuşakçalarda kabuklar, timsahlarda pullar, armadillolarda kabuklar ve kaplumbağalarda sert, şık bir örtü şeklinde oluşumlar, onları birçok düşmandan iyi korur. Kirpi ve kirpi tüyleri aynı işlevi görür. Hareket aparatının iyileştirilmesi, gergin sistem, duyu organları, yırtıcı saldırı araçlarının gelişimi. Böceklerin kimyasal organları inanılmaz derecede hassastır. Erkek çingene güveleri, 3 km mesafeden bir dişinin koku bezinin kokusuna çekilir. Bazı kelebeklerde tat reseptörlerinin duyarlılığı, insan dili reseptörlerinin duyarlılığından 1000 kat daha fazladır. Baykuşlar gibi gece avcıları karanlıkta mükemmel görürler. Bazı yılanlar, iyi gelişmiş bir termolokasyon yeteneğine sahiptir. Sıcaklıklarındaki fark sadece 0,2 ° C ise, uzaktaki nesneleri ayırt ederler.

Karadaki yaşam, yalnızca son derece organize canlı organizmalarda mümkün olan bu tür uyarlamaları gerektiriyordu. Yer havası ortamı yaşam için daha zordur, yüksek oksijen içeriği, az miktarda su buharı, düşük yoğunluk vb. Bu, solunum, su değişimi ve canlıların hareket koşullarını büyük ölçüde değiştirdi.

Düşük hava yoğunluğu, düşük kaldırma kuvvetini ve önemsiz taşıma kapasitesini belirler. Hava organizmalarının vücudu destekleyen kendi destek sistemleri olmalıdır: bitkiler - çeşitli mekanik dokular, hayvanlar - katı veya hidrostatik bir iskelet. Ek olarak, hava ortamının tüm sakinleri, onlara bağlanma ve destek için hizmet eden dünyanın yüzeyi ile yakından bağlantılıdır.

Düşük hava yoğunluğu, düşük hareket direnci sağlar. Bu nedenle birçok kara hayvanı uçma yeteneği kazanmıştır. Başta böcekler ve kuşlar olmak üzere tüm karasal canlıların %75'i aktif uçuşa uyum sağlamıştır.

Havanın hareketliliği, atmosferin alt katmanlarında bulunan hava kütlelerinin dikey ve yatay akışları nedeniyle, organizmaların pasif uçuşu mümkündür. Bu bağlamda, birçok tür hava akımlarının yardımıyla anemochory - yeniden yerleşim geliştirmiştir. Anemochory, bitkilerin sporlarının, tohumlarının ve meyvelerinin, protozoon kistlerinin, küçük böceklerin, örümceklerin vb. karakteristiğidir. Hava akımları tarafından pasif olarak taşınan organizmalara topluca aeroplankton denir.

Karasal organizmalar, düşük hava yoğunluğu nedeniyle nispeten düşük basınç koşullarında bulunur. Normalde 760 mmHg'ye eşittir. Yükseklik arttıkça basınç azalır. Alçak basınç, türlerin dağlardaki dağılımını sınırlayabilir. Omurgalılar için yaşamın üst sınırı yaklaşık 60 mm'dir. Basınçtaki bir düşüş, solunum hızındaki bir artış nedeniyle oksijen kaynağında bir azalma ve hayvanların dehidrasyonunu gerektirir. Dağlarda yaklaşık olarak aynı ilerleme sınırları daha yüksek bitkilere sahiptir. Bitki örtüsünün üzerindeki buzullarda bulunabilen eklembacaklılar biraz daha dayanıklıdır.

Havanın gaz bileşimi. Hava ortamının fiziksel özelliklerinin yanı sıra varlığı karasal organizmaların varlığı için oldukça önemlidir. Kimyasal özellikler. Havanın gaz bileşimi yüzey katmanı atmosfer, ana bileşenlerin içeriği bakımından oldukça homojendir (azot - %78,1, oksijen - %21,0, argon - %0,9, karbondioksit - hacimce %0,003).

Yüksek oksijen içeriği, birincil suda yaşayanlara kıyasla karasal organizmaların metabolizmasında bir artışa katkıda bulunmuştur. Karasal ortamda, vücuttaki oksidatif süreçlerin yüksek verimliliği temelinde, hayvan homeotermisi ortaya çıktı. Oksijen, havadaki sürekli yüksek içeriği nedeniyle karasal ortamda yaşamı sınırlayıcı bir faktör değildir.

Karbondioksit içeriği, havanın yüzey tabakasının belirli alanlarında oldukça önemli sınırlar içinde değişebilir. CO ile artan hava doygunluğu? volkanik aktivite bölgelerinde, kaplıcaların ve bu gazın diğer yeraltı çıkışlarının yakınında meydana gelir. Yüksek konsantrasyonlarda, karbondioksit zehirlidir. Doğada, bu tür konsantrasyonlar nadirdir. Düşük CO2 içeriği fotosentez sürecini engeller. İç mekan koşullarında karbondioksit konsantrasyonunu artırarak fotosentez hızını artırabilirsiniz. Bu, sera ve sera uygulamalarında kullanılır.

Karasal ortamın çoğu sakini için hava nitrojeni inert bir gazdır, ancak bireysel mikroorganizmalar (nodül bakterileri, nitrojen bakterileri, mavi-yeşil algler, vb.) onu bağlama ve biyolojik madde döngüsüne dahil etme yeteneğine sahiptir.

Nem eksikliği, yer-hava ortamının temel özelliklerinden biridir. Karasal organizmaların tüm evrimi, nemin çıkarılması ve korunmasına adaptasyonun işareti altındaydı. Karadaki çevresel nem modları çok çeşitlidir - tropiklerin bazı bölgelerinde havanın su buharı ile tam ve sürekli doygunluğundan çöllerin kuru havasında neredeyse tamamen yokluğuna kadar. Atmosferdeki su buharı içeriğinin günlük ve mevsimsel değişkenliği de önemlidir. Karasal organizmaların su temini ayrıca yağış moduna, rezervuarların varlığına, toprak nemi rezervlerine, yeraltı suyunun yakınlığına vb.

Bu, karasal organizmalarda çeşitli su temini rejimlerine adaptasyonların geliştirilmesine yol açtı.

Sıcaklık rejimi. Bir sonraki ayırt edici özellik hava-yer ortamıönemli sıcaklık dalgalanmaları var. Çoğu kara bölgesinde, günlük ve yıllık sıcaklık genlikleri onlarca derecedir. Karasal sakinlerin ortamındaki sıcaklık değişikliklerine karşı direnç, yaşadıkları belirli habitatlara bağlı olarak çok farklıdır. Bununla birlikte, genel olarak, karasal organizmalar suda yaşayan organizmalardan çok daha fazla eurytermiktir.

Yer-hava ortamındaki yaşam koşulları, ayrıca hava değişikliklerinin varlığı nedeniyle karmaşıktır. Hava durumu - yaklaşık 20 km yüksekliğe kadar (troposfer sınırı) ödünç alınan yüzeye yakın atmosferin sürekli değişen durumları. Hava değişkenliği, sıcaklık, hava nemi, bulutluluk, yağış, rüzgar gücü ve yönü vb. gibi çevresel faktörlerin kombinasyonunun sürekli değişmesinde kendini gösterir. Uzun vadeli hava rejimi bölgenin iklimini karakterize eder. "İklim" kavramı, yalnızca meteorolojik olayların ortalama değerlerini değil, aynı zamanda yıllık ve günlük seyrini, ondan sapmalarını ve sıklıklarını da içerir. İklim, bölgenin coğrafi koşullarına göre belirlenir. Ana iklim faktörleri - sıcaklık ve nem - yağış miktarı ve havanın su buharı ile doygunluğu ile ölçülür.

Çoğu karasal organizma, özellikle küçük olanlar için, bölgenin iklimi, yakın yaşam alanlarının koşulları kadar önemli değildir. Çoğu zaman, çevrenin yerel unsurları (kabartma, sergi, bitki örtüsü vb.), belirli bir bölgedeki sıcaklık, nem, ışık, hava hareketi rejimini, bölgenin iklim koşullarından önemli ölçüde farklı olacak şekilde değiştirir. Havanın yüzey tabakasında şekillenen bu tür iklim değişikliklerine mikro iklim denir. Her bölgede, mikro iklim çok çeşitlidir. Çok küçük alanların mikro iklimleri ayırt edilebilir.

Yer-hava ortamının ışık rejimi de bazı özelliklere sahiptir. Buradaki ışık yoğunluğu ve miktarı en fazladır ve pratik olarak su veya toprakta olduğu gibi yeşil bitkilerin ömrünü sınırlamaz. Karada, son derece ışık seven türlerin varlığı mümkündür. Gündüz ve hatta gece aktivitesi olan karasal hayvanların büyük çoğunluğu için görme, oryantasyonun ana yollarından biridir. Karasal hayvanlarda, av bulmak için görme esastır ve birçok türün renk görüşü bile vardır. Bu bağlamda, kurbanlar savunma tepkisi, maskeleme ve uyarı renklendirme, taklit vb. gibi uyarlanabilir özellikler geliştirir. saat suda Yaşam bu tür uyarlamalar çok daha az gelişmiştir. Yüksek bitkilerin parlak renkli çiçeklerinin ortaya çıkışı, tozlayıcı aparatının özellikleri ve nihayetinde ortamın ışık rejimi ile de ilişkilidir.

Arazinin rahatlaması ve toprağın özellikleri aynı zamanda karasal organizmaların ve her şeyden önce bitkilerin yaşam koşullarıdır. Dünya yüzeyinin, sakinleri üzerinde ekolojik bir etkiye sahip olan özellikleri, "edafik çevresel faktörler" (Yunanca "edaphos" - "toprak" dan) ile birleştirilir.

Toprakların farklı özellikleri ile ilgili olarak, bir dizi ekolojik bitki grubu ayırt edilebilir. Böylece, toprağın asitliğine verilen tepkiye göre, ayırt ederler:

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

2) nötrofilik - pH değeri 6,7–7,0 olan topraklarda büyüme eğilimi gösterir (çoğu ekili bitki);

3) bazifilik - 7.0'dan fazla bir pH'ta büyür (mordovnik, orman anemon);

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

Bitkiler ayrıca toprak nemi ile ilgili olarak da farklılık gösterir. Bazı türler farklı yüzeylerle sınırlıdır, örneğin petrofitler taşlı topraklarda büyür ve pasmofitler serbest akan kumlarda yaşar.

Arazi ve toprağın doğası, hayvanların hareketlerinin özelliklerini etkiler: örneğin, toynaklılar, devekuşları, açık alanlarda yaşayan toylar, sert zemin, koşarken itmeyi arttırmak için. Gevşek kumlarda yaşayan kertenkelelerde, parmaklar desteği artıran azgın pullarla çevrilidir. Karada yaşayanlar için çukur kazıyorlar, yoğun toprak elverişsiz. Toprağın doğası, belirli durumlarda, çukurlar açan veya toprağa yuva yapan veya toprağa yumurta bırakan vb. karasal hayvanların dağılımını etkiler.



Yer-hava ortamı, çevresel koşullar açısından en zor olanıdır. Karadaki yaşam, yalnızca yeterince yüksek düzeyde bitki ve hayvan organizasyonu ile mümkün olan uyarlamaları gerektiriyordu.

4.2.1. Karasal organizmalar için ekolojik bir faktör olarak hava

Düşük hava yoğunluğu, düşük kaldırma kuvvetini ve ihmal edilebilir tartışılabilirliğini belirler. Havanın sakinleri, vücudu destekleyen kendi destek sistemlerine sahip olmalıdır: bitkiler - çeşitli mekanik dokular, hayvanlar - katı veya daha az sıklıkla hidrostatik bir iskelet. Ek olarak, hava ortamının tüm sakinleri, onlara bağlanma ve destek için hizmet eden dünyanın yüzeyi ile yakından bağlantılıdır. Havada asılı yaşam imkansızdır.

Doğru, birçok mikroorganizma ve hayvan, sporlar, tohumlar, meyveler ve bitkilerin polenleri havada düzenli olarak bulunur ve hava akımlarıyla taşınır (Şekil 43), birçok hayvan aktif uçuş yeteneğine sahiptir, ancak tüm bu türlerde, yaşam döngülerinin ana işlevi - üreme - dünya yüzeyinde gerçekleştirilir. Çoğu için havada olmak, yalnızca yeniden yerleşim veya av arama ile ilişkilidir.

Pirinç. 43. Havadaki plankton eklembacaklılarının irtifa dağılımı (Dajot, 1975'e göre)

Düşük hava yoğunluğu, harekete karşı düşük dirence neden olur. Bu nedenle, evrim sürecinde birçok kara hayvanı, hava ortamının bu özelliğinin ekolojik faydalarından yararlanarak uçma yeteneği kazanmıştır. Tüm karasal hayvan türlerinin %75'i, başta böcekler ve kuşlar olmak üzere aktif uçuş yeteneğine sahiptir, ancak memeliler ve sürüngenler arasında da el ilanları bulunur. Kara hayvanları esas olarak kas kuvveti yardımıyla uçar, ancak bazıları hava akımları nedeniyle de süzülebilir.

Havanın hareketliliği, atmosferin alt katmanlarında bulunan hava kütlelerinin dikey ve yatay hareketleri nedeniyle birçok organizmanın pasif uçuşu mümkündür.

anemofili bitkileri tozlaştırmanın en eski yoludur. Tüm gymnospermler rüzgarla tozlaşır ve anjiyospermler arasında anemofil bitkiler tüm türlerin yaklaşık %10'unu oluşturur.

Kayın, huş ağacı, ceviz, karaağaç, kenevir, ısırgan otu, casuarina, pus, saz, tahıllar, avuç içi ve diğerleri ailelerinde anemofili görülür. Rüzgarla tozlanan bitkiler, polenlerinin aerodinamik özelliklerini iyileştiren bir takım uyarlamaların yanı sıra tozlaşma etkinliğini sağlayan morfolojik ve biyolojik özelliklere sahiptir.

Birçok bitkinin ömrü tamamen rüzgara bağlıdır ve yeniden yerleşim onun yardımıyla gerçekleştirilir. Böyle bir çifte bağımlılık, ladin, çam, kavak, huş ağacı, karaağaç, dişbudak, pamuk otu, kuyruk, saksaul, cuzgun vb.

Birçok tür gelişti anemokori- hava akımlarının yardımıyla yerleşme. Anemochory, bitkilerin sporlarının, tohumlarının ve meyvelerinin, protozoan kistlerin, küçük böceklerin, örümceklerin vb. karakteristiğidir. Hava akımları tarafından pasif olarak taşınan organizmalara topluca denir. aeroplankton su ortamının planktonik sakinlerine benzeterek. Pasif uçuş için özel uyarlamalar, çok küçük vücut boyutları, büyüme nedeniyle alanında bir artış, güçlü diseksiyon, kanatların büyük bir göreceli yüzeyi, örümcek ağlarının kullanımı vb. (Şekil 44). Anemokore tohumları ve bitki meyveleri de ya çok küçük boyutlara (örneğin orkide tohumları) ya da planlama yeteneklerini artıran çeşitli pterygoid ve paraşüt şeklinde uzantılara sahiptir (Şekil 45).

Pirinç. 44. Böceklerde hava yoluyla taşıma için uyarlamalar:

1 – sivrisinek Cardiocrepis brevirostris;

2 – safra midgesi Porrycordila sp.;

3 – Hymenoptera Anargus fuscus;

4 – Hermes Dreyfusia nordmannianae;

5 - çingene güvesi Lymantria dispar larvası

Pirinç. 45. Meyve ve bitki tohumlarında rüzgarla taşınımı için uyarlamalar:

1 - ıhlamur Tilia intermedia;

2 – Acer monspessulanum akçaağaç;

3 – huş Betula pendula;

4 – pamuk otu Eriophorum;

5 - karahindiba Taraxacum officinale;

6 - uzun kuyruk Typha scuttbeworhii

Mikroorganizmaların, hayvanların ve bitkilerin yerleşiminde ana rol, dikey konveksiyon hava akımları ve zayıf rüzgarlar tarafından oynanır. Güçlü rüzgarlar, fırtınalar ve kasırgalar da karasal organizmalar üzerinde önemli çevresel etkilere sahiptir.

Düşük hava yoğunluğu, karada nispeten düşük bir basınca neden olur. Normalde 760 mm Hg'ye eşittir. Sanat. Yükseklik arttıkça basınç azalır. 5800 m yükseklikte, sadece yarı normaldir. Alçak basınç, türlerin dağlardaki dağılımını sınırlayabilir. Çoğu omurgalı için, yaşamın üst sınırı yaklaşık 6000 m'dir.Basınçtaki bir düşüş, solunum hızındaki artış nedeniyle oksijen arzında bir azalma ve hayvanların dehidrasyonunu gerektirir. Yaklaşık olarak aynı, daha yüksek bitkilerin dağlarına ilerlemenin sınırlarıdır. Biraz daha dayanıklı olanlar, bitki örtüsü sınırının üzerindeki buzullarda bulunabilen eklembacaklılardır (yay kuyrukları, akarlar, örümcekler).

Genel olarak, tüm karasal organizmalar suda yaşayanlardan çok daha stenobatiktir, çünkü ortamlarındaki olağan basınç dalgalanmaları atmosferin fraksiyonlarıdır ve hatta büyük yüksekliklere yükselen kuşlar için normalin 1/3'ünü geçmez.

Havanın gaz bileşimi. Hava ortamının fiziksel özelliklerinin yanı sıra kimyasal özellikleri de karasal organizmaların varlığı için son derece önemlidir. Atmosferin yüzey tabakasındaki havanın gaz bileşimi, ana bileşenlerin içeriği (azot -% 78.1, oksijen - 21.0, argon - 0.9, karbon dioksit - hacimce% 0.035) bakımından oldukça homojendir. gazların yayılma yeteneği ve sürekli karıştırma konveksiyonu 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 organizmaların metabolizmasında bir artışa katkıda bulunmuştur. Karasal ortamda, vücuttaki oksidatif süreçlerin yüksek verimliliği temelinde, hayvan homoiotermisi ortaya çıktı. Oksijen, havadaki sürekli yüksek içeriği nedeniyle karasal ortamda yaşamı sınırlayan bir faktör değildir. Sadece yerlerde, belirli koşullar altında, örneğin çürüyen bitki artıkları, tahıl stokları, un vb. birikimlerinde geçici bir açık oluşur.

Karbondioksit içeriği, havanın yüzey tabakasının belirli alanlarında oldukça önemli sınırlar içinde değişebilir. Örneğin, büyük şehirlerin merkezinde rüzgarın yokluğunda konsantrasyonu on kat artar. Bitki fotosentezinin ritmiyle ilişkili olarak yüzey katmanlarındaki karbondioksit içeriğindeki düzenli günlük değişiklikler. Mevsimsellik, başta mikroskobik toprak popülasyonu olmak üzere canlı organizmaların solunum yoğunluğundaki değişikliklerden kaynaklanır. Karbondioksit ile artan hava doygunluğu, volkanik aktivite bölgelerinde, termal kaynakların ve bu gazın diğer yeraltı çıkışlarının yakınında meydana gelir. Yüksek konsantrasyonlarda, karbondioksit zehirlidir. Doğada, bu tür konsantrasyonlar nadirdir.

Doğada, ana karbondioksit kaynağı sözde toprak solunumudur. Toprak mikroorganizmaları ve hayvanlar çok yoğun solunum yaparlar. Karbondioksit, özellikle yağmur sırasında topraktan atmosfere yayılır. Çoğu, orta derecede nemli, iyi ısınmış, organik kalıntılar açısından zengin topraklardan yayılır. Örneğin, bir kayın ormanının toprağı saatte 15 ila 22 kg/ha CO2 yayar ve gübrelenmemiş kumlu toprak sadece 2 kg/ha'dır.

AT modern koşullar atmosferdeki güçlü bir ek CO2 miktarı kaynağı, fosil yakıtların yakılmasında insan faaliyeti haline geldi.

Karasal ortamın çoğu sakini için hava nitrojeni inert bir gazdır, ancak bir dizi prokaryotik organizma (nodül bakterileri, Azotobacter, clostridia, mavi-yeşil algler, vb.) onu bağlama ve biyolojik döngüye dahil etme yeteneğine sahiptir.

Pirinç. 46. Yakındaki endüstrilerden kaynaklanan kükürt dioksit emisyonları nedeniyle bitki örtüsünün tahrip olduğu dağ yamacında

Havaya giren yerel kirlilikler de canlı organizmaları önemli ölçüde etkileyebilir. Bu özellikle toksik gaz halindeki maddeler için geçerlidir - metan, kükürt oksit, karbon monoksit, nitrojen oksit, hidrojen sülfür, klor bileşikleri ve ayrıca endüstriyel alanlarda havayı kirleten toz, kurum vb. Atmosferin kimyasal ve fiziksel kirliliğinin ana modern kaynağı antropojeniktir: çeşitli endüstriyel işletmelerin ve nakliye, toprak erozyonu vb. Çalışmaları. Örneğin kükürt oksit (SO 2), elli ila elli konsantrasyonda bile bitkiler için toksiktir. hava hacminin binde biri ila milyonda biri. Atmosferi bu gazla kirleten sanayi merkezlerinin çevresinde neredeyse tüm bitki örtüsü ölür (Şekil 46). Bazı bitki türleri özellikle SO 2'ye duyarlıdır ve havadaki birikiminin hassas bir göstergesi olarak hizmet eder. Örneğin, birçok liken, çevreleyen atmosferde eser miktarda kükürt oksit olsa bile ölür. Büyük şehirlerin etrafındaki ormanlardaki varlıkları, havanın yüksek saflığına tanıklık ediyor. Peyzaj yerleşimleri için türler seçilirken bitkilerin havadaki yabancı maddelere karşı direnci dikkate alınır. Dumana duyarlı, örneğin ladin ve çam, akçaağaç, ıhlamur, huş. En dayanıklı Mazı, Kanada kavağı, Amerikan akçaağaç, yaşlı ve diğerleri.

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

Edafik çevresel faktörler. Toprak özellikleri ve arazi, başta bitkiler olmak üzere karasal organizmaların yaşam koşullarını da etkiler. Dünya yüzeyinin, sakinleri üzerinde ekolojik bir etkiye sahip olan özellikleri, adıyla birleştirilir. edafik çevresel faktörler (Yunanca "edafos" dan - temel, toprak).

Bitkilerin kök sisteminin doğası, toprağın hidrotermal rejimine, havalandırmasına, bileşimine, bileşimine ve yapısına bağlıdır. Örneğin, permafrostlu alanlarda ağaç türlerinin (huş, karaçam) kök sistemleri sığ bir derinlikte bulunur ve genişliğe yayılır. Permafrost olmayan yerlerde, bu aynı bitkilerin kök sistemleri daha az yayılır ve daha derine nüfuz eder. Birçok bozkır bitkisinde, kökler çok derinden su alabilir, aynı zamanda bitkilerin mineral besinleri emdiği humus toprak ufkunda birçok yüzey köklerine sahiptir. Mangrovlardaki su dolu, kötü havalandırılmış toprakta, birçok türün özel solunum kökleri vardır - pnömatoforlar.

Farklı toprak özelliklerine göre bir dizi ekolojik bitki grubu ayırt edilebilir.

Böylece, toprağın asitliğine verilen tepkiye göre ayırt ederler: 1) asidofilik türler - pH değeri 6,7'den az olan asidik topraklarda büyür (sphagnum bataklık bitkileri, beyaz); 2) nötrofilik - pH değeri 6,7–7,0 olan topraklara doğru çekilir (çoğu kültür bitkisi); 3) bazifilik- 7.0'dan fazla bir pH'ta büyümek (mordovnik, orman anemon); 4) kayıtsız - farklı pH değerlerine sahip (vadi zambağı, koyun otu) topraklarda yetişebilir.

Toprağın brüt bileşimi ile ilgili olarak: 1) oligotrofik az miktarda kül elementli bitki içeriği (sarıçam); 2) ötrofik,çok sayıda dişbudak elementine ihtiyaç duyanlar (meşe, keçi yosunu, çok yıllık şahin); 3) mezotrofik, orta miktarda kül elementi (ladin) gerektirir.

nitrofiller- azot bakımından zengin toprakları tercih eden bitkiler (ikievcikli ısırgan otu).

Tuzlu toprakların bitkileri bir grup oluşturur halofitler(soleros, sarsazan, kokpek).

Bazı bitki türleri farklı substratlarla sınırlıdır: petrofitler kayalık topraklarda yetişir ve psammofitler gevşek kumlarda yaşar.

Arazi ve toprağın doğası, hayvanların hareketlerinin özelliklerini etkiler. Örneğin, açık alanlarda yaşayan toynaklılar, devekuşları, toylar, hızlı koşarken itmeyi artırmak için sağlam bir zemine ihtiyaç duyarlar. Gevşek kumlarda yaşayan kertenkelelerde, parmaklar, destek yüzeyini artıran azgın pullarla çevrilidir (Şekil 47). Karada yaşayanlar için çukur kazıyorlar, yoğun topraklar elverişsiz. Bazı durumlarda toprağın doğası, çukurlar açan, ısıdan veya yırtıcılardan kaçmak için toprağa giren veya toprağa yumurta bırakan vb. karasal hayvanların dağılımını etkiler.

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

hava özellikleri. Yer-hava ortamındaki yaşam koşulları karmaşıktır, buna ek olarak, Hava değişiklikleri.Hava durumu - bu, yaklaşık 20 km yüksekliğe kadar (troposferin sınırı) dünya yüzeyine yakın atmosferin sürekli değişen bir durumudur. Hava durumu değişkenliği, hava sıcaklığı ve nem, bulutluluk, yağış, rüzgar gücü ve yönü vb. gibi çevresel faktörlerin kombinasyonunun sürekli değişmesinde kendini gösterir. yıllık döngü periyodik olmayan dalgalanmalar, karasal organizmaların varlığının koşullarını önemli ölçüde karmaşıklaştıran karakteristiktir. Hava, suda yaşayanların yaşamını çok daha az ölçüde ve yalnızca yüzey katmanlarının popülasyonu üzerinde etkiler.

Bölgenin iklimi. Uzun vadeli hava rejimi karakterize eder bölgenin iklimi. İklim kavramı, yalnızca meteorolojik olayların ortalama değerlerini değil, aynı zamanda yıllık ve günlük seyrini, ondan sapmalarını ve sıklığını 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 faktörle karmaşıklaşır. Dağlarda, bölgelerin düşük enlemlerden yüksek enlemlere değişmesine benzer birçok açıdan iklimsel bir bölgelilik vardır. Bütün bunlar karada olağanüstü çeşitlilikte yaşam koşulları yaratır.

Karasal organizmaların çoğu, özellikle küçük olanlar için, önemli olan bölgenin iklimi değil, yakın yaşam alanlarının koşullarıdır. Çoğu zaman, çevrenin yerel unsurları (kabartma, maruz kalma, bitki örtüsü, vb.), belirli bir bölgedeki sıcaklık, nem, ışık ve hava hareketi rejimini, bölgenin iklim koşullarından önemli ölçüde farklı olacak şekilde değiştirir. . Yüzey hava tabakasında şekillenen bu tür yerel iklim değişikliklerine denir. mikro iklim. Her bölgede, mikro iklimler çok çeşitlidir. İsteğe bağlı olarak küçük alanların mikro iklimlerini ayırmak mümkündür. Örneğin çiçeklerin taçlarında, orada yaşayan böceklerin kullandığı özel bir mod oluşturulur. Sıcaklık, hava nemi ve rüzgar gücündeki farklılıklar, açık alanlarda ve ormanlarda, otlarda ve çıplak toprak alanlarında, kuzey ve güneye bakan yamaçlarda vb. yaygın olarak bilinir. Oyuklarda, yuvalarda, oyuklarda özel bir sabit mikro iklim oluşur. , mağaralar ve diğer kapalı yerler.

Yağış. Su sağlamanın ve nem rezervleri yaratmanın yanı sıra başka bir ekolojik rol oynayabilirler. Bu nedenle, şiddetli yağmur veya dolu bazen bitkiler veya hayvanlar üzerinde mekanik bir etkiye sahiptir.

Kar örtüsünün ekolojik rolü özellikle çeşitlidir. Günlük sıcaklık dalgalanmaları, sadece 25 cm'ye kadar kar kalınlığına nüfuz eder; daha derinde, sıcaklık neredeyse değişmez. -20-30 ° C'lik donlarda, 30-40 cm'lik bir kar tabakasının altında, sıcaklık sadece sıfırın biraz altındadır. Derin kar örtüsü yenilenme tomurcuklarını korur, bitkilerin yeşil kısımlarını dondan korur; birçok tür, örneğin tüylü kuzukulağı, Veronica officinalis, toynak vb.

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

Küçük karasal hayvanlar da kışın aktif bir yaşam tarzına öncülük eder ve kar altında ve kalınlığında tüm geçit galerilerini döşer. Karlı bitki örtüsü ile beslenen bazı türler için, örneğin lemmings, ahşap ve sarı boğazlı fareler, bir dizi tarla faresi, su faresi, vb. Gibi kış yetiştiriciliği bile karakteristiktir. Orman tavuğu kuşları - ela orman tavuğu, kara orman tavuğu, tundra keklikleri - gece için kara girin ( Şek. 48).

Kış kar örtüsü, büyük hayvanların yiyecek aramasını engeller. Birçok toynaklı (ren geyiği, yaban domuzu, misk öküzü) kışın yalnızca karlı bitki örtüsü ile beslenir ve derin kar örtüsü ve özellikle yüzeyinde buzda oluşan sert bir kabuk onları açlığa mahkum eder. Devrim öncesi Rusya'da göçebe sığır yetiştiriciliği sırasında güney bölgelerinde büyük bir felaket yaşandı. jüt - sulu kar yağışı, hayvanları yiyecekten mahrum bırakma nedeniyle toplu hayvan kaybı. Gevşek derin karda hareket etmek de hayvanlar için zordur. Örneğin, karlı kışlarda tilkiler, ormandaki yoğun köknar ağaçlarının altındaki, kar tabakasının daha ince olduğu ve neredeyse açık açıklıklara ve kenarlara girmediği alanları tercih eder. Kar örtüsünün derinliği türlerin coğrafi dağılımını sınırlayabilir. Örneğin, gerçek geyik, kışın kar kalınlığının 40-50 cm'den fazla olduğu bölgelere kuzeye girmez.

Kar örtüsünün beyazlığı karanlık hayvanların maskesini düşürür. Görünüşe göre arka plan rengi altında kamuflaj seçimi, beyaz ve tundra kekliği, dağ tavşanı, ermin, gelincik, kutup tilkisinde mevsimsel renk değişikliklerinin ortaya çıkmasında büyük rol oynamıştır. Komutan Adaları'nda beyaz tilkilerin yanı sıra çok sayıda mavi tilki bulunur. Zoologların gözlemlerine göre, ikincisi esas olarak karanlık kayaların ve donmayan sörf şeridinin yakınında dururken, beyazlar karla kaplı alanları tercih ediyor.