Сравнение на основните фактори на околната среда, които играят ограничаваща роля в земно-въздушната и водната среда

Съставител: Указ Stepanovskikh A.S. оп. С. 176.

Големите температурни колебания във времето и пространството, както и доброто снабдяване с кислород доведоха до появата на организми с постоянна телесна температура (топлокръвни). За поддържане на стабилността на вътрешната среда на топлокръвните организми, обитаващи земно-въздушната среда ( земни организми), са необходими по-високи енергийни разходи.

Животът в земната среда е възможен само ако високо нивоорганизация на растения и животни, адаптирани към специфичните влияния на най-важните фактори на околната среда на тази среда.

В земно-въздушната среда факторите на работната среда имат редица характерни особености: по-висок интензитет на светлината в сравнение с други среди, значителни колебания в температурата и влажността в зависимост от географско местоположение, сезон и време на деня.

Помислете за общите характеристики на земно-въздушното местообитание.

За газообразно местообитаниехарактеризира се с ниски стойности на влажност, плътност и налягане, високо съдържание на кислород, което определя характеристиките на дишането, водния обмен, движението и начина на живот на организмите. Свойствата на въздушната среда влияят върху структурата на телата на сухоземните животни и растения, техните физиологични и поведенчески характеристики, а също така засилват или отслабват ефекта на други фактори на околната среда.

Газовият състав на въздуха е относително постоянен (кислород - 21%, азот - 78%, въглероден диоксид - 0,03%) както през целия ден, така и през различни периодина годината. Това се дължи на интензивното смесване на слоевете на атмосферата.

Усвояването на кислород от организмите външна средасе среща по цялата повърхност на тялото (при протозои, червеи) или от специални дихателни органи - трахея (при насекоми), бели дробове (при гръбначни). Организмите, живеещи в постоянна липса на кислород, имат съответните адаптации: повишен кислороден капацитет на кръвта, по-чести и по-дълбоки дихателни движения, голям капацитет на белите дробове (при жителите на планините, птиците).

Една от най-важните и преобладаващи форми на първичния биогенен елемент въглерод в природата е въглеродният диоксид (въглероден диоксид). Подпочвените слоеве на атмосферата обикновено са по-богати на въглероден диоксид от слоевете й на нивото на короните на дърветата и това до известна степен компенсира липсата на светлина за малките растения, живеещи под покривката на гората.

Въглеродният диоксид навлиза в атмосферата основно в резултат на естествени процеси (дишане на животни и растения. Горивни процеси, вулканични изригвания, дейността на почвените микроорганизми и гъбички) и икономическа дейностчовешки (изгаряне на горими вещества в областта на топлоенергетиката, промишлените предприятия и транспорта). количество въглероден двуокисв атмосферата варира през деня и сезоните. Ежедневните промени са свързани с ритъма на фотосинтезата на растенията, а сезонните - с интензивността на дишането на организмите, главно на почвените микроорганизми.

Ниска плътност на въздухапричинява малка повдигаща сила, във връзка с което земните организми имат ограничени размери и маси и имат свои собствени поддържаща системаподдържаща тялото. При растенията това са различни механични тъкани, а при животните твърд или (по-рядко) хидростатичен скелет. Много видове земни организми (насекоми и птици) са се приспособили към полет. Въпреки това, за по-голямата част от организмите (с изключение на микроорганизмите) престоят във въздуха е свързан само с установяване или търсене на храна.

Относително ниското налягане на сушата също е свързано с плътността на въздуха. Земно-въздушната среда е с ниска атмосферно наляганеи ниска плътност на въздуха, следователно, най-активно летящите насекоми и птици заемат долната зона - 0 ... 1000 м. Въпреки това отделните жители на въздушната среда могат постоянно да живеят на височини от 4000 ... 5000 m (орли, кондори) .

Подвижността на въздушните маси допринася за бързото смесване на атмосферата и равномерното разпределение на различни газове, като кислород и въглероден диоксид, по повърхността на Земята. В долните слоеве на атмосферата, вертикални (възходящи и низходящи) и хоризонтални движение на въздушните масиразлични сили и посоки. Благодарение на тази въздушна мобилност редица организми могат пасивно да летят: спори, цветен прашец, семена и плодове на растения, малки насекоми, паяци и др.

Светлинен режимгенерирани от общата слънчева радиация, достигаща до земната повърхност. Морфологични, физиологични и други характеристики на земните организми зависят от светлинните условия на определено местообитание.

Светлинните условия почти навсякъде в земно-въздушната среда са благоприятни за организмите. Главна роляНе самото осветление играе ролята, а общото количество слънчева радиация. В тропическия пояс общата радиация през цялата година е постоянна, но в умерените ширини продължителността на дневните часове и интензивността на слънчевата радиация зависят от времето на годината. Голямо значениесъщо имат прозрачността на атмосферата и ъгъла на падане на слънчевите лъчи. От постъпващата фотосинтетично активна радиация 6-10% се отразява от повърхността на различни насаждения (фиг. 9.1). Числата на фигурата показват относителната стойност на слънчевата радиация като процент от общата стойност на горната граница на растителната общност. При различни метеорологични условия 40 ... 70% от слънчевата радиация, достигаща горната граница на атмосферата, достига земната повърхност. Дърветата, храстите, растителните култури засенчват района, създават специален микроклимат, отслабвайки слънчевата радиация.

Ориз. 9.1. Отслабване на слънчевата радиация (%):

а - в рядка борова гора; б - в царевичните култури

При растенията има пряка зависимост от интензивността на светлинния режим: те растат там, където климатичните и почвените условия позволяват, като се адаптират към светлинните условия на дадено местообитание. Всички растения по отношение на нивото на осветеност са разделени на три групи: светлолюбиви, сенколюбиви и сенкоустойчиви. Светлолюбивите и сянколюбивите растения се различават по стойността на екологичния оптимум на осветеност (фиг. 9.2).

светлолюбиви растения - растения от открити, постоянно осветени местообитания, чийто оптимум се наблюдава при условия на пълна слънчева светлина (степни и ливадни треви, растения от тундрата и високите планини, крайбрежни растения, повечето култивирани растения открита земя, много плевели).

Ориз. 9.2. Екологични оптими на отношението към светлината на растенията от три вида: 1 - сенколюбиви; 2 - светлолюбив; 3 - устойчив на сянка

сенчести растения- растения, които растат само в условия на силно засенчване, които не виреят в условия на силно осветление. В процеса на еволюция тази група растения се адаптира към условията, характерни за по-ниските сенчести слоеве на сложни растителни съобщества - тъмни иглолистни и широколистни гори, тропически дъждовни гори и др. Сенколюбието на тези растения обикновено се комбинира с висока нужда от вода.

устойчиви на сянка растения растат и се развиват по-добре при пълна светлина, но са в състояние да се адаптират към условията различни нивазатъмняване.

Представителите на животинския свят нямат пряка зависимост от светлинния фактор, който се наблюдава при растенията. Въпреки това светлината в живота на животните играе важна роля за визуалната ориентация в пространството.

Мощен фактор, който регулира жизнен цикълброй животни, е продължителността на дневните часове (фотопериод). Реакцията на фотопериода синхронизира дейността на организмите със сезоните. Например, много бозайници започват да се подготвят за хибернация много преди настъпването на студеното време и прелетни птицилетят на юг още в края на лятото.

Температурен режим играе много по-голяма роля в живота на жителите на земята, отколкото в живота на жителите на хидросферата, тъй като отличителен белегземно-въздушната среда е голям диапазон от температурни колебания. Температурният режим се характеризира със значителни колебания във времето и пространството и определя активността на протичането на биохимичните процеси. Биохимичните и морфофизиологичните адаптации на растенията и животните са предназначени да предпазват организмите от неблагоприятните ефекти на температурните колебания.

Всеки вид има свой собствен диапазон от температури, които са най-благоприятни за него, което се нарича температура. вид оптимален.Разликата в предпочитаните температурни диапазони за различни видовемного голям. Земните организми живеят в по-широк температурен диапазон от жителите на хидросферата. Често области евритермалнавидовете се простират от юг на север през няколко климатични зони. Например обикновената жаба обитава пространството от Северна Африка до Северна Европа. Евритермните животни включват много насекоми, земноводни и бозайници - лисица, вълк, пума и др.

Дълга почивка ( латентна) форми на организми, като спори на някои бактерии, спори и семена на растения, са в състояние да издържат на значително отклонение на температурата. Влизане в благоприятни условияи достатъчна хранителна среда, тези клетки могат да станат активни отново и да започнат да се размножават. Нарича се спиране на всички жизнени процеси на тялото спряна анимация. От състоянието на анабиоза организмите могат да се върнат към нормална дейност, ако структурата на макромолекулите в техните клетки не е нарушена.

Температурата пряко влияе върху растежа и развитието на растенията. Като неподвижни организми, растенията трябва да съществуват при температурния режим, който се създава в местата на тяхното израстване. Според степента на адаптация към температурните условия всички видове растения могат да бъдат разделени на следните групи:

- устойчиви на замръзване- растения, растящи в райони със сезонен климат, със студени зими. При силни студове надземните части на дърветата и храстите промръзват, но остават жизнеспособни, натрупвайки в клетките и тъканите си вещества, които свързват водата (различни захари, алкохоли, някои аминокиселини);

- неустойчив на замръзване- растения, които понасят ниски температури, но умират веднага щом в тъканите започне да се образува лед (някои вечнозелени субтропични видове);

- неустойчиви на студ- растения, които са силно повредени или умират при температури над точката на замръзване на водата (растения от тропическите дъждовни гори);

- топлолюбиви- растения от сухи местообитания със силна изолация (слънчева радиация), които понасят половин час нагряване до +60 °C (растения от степи, савани, сухи субтропици);

- пирофити- растения, които са устойчиви на пожари, когато температурата се повиши за кратко до стотици градуса по Целзий. Това са растения от савани, сухи гори от твърда дървесина. Те имат дебела кора, импрегнирана с огнеупорни вещества, която надеждно защитава вътрешните тъкани. Плодовете и семената на пирофитите имат дебела, вдървесена обвивка, която се напуква при огън, което помага на семената да влязат в почвата.

В сравнение с растенията, животните имат по-разнообразни възможности за регулиране (постоянно или временно) на температурата. собствено тяло. Една от важните адаптации на животните (бозайници и птици) към температурните колебания е способността за терморегулация на тялото, тяхната топлокръвност, поради което висшите животни са относително независими от температурните условия на околната среда.

В животинския свят съществува връзка между размера и пропорцията на тялото на организмите с климатични условиятехните местообитания. В рамките на един вид или хомогенна група от тясно свързани видове животни с по-големи размери на тялото са често срещани в по-студените райони. Колкото по-голямо е животното, толкова по-лесно му е да поддържа постоянна температура. И така, сред представителите на пингвините, най-малкият пингвин - пингвинът Галапагос - живее в екваториалните райони, а най-големият - императорският пингвин - в континенталната зона на Антарктида.

влажностсе превръща във важен ограничаващ фактор на земята, тъй като недостигът на влага е една от най-значимите характеристики на земно-въздушната среда. Земните организми постоянно се сблъскват с проблема със загубата на вода и се нуждаят от нейното периодично снабдяване. В процеса на еволюция на земните организми са разработени характерни адаптации за получаване и поддържане на влага.

Режимът на влажност се характеризира с валежи, влажност на почвата и въздуха. Дефицитът на влага е една от най-значимите характеристики на земно-въздушната среда на живот. От екологична гледна точка водата служи като ограничаващ фактор в земните местообитания, тъй като количеството й е подложено на силни колебания. Режимите на влажност на околната среда на сушата са разнообразни: от пълно и постоянно насищане на въздуха с водни пари (тропическа зона) до почти пълната липса на влага в сухия въздух на пустините.

Почвата е основният източник на вода за растенията.

В допълнение към поглъщането на почвената влага от корените, растенията са в състояние да абсорбират и вода, която пада под формата на леки дъждове, мъгли и влага от изпарения въздух.

Растителните организми губят по-голямата част от усвоената вода в резултат на транспирация, т.е. изпаряване на водата от повърхността на растенията. Растенията се предпазват от дехидратация или като съхраняват вода и предотвратяват изпарението (кактуси), или чрез увеличаване на дела на подземните части (коренови системи) в общия обем на растителния организъм. Според степента на адаптация към определени условия на влажност всички растения са разделени на групи:

- хидрофити- земята- водни растения, растящи и свободно плаващи във водната среда (тръстика по бреговете на водоеми, блатен невен и други растения в блатата);

- хигрофити- земя насаждения в райони с постоянни висока влажност(обитатели на тропически гори - епифитни папрати, орхидеи и др.)

- ксерофити- сухоземни растения, които са се адаптирали към значителни сезонни колебания в съдържанието на влага в почвата и въздуха (обитатели на степите, полупустините и пустините - саксаул, камилски трън);

- мезофити- растения, заемащи междинно положение между хигрофити и ксерофити. Мезофитите се срещат най-често в умерено влажни зони (бреза, планинска пепел, много ливадни и горски треви и др.).

Времето и климатични особеностихарактеризира се с ежедневни, сезонни и дългосрочни колебания на температурата, влажността на въздуха, облачността, валежите, силата и посоката на вятъра и др. което определя разнообразието на условията на живот на обитателите на земната среда. Климатичните особености зависят от географските условия на района, но микроклиматът на прякото местообитание на организмите често е по-важен.

В земно-въздушната среда условията на живот се усложняват от съществуването промени във времето. Времето е непрекъснато променящо се състояние на долните слоеве на атмосферата до около 20 km (граница на тропосферата). Променливостта на времето е постоянна промяна на факторите на околната среда като температура и влажност на въздуха, облачност, валежи, сила и посока на вятъра и др.

Дългосрочният метеорологичен режим характеризира местен климат. Понятието климат включва не само средни месечни и средногодишни стойности на метеорологичните параметри (температура на въздуха, влажност, общ. слънчева радиацияи др.), но и моделите на техните ежедневни, месечни и годишни промени, както и тяхната честота. Основните климатични фактори са температурата и влажността. Трябва да се отбележи, че растителността оказва значително влияние върху нивото на стойностите на климатичните фактори. Така че под горския навес влажността на въздуха винаги е по-висока, а температурните колебания са по-малки, отколкото на открити площи. Светлинният режим на тези места също се различава.

Почватаслужи като солидна опора за организмите, които въздухът не може да им осигури. Освен това кореновата система доставя на растенията водни разтвори на основни минерални съединения от почвата. Химичните и физичните свойства на почвата са важни за организмите.

теренсъздава разнообразни условия за живот на земните организми, като определя микроклимата и ограничава свободното движение на организмите.

Влиянието на почвените и климатичните условия върху организмите доведе до образуването на характерни природни зони - биоми. Това е името на най-големите сухоземни екосистеми, съответстващи на основните климатични зониЗемята. Характеристиките на големите биоми се определят преди всичко от групирането на растителните организми, включени в тях. Всяка от физико-географските зони има определени съотношения на топлина и влага, воден и светлинен режим, тип почва, групи животни (фауна) и растения (флора). Географското разпределение на биомите е географско и е свързано с промени в климатичните фактори (температура и влажност) от екватора до полюсите. В същото време се наблюдава известна симетрия в разпределението на различни биоми в двете полукълба. Основните биоми на Земята: тропическа гора, тропическа савана, пустиня, умерена степ, умерена широколистна гора, иглолистна гора (тайга), тундра, арктическа пустиня.

Почвена жизнена среда. Сред четирите жизнени среди, които разглеждаме, почвата се отличава с тясна връзка между живите и неживите компоненти на биосферата. Почвата е не само местообитание на организмите, но и продукт на тяхната жизнена дейност. Можем да предположим, че почвата е възникнала в резултат на комбинираното действие на климатични фактори и организми, особено растения, върху основната скала, тоест върху минералните вещества на горния слой на земната кора (пясък, глина, камъни, и др.).

И така, почвата е слой от материя, лежащ върху скали, състоящ се от изходния материал - основния минерален субстрат - и органична добавка, в която организмите и техните метаболитни продукти се смесват с малки частици от променения изходен материал. Структурата и порьозността на почвата до голяма степен определят наличието на хранителни вещества за растенията и почвените животни.

Съставът на почвата включва четири важни структурни компонента:

Минерална основа (50 ... 60% от общия състав на почвата);

Органични вещества (до 10%);

Въздух (15...25%);

Вода (25...35%).

Почвената органична материя, която се образува при разлагането на мъртвите организми или техните части (например листна постеля) се нарича хумус, който образува най-горния плодороден почвен слой. Най-важното свойство на почвата - плодородието - зависи от дебелината на хумусния слой.

Всеки вид почва отговаря на определен животински святи определена растителност. Съвкупността от почвени организми осигурява непрекъсната циркулация на вещества в почвата, включително образуването на хумус.

Почвеното местообитание притежава свойства, които го доближават до водната и наземно-въздушната среда. Както във водната среда, температурните колебания в почвите са малки. Амплитудите на неговите стойности намаляват бързо с увеличаване на дълбочината. При излишък на влага или въглероден диоксид вероятността от недостиг на кислород се увеличава. Приликата с земно-въздушната среда се проявява чрез наличието на пори, пълни с въздух. Специфичните свойства, присъщи само на почвата, включват висока плътност. Организмите и техните метаболитни продукти играят важна роля в образуването на почвата. Почвата е най-наситената част от биосферата с живи организми.

В почвената среда ограничаващите фактори обикновено са липсата на топлина и липсата или излишъкът на влага. Ограничаващи фактори могат също да бъдат липса на кислород или излишък на въглероден диоксид. Животът на много почвени организми е тясно свързан с техния размер. Някои се движат свободно в почвата, други трябва да я разрохкат, за да се движат и да търсят храна.

Контролни въпроси и задачи

1. Каква е особеността на земно-въздушната среда като екологично пространство?

2. Какви адаптации имат организмите за живот на сушата?

3. Назовете факторите на околната среда, които са най-значими за

земни организми.

4. Опишете особеностите на почвените местообитания.

Характеристики на земно-въздушната среда на обитаване.В земно-въздушната среда има достатъчно светлина и въздух. Но влажността и температурата на въздуха са много разнообразни. В блатисти райони има прекомерно количество влага, в степите е много по-малко. Има също дневни и сезонни колебания в температурата.

Адаптиране на организмите към живот в условия на различни температури и влажност. Голям брой адаптации на организмите в земно-въздушна среда са свързани с температурата и влажността. Степните животни (скорпиони, паяци тарантула и каракурт, земни катерици, мишки, полевки) се крият от жегата в дупки. Растенията са защитени от гореща слънчева светлина чрез повишено изпаряване на водата от листата. При животните тази адаптация е отделянето на пот.

С настъпването на студеното време птиците отлитат към по-топлите страни, за да се върнат отново през пролетта на мястото, където са се родили и където ще родят. Характеристика на земно-въздушната среда в южните райони на Украйна или в Крим е недостатъчното количество влага.

Запознайте се с фиг. 151 с растения, които са се адаптирали към подобни условия.

Адаптиране на организмите към движение в земно-въздушна среда.За много животни от земно-въздушната среда е важно да се движат по земната повърхност или във въздуха. За да направят това, те имат определени адаптации, а крайниците им имат различна структура. Някои са се приспособили към бягане (вълк, кон), други към скачане (кенгуру, джербо, скакалец), трети към летене (птици, прилепи, насекоми) (фиг. 152). Змиите, усойниците нямат крайници. Те се движат чрез огъване на тялото.

Много по-малко организми са се приспособили към живот високо в планините, тъй като има малко почва, влага и въздух за растенията, а животните се движат трудно. Но някои животни, като планинските кози муфлони (фиг. 154), могат да се движат почти вертикално нагоре и надолу, ако има дори леки неравности. Следователно те могат да живеят високо в планините. материал от сайта

Адаптиране на организмите към различни условия на осветление.Едно от адаптациите на растенията към различно осветление е посоката на листата към светлината. На сянка листата са разположени хоризонтално: по този начин те получават повече светлинни лъчи. Развиват се и цъфтят светлолюбиви кокиче и ряст в началото на пролетта. През този период те имат достатъчно светлина, тъй като листата по дърветата в гората все още не са се появили.

Адаптиране на животните към определения фактор на земно-въздушното местообитание - структурата и размера на очите. При повечето животни от тази среда органите на зрението са добре развити. Например, ястреб от височината на своя полет вижда мишка, която бяга през полето.

В продължение на много векове на развитие организмите от земно-въздушната среда са се приспособили към влиянието на нейните фактори.

Не намерихте това, което търсите? Използвайте търсенето

На тази страница има материали по темите:

• доклад по темата местообитание на жив организъм 6 клас
• адаптивност на снежната сова към околната среда
• термини по темата въздушна среда
• доклад за земните въздушни местообитания
• адаптиране на грабливите птици към околната среда

Местообитанието е непосредствената среда, в която съществува жив организъм (животно или растение). Може да съдържа както живи организми, така и предмети нежива природаи произволен брой разновидности на организми от няколко вида до няколко хиляди, съжителстващи в определено жизнено пространство. Въздушно-земна средаместообитанието включва такива области от земната повърхност като планини, савани, гори, тундра, полярен леддруги.

Местообитание - планетата Земя

Различни части на планетата Земя са дом на огромно биологично разнообразие от видове живи организми. Съществуват определени видовеместообитания на животните. Горещи, сухи региони често са покрити от горещи пустини. В топлите, влажни райони има влажни

Има 10 основни типа наземни местообитания на Земята. Всеки от тях има много разновидности, в зависимост от това къде по света се намира. Животните и растенията, които са типични за определено местообитание, се адаптират към условията, в които живеят.

африкански савани

Това тропическо тревисто местообитание на общността въздух-земя се намира в Африка. Характеризира се с дълги сухи периоди след влажни сезони с обилни валежи. Африканските савани са дом на огромен брой тревопасни животни, както и на силни хищници, които се хранят с тях.

Планините

По върховете на високите планински вериги е много студено и там растат малко растения. Животните, живеещи на тези високи места, са приспособени да се справят с ниски температури, липса на храна и стръмни, скалисти терени.

вечнозелени гори

Иглолистните гори често се срещат в хладни райони Глобусът: Канада, Аляска, Скандинавия и региони на Русия. В тях преобладават вечнозелените смърчове и тези райони са дом на животни като лос, бобър и вълк.

широколистни дървета

В студени, влажни райони много дървета растат бързо лятно времено губят листата си през зимата. Броят на дивата природа в тези райони варира сезонно, тъй като много от тях мигрират в други райони или спят зимен сън през зимата.

умерена зона

Характеризира се със сухи тревисти прерии и степи, пасища, горещо лято и студена зима. Това земно-въздушно местообитание е дом на стадни тревопасни животни като антилопи и бизони.

средиземноморска зона

Земите около Средиземно море имат горещ климат, но тук има повече валежи, отколкото в пустинните райони. Тези райони са дом на храсти и растения, които могат да оцелеят само с достъп до вода и често са заразени с много различни видове насекоми.

тундра

Местообитание въздух-земя като тундрата е покрито с лед през по-голямата част от годината. Природата оживява само през пролетта и лятото. Тук живеят елени и гнездят птици.

Дъждовни гори

Тези гъсти зелени гори растат близо до екватора и имат най-богатото биоразнообразие от живи организми. Никое друго местообитание не може да се похвали с толкова жители, колкото зона, покрита с тропически гори.

полярен лед

Студените райони близо до Северния и Южния полюс са покрити с лед и сняг. Тук можете да срещнете пингвини, тюлени и полярни мечки, които се препитават в ледените води на океана.

Животни от земно-въздушна среда

Местообитанията са разпръснати по обширната територия на планетата Земя. Всеки се характеризира с определен биологичен и флора, чиито представители неравномерно населяват нашата планета. В по-студените части на света, като полярните региони, няма много видове фауна, които обитават тези райони и са специално приспособени да живеят при ниски температури. Някои животни са разпространени по целия свят в зависимост от растенията, които ядат, например, гигантската панда обитава райони

Въздушно-земно местообитание

Всеки жив организъм се нуждае от дом, подслон или среда, която може да осигури сигурност, идеална температура, храна и размножаване – всичко, което е необходимо за оцеляване. Една от важните функции на местообитанието е да осигури идеалната температура, тъй като екстремните промени могат да унищожат цяла екосистема. Важно условиесъщо е наличието на вода, въздух, почва и слънчева светлина.

Температурата на Земята не е еднаква навсякъде, в някои части на планетата (Северна и Южен полюс) термометърът може да падне до -88°C. На други места, особено в тропиците, е много топло и дори горещо (до +50°C). Температурният режим играе важна роля в процесите на адаптация на земно-въздушното местообитание, например адаптираните към ниски температури животни не могат да оцелеят в топлина.

Местообитанието е естествената среда, в която живее един организъм. Животните изискват различно количество пространство. Местообитанието може да бъде голямо и да заема цяла гора или малко, като норка. Някои жители трябва да защитават и защитават огромна територия, докато други се нуждаят от малка площ от пространство, където могат да съжителстват сравнително мирно със съседите, живеещи наблизо.

Вървейки през гора или поляна, едва ли си мислите, че сте ... в земно-въздушна среда. Но в края на краищата, така учените наричат ​​тази къща за живи същества, която се образува от повърхността на земята и въздуха. Плувайки в река, езеро или море, вие се озовавате водна среда- друг богато населен естествен дом. И когато помагате на възрастните да копаят почвата в градината, вие виждате почвената среда под краката си. Тук също има много, много различни жители. Да, около нас има три прекрасни къщи – три среда на живот, с който е неразривно свързана съдбата на повечето организми, обитаващи нашата планета.

Животът във всяка среда има свои собствени характеристики. AT земно-въздушна средадостатъчно кислород, но често недостатъчно влага. Особено оскъдна е в степите и пустините. Ето защо растенията и животните от сухите места имат специални устройства за получаване, съхранение и икономично използване на вода. Спомнете си поне за кактус, който съхранява влагата в тялото си. В земно-въздушната среда има значителни температурни промени, особено в райони със студена зима. В тези райони целият живот на организмите забележимо се променя през годината. Есенно падане на листата, заминаването на прелетните птици към топлите земи, смяната на вълната при животните с по-дебела и по-топла - всичко това са адаптации на живите същества към сезонните промени в природата.

За животните, живеещи във всяка среда, важен проблем е движението. В земно-въздушна среда можете да се движите по земята и във въздуха. И животните се възползват от това. Краката на някои са пригодени за бягане (щраус, гепард, зебра), други за скачане (кенгуру, джербоа). От всеки сто животински вида, живеещи в тази среда, 75 могат да летят. Това са повечето насекоми, птици и някои животни (прилепи).

AT водна среданещо и винаги има достатъчно вода. Температурата тук варира по-малко от температурата на въздуха. Но кислородът често не е достатъчен. Някои организми, като пъстърва, могат да живеят само в богата на кислород вода. Други (шаран, карась, лин) издържат на липса на кислород. През зимата, когато много водоеми са обвързани с лед, може да настъпи умъртвяване на риби - масовата им смърт от задушаване. За да може кислородът да проникне във водата, в леда се изрязват дупки.

Във водната среда има по-малко светлина, отколкото в земно-въздушната среда. В океаните и моретата на дълбочина под 200 м - царството на здрача, а още по-ниско - вечната тъмнина. Ясно е, че водните растения се срещат само там, където има достатъчно светлина. Само животните могат да живеят по-дълбоко. Те се хранят с мъртви останки от различни морски обитатели, „падащи“ от горните слоеве.

Най-забележителната характеристика на много водни животни е тяхната адаптация към плуване. Рибите, делфините и китовете имат перки. Моржовете и тюлените имат плавници. Бобри, видри, водолюбиви птици, жаби имат мембрани между пръстите. Плувните бръмбари имат крака, подобни на гребло.

почвена среда- дом на много бактерии и протозои. Има и мицел от гъби, корени на растения. Почвата е била обитавана и от различни животни – червеи, насекоми, животни, приспособени за копаене, като къртици. Обитателите на почвата намират в тази среда необходимите за тях условия - въздух, вода, минерални соли. Вярно е, че има по-малко кислород и повече въглероден диоксид, отколкото на свеж въздух. И понякога има твърде много вода. Но температурата е по-равномерна, отколкото на повърхността. Но светлината не прониква дълбоко в почвата. Следователно животните, които го обитават, обикновено имат много малки очи или са напълно лишени от органи на зрение. Помогнете на тяхното обоняние и допир.

Приземно-въздушна среда

В тези рисунки се „срещнаха“ представители на различни местообитания. В природата те не биха могли да се съберат, защото много от тях живеят далеч един от друг, на различни континенти, в морета, в прясна вода ...

Шампионът по скорост на полета сред птиците е бърз. 120 км в час е обичайната му скорост.

Колибри махат с крила до 70 пъти в секунда, комарите до 600 пъти в секунда.

Скоростта на полета на различните насекоми е, както следва: за lacewings - 2 км в час, за домашна муха- 7 г Maybug- 11, за пчела - 18, а за ястребов молец - 54 км в час. Големите водни кончета, според някои наблюдения, достигат скорост до 90 км в час.

Нашите прилепи са малки на ръст. Но в горещите страни живеят техните роднини - плодови прилепи. Те достигат размах на крилете 170 см!

Големите кенгуру скачат до 9, а понякога и до 12 м. (Измерете това разстояние на пода в класната стая и си представете скок на кенгуру. Просто спиращо дъха!)

Гепардът е най-бързото животно. Развива скорост до 110 км в час. Щраусът може да бяга със скорост до 70 км в час, като прави стъпки от 4-5 m.

Водна среда

Рибите и раците дишат с хриле. Това са специални органи, които извличат разтворения в него кислород от водата. Жабата, намирайки се под вода, диша през кожата. Но животните, които са усвоили водната среда, дишат с белите си дробове, издигайки се на повърхността на водата за вдъхновение. Водните бръмбари се държат по подобен начин. Само те, като другите насекоми, нямат бели дробове, а специални дихателни тръби- трахея.

почвена среда

Структурата на тялото на къртица, зокор и къртица подсказва, че всички те са обитатели на почвената среда. Предните крака на къртицата и зокора са основният инструмент за копаене. Те са плоски, като пики, с много големи нокти. А къртичният плъх има обикновени крака, захапва се в почвата с мощни предни зъби (така че земята да не попадне в устата, устните я затварят зад зъбите!). Тялото на всички тези животни е овално, компактно. С такова тяло е удобно да се движите през подземни проходи.

Тествайте знанията си

1. Избройте местообитанията, които срещнахте в урока.
2. Какви са условията на живот на организмите в земно-въздушна среда?
3. Опишете условията на живот във водната среда.
4. Какви са характеристиките на почвата като местообитание?
5. Дайте примери за приспособяването на организмите към живота в различни среди.

Мисля!

1. Обяснете какво е показано на снимката. В какви среди според вас живеят животните, чиито части от тялото са показани на снимката? Можете ли да назовете тези животни?
2. Защо в океана големи дълбочиниживеят само животни?

Има земно-въздушни, водни и почвени местообитания. Всеки организъм е приспособен към живота в определена среда.

Приземно-въздушната среда се характеризира с огромно разнообразие от условия на живот, екологични ниши и обитаващи ги организми. Трябва да се отбележи, че организмите играят основна роля във формирането на условията на земно-въздушната среда на живот и преди всичко на газовия състав на атмосферата. Почти целият кислород в земната атмосфера е от биогенен произход.

Основните характеристики на земно-въздушната среда са голямата амплитуда на промените в факторите на околната среда, хетерогенността на околната среда, действието на силите на гравитацията и ниската плътност на въздуха. Комплексът от физико-климатични фактори, присъщи на определена природна зона, води до еволюционно формиране на морфофизиологични адаптации на организмите към живот в тези условия, разнообразие от форми на живот.

Атмосферен въздух Въздухът се характеризира с ниска и променлива влажност. Това обстоятелство до голяма степен ограничава (ограничава) възможностите за овладяване на земно-въздушната среда, а също така насочва развитието на водно-солевия метаболизъм и структурата на дихателните органи.

Състав на въздуха.Един от основните абиотични фактори на земното (въздушно) местообитание е съставът на въздуха, естествена смес от газове, която се е развила по време на еволюцията на Земята. Съставът на въздуха в съвременната атмосфера е в състояние на динамично равновесие, в зависимост от жизнената активност на живите организми и геохимичните явления в глобален мащаб.

Въздухът, лишен от влага и суспендирани частици, има почти еднакъв състав на морското равнище във всички области на земното кълбо, както и през деня и през различните периоди от годината. В различните епохи от съществуването на планетата обаче съставът на въздуха е бил различен. Смята се, че най-силно се е променило съдържанието на въглероден диоксид и кислород (фиг. 3.7). Ролята на кислорода и въглеродния диоксид е показана подробно в гл. 2.2.

Азотът, присъстващ в атмосферния въздух в най-голямо количество, в газообразно състояние за по-голямата част от организмите, особено за животните, е неутрален. Само за редица микроорганизми (нодулни бактерии, азотобактер, синьо-зелени водорасли и др.) азотът на въздуха служи като жизненоважен фактор. Тези микроорганизми усвояват молекулярен азот, а след смъртта и минерализация се доставят висши растенияналичните форми на този химичен елемент.

Наличието във въздуха на други газообразни вещества или аерозоли (твърди или течни частици в суспензия във въздуха) във всякакви забележими количества променя обичайните условия на околната среда, засяга живите организми.

2.2. Адаптации на земните организми към околната среда

Аеропланктон (анемохория).

растения:вятърно опрашване, структура на стъблото, форми на листни плочи, видове съцветия, цвят, размер.

Формиране на знаменни форми на дървета. кореновата система.

Животни:дишане, форма на тялото, обвивки, поведенчески реакции.

Почвата като среда

Почвата е резултат от дейността на живите организми. Организмите, обитаващи земно-въздушната среда, доведоха до появата на почвата като уникално местообитание. Почвата е сложна система, която включва твърда фаза (минерални частици), течна фаза (почвена влага) и газообразна фаза. Съотношението на тези три фази определя характеристиките на почвата като жизнена среда.

Важна характеристикапочвата е и наличието на определено количество органична материя. Образува се в резултат на смъртта на организмите и е част от техните екскреции (екскреции).

Условията на почвените местообитания определят такива свойства на почвата като нейната аерация (т.е. наситеност с въздух), влажност (наличие на влага), топлинен капацитет и топлинен режим (дневно, сезонно, целогодишно изменение на температурата). Топлинният режим в сравнение с земно-въздушната среда е по-консервативен, особено на големи дълбочини. Като цяло почвата се характеризира с доста стабилни условия на живот.

Вертикалните разлики са характерни и за други свойства на почвата, например проникването на светлина естествено зависи от дълбочината.

Много автори отбелязват междинното положение на почвената среда на живот между водната и наземно-въздушната среда. В почвата са възможни организми с воден и въздушен тип дишане. Вертикалният градиент на проникване на светлина в почвата е дори по-изразен, отколкото във водата. Микроорганизмите се намират в цялата дебелина на почвата и растенията (предимно, коренови системи) са свързани с външните хоризонти.

Почвените организми се характеризират със специфични органи и видове движение (копаене на крайници при бозайници; способност за промяна на дебелината на тялото; наличие на специализирани главови капсули при някои видове); форми на тялото (закръглени, с форма на вълк, с форма на червей); издръжливи и гъвкави капаци; намаляване на очите и изчезване на пигментите. Сред обитателите на почвата е широко развита сапрофагията - изяждане на трупове на други животни, гниещи останки и др.

Състав на почвата.Почвата е слой от вещества, разположени върху повърхността на земната кора. Той е продукт на физичната, химичната и биологичната трансформация на скалите (фиг. 3.8) и е трифазна среда, включваща твърди, течни и газообразни компоненти в следните съотношения (в%):

минерална основа обикновено 50-60% от общия състав

органична материя ................................. до 10

вода ................................................ ..... 25-35

въздух................................................. .15-25

AT този случайпочвата се разглежда сред другите абиотични фактори, въпреки че всъщност е най-важната връзка между абиотичните и биотичните фактори на околната среда.

Минерален неорганичен състав на p около h-in s. Скалата под въздействието на химични и физични фактори естествена средапостепенно се унищожава. Получените части се различават по размер – от камъни и камъни до големи песъчинки и най-малките частици глина. Механични и Химични свойстваПочвите зависят главно от фина почва (частици под 2 mm), която обикновено се подразделя в зависимост от размера 8 (в микрони) на следните системи:

пясък................................................. 5 = 60-2000

тиня (понякога наричана "прах") 5 = 2-60

глина.. ".............................................. 8 по-малко от 2

Структурата на почвата се определя от относителното съдържание на пясък, тиня, глина в нея и обикновено се илюстрира с диаграма – „триъгълник на структурата на почвата“ (фиг. 3.9).

Значението на структурата на почвата става ясно, когато се сравняват свойствата на чистия пясък и глина. За "идеална" почва се счита състав, съдържащ равни количества глина и пясък в комбинация с частици със среден размер. В този случай се образува пореста, гранулирана структура. Съответните почви се наричат глинести почви.Те имат предимствата на двата екстремни типа почви без техните недостатъци. Повечето от минералните компоненти са представени в почвата от кристални структури. Пясъкът и тинята се състоят основно от инертен минерал - кварц (SiO 2), т.нар силициев диоксид.

Глинените минерали се срещат предимно под формата на най-малките плоски кристали, често с шестоъгълна форма, състоящи се от слоеве алуминиев хидроксид или алуминиев оксид (A1 2 O 3) и слоеве от силикати (съединения на силикатни йони SiO ^ "с катиони, напр. , алуминий A1 3+ или желязо Fe 3+ , Fe 2+). Специфичната повърхност на кристалите е много голяма и възлиза на 5-800 m 2 на 1 g глина, което допринася за задържането на вода и хранителни вещества в почва.

Като цяло се смята, че над 50% от минералния състав на почвата е силициев диоксид (SiO 2), 1-25% - алуминиев оксид (A1 2 O 3), 1-10% - железни оксиди (Fe 3 O 4) , 0,1-5 % - оксиди на магнезий, калий, фосфор, калций (MgO, K 2 O, P 2 O 3, CaO). В селското стопанство почвите се делят на тежки (глини) и леки (пясъци), които отразяват количеството усилия, необходими за обработка на почвата със земеделски инструменти. Редица допълнителни характеристики на минералния състав на почвата ще бъдат представени в гл. 7.2.4.

Общото количество вода, което може да се задържи от почвата, се състои от гравитационна, физически свързана, капилярна, химически свързана и изпарена вода (Фигура 3.10).

гравитационна водаможе свободно да се просмуква през почвата, достигайки нивото подземни води, което води до извличане на различни хранителни вещества.

Физически свързана (хигроскопична) водаадсорбиран върху почвени частици под формата на тънък, плътно свързан филм. Количеството му зависи от съдържанието на твърди частици. В глинестите почви има много повече такава вода (около 15% от теглото на почвата), отколкото в песъчливите почви (около 0,5%). Хигроскопичната вода е най-малко достъпна за растенията. капилярна водасе задържа около почвените частици поради силите на повърхностно напрежение. При наличие на тесни пори или тубули, капилярната вода може да се издигне от водната маса нагоре, като играе централна роля за редовното снабдяване с влага на растенията. Глините задържат повече капилярна вода от пясъците.

Химически свързана вода и парапрактически недостъпни за кореновата система на растенията.

В сравнение със състава на атмосферния въздух, поради дишането на организмите, съдържанието на кислород намалява с дълбочина (до 10%) и концентрацията на въглероден диоксид се увеличава (достига до 19%). Съставът на почвения въздух варира значително през годината и деня. Въпреки това почвеният въздух постоянно се обновява и попълва за сметка на атмосферния въздух.

Преовлажняването на почвата води до изместване на въздуха от водата и условията стават анаеробни. Тъй като микроорганизмите и корените на растенията продължават да отделят CO 2 , който образува H 2 CO 3 с вода, обновяването на хумуса се забавя и се натрупват хуминови киселини. Всичко това повишава киселинността на почвата, което наред с изчерпването на кислорода се отразява неблагоприятно на почвените микроорганизми. Продължителните анаеробни условия водят до смъртта на растенията.

Редуцираната форма на желязо (Fe 2+) дава сив оттенък, характерен за преовлажнените почви, докато окислената форма (Fe 3+) оцветява почвата в жълто, червено и кафяво.

Почвена биота.

Според степента на връзка с почвата като местообитание животните се обединяват в екологични групи:

Геобионти- жители на почвата, които се делят на:

ризобионти - животни, свързани с корени;

сапробионти - обитатели на разлагащи се органични вещества;

копробионти - безгръбначни - обитатели на оборски тор;

ботробионти - обитатели на дупки;

планофилите са животни, които са склонни да се движат често.

геофили- животни, част от цикъла на развитие задължително протича в почвата. (скакалци, влакнести комари, редица бръмбари, хименоптери)

геоксени– Животни, посещаващи почвата за временен подслон, подслон.

Животните, живеещи в почвата, го използват по различни начини. Малките - протозои, коловратки, гастроцилиати - живеят във филм от вода, който обгръща частиците на почвата. Това е геохидробионти. Те са малки, сплескани или удължени. Те дишат кислород, разтворен във вода, при липса на влага, характеризират се с изтръпване, ензистация и образуване на пашкули. Останалите жители дишат кислород във въздуха - това е геоатмобионти.

Почвените животни са разделени по размер на групи:

нанофауна - животни с размери до 0,2 мм; микрофауна - животни с размери 0,1-1,0 mm почвени микроорганизми, бактерии, гъби, протозои (микрорезервоари)

мезофауна - по-голяма от 1,0 мм; ; нематоди, ларви на дребни насекоми, акари, опашки.

Макрофауна - от 2 до 20 мм ларви на насекоми, стоножки, енхитреиди, земни червеи.

мегафауна - гръбначни животни: багери.

Животните се ровят.

Най-характерните обитатели на почвата са: протозои, нематоди, земни червеи, енхитреиди, голи охлюви и други коремоноги, акари и паяци, стоножки (двуноги и лабиоподи), насекоми - възрастни и техните ларви (пружини, двуопашки, четини -опашати, двукрили, колеоптери, хименоптери и др.). Педобионтите са разработили различни приспособления за живот в почвата, както в външна структура, както и във вътрешните.

Движение.Геохидробионтите имат същите приспособления за движение като водните обитатели. Геоатмобионтите се движат по естествени кладенци и правят свои собствени проходи. Движението на малки животни в кладенците не се различава от движението по повърхността на субстрата. Недостатък на начина на живот на сондажите е тяхната висока чувствителност към изсъхване на субстрата, зависимост от физични свойствапочва. В гъсти и каменисти почви броят им е малък. Подобен начин на движение е характерен за малките членестоноги. Пасажите се полагат от животни или чрез разтласкване на почвени частици (червеи, ларви на двукрили), или чрез смачкване на почвата (типично за ларвите на много видове насекоми). Животните от втората група често имат устройства за гребене на почвата.

Морфофизиологичните адаптации към живот в почвата са: загуба на пигмент и зрение при обитатели на дълбока почва; липса на епикутикула или нейното присъствие в определени части на тялото; за много (земни червеи, енхитреиди) неикономична система за отстраняване на метаболитните продукти от тялото; разнообразие от опциивъншно-вътрешно торене при редица жители; при глисти - дишане с цялата повърхност на тялото.

Екологичните адаптации се проявяват в избора на най-подходящите условия за живот. Изборът на местообитания се извършва чрез вертикални миграции по протежение на почвения профил, променящи местообитанията.