Primerjava glavnega okoljski dejavniki ki imajo omejujočo vlogo v kopnem, zraku in vodnem okolju

Sestavil: Stepanovskikh A.S .. Odlok. op. str. 176.

Velika nihanja temperature v času in prostoru ter dobra oskrba s kisikom so privedli do pojava organizmov s konstantno telesno temperaturo (toplokrvni). Za ohranjanje stabilnosti notranjega okolja toplokrvnih organizmov, ki naseljujejo zemeljsko-zračno okolje ( kopenskih organizmov), so potrebni višji stroški energije.

Življenje v kopenskem okolju je možno le s visoka stopnja organiziranost rastlin in živali, prilagojena specifičnim vplivom najpomembnejših ekoloških dejavnikov tega okolja.

V okolju zemlja-zrak imajo dejavniki delovnega okolja številne značilne lastnosti: višja svetlobna intenzivnost v primerjavi z drugimi okolji, znatna nihanja temperature in vlažnosti glede na geografska lega, letni čas in čas dneva.

Razmislite o splošnih značilnostih habitata zemlja-zrak.

Za plinasti habitat zanj so značilne nizke vrednosti vlažnosti, gostote in tlaka, visoka vsebnost kisika, ki določa značilnosti dihanja, izmenjave vode, gibanja in življenjskega sloga organizmov. Lastnosti zračnega okolja vplivajo na strukturo teles kopenskih živali in rastlin, njihove fiziološke in vedenjske značilnosti ter povečujejo ali oslabijo učinek drugih okoljskih dejavnikov.

Plinska sestava zraka je relativno konstantna (kisik - 21%, dušik - 78%, ogljikov dioksid - 0,03%) tako čez dan kot različna obdobja leta. To je posledica intenzivnega mešanja plasti ozračja.

Absorpcija kisika s strani organizmov iz zunanje okolje se pojavlja po celotni površini telesa (pri protozojih, črvih) ali posebnih dihalnih organih - sapniku (pri žuželkah), pljučih (pri vretenčarjih). Organizmi, ki živijo v pogojih stalnega pomanjkanja kisika, imajo ustrezne prilagoditve: povečano kisikovo kapaciteto krvi, pogostejša in globlja dihalna gibanja ter velik volumen pljuč (pri prebivalcih visokogorja, pticah).

Ena najpomembnejših in prevladujočih oblik primarnega biogenega elementa ogljika v naravi je ogljikov dioksid (ogljikov dioksid). Bližnje talne plasti ozračja so običajno bogatejše z ogljikovim dioksidom kot njegove plasti na nivoju drevesnih krošenj, kar do neke mere kompenzira pomanjkanje svetlobe za majhne rastline, ki živijo pod krošnjami gozdov.

Ogljikov dioksid vstopa v ozračje predvsem kot posledica naravnih procesov (dihanje živali in rastlin. Procesi izgorevanja, vulkanski izbruhi, delovanje talnih mikroorganizmov in gliv) in gospodarska dejavnostčloveško (izgorevanje gorljivih snovi na področju toplote in energetike, v industrijskih podjetjih in v prometu). Količina ogljikov dioksid v ozračju se spreminja čez dan in glede na letni čas. Dnevne spremembe so povezane z ritmom fotosinteze rastlin, sezonske pa s hitrostjo dihanja organizmov, predvsem talnih mikroorganizmov.

Nizka gostota zraka povzroča majhno dvižno silo, zato imajo kopenski organizmi omejeno velikost in maso ter imajo svoje podporni sistem podpiranje telesa. Pri rastlinah so to različna mehanska tkiva, pri živalih pa trden ali (redkeje) hidrostatičen skelet. Številne vrste kopenskih organizmov (žuželke in ptice) so se prilagodile letenju. Vendar pa je za veliko večino organizmov (z izjemo mikroorganizmov) bivanje v zraku povezano le z naseljevanjem ali iskanjem hrane.

Relativno nizek kopenski tlak je povezan tudi z gostoto zraka. Okolje zemlja-zrak je nizko zračni tlak in nizka gostota zraka, zato najbolj aktivno leteče žuželke in ptice zasedajo spodnjo cono - 0 ... 1000 m. Vendar pa lahko posamezni prebivalci zračnega okolja nenehno živijo na nadmorski višini 4000 ... 5000 m (orli, kondorji) .

Mobilnost zračnih mas spodbuja hitro mešanje atmosfere in enakomerno porazdelitev različnih plinov, kot sta kisik in ogljikov dioksid, po površini Zemlje. V spodnjih plasteh atmosfere, navpične (naraščajoče in padajoče) in vodoravne gibanje zračnih mas različne moči in smeri. Zaradi takšne zračne mobilnosti je možen pasivni let številnih organizmov: spor, cvetnega prahu, semen in plodov rastlin, majhnih žuželk, pajkov itd.

Svetlobni način ki nastane zaradi celotnega sončnega sevanja, ki doseže zemeljsko površino. Morfološke, fiziološke in druge značilnosti kopenskih organizmov so odvisne od svetlobnih razmer določenega habitata.

Svetlobne razmere so praktično povsod v zemeljsko-zračnem okolju ugodne za organizme. Glavna vloga ne igra sama razsvetljava, temveč skupna vrednost sončnega sevanja. V tropskem pasu je skupno sevanje skozi vse leto konstantno, v zmernih zemljepisnih širinah pa sta dolžina dnevne svetlobe in intenzivnost sončnega sevanja odvisna od letnega časa. Velik pomen imajo tudi preglednost ozračja in vpadni kot sončnih žarkov. Od vhodnega fotosintetsko aktivnega sevanja se 6-10 % odbije od površine različnih nasadov (slika 9.1). Številke na sliki označujejo relativno vrednost sončnega sevanja kot odstotek celotne vrednosti na zgornji meji rastlinske skupnosti. V različnih vremenskih razmerah 40 ... 70 % sončnega sevanja, ki prispe na zgornjo mejo atmosfere, doseže zemeljsko površino. Drevesa, grmičevje, zasaditve zasenčijo območje, ustvarijo posebno mikroklimo, ki oslabi sončno sevanje.

riž. 9.1... Oslabitev sončnega sevanja (%):

a - v redkem borovem gozdu; b - v pridelkih koruze

Rastline so neposredno odvisne od intenzivnosti svetlobnega režima: rastejo tam, kjer to dopuščajo podnebne in talne razmere ter se prilagajajo svetlobnim razmeram določenega habitata. Vse rastline glede na stopnjo osvetlitve delimo v tri skupine: svetloboljubne, sencoljubne in senco tolerantne. Svetloboljubne in sencoljubne rastline se razlikujejo po vrednosti ekološke optimalne osvetlitve (slika 9.2).

Rastline, ki ljubijo svetlobo - rastline odprtih, nenehno osvetljenih habitatov, katerih optimalna življenjska aktivnost je opažena v pogojih polne sončne svetlobe (stepske in travničke trave, rastline tundre in visokogorja, obalne rastline, večina gojene rastline odprto tla, veliko plevela).

riž. 9.2... Ekološka optima odnosa do svetlobe rastlin treh vrst: 1- sencoljubne; 2 - svetloboljuben; 3 - odporna na senco

Rastline, ki ljubijo senco- Rastline, ki rastejo le v močni senci, ki ne uspevajo pri močni svetlobi. V času evolucije se je ta skupina rastlin prilagodila razmeram, značilnim za nižje senčene plasti kompleksnih rastlinskih združb - temnih iglavcev in širokolistnih gozdov, vlažnih tropskih gozdov itd. Narava teh rastlin, ki ljubi senco, je običajno združena z veliko potrebo po vodi.

Rastline, odporne na senco rastejo in se bolje razvijajo na polni svetlobi, vendar se lahko prilagajajo razmeram različnih ravneh zatemnitev.

Predstavniki živalskega sveta nimajo neposredne odvisnosti od svetlobnega faktorja, ki ga opazimo pri rastlinah. Kljub temu ima svetloba v življenju živali pomembno vlogo pri vizualni orientaciji v prostoru.

Močan regulativni dejavnik življenski krogštevilo živali je dolžina dnevne svetlobe (fotoperioda). Odziv fotoobdobja sinhronizira aktivnost organizmov z letnimi časi. Na primer, mnogi sesalci se začnejo pripravljati na prezimovanje že dolgo pred nastopom hladnega vremena in ptice selivke poleti proti jugu že konec poletja.

Temperaturni režim igra veliko večjo vlogo v življenju prebivalcev kopnega kot v življenju prebivalcev hidrosfere, saj zaščitni znak zemeljsko-zračno okolje je širok razpon temperaturnih nihanj. Za temperaturni režim so značilna znatna nihanja v času in prostoru ter določa aktivnost poteka biokemičnih procesov. Biokemijske in morfofiziološke prilagoditve rastlin in živali so namenjene zaščiti organizmov pred škodljivimi učinki temperaturnih nihanj.

Vsaka vrsta ima zanjo najugodnejši razpon temperatur, ki se imenuje temperatura optimalen pogled. Razlika v želenih temperaturnih območjih za različni tipi zelo veliko. Kopenski organizmi živijo v širšem temperaturnem območju kot prebivalci hidrosfere. Pogosto območja evritermalni vrste se raztezajo od juga proti severu v več podnebnih pasovih. Na primer, siva krastača naseljuje območje od severne Afrike do severne Evrope. Eurytermalne živali vključujejo številne žuželke, dvoživke in sesalce - lisico, volk, pumo itd.

Dolg počitek ( latentno) oblike organizmov, kot so spore nekaterih bakterij, spore in semena rastlin, lahko prenesejo znatno odstopanje od normalnih temperaturnih vrednosti. Vstop v ugodnih razmerah in zadostnega hranilnega medija, lahko te celice ponovno postanejo aktivne in se začnejo razmnoževati. Imenuje se ustavitev vseh vitalnih procesov v telesu prekinjena animacija... Iz stanja suspendirane animacije se lahko organizmi vrnejo v normalno delovanje, če ni motena struktura makromolekul v njihovih celicah.

Temperatura neposredno vpliva na rast in razvoj rastlin. Kot stacionarni organizmi morajo rastline obstajati pri temperaturnem režimu, ki se ustvari na mestih njihove rasti. Glede na stopnjo prilagajanja temperaturnim razmeram lahko vse rastlinske vrste razdelimo v naslednje skupine:

- odporen proti zmrzali- Rastline, ki rastejo na območjih s sezonskim podnebjem, z mrzlimi zimami. Med hudimi zmrzali nadzemni deli dreves in grmovnic premrznejo, vendar ohranijo svojo sposobnost preživetja, v celicah in tkivih se kopičijo snovi, ki vežejo vodo (različni sladkorji, alkoholi, nekatere aminokisline);

- odporen proti zmrzali- rastline, ki prenašajo nizke temperature, a odmrejo takoj, ko se v tkivih začne tvoriti led (nekatere zimzelene subtropske vrste);

- ni hladno odporna- rastline, ki so močno poškodovane ali odmrejo pri temperaturah nad lediščem vode (deževne rastline);

- toploljubna- rastline suhih habitatov z močno osončenostjo (sončno sevanje), ki prenašajo polurno segrevanje do +60 ° C (rastline step, savan, suhih subtropskih krajev);

- pirofiti- rastline, ki so odporne proti požarom, ko se temperatura za kratek čas dvigne na stotine stopinj Celzija. To so savanske rastline, suhi trdolistni gozdovi. Imajo debelo lubje, prepojeno z ognjevzdržnimi snovmi, ki zanesljivo ščitijo notranja tkiva. Plodovi in ​​semena pirofitov imajo debele, odrveneče pokrove, ki v primeru požara počijo, kar pomaga semenu, da vstopi v zemljo.

V primerjavi z rastlinami imajo živali bolj raznolike možnosti za uravnavanje (trajno ali začasno) temperature. lastno telo... Ena od pomembnih prilagoditev živali (sesalcev in ptic) na temperaturna nihanja je sposobnost termoregulacije telesa, njihova toplokrvnost, zaradi česar so višje živali relativno neodvisne od temperaturnih razmer v okolju.

V živalskem svetu obstaja povezava med velikostjo in deležem telesa organizmov s klimatske razmere njihov habitat. Znotraj vrste ali homogene skupine tesno sorodnih vrst so živali z večjim telesom pogoste v hladnejših območjih. Večja kot je žival, lažje je vzdrževati konstantno temperaturo. Torej, med predstavniki pingvinov najmanjši pingvin - pingvin Galapagos - živi v ekvatorialnih regijah, največji - cesarski pingvin - v celinskem območju Antarktike.

Vlažnost postane pomemben omejevalni dejavnik na kopnem, saj je pomanjkanje vlage ena najpomembnejših značilnosti zemeljsko-zračnega okolja. Kopenski organizmi se nenehno soočajo s problemom izgube vode in jo občasno potrebujejo. V procesu evolucije kopenskih organizmov so se razvile značilne prilagoditve za pridobivanje in ohranjanje vlage.

Za režim vlage so značilne padavine, vlaga tal in zraka. Pomanjkanje vlage je ena najpomembnejših značilnosti zemeljsko-zračnega okolja življenja. Z ekološkega vidika je voda omejevalni dejavnik kopenskih habitatov, saj je njena količina podvržena močnim nihanjem. Načini vlažnosti na kopnem so različni: od popolne in stalne nasičenosti zraka z vodno paro (tropsko območje) do skoraj popolne odsotnosti vlage v suhem zraku puščav.

Glavni vir vode za rastlinske organizme so tla.

Poleg absorpcije talne vlage s koreninami so rastline sposobne absorbirati tudi vodo, ki pada v obliki majhnih dežja, megle, hlapne vlage v zraku.

Večino absorbirane vode rastlinski organizmi izgubijo zaradi transpiracije, to je izhlapevanja vode s površine rastlin. Rastline se pred dehidracijo zaščitijo bodisi s shranjevanjem vode in preprečevanjem izhlapevanja (kaktusi) bodisi s povečanjem deleža podzemnih delov (koreninskih sistemov) v celotnem volumnu rastlinskega organizma. Glede na stopnjo prilagajanja določenim pogojem vlage so vse rastline razdeljene v skupine:

- hidrofiti- tla- vodne rastline prosto rastejo in plavajo v vodnem okolju (trst ob bregovih vodnih teles, močvirski ognjič in druge rastline v močvirjih);

- higrofiti- kopenske rastline na območjih s stalnim visoka vlažnost(prebivalci tropskih gozdov - epifitske praproti, orhideje itd.)

- kserofiti- kopenske rastline, ki so se prilagodile znatnim sezonskim nihanjem vsebnosti vlage v tleh in zraku (prebivalci step, polpuščav in puščav - saksaul, kamelji trn);

- mezofiti- Rastline, ki zasedajo vmesni položaj med higrofiti in kserofiti. Mezofiti so najbolj razširjeni v zmerno vlažnih območjih (breza, gorski pepel, številne travniške in gozdne trave itd.).

Vremenske in podnebne značilnosti zanje so značilna dnevna, sezonska in dolgotrajna nihanja temperature, vlažnosti zraka, oblačnosti, padavin, moči in smeri vetra itd. ki določa raznolikost življenjskih razmer prebivalcev kopenskega okolja. Podnebne značilnosti so odvisne od geografskih razmer območja, vendar je pogosto pomembnejša mikroklima neposrednega habitata organizmov.

V zemeljsko-zračnem okolju so življenjske razmere zapletene zaradi obstoja vremenske spremembe... Vreme je nenehno spreminjajoče se stanje spodnje atmosfere do višine približno 20 km (meja troposfere). Spremenljivost vremena je stalna sprememba okoljskih dejavnikov, kot so temperatura in vlažnost zraka, oblačnost, padavine, moč in smer vetra itd.

Značilen je dolgotrajni vremenski režim lokalno podnebje... Pojem podnebje ne vključuje le mesečnih in povprečnih letnih vrednosti meteoroloških parametrov (temperatura zraka, vlažnost, skupna sončno sevanje itd.), ampak tudi vzorce njihovih dnevnih, mesečnih in letnih sprememb ter pogostost. Glavna klimatska dejavnika sta temperatura in vlažnost. Treba je opozoriti, da ima vegetacija pomemben vpliv na raven vrednosti podnebnih dejavnikov. Torej je pod krošnjami gozda zračna vlaga vedno višja, temperaturna nihanja pa manjša kot na odprtih območjih. Tudi svetlobni režim teh krajev je drugačen.

Tla služi kot trdna podpora za organizme, ki jih zrak ne more zagotoviti. Poleg tega koreninski sistem oskrbuje rastline z vodnimi raztopinami esencialnih mineralnih spojin iz zemlje. Kemične in fizikalne lastnosti tal so pomembne za organizme.

Relief terena ustvarja različne življenjske pogoje za kopenske organizme, določa mikroklimo in omejuje prosto gibanje organizmov.

Vpliv talnih in podnebnih razmer na organizme je povzročil nastanek značilnih naravnih con - biomi... To je ime največjih kopenskih ekosistemov, ki ustrezajo glavnemu klimatske cone Zemlja. Značilnosti velikih biomov določa predvsem združevanje rastlinskih organizmov, ki so vključeni v njih. Za vsako od fizikalno-geografskih con so značilna določena razmerja toplote in vlage, vodnega in svetlobnega režima, vrste tal, skupin živali (favna) in rastlin (flora). Geografska porazdelitev biomov je zemljepisne narave in je povezana s spremembami podnebnih dejavnikov (temperatura in vlažnost) od ekvatorja do polov. Hkrati se opazi določena simetrija v porazdelitvi različnih biomov obeh hemisfer. Glavni biomi Zemlje: deževni gozd, tropska savana, puščava, zmerna stepa, zmerni listopadni gozd, iglavci (tajga), tundra, arktična puščava.

Življenjsko okolje v tleh... Med štirimi življenjskimi okolji, ki jih obravnavamo, tla izstopajo po tesnem odnosu med živimi in neživimi komponentami biosfere. Tla niso samo habitat za organizme, ampak tudi produkt njihove vitalne dejavnosti. Lahko se šteje, da so tla nastala kot posledica skupnega delovanja podnebnih dejavnikov in organizmov, zlasti rastlin, na matično kamnino, torej na mineralne snovi zgornje plasti zemeljske skorje (pesek, glina, kamni). itd.).

Torej se zemlja imenuje plast snovi, ki leži na vrhu kamnin, sestavljena iz začetnega materiala - osnovnega mineralnega substrata - in organskega dodatka, v katerem so organizmi in njihovi odpadni produkti pomešani z majhnimi delci modificiranega izvornega materiala. Struktura in poroznost tal v veliki meri določata dostopnost hranil rastlinam in talnim živalim.

Tla imajo štiri pomembne strukturne komponente:

Mineralna osnova (50 ... 60% celotne sestave tal);

organske snovi (do 10%);

Zrak (15 ... 25%);

Voda (25 ... 35%).

Organska snov v tleh, ki nastane z razgradnjo odmrlih organizmov ali njihovih delov (na primer odpadlih listov), ​​se imenuje humusa, ki tvori zgornjo rodovitno plast zemlje. Najpomembnejša lastnost tal - rodovitnost - je odvisna od debeline humusne plasti.

Vsaka vrsta tal ima svoje značilnosti živalski svet in določeno vegetacijo. Celota talnih organizmov zagotavlja neprekinjen cikel snovi v tleh, vključno s tvorbo humusa.

Habitat tal ima lastnosti, zaradi katerih je bližje vodnemu in zemeljsko-zračnemu okolju. Tako kot v vodnem okolju so temperaturna nihanja tudi v tleh majhna. Amplitude njegovih vrednosti hitro upadajo z naraščajočo globino. Presežek vlage ali ogljikovega dioksida poveča verjetnost pomanjkanja kisika. Podobnost s kopensko-zračnim habitatom se kaže v prisotnosti por, napolnjenih z zrakom. Posebne lastnosti, ki so značilne samo za tla, vključujejo visoko gostoto. Organizmi in njihovi odpadni produkti imajo pomembno vlogo pri nastajanju tal. Tla so najbolj nasičen del biosfere z živimi organizmi.

V talnem okolju sta omejujoči dejavniki običajno pomanjkanje toplote in pomanjkanje oziroma presežek vlage. Pomanjkanje kisika ali presežek ogljikovega dioksida sta lahko tudi omejevalna dejavnika. Življenje mnogih talnih organizmov je tesno povezano z njihovo velikostjo. Nekateri se prosto gibljejo v zemlji, drugi pa jo morajo za gibanje in iskanje hrane zrahljati.

Testna vprašanja in naloge

1.Kakšna je posebnost zemeljsko-zračnega okolja kot ekološkega prostora?

2. Kakšne prilagoditve imajo organizmi za življenje na kopnem?

3. Za kaj so najpomembnejši okoljski dejavniki

kopenskih organizmov.

4. Opiši značilnosti talnega habitata.

Značilnosti zemeljsko-zračnega okolja bivanja. V zemeljsko-zračnem okolju je dovolj svetlobe in zraka. Toda vlažnost in temperatura zraka sta zelo raznoliki. Na močvirnih območjih je prekomerna količina vlage, v stepah je precej manj. Čutijo se tudi dnevna in sezonska temperaturna nihanja.

Prilagajanje organizmov na življenje v pogojih različnih temperatur in vlažnosti. Veliko prilagoditev organizmov v zemeljsko-zračnem okolju je povezano s temperaturo in vlažnostjo zraka. Stepske živali (škorpijoni, pajki tarantule in karakurti, veverice, miši voluharji) se skrivajo pred vročino v rovih. Rastline so zaščitene pred vročimi sončnimi žarki s povečanim izhlapevanjem vode iz listov. Pri živalih je potenje takšna naprava.

Z nastopom hladnega vremena ptice odletijo v tople dežele, da bi se spomladi vrnile v kraj, kjer so se rodile in kjer bodo dale potomce. Značilnost zemeljsko-zračnega okolja v južnih regijah Ukrajine ali na Krimu je nezadostna količina vlage.

Oglejte si sl. 151 z rastlinami, ki so se prilagodile podobnim razmeram.

Prilagajanje organizmov na gibanje v okolju zemlja-zrak. Za številne živali zemeljsko-zračnega okolja je pomembno gibanje po zemeljski površini ali v zraku. Za to so pridobili določene prilagoditve, njihove okončine pa imajo drugačno strukturo. Nekateri so se prilagodili teku (volk, konj), drugi skakanju (kenguru, jerboa, kobilica), tretji pa letenju (ptice, netopirji, žuželke) (slika 152). Kače, gade nimajo udov. Premikajo se z upogibanjem telesa.

Bistveno manj organizmov se je prilagodilo življenju visoko v gorah, saj je za rastline malo zemlje, vlage in zraka, živali pa imajo težave pri gibanju. Toda nekatere živali, kot so mufloni gorskih koz (slika 154), se lahko premikajo skoraj navpično navzgor in navzdol, če so le rahle nepravilnosti. Zato lahko živijo visoko v gorah. Gradivo s spletnega mesta

Prilagoditev organizmov na različne svetlobne razmere. Ena od prilagoditev rastlin različni osvetlitvi je usmerjenost listov na svetlobo. V senci so listi razporejeni vodoravno: tako nanje pade več svetlobnih žarkov. Razvijajo se in cvetijo fotofilne snežne kaplje in ryast zgodaj spomladi... V tem obdobju imajo dovolj svetlobe, saj se listi na drevesih v gozdu še niso pojavili.

Prilagoditev živali na določen dejavnik zemeljsko-zračnega okolja sta zgradba in velikost oči. Večina živali tega okolja ima dobro razvite organe vida. Na primer, jastreb z višine svojega leta vidi miško, ki teče po polju.

V mnogih stoletjih razvoja so se organizmi zemeljsko-zračnega okolja prilagajali vplivom njegovih dejavnikov.

Niste našli tistega, kar ste iskali? Uporabite iskanje

Na tej strani gradivo o temah:

• poročilo o habitatu živega organizma, 6
• prilagodljivost snežne sove habitatu
• izrazi, povezani z zrakom
• poročilo na temo zemeljsko-zračni habitat
• prilagoditev ptic ujed na njihov življenjski prostor

Habitat je neposredno okolje, v katerem živi organizem (žival ali rastlina). Lahko vsebuje tako žive organizme kot predmete nežive narave in poljubno število vrst organizmov od nekaj vrst do nekaj tisoč, ki sobivajo v določenem življenjskem prostoru. Okolje zrak-zemlja habitat vključuje območja zemeljskega površja, kot so gore, savane, gozdovi, tundra, polarni led drugo.

Habitat - planet Zemlja

Različni deli planeta Zemlje so dom ogromne biološke raznolikosti vrst živih organizmov. Obstaja določene vrste habitat živali. Vroča, sušna območja so pogosto pokrita z vročimi puščavami. Tople, vlažne regije imajo vlažno

Na Zemlji je 10 glavnih vrst kopenskih habitatov. Vsak od njih ima veliko sort, odvisno od tega, kje na svetu se nahaja. Živali in rastline, ki so značilne za določen habitat, se prilagajajo razmeram, v katerih živijo.

Afriške savane

Ta tropski travnati habitat skupnosti zrak-kopna se nahaja v Afriki. Zanj so značilna dolga sušna obdobja po mokrih sezonah z obilnimi padavinami. Afriške savane so dom ogromnemu številu rastlinojedih živali, pa tudi močnih plenilcev, ki se z njimi prehranjujejo.

Gore

Na vrhovih visokogorja je zelo mrzlo, tam raste le nekaj rastlin. Živali, ki jih najdemo na teh visokih mestih, so prilagojene na nizke temperature, pomanjkanje hrane in strm skalnat teren.

Zimzeleni gozdovi

Na hladnih območjih pogosto najdemo iglavce globus: Kanada, Aljaska, Skandinavija in regije Rusije. Prevladujejo zimzelene smreke, na teh območjih pa živijo živali, kot so los, bober in volk.

Listopadna drevesa

Na hladnih, vlažnih območjih veliko dreves hitro raste poletni čas a pozimi izgubijo liste. Število prostoživečih živali na teh območjih se spreminja glede na letni čas, saj se mnoge selijo na druga območja ali pozimi prezimujejo.

Zmerno območje

Zanj so značilne suhe travnate prerije in stepe, travniki, vroča poletja in mrzle zime. Ta kopenski zračni habitat organizmov je dom rastlinojedih rastlinojedih živali, kot so antilope in bizoni.

sredozemska cona

Za dežele okoli Sredozemskega morja je značilno vroče podnebje, vendar tukaj pade več padavin kot v puščavskih regijah. Ta območja so dom grmovnic in rastlin, ki lahko preživijo le z dostopom do vode in so pogosto polna številnih različnih vrst žuželk.

Tundra

Zračni kopenski habitat, kot je tundra, je večji del leta pokrit z ledom. Narava zaživi le spomladi in poleti. Tu gnezdijo jeleni in ptice.

Deževni gozdovi

Ti gosti zeleni gozdovi rastejo blizu ekvatorja in so dom najbogatejše biološke raznovrstnosti živih organizmov. Noben drug življenjski prostor se ne more pohvaliti s toliko prebivalcev kot območje, pokrito s tropskimi gozdovi.

Polarni led

Hladne regije v bližini severnega in južnega pola so prekrite z ledom in snegom. Tu lahko najdete pingvine, tjulnje in polarne medvede, ki se prehranjujejo v ledenih vodah oceana.

Živali zemeljsko-zračnega habitata

Habitati so razpršeni po velikem ozemlju planeta Zemlje. Za vsako je značilna določena biološka in floro, katerega predstavniki neenakomerno poseljujejo naš planet. V hladnejših delih sveta, kot so polarna območja, ni veliko vrst favne, ki naseljujejo ta območja in so posebej prilagojene za življenje pri nizkih temperaturah. Nekatere živali so razporejene po vsem svetu, odvisno od rastlin, ki jih jedo, na primer velika panda naseljuje ta območja

Zrak-zemlja habitat

Vsak živi organizem potrebuje dom, zavetje ali okolje, ki lahko zagotovi varnost, idealno temperaturo, hrano in razmnoževanje – vse, kar potrebuje za preživetje. Ena od pomembnih funkcij habitata je ohranjanje idealne temperature, saj lahko ekstremne spremembe uničijo celoten ekosistem. Pomemben pogoj tudi prisotnost vode, zraka, zemlje in sončne svetlobe.

Temperatura na Zemlji ni povsod enaka, v nekaterih koncih planeta (sever in Južni pol) termometer lahko pade na -88 ° C. V drugih krajih, zlasti v tropih, je zelo toplo in celo vroče (do + 50 ° C). Temperaturni režim igra pomembno vlogo v procesih prilagajanja kopensko-zračnega okolja, na primer živali, prilagojene na nizke temperature, ne morejo preživeti v toploti.

Habitat je naravno okolje, v katerem živi organizem. Živali potrebujejo različno količino prostora. Habitat je lahko velik in zaseda cel gozd ali majhen kot kuna. Nekateri prebivalci morajo braniti in braniti ogromno ozemlje, drugi pa potrebujejo majhen kos prostora, kjer lahko relativno mirno sobivajo s sosedi, ki živijo v bližini.

Ko se sprehajate po gozdu ali travniku, komaj pomislite, da ste ... notri zemeljsko-zračno okolje... Toda ravno tako znanstveniki imenujejo hišo za živa bitja, ki jo tvorita površina zemlje in zraka. Ko plavate v reki, jezeru ali morju, se znajdete v njej vodno okolje- še ena bogato poseljena naravna hiša. In ko pomagaš odraslim kopati zemljo na vrtu, vidiš talno okolje pod svojimi nogami. Obstaja tudi veliko, veliko raznolikih prebivalcev. Ja, okoli nas so tri čudovite hiše – tri habitat, s katerim je neločljivo povezana usoda večine organizmov, ki naseljujejo naš planet.

Življenje v vsakem okolju ima svoje značilnosti. V zemeljsko-zračno okolje kisika je dovolj, pogosto pa ni dovolj vlage. Še posebej ga je malo v stepah in puščavah. Zato imajo rastline in živali v sušnih krajih posebne naprave za pridobivanje, shranjevanje in varčno rabo vode. Pomislite na kaktus, ki hrani vlago v svojem telesu. V zemeljsko-zračnem okolju so znatne temperaturne spremembe, zlasti na območjih z mrzlimi zimami. Na teh območjih se skozi vse leto opazno spreminja celotno življenje organizmov. Jesensko odpadanje listov, odhod ptic selivk v toplejše kraje, menjava volne pri živalih v gostejšo in toplejšo - vse to so prilagoditve živih bitij na sezonske spremembe v naravi.

Za živali, ki živijo v katerem koli okolju, je gibanje pomembno vprašanje. V okolju zemlja-zrak se lahko premikate po tleh in v zraku. In živali to izkoriščajo. Noge nekaterih so prilagojene za tek (noj, gepard, zebra), drugih za skakanje (kenguru, jerboa). Od vsakih sto vrst živali, ki živijo v tem okolju, jih lahko 75 leti. To je večina žuželk, ptic in nekaterih živali (netopirji).

V vodno okolje nekaj, vode pa je vedno dovolj. Temperatura se tukaj spreminja manj kot temperatura zraka. Toda kisik pogosto ni dovolj. Nekateri organizmi, kot so ribe postrvi, lahko živijo le v vodi, bogati s kisikom. Drugi (krapi, kari, linji) prenesejo pomanjkanje kisika. Pozimi, ko so številni rezervoarji zmrznjeni v ledu, lahko ribe poginejo - njihova množična smrt zaradi zadušitve. Da kisik prodre v vodo, se skozi led izrežejo luknje.

V vodnem okolju je manj svetlobe kot v kopensko-zračnem okolju. V oceanih in morjih na globini pod 200 m - kraljestvo somraka in še spodaj - večna tema. Jasno je, da vodne rastline najdemo le tam, kjer je dovolj svetlobe. Samo živali lahko živijo globlje. Prehranjujejo se s "padanjem" iz zgornjih plasti mrtvih ostankov različnih morskih življenj.

Najpomembnejša značilnost mnogih vodnih živali so njihove plavalne zmogljivosti. Ribe, delfini in kiti imajo plavuti. Morži in tjulnji imajo plavutke. Bobri, vidre, vodne ptice, žabe imajo membrane med prsti. Plavalni hrošči imajo plavalne noge, podobne veslom.

Okolje tal- dom številnih bakterij in protozojev. Tu se nahajajo tudi miceliji gliv in rastlinskih korenin. V tleh so živele tudi različne živali – črvi, žuželke, živali, prilagojene kopanju, kot so krti. Prebivalci tal najdejo v tem okolju potrebne pogoje - zrak, vodo, mineralne soli. Res je, manj kisika in več ogljikovega dioksida kot svež zrak... In včasih je vode preveč. Toda temperatura je bolj enakomerna kot na površini. Toda svetloba ne prodre v globino tal. Zato imajo živali, ki ga naseljujejo, običajno zelo majhne oči ali pa so popolnoma brez vidnih organov. Pri tem jim pomagata vonj in dotik.

Zemeljsko-zračno okolje

Na teh številkah so se »srečali« predstavniki različnih habitatov. V naravi se niso mogli združiti, saj mnogi živijo daleč drug od drugega, na različnih celinah, v morjih, v sladki vodi ...

Prvak v hitrosti letenja med pticami je hitri. 120 km na uro je njegova običajna hitrost.

Kolibri zamahnejo s krili do 70-krat na sekundo, komarji - do 600-krat na sekundo.

Hitrost letenja različnih žuželk je naslednja: v čipkasti - 2 km na uro, v hišna muha- 7 let Majski hrošč- 11, za čmrlja - 18 in za moljca - 54 km na uro. Veliki kačji pastirji po nekaterih opažanjih dosežejo hitrost do 90 km na uro.

Naši netopirji so majhni. Toda v vročih državah živijo njihovi sorodniki - netopirji. Dosežejo razpon kril 170 cm!

Veliki kenguruji skočijo do 9, včasih pa tudi do 12 m. (To razdaljo izmerite na tleh v učilnici in si predstavljajte kenguruja, ki skače. To je prav osupljivo!)

Gepard je najhitrejši od vseh živali. Razvija hitrost do 110 km na uro. Noj lahko teče s hitrostjo do 70 km na uro s koraki 4-5 m.

Vodno okolje

Ribe in raki dihajo s škrgami. To so posebni organi, ki iz vode izločajo kisik, raztopljen v vodi. Žaba, ko je pod vodo, diha skozi kožo. Toda živali, ki so obvladale vodno okolje, dihajo s pljuči in se dvignejo na površino vode za vdihavanje. Podobno se obnašajo tudi vodni hrošči. Samo oni, tako kot druge žuželke, nimajo pljuč, ampak posebne dihalne cevi- sapnik.

Okolje tal

Struktura telesa krta, zokorja in krtice nakazuje, da so vsi prebivalci talnega okolja. Sprednje noge krta in zokorja sta glavno orodje za kopanje. So ploske kot lopate z zelo velikimi kremplji. In podgana ima navadne noge, grizlja zemljo z močnimi sprednjimi zobmi (da zemlja ne pade v usta, ustnice jo pokrivajo za zobmi!). Telo vseh teh živali je ovalno in kompaktno. S takšnim telesom se je priročno premikati po podzemnih prehodih.

Preizkusite svoje znanje

1. Naštej habitate, ki si jih srečal v lekciji.
2. Kakšne so življenjske razmere organizmov v zemeljsko-zračnem okolju?
3. Opišite življenjske razmere v vodnem okolju.
4. Kakšne so značilnosti tal kot habitata?
5. Navedite primere prilagodljivosti organizmov na življenje v različnih okoljih.

Pomisli!

1. Pojasni, kaj je prikazano na sliki. V katerih okoljih po vašem mnenju živijo živali, katerih deli telesa so prikazani na sliki? Ali lahko poimenujete te živali?
2. Zakaj v oceanu naprej velike globineživijo samo živali?

Razlikovati med zemeljsko-zrak, vodno in zemljo. Vsak organizem je prilagojen na življenje v določenem okolju.

Za zemeljsko-zračno okolje je značilna velika raznolikost življenjskih razmer, ekoloških niš in organizmov, ki jih naseljujejo. Opozoriti je treba, da imajo organizmi primarno vlogo pri oblikovanju pogojev zemeljsko-zračnega okolja življenja, predvsem pa plinske sestave ozračja. Skoraj ves kisik v zemeljski atmosferi je biogenega izvora.

Glavne značilnosti zemeljsko-zračnega okolja so velika amplituda sprememb okoljskih dejavnikov, nehomogenost okolja, delovanje gravitacijskih sil in nizka gostota zraka. Kompleks fizikalno-geografskih in podnebnih dejavnikov, ki so značilni za določeno naravno območje, vodi do evolucijskega oblikovanja morfofizioloških prilagoditev organizmov na življenje v teh razmerah, različnih življenjskih oblikah.

Za atmosferski zrak je značilna nizka in spremenljiva vlažnost. Ta okoliščina je v veliki meri omejevala (omejevala) možnosti obvladovanja zemeljsko-zračnega okolja, usmerjala pa je tudi razvoj presnove vode in soli ter strukture dihalnih organov.

Sestava zraka. Eden glavnih abiotskih dejavnikov kopenskega (zračnega) habitata je sestava zraka, naravne mešanice plinov, ki se je razvila med evolucijo Zemlje. Sestava zraka v sodobnem ozračju je v stanju dinamičnega ravnovesja, ki je odvisno od vitalne aktivnosti živih organizmov in geokemičnih pojavov v svetovnem merilu.

Zrak, brez vlage in suspendiranih delcev, ima skoraj enako sestavo na gladini morja na vseh območjih sveta, pa tudi čez dan in v različnih letnih časih. Vendar je bila v različnih obdobjih obstoja planeta sestava zraka različna. Menijo, da so najpomembnejše spremembe v vsebnosti ogljikovega dioksida in kisika (slika 3.7). Vloga kisika in ogljikovega dioksida je podrobno prikazana v poglavju. 2.2.

Dušik, ki je prisoten v atmosferskem zraku v največji količini, v plinastem stanju za veliko večino organizmov, zlasti za živali, je nevtralen. Samo za številne mikroorganizme (bakterije vozličev, azotobakterije, modrozelene alge itd.) je zračni dušik pomemben dejavnik. Ti mikroorganizmi asimilirajo molekularni dušik in po smrti in mineralizaciji oskrbujejo višje rastline razpoložljive oblike tega kemičnega elementa.

Prisotnost v zraku drugih plinastih snovi ali aerosolov (trdni ali tekoči delci v suspenziji v zraku) v kakršnih koli opaznih količinah spremeni običajne razmere v okolju, vpliva na žive organizme.

2.2. Prilagajanje kopenskih organizmov na okolje

Aeroplankton (anemohorija).

rastline: opraševanje z vetrom, struktura stebla, oblike listnih plošč, vrste socvetja, barva, velikosti.

Oblikovanje dreves v obliki zastave. Koreninski sistem.

živali: dihanje, oblika telesa, koža, vedenjske reakcije.

Tla kot medij

Tla so posledica delovanja živih organizmov. Organizmi, ki naseljujejo zemeljsko-zračno okolje, so povzročili nastanek tal kot edinstvenega habitata. Tla so kompleksen sistem, ki vključuje trdno fazo (mineralni delci), tekočo fazo (vlaga tal) in plinasto fazo. Razmerje teh treh faz določa značilnosti tal kot življenjskega okolja.

Pomembna lastnost tla je tudi prisotnost določene količine organske snovi. Nastane kot posledica odmiranja organizmov in je del njihovih izločkov (izločkov).

Pogoji habitata tal določajo lastnosti tal, kot so prezračenost (to je nasičenost z zrakom), vlaga (prisotnost vlage), toplotna zmogljivost in toplotni režim (dnevno, sezonsko, letno nihanje temperature). Toplotni režim je v primerjavi z zemeljsko-zračnim okoljem bolj konzervativen, predvsem na velikih globinah. Na splošno so za tla značilne dokaj stabilne življenjske razmere.

Vertikalne razlike so značilne za druge lastnosti tal, na primer, prodiranje svetlobe je seveda odvisno od globine.

Mnogi avtorji ugotavljajo vmesni položaj talnega okolja življenja med vodnim in zemeljsko-zračnim okoljem. V tleh so možni organizmi z vodnim in zračnim načinom dihanja. Navpični gradient prodiranja svetlobe v tla je še bolj izrazit kot v vodi. Mikroorganizmi se nahajajo po celotni debelini tal, rastline (predvsem koreninski sistemi) so povezani z zunanjimi obzorji.

Za talne organizme so značilni specifični organi in vrste gibanja (zakopavanje okončin pri sesalcih; sposobnost spreminjanja debeline telesa; prisotnost specializiranih kapsul pri nekaterih vrstah); oblika telesa (okrogla, volkovasta, črvasta); močni in fleksibilni pokrovi; zmanjšanje oči in izginotje pigmentov. Med prebivalci tal je zelo razvita saprofagija - prehranjevanje trupel drugih živali, gnilih ostankov itd.

Sestava tal. Tla so plast snovi, ki leži na površini zemeljske skorje. Je produkt fizikalne, kemične in biološke transformacije kamnin (slika 3.8) in je trifazni medij, ki vključuje trdne, tekoče in plinaste komponente v naslednjih razmerjih (v %):

mineralna baza običajno 50-60% celotne sestave

organske snovi .......................... do 10

voda ................................................ ..... 25-35

zrak ................................................. 15-25

V v tem primeru tla sodijo med druge abiotske dejavnike, čeprav so pravzaprav najpomembnejši člen, ki povezuje abiotske in biotske dejavnike okolja.

Mineralna anorganska sestava tal. Nastajanje kamnin pod vplivom kemičnih in fizikalnih dejavnikov naravno okolje postopoma propada. Nastali deli se razlikujejo po velikosti - od balvanov in kamnov do velikih zrn peska in najmanjših delcev gline. Mehanski in Kemijske lastnosti tla so v glavnem odvisna od drobne zemlje (delci manjši od 2 mm), ki se običajno deli glede na velikost 8 (v mikronih) na naslednje sisteme:

pesek ................................................. 5 = 60-2000

aleurit (včasih imenovan "prah") 5 = 2-60

glina .. ".............................................. 8 manj kot 2

Strukturo tal določa relativna vsebnost peska, mulja, gline in jo običajno ponazarja diagram – »trikotnik strukture tal« (slika 3.9).

Pomen strukture tal postane jasen, če primerjamo lastnosti čistega peska in gline. "Idealna" tla je sestava, ki vsebuje enake količine gline in peska v kombinaciji z delci srednje velikosti. V tem primeru nastane porozna, groba struktura. Ustrezna tla se imenujejo ilovice. Imajo prednosti dveh ekstremnih vrst tal brez pomanjkljivosti. Večina mineralnih sestavin v tleh je kristalnih struktur. Pesek in mulj sta sestavljena predvsem iz inertnega minerala, kremena (SiO 2), imenovanega silicijev dioksid.

Minerale gline najdemo večinoma v obliki drobnih ploščatih kristalov, pogosto šesterokotne oblike, sestavljenih iz plasti aluminijevega hidroksida ali aluminijevega oksida (A1 2 O 3) in plasti silikata (spojine silikatnih ionov SiO ^ "s kationi, npr. aluminij A1 3+ ali železo Fe 3+, Fe 2+) Specifična površina kristalov je zelo velika in znaša 5-800 m 2 na 1 g gline, kar prispeva k zadrževanju vode in hranil v tleh.

Na splošno velja, da je več kot 50 % mineralne sestave tal silicijev dioksid (SiO 2), 1-25 % - aluminijev oksid (A1 2 O 3), 1-10 % - železovi oksidi (Fe 3 O 4). , 0,1-5 % - oksidi magnezija, kalija, fosforja, kalcija (MgO, K 2 O, P 2 O 3, CaO). V kmetijstvu delimo tla na težka (glina) in lahka (pesek), kar odraža količino napora, potrebnega za obdelavo tal s kmetijskimi pripomočki. Številne dodatne značilnosti mineralne sestave tal bodo predstavljene v poglavju. 7.2.4.

Celotno količino vode, ki jo tla lahko zadržijo, sestavljajo gravitacijska, fizično vezana, kapilarna, kemično vezana in parna voda (slika 3.10).

Gravitacijska voda lahko prosto pronica skozi zemljo in doseže raven podtalnica, kar vodi do izpiranja različnih hranil.

Fizično vezana (higroskopna) voda adsorbira na delce tal v obliki tankega tesno vezanega filma. Njegova količina je odvisna od vsebnosti trdnih snovi. V ilovnatih tleh je te vode veliko več (približno 15 % mase tal) kot v peščenih tleh (približno 0,5 %). Higroskopska voda je rastlinam najmanj dostopna. Kapilarna voda zadržujejo okoli delcev tal s silami površinske napetosti. V prisotnosti ozkih por ali tubulov se lahko kapilarna voda dvigne iz vodne mize navzgor, kar igra osrednjo vlogo pri redni oskrbi rastlin z vlago. Gline zadržujejo več kapilarne vode kot pesek.

Kemično vezana voda in para praktično nedostopen koreninskemu sistemu rastlin.

V primerjavi s sestavo atmosferskega zraka se vsebnost kisika z globino zmanjšuje zaradi dihanja organizmov (do 10 %), koncentracija ogljikovega dioksida pa narašča (doseže 19 %). Sestava talnega zraka se skozi vse leto in dan močno spreminja. Kljub temu se talni zrak nenehno obnavlja in dopolnjuje z atmosferskim zrakom.

Zamašenost tal povzroči, da voda izpodriva zrak in razmere postanejo anaerobne. Ker mikroorganizmi in korenine rastlin še naprej oddajajo CO 2, ki z vodo tvori H 2 CO 3, se obnova humusa upočasni in se nabirajo huminske kisline. Vse to povečuje kislost tal, kar poleg izčrpavanja zalog kisika negativno vpliva na talne mikroorganizme. Dolgotrajne anaerobne razmere vodijo do smrti rastlin.

Siv odtenek, značilen za močvirna tla, daje reducirana oblika železa (Fe 2+), oksidirana oblika (Fe 3+) obarva tla rumeno, rdeče in rjavo.

Biota tal.

Glede na stepe so povezave s tlemi kot habitatom živali združene v ekološke skupine:

Geobionti- prebivalci tal, ki se delijo na:

rizobionti - živali, povezane s koreninami;

saprobionti - prebivalci razpadajočih organskih snovi;

koprobioti - nevretenčarji - prebivalci gnoja;

botrobionti - prebivalci rovov;

Planofili so živali s pogostim gibanjem.

geofili- živali, del razvojnega cikla nujno poteka v tleh. (kobilice, vlaknasti komarji, številni hrošči, hymenoptera)

Geokseni- Živali obiskujejo tla za začasno zatočišče, zatočišče.

Živali v tleh ga uporabljajo na različne načine. Majhni - protozoji, rotiferji, želodčne uši - živijo v filmu vode, ki obdaja delce zemlje. to geohidrobionti... So majhne, ​​sploščene ali podolgovate. Vdihujejo kisik, raztopljen v vodi, ob pomanjkanju vlage, zanje so značilni otrplost, encistiranje in tvorba kokonov. Preostali prebivalci dihajo kisik v zraku - to je geoatmobionti.

Živali v tleh so razdeljene po velikosti v skupine:

nanofavna - živali velikosti do 0,2 mm; mikrofavna - živali velikosti 0,1-1,0 mm talni mikroorganizmi, bakterije, glive, protozoji (mikrorezervoarji)

mezofavna - velikost več kot 1,0 mm; ; ogorčice, ličinke majhnih žuželk, klopi, repi.

Makrofavna - od 2 do 20 mm ličinke žuželk, stonoge, enhitreide, deževniki.

megafauna - vretenčarji: kopači.

Živali v rovih.

Najbolj značilni prebivalci tal so: praživali, ogorčice, deževniki, enhitreidi, goli polži in drugi polži, klopi in pajki, večnožci (dvonožci in labiopodi), žuželke - odrasli in njihove ličinke (razredi kolembolov, dvorepcev, ščetin -repi, , Hymenoptera itd.). Pedobionti so razvili različne prilagoditve za življenje v tleh kot v zunanja struktura, in v notranjosti.

Premikanje. Geohidrobionti imajo enake gibalne naprave kot vodni prebivalci. Geoatmobionti se premikajo po naravnih vodnjakih in sami izdelujejo predore. Gibanje malih živali v vodnjakih se ne razlikuje od gibanja po površini substrata. Pomanjkljivost življenjskega sloga vrtine je njihova visoka občutljivost na izsušitev podlage, odvisnost od fizične lastnosti prst. V gostih in kamnitih tleh je njihovo število majhno. Ta način gibanja je značilen za majhne členonožce. Poti polagajo živali bodisi z odrivanjem delcev zemlje (črvi, ličinke dvokrilcev) bodisi z drobljenjem tal (značilno za ličinke mnogih vrst žuželk). Živali druge skupine imajo pogosto naprave za odmetavanje tal.

Morfofiziološke prilagoditve na habitat v tleh so: izguba pigmenta in vida pri prebivalcih globokih tal; odsotnost epikutikule ali njena prisotnost v določenih delih telesa; za mnoge (deževniki, enhitreidi) neekonomičen sistem za odstranjevanje produktov presnove iz telesa; različne možnosti zunanje-notranje oploditve pri številnih prebivalcih; za črve, dihanje s celotno površino telesa.

Ekološke prilagoditve se kažejo v izbiri najprimernejših življenjskih pogojev. Izbira habitatov se izvaja z vertikalnimi migracijami po profilu tal, spremembo habitatov.