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

4.2.1. Karasal organizmalar için çevresel bir faktör olarak hava

Düşük hava yoğunluğu, düşük kaldırma kapasitesini ve önemsiz tartışmayı belirler. Hava ortamının 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 ana işlev yaşam döngülerinin - üreme - dünya yüzeyinde gerçekleştirilir. Birçoğu için havada kalmak, yalnızca yerleşmek veya av aramakla ilişkilidir.

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

Düşük hava yoğunluğu, harekete karşı düşük dirençle sonuçlanır. Bu nedenle birçok karasal hayvan, evrim sürecinde havanın bu özelliğinin ekolojik faydalarından yararlanarak uçma yeteneği kazanmıştır. Başta böcekler ve kuşlar olmak üzere tüm karasal hayvan türlerinin %75'i aktif uçuş yeteneğine sahiptir, ancak memeliler ve sürüngenler arasında da el ilanları bulunur. Kara hayvanları, esas olarak kas çabalarının 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 – en eski yol bitkilerin tozlaşması. Tüm gymnospermler rüzgarla tozlaşır ve anjiyospermler arasında anemofil bitkiler tüm türlerin yaklaşık %10'unu oluşturur.

Kayın, huş ağacı, ceviz, karaağaç, kenevir, ısırgan otu, casuarine, pus, saz, tahıllar, avuç içi ve diğerleri ailelerinde anemofili görülür. Rüzgarla tozlanan bitkiler, polenlerinin aerodinamik özelliklerini iyileştiren bir takım uyarlamaların yanı sıra, tozlaşmanın 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, uzun kuyruk, saksaul, cuzgun vb.

Birçok tür gelişti anemokori- hava akımları yoluyla yeniden yerleşim. Anemochoria, bitkilerin sporları, tohumları ve meyveleri, protozoa kistleri, küçük böcekler, örümcekler vb. Karakteristiktir. Hava akımları tarafından pasif olarak taşınan organizmalara topluca denir. hava planktonu 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). Bitkilerin anemokoral tohumları ve meyveleri de ya çok küçük boyutlara (örneğin orkide tohumları) ya da kayma yeteneklerini artıran çeşitli pterygoid ve paraşüt benzeri uzantılara sahiptir (Şekil 45).

Pirinç. 44. Böcek hava taşımacılığı uyarlamaları:

1 - sivrisinek Cardiocrepis brevirostris;

2 - safra tatarcık Porrycordila sp.;

3 - Hymenoptera Anargus fuscus;

4 - Hermes Dreyfusia nordmannianae;

5 - çingene güvesi Lymantria dispar'ın 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 dağılmasında ana rol, dikey konveksiyon hava akımları ve zayıf rüzgarlar tarafından oynanır. Şiddetli rüzgarlar, fırtınalar ve kasırgalar da karasal organizmalar üzerinde önemli çevresel etkilere sahiptir.

Düşük hava yoğunluğu, karada nispeten düşük basınca neden olur. Normalde 760 mm Hg'ye eşittir. Sanat. Artan yükseklik ile basınç azalır. 5800 m yükseklikte, normalin sadece yarısıdır. Alçak basınç, türlerin dağlardaki dağılımını kısıtlayabilir. 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. Dağlara tırmanmanın sınırları aşağı yukarı aynıdır. yüksek bitkiler... Bitki örtüsü sınırının üzerinde buzullarda bulunabilen eklembacaklılar (yay kuyruğu, keneler, örümcekler) biraz daha dayanıklıdır.

Genel olarak, tüm karasal organizmalar suda yaşayanlardan çok daha dardır, çünkü ortamlarındaki olağan basınç dalgalanmaları atmosferin bir kısmını oluşturur ve hatta çok yükseklere çıkan kuşlar için bile normalin 1/3'ünü geçmez.

Havanın gaz bileşimi. Havanın fiziksel özelliklerinin yanı sıra kimyasal özellikleri de karasal organizmaların varlığı için son derece önemlidir. Atmosferin yüzey tabakasındaki havanın gaz bileşimi, ana bileşenlerin içeriğine göre (azot - %78.1, oksijen - 21.0, argon - 0.9, karbondioksit - hacimce %0.035) oldukça homojendir. gazların yüksek difüzyon kapasitesi ve sürekli karıştırma konveksiyonu ve rüzgar akışları. Bununla birlikte, yerel kaynaklardan atmosfere giren gaz, damlacık-sıvı ve katı (toz) parçacıkların çeşitli safsızlıkları önemli çevresel öneme sahip olabilir.

Yüksek oksijen içeriği, birincil su organizmalarına kıyasla karasal organizmaların metabolizmasında bir artışa neden oldu. Karasal ortamda, vücuttaki oksidatif süreçlerin yüksek verimliliği temelinde, hayvan homeotermisi ortaya çıktı. Oksijen, havadaki sürekli yüksek içeriği nedeniyle karasal ortamda yaşamı sınırlayan bir faktör değildir. Yalnızca belirli yerlerde, belirli koşullarda, örneğin çürüyen bitki artıkları, tahıl stokları, un vb. birikimlerinde geçici olarak yetersizdir.

Karbon dioksit içeriği, yüzey hava tabakasının belirli alanlarında oldukça önemli sınırlar içinde değişebilir. Örneğin, büyük şehirlerin merkezinde rüzgarın yokluğunda konsantrasyonu on kat artar. Bitki fotosentezinin ritmiyle ilişkili yüzey katmanlarındaki karbondioksit içeriğindeki günlük değişiklikler doğaldır. Mevsimsel olanlar, 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. Karbondioksit yüksek konsantrasyonlarda zehirlidir. Doğada, bu tür konsantrasyonlar nadirdir.

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

Modern koşullarda, fosil yakıt rezervlerini yakmaya yönelik insan faaliyetleri, atmosfere ek CO2 miktarlarının güçlü bir kaynağı haline geldi.

Karasal ortamın sakinlerinin çoğu için hava azotu inert bir gazdır, ancak bir dizi prokaryotik organizma (nodül bakterileri, azotobacter, clostridia, mavi-yeşil algler, vb.) Onu bağlama ve biyolojik ortama dahil etme yeteneğine sahiptir. dolaşım.

Pirinç. 46. Çevredeki endüstriyel işletmelerden kaynaklanan kükürt dioksit emisyonları nedeniyle bitki örtüsünün tahrip olduğu bir dağ yamacında

Havaya giren yerel kirlilikler de canlı organizmaları önemli ölçüde etkileyebilir. Bu özellikle zehirli gaz halindeki maddeler için geçerlidir - metan, kükürt oksit, karbon monoksit, azot oksit, hidrojen sülfür, klor bileşikleri ve ayrıca endüstriyel alanlarda havayı tıkayan toz, kurum vb. Temel modern kaynak atmosferin kimyasal ve fiziksel kirliliği antropojeniktir: çeşitli endüstriyel işletmelerin çalışmaları ve ulaşım, toprak erozyonu, vb. Örneğin kükürt oksit (SO 2), dünyanın elli binde biri ile milyonda biri arasındaki konsantrasyonlarda bile bitkiler için zehirlidir. hava hacmi. Neredeyse tüm bitki örtüsü, atmosferi bu gazla kirleten sanayi merkezlerinin çevresinde yok olur (Şek. 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. Yerleşim yerlerinde peyzaj için türler seçilirken bitkilerin havadaki yabancı maddelere karşı direnci dikkate alınır. Dumana duyarlı, örneğin ortak ladin ve çam, akçaağaç, ıhlamur, huş. En dayanıklı Mazı, Kanada kavağı, Amerikan akçaağaç, mürver ve diğerleri.

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

Edafik çevresel faktörler. Toprağın ve arazinin özellikleri, başta bitkiler olmak üzere karasal organizmaların yaşam koşullarını da etkiler. Sakinleri üzerinde ekolojik bir etkiye sahip olan dünya yüzeyinin özellikleri, adıyla birleştirilir. edafik çevresel faktörler (Yunanca "edaphos" dan - taban, toprak).

Bitkilerin kök sisteminin doğası hidrotermal rejime, havalandırmaya, oluşuma, toprağın bileşimine ve yapısına bağlıdır. Örneğin, permafrostlu alanlarda ağaç türlerinin (huş, karaçam) kök sistemleri sığ bir derinlikte bulunur ve genişliğe yayılır. Permafrost olmayan yerlerde, aynı bitkilerin kök sistemleri daha az yayılır ve daha derine nüfuz eder. Birçok bozkır bitkisinde, kökler çok derinlerden su alabilir, aynı zamanda, bitkilerin mineral besin elementlerini emdiği toprağın humus ufkunda birçok yüzey köklerine sahiptirler. Mangrov çalılıklarında suyla dolu, kötü havalandırılmış toprakta, birçok türün özel solunum kökleri vardır - pnömatoforlar.

Toprakların farklı özelliklerine göre bir dizi ekolojik bitki grubu ayırt edilebilir.

Böylece, toprak asitliğine verilen reaksiyona göre ayırt edilirler: 1) asidofilik türler - pH değeri 6,7'den az olan asitli topraklarda büyür (sphagnum bataklık bitkileri, beyaz kanatlar); 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 elementi içeren bitkiler (Sarı çamı); 2) ötrofik,çok sayıda kül elementine ihtiyaç duyanlar (meşe, adi, çok yıllık orman yetiştiricisi); 3) mezotrofik, orta miktarda kül elementi (ortak ladin) gerektirir.

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

Tuzlu toprak bitkileri bir grup oluşturur halofitler(saltros, sarsazan, kokpek).

Bazı bitki türleri farklı substratlarla sınırlıdır: petrofitler taşlı topraklarda yetişir ve psammofitler gevşek kumları doldurun.

Arazi ve zeminin doğası, hayvanların belirli hareketlerini etkiler. Örneğin, toynaklılar, devekuşları, toylar üzerinde yaşayan açık alanlar, hızlı koşarken kalkışı geliştirmek için sağlam bir zemine ihtiyacınız var. Gevşek kumlarda yaşayan kertenkelelerde, parmaklar, desteğin yüzeyini artıran azgın pullardan oluşan bir saçakla sınırlanmıştır (Şekil 47). Karada yaşayanlar için çukur kazıyorlar, yoğun topraklar elverişsiz. Toprağın doğası, bazı durumlarda, kendilerini sıcaktan veya yırtıcılardan korumak 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 - bir geko bacağı

Hava durumu özellikleri. Yer-hava ortamındaki yaşam koşulları karmaşıktır, buna ek olarak, Hava değişiklikleri.Hava Durumu - bu, yaklaşık 20 km yüksekliğe (troposfer sınırı) kadar dünya yüzeyine yakın atmosferin sürekli değişen bir durumudur. Havanın değişkenliği, havanın sıcaklığı ve nemi, bulutluluk, yağış, rüzgarın gücü ve yönü gibi çevresel faktörlerin kombinasyonunun sürekli değişmesinde kendini gösterir. karasal organizmalar. 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 değişimlerini, ondan sapmalarını ve sıklıklarını da içerir. İklim, bölgenin coğrafi koşullarına göre belirlenir.

İklimlerin bölgesel çeşitliliği, muson rüzgarlarının etkisi, siklonların ve antisiklonların dağılımı, dağ sıralarının hava kütlelerinin hareketi üzerindeki etkisi, okyanustan uzaklık derecesi (kıtasallık) ve diğer birçok yerel faktör tarafından karmaşıklaşır. Dağlarda, birçok açıdan bölgelerin alçaktan yüksek enlemlere değişmesine benzer bir iklim bölgesi vardır. Bütün bunlar karada olağanüstü çeşitlilikte yaşam koşulları yaratır.

Karasal organizmaların çoğu, özellikle küçük olanlar için, önemli olan bölgenin iklimi değil, yakın yaşam koşullarının koşullarıdır. Çoğu zaman, ortamın yerel unsurları (kabartma, maruz kalma, bitki örtüsü, vb.), belirli bir alandaki sıcaklık, nem, ışık, hava hareketi modunu, bölgenin iklim koşullarından önemli ölçüde farklı olacak şekilde değiştirir. Yüzey hava tabakasında gelişen bu tür yerel iklim değişiklikleri denir. mikro iklim. Her bölgedeki mikro iklimler çok çeşitlidir. Keyfi olarak küçük alanların mikro iklimleri ayırt edilebilir. Örneğin, orada yaşayan böceklerin kullandığı çiçek taçlarında özel bir rejim oluşturulur. Açık alanlarda ve ormanda, çimenlerde ve çıplak toprakların üzerinde, kuzey ve güneye bakan yamaçlarda, vb. sıcaklık, hava nemi ve rüzgar kuvvetindeki farklılıklar yaygın olarak bilinir.Oyuklarda, yuvalarda özel bir kararlı mikro iklim oluşur. , oyuklar, mağaralar ve diğerleri. kapalı yerler.

Yağış. Su temini ve nem depolamaya ek olarak, başka bir ekolojik rol oynayabilirler. Bu nedenle, şiddetli sağanak yağmurlar 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. 30-40 cm'lik bir kar tabakasının altında -20-30 ° C'lik donlarda, sıcaklık sadece sıfırın biraz altındadır. Derin kar örtüsü yenilenme tomurcuklarını korur, bitkilerin yeşil kısımlarını dondan korur; birçok tür, örneğin, tüylü kabuk, Veronica officinalis, yarık, vb. gibi yapraklarını dökmeden kar altına girer.

Pirinç. 48. Karlı bir delikte bulunan ela orman tavuğu sıcaklık rejiminin telemetrik çalışma şeması (A.V. Andreev, A.V. Krechmar, 1976'ya göre)

Küçük kara hayvanları, kışın aktif bir yaşam tarzına öncülük eder, kar altında ve kalınlığında tüm geçit galerilerini döşer. Karlı bitki örtüsü ile beslenen bir dizi tür için, örneğin lemmings, ahşap ve sarı boğazlı fareler, bir dizi tarla faresi, su faresi, vb.'de belirtilen kış üremesi bile karakteristiktir. Şek. 48).

Kış kar örtüsü büyük hayvanların yiyecek almasını engeller. Birçok toynaklı (ren geyiği, yaban domuzu, misk öküzü) kışın yalnızca karlı bitki örtüsü ile beslenir ve derin kar örtüsü ve özellikle yüzeyinde buzda görünen sert bir kabuk onları yiyecek eksikliğine mahkum eder. Devrim öncesi Rusya'da göçebe sığır yetiştiriciliği sırasında güney bölgelerinde büyük bir felaket yaşandı. jüt - buz nedeniyle büyükbaş hayvan ölümleri, hayvanları yemden mahrum bırakmak. Gevşek derin karda hareket etmek de hayvanlar için zordur. Örneğin, karlı kışlarda tilkiler, kar tabakasının daha ince olduğu ormandaki yoğun ladin ağaçlarının altındaki alanları tercih eder ve neredeyse hiçbir zaman açık çayırlara ve orman kenarlarına gitmez. Kar örtüsünün derinliği türlerin coğrafi dağılımını sınırlayabilir. Örneğin, kışın kar kalınlığının 40-50 cm'den fazla olduğu bölgelere gerçek geyikler kuzeye girmez.

Kar örtüsünün beyazlığı karanlık hayvanları ortaya çıkarır. Beyaz ve tundra kekliklerinde mevsimsel renk değişiminin meydana gelmesinde, beyaz tavşan, ermin, gelincik, Kutup tilkisi, görünüşe göre arka plan rengi için kılık seçimi büyük rol oynamıştır. Komutan Adaları'nda beyazlarla birlikte birçok mavi tilki var. Zoologların gözlemlerine göre, ikincisi esas olarak karanlık kayaların ve donmayan sörf şeridinin yakınında kalırken, beyazlar karla kaplı alanları tercih ediyor.

Yer-hava ortamı, çeşitli morfolojik, anatomik, fizyolojik, biyokimyasal ve davranışsal adaptasyonlara yansıyan, kara bitkileri ve hayvanlarda spesifik adaptasyonlar oluşturan ekolojik koşulların özellikleri ile karakterize edilir.

Atmosferik havanın düşük yoğunluğu, vücudun şeklini korumayı zorlaştırır, çünkü bitkiler ve hayvanlar destek sistemi... Bitkilerde bunlar, statik ve dinamik yüklere karşı direnç sağlayan mekanik dokulardır (bast ve ağaç lifleri): rüzgar, yağmur, kar örtüsü. Hücrelerin vakuollerinde yüksek ozmotik basınçla sıvı birikmesinin neden olduğu hücre duvarının (turgor) gergin durumu, yaprakların, bitkilerin gövdelerinin, çiçeklerin elastikiyetini belirler. Hayvanlarda vücut, bir hidro-iskelet (yuvarlak kurtlarda), bir dış iskelet (böceklerde) ve bir iç iskelet (memelilerde) tarafından desteklenir.

Ortamın yoğunluğunun düşük olması hayvanların hareketini kolaylaştırır. Birçok karasal tür uçabilir (aktif veya kayma) - kuşlar ve böcekler, ayrıca memelilerin, amfibilerin ve sürüngenlerin temsilcileri de vardır. Uçuş, hareket ve av arama ile ilişkilidir.Modifiye edilmiş ön ayaklar ve gelişmiş göğüs kasları sayesinde aktif uçuş mümkündür. Süzülen hayvanlarda, ön ve arka uzuvlar arasında esneyen ve paraşüt rolü oynayan deri kıvrımları oluşmuştur.

Hava kütlelerinin yüksek hareketliliği, birçok bitkinin özelliği olan bitkilerde (anemofili) bitkilerin rüzgarla tozlaşmasının en eski yöntemini oluşturmuştur. orta bant ve rüzgarın yardımıyla yeniden yerleşim. Bu ekolojik organizma grubu (aeroplankton), paraşütler, kanatlar, çıkıntılar ve hatta örümcek ağları nedeniyle geniş göreli yüzey alanı veya çok küçük boyutları nedeniyle adapte olmuştur.

Normalde 760 mm olan düşük atmosferik basınç cıva sütunu(veya 101.325 Pa), hemen hemen tüm arazi sakinlerinde oluşan küçük basınç düşüşleri, güçlü basınç düşüşlerine karşı bir hassasiyet. Çoğu omurgalı için yaşamın üst sınırı yaklaşık 6.000 m'dir.Atmosferik basıncın irtifa artışıyla azalması, kandaki oksijenin çözünürlüğünü azaltır. Bu, nefes alma sıklığını arttırır ve sonuç olarak hızlı nefes alma dehidrasyona yol açar. Bu basit bağımlılık, yalnızca nadir bulunan kuş türleri ve bazı omurgasızlar için tipik değildir.

Yer-hava ortamının gaz bileşimi, yüksek oksijen içeriği ile karakterize edilir (su ortamından 20 kattan fazla). Bu, hayvanların çok yüksek bir metabolizma hızına sahip olmasını sağlar. Bu nedenle, yalnızca karada homootermi ortaya çıkabilir (esas olarak iç enerji nedeniyle sabit bir vücut sıcaklığını koruma yeteneği).

Organizmaların yaşamındaki sıcaklığın değeri, biyokimyasal reaksiyonların hızı üzerindeki etkisiyle belirlenir. Sıcaklık artışı (60 °C'ye kadar) Çevre organizmalarda proteinlerin denatürasyonuna neden olur. Sıcaklıktaki güçlü bir düşüş, metabolik hızda bir azalmaya ve kritik bir durum olarak, hücrelerde suyun donmasına neden olur (hücrelerdeki buz kristalleri, hücre içi yapıların bütünlüğünü ihlal eder). Temel olarak, karada canlı organizmalar sadece 0 ° - +50 ° arasında var olabilir, çünkü bu sıcaklıklar ana yaşam süreçlerinin seyri ile uyumludur. Bununla birlikte, her türün kendi üst ve alt öldürücü sıcaklık değeri, sıcaklık düşüşü değeri ve optimum sıcaklık değeri vardır.

Hayati aktiviteleri ve aktiviteleri dış ısıya bağlı olan organizmalara (mikroorganizmalar, mantarlar, bitkiler, omurgasızlar, siklostomlar, balıklar, amfibiler, sürüngenler) poikilotermler denir. Bunlar arasında stenotermler (kriyofiller düşük sıcaklıklardaki küçük değişikliklere uyarlanır ve termofiller yüksek sıcaklıklardaki küçük farklılıklara uyarlanır) ve büyük bir sıcaklık genliği içinde var olabilen eurythermler vardır. Metabolizmanın uzun süre düzenlenmesine izin veren düşük sıcaklıkların transferine uyum, organizmalarda iki şekilde gerçekleştirilir: a) biyokimyasal ve fizyolojik yeniden düzenleme yeteneği - hücrelerde sıvıların donma noktasını düşüren antifriz birikimi ve dokular ve dolayısıyla buz oluşumunu engeller; enzimlerin setinde, konsantrasyonunda ve aktivitesinde değişiklik, değişiklik; b) donma toleransı (soğuğa dayanıklılık), aktif durumun (hipobiyoz veya kriptobiyoz) geçici olarak kesilmesi veya sıvının kristalleşmesini önleyen hücrelerde gliserol, sorbitol, mannitol birikmesidir.

Eurytherms, optimal değerden önemli sıcaklık sapmaları olan gizli bir duruma geçiş için iyi gelişmiş bir yeteneğe sahiptir. Soğuk baskısından sonra, belirli bir sıcaklıktaki organizmalar normal metabolizmayı geri yükler ve bu sıcaklık değerine, gelişimin sıcaklık eşiği veya gelişimin biyolojik sıfır noktası denir.

Türlerdeki mevsimsel yeniden düzenlemeler - yaygın olan eurythermler, bazı enzimlerin diğerleriyle değiştirilmesinden sorumlu olan bazı genler etkisiz hale getirildiğinde ve diğerleri açıldığında, iklimlendirmeye (optimum sıcaklığın kayması) dayanır. Bu fenomen, aralığın farklı bölümlerinde bulunur.

Bitkilerde metabolik ısı son derece ihmal edilebilir düzeydedir, bu nedenle mevcudiyetlerini habitat içindeki hava sıcaklığı belirler. Bitkiler, büyük sıcaklık dalgalanmalarını tolere edecek şekilde adapte olurlar. Buradaki ana şey, aşırı ısındığında yaprak yüzeyini soğutan terlemedir; yaprak kanadının azalması, yaprak hareketliliği, tüylenme, mumsu kaplama. Bitkiler, büyüme formu (cücelik, yastık büyümesi, kafes), renk yardımıyla soğuk koşullara uyum sağlar. Bütün bunlar fiziksel termoregülasyon ile ilgilidir. Fizyolojik termoregülasyon, yaprak dökümü, zemin kısmından ölme, serbest suyun bağlı bir duruma aktarılması, antifriz birikmesi vb.).

Poikilotermik hayvanlar, uzaydaki hareketleriyle (amfibiler, sürüngenler) ilişkili buharlaşmalı termoregülasyon olasılığına sahiptir. en çok onlar seçer optimal koşullar, kas kasılması veya kas titremesi (hareket sırasında kasları ısıtmak) sürecinde çok fazla iç (endojen) ısı üretir. Hayvanların davranışsal uyarlamaları vardır (duruş, barınaklar, yuvalar, yuvalar).

Homeotermal hayvanlar (kuşlar ve memeliler) sabit bir vücut sıcaklığına sahiptir ve ortam sıcaklığına çok az bağımlıdır. Sinir, dolaşım, solunum ve diğer organ sistemlerinin mükemmelleşmesinin bir sonucu olarak oksidatif süreçlerde keskin bir artışa dayanan adaptasyonlarla karakterize edilirler. Biyokimyasal termoregülasyona sahiptirler (hava sıcaklığındaki bir düşüşle, lipid metabolizması artar; oksidatif süreçler, özellikle iskelet kaslarında yoğunlaşır; serbest bırakılan tüm kimyasal enerjinin ATP oluşumuna ve ısınmaya gittiği özel bir kahverengi yağ dokusu vardır. vücut; tüketilen gıda hacmi artar) ... Ancak bu tür termoregülasyonun iklim kısıtlamaları vardır (kışın, kutup koşullarında, yazın tropikal ve ekvator bölgelerinde kârsızdır).

Fiziksel termoregülasyon ekolojik olarak faydalıdır (cildin kan damarlarının refleks daralması ve genişlemesi, kürk ve tüylerin ısı yalıtım etkisi, ters akımlı ısı değişimi), çünkü vücuttaki ısının korunması nedeniyle gerçekleştirilir (Chernova, Bylova, 2004).

Homeotermlerin davranışsal termoregülasyonu çeşitlilik ile karakterize edilir: duruş değiştirme, barınak arama, karmaşık yuvalar, yuvalar, göçler, grup davranışı vb.

Işık organizmalar için en önemli çevresel faktördür. Işığın etkisi altında meydana gelen süreçler fotosentez (gelen ışığın %1-5'i kullanılır), terleme (gelen ışığın %75'i suyu buharlaştırmak için kullanılır), yaşamsal aktivitenin senkronizasyonu, hareket, görme, vitamin sentezidir. .

Bitki morfolojisi ve bitki topluluklarının yapısı, güneş enerjisinin en verimli şekilde emilmesi için düzenlenmiştir. Yeryüzündeki bitkilerin ışık alan yüzeyi, gezegenin yüzeyinden 4 kat daha büyüktür (Akimova, Haskin, 2000). Canlı organizmalar için dalga boyu önemlidir, çünkü farklı uzunluklardaki ışınların farklı biyolojik önemi vardır: kızılötesi radyasyon (780 - 400 nm) termal merkezlere etki eder gergin sistem Oksidatif süreçleri, motor reaksiyonları vb. Düzenleyerek, deri dokularına etki eden ultraviyole ışınları (60 - 390 nm), çeşitli vitaminlerin üretimine katkıda bulunur, hücrelerin büyümesini ve çoğalmasını uyarır.

Görünür ışık özellikle önemlidir çünkü ışığın niteliksel bileşimi bitkiler için önemlidir. Işınların spektrumunda fotosentetik aktif radyasyon (PAR) yayılır. Bu spektrumun dalga boyu 380 - 710 (370 - 720 nm) aralığındadır.

Aydınlatmanın mevsimsel dinamikleri, astronomik bir doğanın düzenlilikleri ile ilişkilidir, belirli bir alanın mevsimsel iklim ritmi ve farklı enlemlerde farklı şekillerde ifade edilir. Alt katmanlar için, bu düzenlilikler vejetasyonun fenolojik durumu üzerine bindirilir. Aydınlatma değişikliğinin sirkadiyen ritmi çok önemlidir. Radyasyonun seyri, atmosferin durumundaki değişiklikler, bulutluluk vb. ile bozulur (Goryshina, 1979).

Bitki ışığı kısmen yansıtan, emen ve ileten opak bir gövdedir. Yaprakların hücre ve dokularında ışığın emilmesini ve iletilmesini sağlayan çeşitli oluşumlar vardır.Bitkilerin verimliliğini artırmak için yaprakların çok katlı dizilimi ile elde edilen toplam alan ve fotosentetik elementlerin sayısı arttırılır. bitki; topluluktaki bitkilerin katmanlı düzenlemesi.

Aydınlatma yoğunluğu ile ilgili olarak, üç grup ayırt edilir: anatomik ve morfolojik adaptasyonlarda farklılık gösteren ışığı seven, gölgeyi seven, gölgeye dayanıklı (ışık seven bitkilerde yapraklar daha küçük, hareketli, tüylü, gölge seven bitkilerde mumsu kaplama, kalın kütiküller, kristal kesikler, vb., yapraklar büyüktür, kloroplastlar büyük ve çoktur); fizyolojik adaptasyonlar (farklı ışık telafisi değerleri).

Gündüz saatlerinin uzunluğuna (aydınlanma süresi) verilen tepkiye fotoperiyodizm denir. Bitkilerde çiçeklenme, tohum oluşumu, büyüme, uyku durumuna geçiş, yaprak dökümü gibi önemli süreçler gün boyu ve sıcaklıktaki mevsimsel değişikliklerle ilişkilidir. Bazı bitkiler çiçeklenme için 14 saatten fazla bir gün uzunluğuna ihtiyaç duyar, diğerleri için 7 saat yeterlidir ve yine de diğerleri günün uzunluğundan bağımsız olarak çiçek açar.

Hayvanlar için ışık bilgi değeri taşır. Öncelikle hayvanlar günlük aktivitelerine göre gündüz, alacakaranlık ve gece olmak üzere ikiye ayrılır. Uzayda gezinmeye yardımcı olan organ gözlerdir. Farklı organizmalar farklı stereoskopik görüşe sahiptir - insanlarda genel görüş 180 ° - stereoskopik-140 °, tavşanda - genel 360 °, stereoskopik 20 °. Binoküler görme, esas olarak etçil hayvanların (kedigiller ve kuşlar) özelliğidir. Ayrıca fototaksi (ışığa doğru hareket) ışığa tepki ile belirlenir,

üreme, navigasyon (Güneş'in konumuna yönlendirme), biyolüminesans. Işık, karşı cinsten bireyleri çekmek için bir sinyaldir.

Karasal organizmaların yaşamındaki en önemli ekolojik faktör sudur. Hücrelerin, dokuların ve tüm organizmanın yapısal bütünlüğünü korumak gereklidir. hücre, doku, bitki ve hayvan sularının protoplazmasının ana parçasıdır. Su sayesinde biyokimyasal reaksiyonlar, besinlerin temini, gaz değişimi, boşaltım vb. gerçekleştirilir.Bitki ve hayvanların vücudundaki su içeriği oldukça yüksektir (çim yapraklarında - %83-86, ağaç yapraklarında - 79 -%82, ağaç gövdeleri %40-55, böceklerin vücutlarında - %46-92, amfibiler - %93'e kadar, memeliler - %62-83).

Yer-hava ortamında var olmak, organizmaların vücuttaki suyu korumaları için önemli bir sorun teşkil etmektedir. Bu nedenle, topraktaki bitki ve hayvanların şekli ve işlevi, kendilerini kurumadan koruyacak şekilde uyarlanmıştır. Bitkilerin yaşamında suyu almak, iletmek ve terlemek, su dengesi önemlidir (Walter, 1031, 1937; Schafer, 1956). Su dengesindeki değişiklikler en iyi köklerin emme gücüyle yansıtılır.

Bitki köklerin emme gücü toprağın emme gücüyle rekabet edebildiği sürece topraktan su emebilir. Güçlü dallanmış kök sistem kökün emici kısmının toprak çözeltileri ile geniş bir temas alanı sağlar. Köklerin toplam uzunluğu 60 km'ye ulaşabilir. Köklerin emme gücü hava şartlarına, ekolojik özelliklerine göre değişir. Köklerin emme yüzeyi ne kadar büyük olursa, o kadar fazla su emilir.

Su dengesinin düzenlenmesine göre bitkiler poikyhidrik (algler, yosunlar, eğrelti otları, bazı çiçekli bitkiler) ve homohidrik (en yüksek bitkiler) olarak ikiye ayrılır.

Su rejimi ile ilgili olarak, ekolojik bitki grupları ayırt edilir.

1. Higrofitler, yüksek hava nemi ve toprak suyu kaynağı olan nemli habitatlarda yaşayan karasal bitkilerdir. Higrofitlerin karakteristik özellikleri kalın, zayıf dallı kökler, dokulardaki hava boşlukları ve açık stomalardır.

2. Mezofitler, orta derecede nemli habitatların bitkileridir. Toprağa ve atmosferik kuraklığa dayanma yetenekleri sınırlıdır. Kurak habitatlarda bulunabilirler - kısa sürede hızla gelişirler. Çok sayıda kök kılı ile iyi gelişmiş bir kök sistemi ile karakterize edilir, terleme yoğunluğunun düzenlenmesi.

3. Kserofitler, kuru habitatlardaki bitkilerdir. Bunlar kuraklığa dayanıklı bitkiler, kuru böceklerdir. Bozkır kserofitleri, zarar görmeden suyun %25'ine kadarını kaybedebilir, çöl - içlerinde bulunan suyun %50'sine kadar (karşılaştırma için, orman mezofitleri yapraklarda bulunan suyun %1'ini kaybettiklerinde solar). Nem eksikliği olan bu bitkilerin aktif yaşamını sağlayan anatomik, morfolojik ve fizyolojik adaptasyonların doğası gereği, kserofitler sulu meyvelere ayrılır (etli ve sulu yaprakları ve gövdeleri vardır, dokularda çok miktarda su biriktirebilirler). , küçük bir emme kuvveti geliştirir ve atmosferik yağıştan nemi emer) ve sklerofitler (kuru görünümlü bitkiler, yoğun bir şekilde buharlaşan nem, dar ve küçük yapraklara sahiptir, bazen bir tüpe sarılır, şiddetli dehidrasyona, emme kuvvetine dayanabilir. kökler onlarca atmosfere kadar olabilir).

Farklı hayvan gruplarında, karasal varoluş koşullarına uyum sürecinde asıl mesele su kaybının önlenmesiydi. Hayvanlar, metabolizmanın bir sonucu olarak (yağların, proteinlerin ve karbonhidratların oksidasyonu ve parçalanması nedeniyle) sulu yiyeceklerle içme yoluyla suyu farklı şekillerde alırlar. Bazı hayvanlar, ıslak zeminden veya hava örtülerinden suyu emebilir. Derilerden buharlaşma, solunum yollarının mukoza zarlarından buharlaşma, idrarın atılması ve sindirilmemiş gıda kalıntılarının bir sonucu olarak su kaybı meydana gelir. İçme yoluyla su alan hayvanlar, su kütlelerinin konumuna bağlıdır (büyük memeliler, birçok kuş).

Havanın nemi hayvanlar için önemli bir faktördür. bu gösterge, vücudun yüzeyinden buharlaşma miktarını belirler. Bu nedenle vücut derisinin yapısı, hayvanların vücudunun su dengesi için önemlidir. Böceklerde, vücut yüzeyinden su buharlaşmasında bir azalma, neredeyse delinmez bir kütikül ve neredeyse çözünmeyen bir metabolik ürün salgılayan özel boşaltım organları (malpighi tüpleri) ve gaz değişim sistemi yoluyla su kaybını azaltan spiracles tarafından sağlanır. trakea ve trakeola.

Amfibilerde, suyun büyük kısmı vücuda geçirgen deri yoluyla girer. Derinin geçirgenliği, hipofiz bezinin arka lobundan salgılanan bir hormon tarafından düzenlenir. Amfibiler, vücut sıvılarına hipotonik olan çok büyük miktarda seyreltik idrar salgılarlar. Kurak koşullarda, amfibiler idrarla su kaybını azaltabilir. Ek olarak, bu hayvanlar mesanede ve deri altı lenfatik boşluklarda su biriktirebilir.

Sürüngenlerin farklı seviyelerde birçok uyarlaması vardır - morfolojik (keratinli cilt su kaybını önler), fizyolojik (vücudun içinde bulunan ve su kaybını azaltan akciğerler), biyokimyasal (dokularda büyük bir nem kaybı olmadan atılan ürik asit oluşur) , dokular konsantrasyon tuzlarında% 50 artışa dayanabilir).

Kuşlarda buharlaşma oranı düşüktür (deri nispeten su geçirmezdir, ter bezleri ve tüyleri yoktur). Kuşlar, akciğerlerdeki yüksek havalandırma ve yüksek vücut ısısı nedeniyle nefes alırken su kaybeder (günlük vücut ağırlıklarının %35'ine kadar). Kuşlar, suyun bir kısmından suyu idrar ve dışkıdan geri alma işlemine sahiptir. Balıklarla beslenen ve deniz suyu içen bazı deniz kuşlarının (penguenler, sümsük kuşları, karabataklar, albatroslar) göz yuvalarında tuz bezleri bulunur ve bu bezler sayesinde vücuttaki fazla tuzlar atılır.

Memelilerde, boşaltım ve ozmoregülasyon organları, kan sağlayan ve kanın bileşimini düzenleyen, çift, karmaşık şekilde düzenlenmiş böbreklerdir. Bu, hücre içi ve hücreler arası sıvının sabit bir bileşimini sağlar. Kanın nispeten kararlı ozmotik basıncı, içme suyu alımı ile solunan hava, ter, dışkı ve idrarla atılan su kaybı arasındaki denge nedeniyle korunur. Ozmotik basıncın ince düzenlenmesinden sorumlu olan, hipofiz bezinin arka lobundan salgılanan antidiüretik hormondur (ADH).

Hayvanlar arasında gruplar ayırt edilir: su değişimi düzenleme mekanizmalarının zayıf bir şekilde geliştirildiği veya tamamen bulunmadığı higrofiller (bunlar yüksek çevresel neme ihtiyaç duyan higrofil hayvanlardır - bahar kuyrukları, odun bitleri, sivrisinekler, diğer eklembacaklılar, karasal yumuşakçalar ve amfibiler) ; kurak koşullarda yaşayan, su değişimini düzenlemek ve vücutta su tutulmasına uyum sağlamak için iyi gelişmiş mekanizmalara sahip kserofiller; orta nemli koşullarda yaşayan mezofiller.

Rölyef, yer-hava ortamında dolaylı olarak etkili bir ekolojik faktördür. Tüm rahatlama biçimleri, hidrotermal rejimdeki veya toprak-toprak nemindeki bir değişiklik yoluyla bitki ve hayvanların dağılımını etkiler.

Deniz seviyesinden farklı yüksekliklerde bulunan dağlarda, iklim koşulları değişir ve bu da irtifa imarına neden olur. Dağlardaki coğrafi izolasyon, endemiklerin oluşumuna, kalıntı bitki ve hayvan türlerinin korunmasına katkıda bulunur. Nehir taşkın yatakları, daha güneydeki bitki ve hayvan gruplarının kuzeye doğru hareketini kolaylaştırır. Büyük önem taşıyan, sıcağı seven toplulukların kuzeye güney yamaçlar boyunca ve soğuk seven toplulukların kuzey yamaçları boyunca güneye yayılması için koşullar yaratan yamaçların maruz kalmasıdır (“beklenti kuralı”, VV). Alekhina).

Toprak sadece yer-hava ortamında bulunur ve bölgenin yaşı, ana kaya, iklim, kabartma, bitki ve hayvanlar ile insan faaliyetlerinin etkileşimi sonucu oluşur. Mekanik bileşim (mineral parçacıkların boyutu), kimyasal bileşim (sulu bir çözeltinin pH'ı), toprak tuzluluğu, toprak zenginliği ekolojik öneme sahiptir. Toprakların özellikleri ayrıca canlı organizmalar üzerinde dolaylı faktörler olarak etki eder, termo-hidrolojik rejimi değiştirir, bitkilerin (öncelikle) bu koşulların dinamiklerine uyum sağlamasına neden olur ve organizmaların mekansal farklılaşmasını etkiler.

Yer-hava habitatı

TEMEL ORTAMLAR

SU ORTAMI

Sudaki yaşam ortamı (hidrosfer) bölgenin %71'ini kaplar. Dünya... Suyun %98'den fazlası denizlerde ve okyanuslarda, %1.24 - kutup bölgelerinin buzunda, %0.45 - nehirlerin, göllerin, bataklıkların tatlı sularında yoğunlaşmıştır.

Dünya okyanuslarında iki ekolojik alan ayırt edilir:

su sütunu - pelagial, ve alttaki bental.

Su ortamında yaklaşık 150.000 hayvan türü veya toplam sayılarının yaklaşık %7'si ve 10.000 bitki türü - %8 bulunur. Aşağıdakileri ayırt edin Suda yaşayan organizmaların ekolojik grupları. Pelagial - nekton ve planktona bölünmüş organizmaların yaşadığı.

Necton (nektos - yüzen) - dip ile doğrudan bağlantısı olmayan, aktif olarak hareket eden pelajik hayvanlar topluluğudur. Bunlar esas olarak uzun mesafeleri ve güçlü su akıntılarını aşabilen büyük hayvanlardır. Aerodinamik bir vücut şekli ve iyi gelişmiş hareket organları (balık, kalamar, yüzgeçayaklılar, balinalar) ile karakterize edilirler. Tatlı sularda, balığa ek olarak, nekton amfibileri ve aktif olarak hareket eden böcekleri içerir.

Plankton (dolaşan, yükselen) - hızlı hareket etme yeteneğine sahip olmayan pelajik organizmalar topluluğudur. Fito ve zooplanktonlara (küçük kabuklular, protozoa - foraminifer, radyolaryalılar; denizanası, pteropodlar) ayrılırlar. Fitoplankton - diatomlar ve yeşil algler.

Neuston- hava ortamı ile sınırda suyun yüzey filminde yaşayan bir dizi organizma. Bunlar, dekapodların, midyelerin, kopepodların, gastropodların ve çift kabukluların, ekinodermlerin, balıkların larvalarıdır. Larva aşamasından geçerek, onlara sığınak olarak hizmet eden yüzey tabakasını bırakırlar, altta veya pelagialde yaşamak için hareket ederler.

Playston - vücudunun bir kısmı su yüzeyinin üzerinde ve diğeri su - su mercimeği, sifonoforlar olan organizmaların bir koleksiyonudur.

Benthos (derinlik) - su kütlelerinin dibinde yaşayan bir dizi organizma. Fitobentos ve zoobentos olarak ikiye ayrılır. Phytobenthos - yosun - diatomlar, yeşil, kahverengi, kırmızı ve bakteri; kıyıdan çiçekli bitkiler- zostera, rupi. Zoobenthos - foraminiferler, süngerler, koelenteratlar, solucanlar, yumuşakçalar, balıklar.

Sudaki organizmaların yaşamında suyun dikey hareketi, yoğunluk, sıcaklık, ışık, tuz, gaz (oksijen ve karbondioksit içeriği) modları ve hidrojen iyonlarının konsantrasyonu (pH) önemli bir rol oynar.

sıcaklık rejimi : Suda, ilk olarak, daha düşük bir ısı girdisi ile ve ikinci olarak, karadan daha fazla stabilite ile farklılık gösterir. Su yüzeyine giren termal enerjinin bir kısmı yansıtılır, bir kısmı buharlaşmaya harcanır. Yaklaşık 2263.8 J / g harcanan su kütlelerinin yüzeyinden suyun buharlaşması, alt katmanların aşırı ısınmasını önler ve füzyon ısısının salındığı (333.48 J / g) buz oluşumunu yavaşlatır. onların soğuması. Akan sulardaki sıcaklıktaki değişiklik, daha küçük bir genlikte farklılık gösteren, çevreleyen havadaki değişikliklerini takip eder.

Ilıman enlemlerdeki göllerde ve havuzlarda, termal rejim iyi bilinen bir fiziksel fenomen tarafından belirlenir - su 4 o C'de maksimum yoğunluğa sahiptir. İçlerindeki su açıkça üç katmana ayrılmıştır:

1. epilimniyon- sıcaklığı keskin mevsimsel dalgalanmalar yaşayan üst katman;

2. metalimniyon- geçiş, sıcaklık atlama katmanı, keskin bir sıcaklık düşüşü var;

3. hipolimniyon- yıl boyunca sıcaklığın önemsiz derecede değiştiği en dibe ulaşan derin su tabakası.

Yaz aylarında, en sıcak su katmanları yüzeyde ve en soğuk olanlar altta bulunur. Rezervuardaki bu tür katman katman sıcaklık dağılımına denir. doğrudan tabakalaşma. Kışın, sıcaklığın düşmesiyle birlikte, ters tabakalaşma: yüzey tabakası 0 С'ye yakın bir sıcaklığa sahiptir, altta sıcaklık yaklaşık 4 С'dir, bu da maksimum yoğunluğuna karşılık gelir. Böylece sıcaklık derinlikle artar. Bu fenomene denir sıcaklık ikilemi,ılıman bölgedeki çoğu gölde yaz ve kış aylarında gözlenir. Sıcaklık dikotomisinin bir sonucu olarak dikey sirkülasyon bozulur - geçici bir durgunluk dönemi başlar - durgunluk.

İlkbaharda 4C'ye kadar ısınma sonucunda yüzey suyu yoğunlaşır ve daha derine batar ve yerine daha sıcak su derinden yükselir. Bu tür dikey sirkülasyon sonucunda rezervuarda homotermi meydana gelir, yani. bir süre için, tüm su kütlesinin sıcaklığı düzleşir. Sıcaklığın daha da artmasıyla, üst katmanlar giderek daha az yoğun hale gelir ve artık aşağı inmez - yaz durgunluğu. Sonbaharda, yüzey tabakası soğur, yoğunlaşır ve daha derine batarak daha fazla yer değiştirir. ılık su... Bu, sonbahar homotermisinin başlangıcından önce gerçekleşir. Yüzey suyu 4C'nin altına soğuduğunda yoğunluğu azalır ve tekrar yüzeyde kalır. Sonuç olarak, su sirkülasyonu durur ve kış durgunluğu başlar.

Su, önemli özellikleri ile karakterize edilir. yoğunluk(800 kat) hava ortamından daha büyük) ve viskozite. V ortalama olarak, su sütununda her 10 m derinlikte basınç 1 atm artar. Bitkilerde bu özellikler, çok az mekanik doku geliştirmelerini veya hiç gelişmemelerini etkiler, bu nedenle gövdeleri çok esnektir ve kolayca bükülür. Çoğu su bitkileri doğal yüzdürme ve su sütununda asılı kalma yeteneği; birçok suda yaşayan hayvanda, ciltler, hareket sırasında sürtünmeyi azaltan mukus ile bulaşır ve vücut aerodinamik bir şekil alır. Birçok sakin nispeten stenobatiktir ve belirli derinliklerle sınırlıdır.

Şeffaflık ve ışık modu. Bu özellikle bitkilerin dağılımını etkiler: bulanık su kütlelerinde sadece yüzey tabakasında yaşarlar. Işık rejimi ayrıca, suyun absorbe etmesi nedeniyle ışığın derinlikle düzenli olarak azalmasıyla da belirlenir. Güneş ışığı... Bu durumda, farklı dalga boylarına sahip ışınlar eşit olmayan bir şekilde emilir: kırmızı olanlar en hızlıdır, mavi-yeşil olanlar ise önemli derinliklere nüfuz eder. Aynı zamanda, ortamın rengi yavaş yavaş yeşilimsiden yeşile, maviye, maviye, mavi-mora dönüşür ve yerini sürekli karanlık alır. Buna göre, derinlikle birlikte yeşil algler, pigmentleri farklı dalga boylarında güneş ışınlarını yakalamaya uyarlanmış kahverengi ve kırmızı alglerle değiştirilir. Hayvanların rengi de doğal olarak derinlikle değişir. V yüzey katmanları sularda canlı ve değişken renkli hayvanlar yaşarken, derin deniz türleri pigmentlerden yoksundur. Gölgeli, mavi-mor ışınlardaki kırmızı renk siyah olarak algılandığından, düşmanlardan saklanmalarına yardımcı olan kırmızımsı bir renk tonuyla boyanmış hayvanlar tarafından yaşar.

Su ne kadar az şeffaf olursa, sudaki ışığın emilimi o kadar güçlü olur. Şeffaflık, özel olarak indirilmiş Secchi diskinin (20 cm çapında beyaz disk) hala görülebildiği aşırı derinlik ile karakterize edilir. Bu nedenle, farklı su kütlelerinde fotosentez bölgelerinin sınırları büyük ölçüde değişir. En saf sularda fotosentetik bölge 200 m derinliğe ulaşır.

Suyun tuzluluğu. Su, birçok mineral bileşik için mükemmel bir çözücüdür. Sonuç olarak, doğal rezervuarlar belirli bir kimyasal bileşim ile karakterize edilir. En yüksek değer sülfatlar, karbonatlar, klorürler var. Tatlı su kütlelerinde 1 litre su başına çözünmüş tuz miktarı denizlerde ve okyanuslarda 0,5 g'ı geçmez - 35 g Tatlı su bitkileri ve hayvanları hipotonik bir ortamda yaşar, yani. Çözünen konsantrasyonunun vücut ve doku sıvılarından daha düşük olduğu bir ortam. Vücudun içindeki ve dışındaki ozmotik basınç farkı nedeniyle, su sürekli olarak vücuda nüfuz eder ve tatlı su su organizmaları onu yoğun bir şekilde uzaklaştırmak zorunda kalır. Bu bağlamda, iyi telaffuz edilmiş osmoregülasyon süreçlerine sahiptirler. Protozoada bu, boşaltım vakuollerinin çalışmasıyla, çok hücreli organizmalarda - boşaltım sisteminden suyun çıkarılmasıyla elde edilir. Tipik olarak deniz ve tipik olarak tatlı su türleri, su tuzluluğundaki önemli değişiklikleri tolere etmez - stenohalin organizmaları. Eurygalline - tatlı su levrek, çipura, turna, denizden - kefal ailesi.

Gaz modu Su ortamındaki ana gazlar oksijen ve karbondioksittir.

Oksijen- en önemli çevresel faktör. Havadan suya girer ve fotosentez sırasında bitkiler tarafından atılır. Sudaki içeriği sıcaklıkla ters orantılıdır; sıcaklık azaldıkça oksijenin sudaki çözünürlüğü (diğer gazlar gibi) artar. Hayvanlar ve bakterilerin yoğun olarak yaşadığı katmanlarda, artan oksijen tüketimi nedeniyle oksijen eksikliği oluşturulabilir. Bu nedenle, dünya okyanuslarında, yaşam açısından zengin 50 ila 1000 m arasındaki derinlikler, havalandırmada keskin bir bozulma ile karakterizedir. Fitoplanktonların yaşadığı yüzey sularından 7-10 kat daha düşüktür. Su kütlelerinin dibine yakın koşullar anaerobik yakın olabilir.

Karbon dioksit - suda oksijenden yaklaşık 35 kat daha iyi çözünür ve sudaki konsantrasyonu atmosferdekinden 700 kat daha fazladır. Su bitkilerinin fotosentezini sağlar ve omurgasızların kalkerli iskelet oluşumlarının oluşumuna katılır.

Hidrojen iyonlarının konsantrasyonu (pH)- pH değeri 3.7-4.7 olan tatlı su havuzları asidik, 6.95-7.3 - nötr, pH'ı 7.8 - alkali olarak kabul edilir. Tatlı su kütlelerinde pH günlük dalgalanmalar bile yaşar. Deniz suyu daha alkalidir ve pH'ı tatlı sudan önemli ölçüde daha az değişir. pH derinlikle azalır. Hidrojen iyonlarının konsantrasyonu, suda yaşayan organizmaların dağılımında önemli bir rol oynar.

Yer-hava habitatı

Karasal-hava yaşam ortamının bir özelliği, burada yaşayan organizmaların düşük nem, yoğunluk ve basınç ve yüksek oksijen içeriği ile karakterize edilen gazlı bir ortamla çevrili olmasıdır. Kural olarak, bu ortamdaki hayvanlar toprakta (sert substrat) hareket eder ve bitkiler toprakta kök salır.

Bir yer havası ortamında, işletim çevresel faktörlerinin bir dizi karakteristik özelliği vardır: diğer ortamlara kıyasla daha yüksek bir ışık yoğunluğu, önemli sıcaklık dalgalanmaları, ortama bağlı olarak nemde bir değişiklik. Coğrafi konum, mevsim ve günün saati. Yukarıda listelenen faktörlerin etkisi, ayrılmaz bir şekilde hava kütlelerinin hareketi - rüzgar ile bağlantılıdır.

Evrim sürecinde, yer-hava ortamının canlı organizmaları, karakteristik anatomik, morfolojik, fizyolojik adaptasyonlar geliştirmiştir.

Ana çevresel faktörlerin bitki ve hayvanlar üzerindeki etkisinin özelliklerini yer-hava ortamında ele alalım.

Hava.Çevresel bir faktör olarak hava, sabit bir bileşim ile karakterize edilir - içindeki oksijen genellikle yaklaşık% 21, karbon dioksit% 0.03'tür.

Düşük hava yoğunluğu düşük kaldırma ve düşük desteğini belirler. Hava ortamının tüm sakinleri, onlara bağlanma ve destek için hizmet eden dünyanın yüzeyi ile yakından bağlantılıdır. Havanın yoğunluğu, organizmaların dünya yüzeyinde hareket ederken onlara yüksek direnç sağlamaz, ancak dikey olarak hareket etmelerini zorlaştırır. Çoğu organizma için havada olmak, yalnızca yerleşmek veya av aramakla ilişkilidir.

Düşük hava kaldırması, karasal organizmaların maksimum kütlesini ve boyutunu belirler. Dünyanın yüzeyinde yaşayan en büyük hayvanlar, su ortamının devlerinden daha küçüktür. Büyük memeliler (modern bir balinanın büyüklüğü ve kütlesi), kendi ağırlıkları tarafından ezilecekleri için karada yaşayamazlardı.

Düşük hava yoğunluğu, harekete karşı çok az direnç oluşturur. Hava ortamının bu özelliğinin ekolojik yararları, birçok karasal hayvan tarafından evrim sürecinde kullanılmış ve uçma yeteneği kazanmıştır. Başta böcekler ve kuşlar olmak üzere tüm karasal hayvan türlerinin %75'i aktif uçuş yeteneğine sahiptir, ancak memeliler ve sürüngenler arasında da el ilanları bulunur.

Havanın hareketliliği, atmosferin alt katmanlarında bulunan hava kütlelerinin dikey ve yatay hareketleri nedeniyle birçok organizmanın pasif uçuşu mümkündür. Birçok tür, hava akımlarının yardımıyla anemochoria - dağılma geliştirmiştir. Anemochoria, bitkilerin sporlarının, tohumlarının ve meyvelerinin, protozoon kistlerinin, küçük böceklerin, örümceklerin vb. Karakteristik özelliğidir. Hava akımları tarafından pasif olarak taşınan organizmalar, su ortamının planktonik sakinlerine benzetilerek topluca hava planktonları olarak adlandırılır.

Yatay hava hareketlerinin (rüzgarların) ana ekolojik rolü, sıcaklık ve nem gibi önemli çevresel faktörlerin karasal organizmalar üzerindeki etkisini güçlendirmede ve zayıflatmada dolaylıdır. Rüzgarlar, hayvanlar ve bitkiler tarafından nem ve ısının geri dönüşünü arttırır.

Havanın gaz bileşimi yüzey tabakasında, yüksek difüzyon kapasitesi ve konveksiyon ve rüzgar akımlarıyla sürekli karıştırılması nedeniyle hava oldukça homojendir (oksijen - %20,9, nitrojen - %78,1, soy gazlar - %1, karbon dioksit - hacimce %0,03). Bununla birlikte, yerel kaynaklardan atmosfere giren gaz, damlacık-sıvı ve katı (toz) parçacıkların çeşitli safsızlıkları önemli çevresel öneme sahip olabilir.

Yüksek oksijen içeriği, karasal organizmalarda metabolizmada bir artışı teşvik etti ve oksidatif süreçlerin yüksek verimliliği temelinde hayvan homeotermisi ortaya çıktı. Oksijen, havadaki sürekli yüksek içeriği nedeniyle karasal ortamda yaşamı sınırlayan bir faktör değildir. Yalnızca belirli yerlerde, belirli koşullarda, örneğin çürüyen bitki artıkları, tahıl stokları, un vb. birikimlerinde geçici olarak yetersizdir.

Edafik faktörler. Toprağın ve arazinin özellikleri, başta bitkiler olmak üzere karasal organizmaların yaşam koşullarını da etkiler. Sakinleri üzerinde ekolojik bir etkiye sahip olan dünya yüzeyinin özellikleri, edafik çevresel faktörler adıyla birleştirilir.

Bitkilerin kök sisteminin doğası hidrotermal rejime, havalandırmaya, oluşuma, toprağın bileşimine ve yapısına bağlıdır. Örneğin, permafrostlu alanlarda ağaç türlerinin (huş, karaçam) kök sistemleri sığ bir derinlikte bulunur ve genişliğe yayılır. Permafrost olmayan yerlerde, aynı bitkilerin kök sistemleri daha az yayılır ve daha derine nüfuz eder. Birçok bozkır bitkisinde, kökler çok derinlerden su alabilir, aynı zamanda, bitkilerin mineral besin elementlerini emdiği toprağın humus ufkunda birçok yüzey köklerine sahiptirler.

Arazi ve zeminin doğası, hayvanların belirli hareketlerini etkiler. Örneğin, açık alanlarda yaşayan toynaklılar, devekuşları ve toylar, hızlı koşarken itici güçlerini artırmak için sağlam bir zemine ihtiyaç duyarlar. Serbestçe akan kumlarda yaşayan kertenkelelerde, parmaklar, desteğin yüzeyini artıran bir azgın pullarla sınırlanmıştır. Karada yaşayanlar için çukur kazıyorlar, yoğun topraklar elverişsiz. Bazı durumlarda toprağın doğası, çukurlar açan, kendilerini ısıdan veya yırtıcılardan korumak için toprağa gömen veya toprağa yumurta bırakan vb. karasal hayvanların dağılımını etkiler.

Hava ve iklim özellikleri. Yer-hava ortamındaki yaşam koşulları, ayrıca hava değişiklikleri nedeniyle karmaşıktır. Hava durumu, yaklaşık 20 km yüksekliğe (troposfer sınırı) kadar, dünya yüzeyine yakın atmosferin sürekli değişen bir durumudur. Havanın değişkenliği, hava sıcaklığı ve nem, bulutluluk, yağış, rüzgar gücü ve yönü vb. gibi çevresel faktörlerin kombinasyonunun sürekli değişmesinde kendini gösterir. Hava değişiklikleri için, yıllık döngüdeki düzenli değişimlerinin yanı sıra, karasal organizmaların varlığının koşullarını önemli ölçüde karmaşıklaştıran periyodik olmayan dalgalanmalar karakteristiktir. Hava, suda yaşayanların yaşamını daha az ölçüde ve yalnızca yüzey katmanlarının popülasyonu üzerinde etkiler.

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

İklimlerin bölgesel çeşitliliği, muson rüzgarlarının etkisi, siklonların ve antisiklonların dağılımı, dağ sıralarının hava kütlelerinin hareketi üzerindeki etkisi, okyanustan uzaklık derecesi ve diğer birçok yerel faktör tarafından karmaşıklaşır.

Karasal organizmaların çoğu, özellikle küçük olanlar için, önemli olan bölgenin iklimi değil, yakın yaşam koşullarının koşullarıdır. Çoğu zaman, ortamın yerel unsurları (kabartma, bitki örtüsü vb.), belirli bir alandaki sıcaklık, nem, ışık, hava hareketi rejimini, bölgenin iklim koşullarından önemli ölçüde farklı olacak şekilde değiştirir. Yüzey hava tabakasında gelişen bu tür yerel iklim değişikliklerine mikro iklim denir. Her bölgedeki mikro iklimler çok çeşitlidir. Keyfi olarak küçük alanların mikro iklimleri ayırt edilebilir. Örneğin, orada yaşayan sakinlerin kullandığı çiçek taçlarında özel bir rejim oluşturulur. Oyuklarda, yuvalarda, oyuklarda, mağaralarda ve diğer kapalı yerlerde özel bir kararlı mikro iklim oluşur.

Yağış. Su temini ve nem depolamaya ek olarak, başka bir ekolojik rol oynayabilirler. Bu nedenle, şiddetli sağanak yağmurlar 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. 30-40 cm'lik bir kar tabakasının altında -20-30 C'lik donlarla, sıcaklık sıfırın sadece biraz altında. Derin kar örtüsü yenilenme tomurcuklarını korur, bitkilerin yeşil kısımlarını dondan korur; birçok tür, örneğin tüylü çakıl taşları, Veronica officinalis, vb. gibi yapraklarını dökmeden karın altına girer.

Küçük kara hayvanları da kışın aktif bir yaşam tarzına öncülük eder, kar altında ve kalınlığında tüm geçit galerilerini döşer. Karlı bitki örtüsü ile beslenen bir dizi tür için, örneğin lemmings, ahşap ve sarı boğazlı fareler, bir dizi tarla faresi, su faresi, vb. Gibi kış üremesi bile karakteristiktir. Orman tavuğu kuşları - ela orman tavuğu, kara orman tavuğu, tundra keklikleri - gece için karda yuva.

Kış kar örtüsü büyük hayvanların yiyecek almasını engeller. Birçok toynaklı (ren geyiği, yaban domuzu, misk öküzü) kışın yalnızca karlı bitki örtüsü ile beslenir ve derin kar örtüsü ve özellikle yüzeyinde buzda görünen sert bir kabuk onları yiyecek eksikliğine mahkum eder. Kar örtüsünün derinliği türlerin coğrafi dağılımını sınırlayabilir. Örneğin, kışın kar kalınlığının 40-50 cm'den fazla olduğu bölgelere gerçek geyikler kuzeye girmez.

Işık modu. Dünya yüzeyine ulaşan radyasyon miktarı, bölgenin coğrafi enlemine, günün uzunluğuna, atmosferin şeffaflığına ve güneş ışınlarının geliş açısına bağlıdır. Farklı hava koşullarında güneş sabitinin %42-70'i Dünya yüzeyine ulaşır. Dünya yüzeyindeki aydınlatma büyük ölçüde değişir. Her şey Güneş'in ufkun üzerindeki yüksekliğine veya güneş ışınlarının geliş açısına, günün uzunluğuna ve hava koşullarına ve atmosferin şeffaflığına bağlıdır. Işık yoğunluğu da mevsime ve günün saatine bağlı olarak dalgalanır. Dünyanın bazı bölgelerinde, örneğin uzun dalga (kırmızı) ve kısa dalga (mavi ve ultraviyole) ışınlarının oranı gibi ışığın kalitesi de eşit değildir. Bilindiği gibi kısa dalga ışınları, uzun dalga ışınlarına göre atmosfer tarafından daha fazla emilir ve saçılır.

Evrim sürecinde, bu ortama su ortamından daha sonra hakim olunmuştur. Özelliği gazlı olması gerçeğinde yatmaktadır, bu nedenle düşük nem, yoğunluk ve basınç ve yüksek oksijen içeriği ile karakterize edilir. Evrim sürecinde canlı organizmalar gerekli anatomik, morfolojik, fizyolojik, davranışsal ve diğer adaptasyonları geliştirmiştir.

Yer-hava ortamındaki hayvanlar toprakta veya havada (kuşlar, böcekler) hareket eder ve bitkiler toprakta kök salır. Bu bağlamda, hayvanlarda akciğerler ve trakea ortaya çıktı ve bitkilerde stoma aparatı ortaya çıktı, yani. gezegenin karasal sakinlerinin oksijeni doğrudan havadan özümsediği organlar. İskelet organları, karada hareketin özerkliğini sağlayan ve sudan binlerce kat daha düşük olan önemsiz bir çevre yoğunluğu koşullarında vücudu tüm organlarıyla destekleyen güçlü bir gelişme aldı. Yer-hava ortamındaki çevresel faktörler, yüksek ışık yoğunluğu, sıcaklık ve hava nemindeki önemli dalgalanmalar, tüm faktörlerin coğrafi konumla korelasyonu, mevsimlerin ve günün saatlerinin değişmesi gibi diğer habitatlardan farklıdır. Organizmalar üzerindeki etkileri ayrılmaz bir şekilde havanın hareketi ve denizlere ve okyanuslara göre konumu ile bağlantılıdır ve su ortamındaki etkiden çok farklıdır (Tablo 1).

Tablo 5

Hava ve su ortamındaki organizmalar için yaşam koşulları

(D.F. Mordukhai-Boltovsky, 1974'ten sonra)

Kara hayvanları ve bitkileri, olumsuz çevresel faktörlere daha az orijinal olmayan adaptasyonlar geliştirdiler: vücudun karmaşık yapısı ve bütünlükleri, yaşam döngülerinin sıklığı ve ritmi, termoregülasyon mekanizmaları, vb. Bitkilerin polenlerinin yanı sıra bitkiler ve yaşamı tamamen hava ortamıyla bağlantılı olan hayvanlar. Toprakla son derece yakın bir işlevsel, kaynak ve mekanik ilişki kurulmuştur.

Abiyotik çevresel faktörlerin karakterizasyonunda örnek olarak yukarıdaki uyarlamaların çoğunu ele aldık. Bu nedenle, şimdi tekrar etmenin bir anlamı yok, çünkü onlara pratik derslerde döneceğiz.

Habitat olarak toprak

Dünya, toprağı (edasfer, pedosfer) olan tek gezegendir - özel, üst bir kara kabuğu. Bu kabuk, tarihsel olarak öngörülebilir bir zamanda oluşmuştur - gezegendeki kara yaşamıyla aynı yaştadır. İlk kez M.V. Lomonosov ("Dünyanın katmanlarında"): "... toprak, hayvanların ve bitki gövdelerinin bilişinden kaynaklandı ... zamanın uzunluğuna göre ...". Ve büyük Rus bilim adamı sen. Sen. Dokuchaev (1899: 16) önce toprağı bağımsız bir doğal cisim olarak adlandırdı ve toprağın "... herhangi bir bitki, herhangi bir hayvan, herhangi bir mineral gibi aynı bağımsız doğal-tarihsel cisim... agreganın işlevi, belirli bir bölgenin ikliminin karşılıklı etkinliği, bitki ve hayvan organizmaları, ülkenin topografyası ve yaşı ..., son olarak, toprak altı, yani yer ana kayaları ... Tüm bu toprak oluşturan maddeler , özünde tamamen eşit değerlerdir ve normal toprak oluşumunda eşit rol alırlar ... ".

Ve zaten modern bir tanınmış toprak bilimcisi N.A. Kachinsky ("Toprak, Özellikleri ve Yaşamı", 1975), aşağıdaki toprak tanımını verir: "Toprak, iklimin (ışık, ısı, hava, su) ortak etkisiyle işlenen ve değiştirilen tüm kaya yüzey katmanları olarak anlaşılmalıdır. , bitki ve hayvan organizmaları" ...

Toprağın ana yapısal elemanları şunlardır: mineral baz, organik madde, hava ve su.

Mineral baz (iskelet)(toprağın %50-60'ı), alttaki dağın (ana, ana) kayasının ayrışması sonucu oluşan inorganik bir maddedir. İskelet parçacık boyutları: kayalar ve taşlardan en küçük kum taneciklerine ve siltli parçacıklara kadar. Toprakların fizikokimyasal özellikleri esas olarak ana kayaların bileşimi ile belirlenir.

Hem suyun hem de havanın dolaşımını sağlayan toprağın geçirgenliği ve gözenekliliği, topraktaki kil ve kum oranına, parçaların boyutuna bağlıdır. Ilıman iklimlerde, toprağın eşit miktarda kil ve kumdan oluşması idealdir, yani. tın temsil eder. Bu durumda, topraklar su basması veya kuruma tehdidi altında değildir. Her ikisi de hem bitkiler hem de hayvanlar için eşit derecede yıkıcıdır.

Organik madde- ölü biyokütleden (bitki kütlesi - yaprak, dal ve kök çöpleri, ölü gövdeler, ot bezleri, ölü hayvan organizmaları) oluşan, mikroorganizmalar ve belirli hayvan grupları tarafından ezilmiş ve toprak humusuna işlenmiş toprağın %10'a kadarı ve bitkiler. Organik maddenin bozunması sonucu oluşan daha basit elementler yine bitkiler tarafından özümsenerek biyolojik döngüye girerler.

Hava(%15-25) toprakta organik ve mineral partiküller arasındaki boşluklar - gözenekler bulunur. Yokluğunda (ağır killi topraklar) veya gözeneklerin suyla doldurulması (sel, permafrost'un çözülmesi sırasında), toprakta havalandırma bozulur ve anaerobik koşullar gelişir. Bu koşullar altında, oksijen tüketen organizmaların - aerobların - fizyolojik süreçleri engellenir, organik maddenin ayrışması yavaştır. Yavaş yavaş birikerek turba oluştururlar. Büyük turba rezervleri bataklıkların, bataklık ormanlarının ve tundra topluluklarının karakteristiğidir. Turba birikimi özellikle kuzey bölgeleri toprakların soğukluğu ve su birikintisi karşılıklı olarak koşullanır ve birbirini tamamlar.

Suçlu(%25-30) toprakta 4 tip ile temsil edilir: yerçekimi, higroskopik (bağlı), kılcal ve buharlı.

Yerçekimsel- toprak parçacıkları arasında geniş boşluklar kaplayan hareketli su, kendi ağırlığının altında yeraltı suyu seviyesine sızar. Bitkiler tarafından kolayca emilir.

Higroskopik veya ilgili- Toprağın kolloidal parçacıklarının (kil, kuvars) etrafına emilir ve hidrojen bağları nedeniyle ince bir film şeklinde tutulur. Yüksek sıcaklıklarda (102-105°C) onlardan salınır. Bitkilere erişilemez, buharlaşmaz. Killi topraklarda bu su %15'e kadar, kumlu topraklarda ise %5'e kadar çıkmaktadır.

Kılcal damar- yüzey gerilimi ile toprak parçacıklarının etrafında tutulur. Dar gözenekler ve kanallar - kılcal damarlar sayesinde, yeraltı suyu seviyesinden yükselir veya yerçekimi suyuyla boşluklardan ayrılır. Killi topraklar tarafından daha iyi tutulur, kolayca buharlaşır. Bitkiler onu kolayca emer.

Genel özellikleri. Evrim sürecinde, kara-hava ortamı, su ortamından çok daha sonra hakim oldu. Karadaki yaşam, yalnızca hem bitkilerin hem de hayvanların nispeten yüksek düzeyde organizasyonu ile mümkün hale gelen bu tür uyarlamaları gerektiriyordu. Karasal-hava yaşam ortamının bir özelliği, burada yaşayan organizmaların hava ve düşük nem, yoğunluk ve basınç, yüksek oksijen içeriği ile karakterize edilen gazlı bir ortamla çevrili olmasıdır. Kural olarak, bu ortamdaki hayvanlar toprakta (sert substrat) hareket eder ve bitkiler toprakta kök salır.

Yer-hava ortamında, işletim çevresel faktörlerinin bir dizi karakteristik özelliği vardır: diğer ortamlara kıyasla daha yüksek ışık yoğunluğu, önemli sıcaklık dalgalanmaları, coğrafi konuma, mevsime ve günün saatine bağlı olarak nemdeki değişiklikler (Tablo 3).

Tablo 3

Hava ve su ortamındaki organizmalar için yaşam koşulları (D.F. Mordukhai-Boltovsky, 1974'e göre)

Yukarıdaki faktörlerin etkisi, ayrılmaz bir şekilde hava kütlelerinin - rüzgarın hareketi ile bağlantılıdır. Evrim sürecinde, yer-hava ortamının canlı organizmaları, karakteristik anatomik-morfolojik, fizyolojik, davranışsal ve diğer adaptasyonlar geliştirmiştir. Örneğin, solunum sırasında atmosferik oksijenin doğrudan asimilasyonunu sağlayan organlar ortaya çıktı (hayvanların akciğerleri ve trakeaları, bitkilerin stomaları). Düşük çevresel yoğunluk koşullarında vücudu destekleyen iskelet oluşumları (hayvan iskeleti, bitkilerin mekanik ve destek dokuları) güçlü bir şekilde geliştirilmiştir. Yaşam döngülerinin sıklığı ve ritmi, kabuğun karmaşık yapısı, termoregülasyon mekanizmaları vb. gibi olumsuz faktörlere karşı koruma sağlamak için uyarlamalar geliştirilmiştir. Toprakla (hayvanların uzuvları, bitki kökleri) yakın bir bağlantı kurulmuştur. oluşmuş, yiyecek arayan hayvanların hareketliliği gelişmiş ve hava akımlarıyla taşınanlardan bitkilerin tohumları, meyveleri ve polenleri, uçan hayvanlar ortaya çıkmıştır.

Temel çevresel faktörlerin bitki ve hayvanlar üzerindeki etkisinin özelliklerini, yaşamın yer-hava ortamında ele alalım.

Düşük hava yoğunluğu düşük kaldırma gücünü ve önemsiz tartışmasını belirler. Hava ortamının tüm sakinleri, onlara bağlanma ve destek için hizmet eden dünyanın yüzeyi ile yakından bağlantılıdır. Havanın yoğunluğu, organizmanın dünya yüzeyi boyunca hareket ederken yüksek bir direnç sağlamaz, ancak dikey olarak hareket etmesini zorlaştırır. Çoğu organizma için havada olmak, yalnızca yerleşmek veya av aramakla ilişkilidir.

Düşük hava kaldırması, karasal organizmaların maksimum kütlesini ve boyutunu belirler. Dünya yüzeyindeki en büyük hayvanlar, su ortamının devlerinden daha küçüktür. Büyük memeliler (modern bir balinanın büyüklüğü ve kütlesi), kendi ağırlıkları tarafından ezilecekleri için karada yaşayamazlardı. Mesozoyik'in dev kertenkeleleri yarı sudaydı. Başka bir örnek: 100 m'ye ulaşan uzun dik sekoya bitkileri (Sequoja sempervirens), güçlü destekleyici ahşaba sahipken, dev kahverengi alg Macrocystis'in 50 m'ye kadar büyüyen thallilerinde, mekanik elemanlar medüller kısmında sadece çok zayıf bir şekilde ayrılır. talus.

Düşük hava yoğunluğu, harekete karşı çok az direnç oluşturur. Hava ortamının bu özelliğinin ekolojik yararları, birçok karasal hayvan tarafından evrim sürecinde kullanılmış ve uçma yeteneği kazanmıştır. Tüm kara hayvan türlerinin %75'i aktif uçuş yeteneğine sahiptir. Bunlar çoğunlukla böcekler ve kuşlardır, ancak memeliler ve sürüngenler de vardır. Kara hayvanları esas olarak kas çabasıyla uçarlar. Bazı hayvanlar hava akımları nedeniyle kayabilir ve kayabilir.

Atmosferin alt katmanlarında bulunan havanın hareketliliği, hava kütlelerinin dikey ve yatay hareketi nedeniyle, belirli organizma türlerinin pasif uçuşu mümkündür, anemokori - hava akımlarının yardımıyla yeniden yerleşim. Hava akımları tarafından pasif olarak taşınan organizmalara topluca denir. hava planktonu, su ortamının planktonik sakinlerine benzeterek. N.M.'ye göre pasif uçuş için. Çernova, AM Bylova (1988) organizmalarının özel adaptasyonları vardır - küçük vücut boyutları, büyüme nedeniyle alanında bir artış, güçlü diseksiyon, kanatların büyük bir göreceli yüzeyi, örümcek ağlarının kullanımı vb.

Bitkilerin anemokoral tohumları ve meyveleri de çok küçük boyutlara (örneğin, ateş yosunu tohumları) veya çeşitli pterygoid (Acer pseudoplatanum akçaağaç) ve paraşüt benzeri (karahindiba Taraxacum officinale) uzantılara sahiptir.

Rüzgarla tozlanan bitkiler, polenin aerodinamik özelliklerini iyileştiren bir dizi uyarlamaya sahiptir. Çiçek örtüleri genellikle küçülür ve anterler rüzgardan hiçbir şey tarafından korunmaz.

Bitkilerin, hayvanların ve mikroorganizmaların yayılmasında ana rol, dikey konvansiyonel hava akımları ve zayıf rüzgarlar tarafından oynanır. Fırtınalar ve kasırgalar da karasal organizmalar üzerinde önemli bir çevresel etkiye sahiptir. Oldukça sık, kuvvetli rüzgarlar, özellikle aynı yönde esen rüzgarlar, ağaç dallarını, gövdeleri rüzgar altı tarafa doğru büker ve bayrak benzeri taç formlarının oluşmasına neden olur.

Güçlü bir rüzgarın sürekli estiği alanlarda, kural olarak, küçük uçan hayvanların tür bileşimi, güçlü hava akımlarına direnemedikleri için zayıftır. Bu nedenle, bal arısı yalnızca rüzgar gücü 7 - 8 m / s'ye kadar ve yaprak bitleri - 2,2 m / s'yi geçmeyen çok zayıf bir rüzgarla uçar. Bu yerlerin hayvanları, vücudu soğumaya ve nem kaybına karşı koruyan yoğun örtüler geliştirir. Sürekli kuvvetli rüzgarların olduğu okyanus adalarında, kuşlar ve özellikle uçma yeteneklerini kaybetmiş böcekler baskındır; kanatları yoktur, çünkü havaya yükselmeyi başaranlar rüzgar tarafından denize üflenir ve ölürler.

Rüzgar, bitkilerde terleme yoğunluğunun değişmesine neden olur ve özellikle havayı kurutan kuru rüzgarlarda belirgindir ve bitkilerin ölümüne yol açabilir. Yatay hava hareketlerinin (rüzgarlar) ana ekolojik rolü dolaylıdır ve sıcaklık ve nem gibi önemli çevresel faktörlerin karasal organizmalar üzerindeki etkisini güçlendirmek veya zayıflatmaktan oluşur. Rüzgarlar, hayvanlar ve bitkiler tarafından nem ve ısının geri dönüşünü arttırır.

Rüzgarla birlikte ısı daha kolay tolere edilir ve don daha sert olur, organizmaların kuruması ve soğuması daha hızlı gerçekleşir.

Karasal organizmalar, düşük hava yoğunluğuna bağlı olarak nispeten düşük basınç koşulları altında bulunur. Genel olarak, karasal organizmalar suda yaşayan organizmalardan daha stenobatiktir, çünkü ortamlarındaki olağan basınç dalgalanmaları atmosferin fraksiyonlarını oluşturur ve örneğin kuşlar gibi çok yükseklere çıkanlar için normalin 1/3'ünü geçmez.

Havanın gaz bileşimi, daha önce tartışıldığı gibi, atmosferin zemine yakın katmanında, oldukça kokulu (oksijen - %20,9, nitrojen - %78,1, m. cıva gazları - %1, karbondioksit - hacimce %0,03). yüksek difüzyon kapasitesi ve konveksiyon ve rüzgar akışları ile sürekli karıştırma. Aynı zamanda, yerel kaynaklardan atmosfere giren gaz, damlacık-sıvı, toz (katı) partiküllerin çeşitli safsızlıkları genellikle önemli çevresel öneme sahiptir.

Oksijen, havadaki sürekli yüksek içeriği nedeniyle karasal ortamda yaşamı sınırlayan bir faktör değildir. Yüksek oksijen içeriği, karasal organizmalarda metabolizmada bir artışı teşvik etti ve oksidatif süreçlerin yüksek verimliliği temelinde hayvan homeotermisi ortaya çıktı. Sadece yerlerde, belirli koşullarda, örneğin çürüyen bitki kalıntılarında, tahıl rezervlerinde, unlarda vb. geçici bir oksijen eksikliği oluşur.

Havanın yüzey tabakasının bazı bölgelerinde, karbondioksit içeriği oldukça önemli sınırlar içinde değişebilir. Bu nedenle, büyük sanayi merkezlerinde, şehirlerde rüzgarın yokluğunda konsantrasyonu on kat artabilir.

Bitkilerin fotosentez ritminin neden olduğu yüzey katmanlarındaki karbondioksit içeriğindeki günlük değişiklikler doğaldır (Şekil 17).

Pirinç. 17. Günlük değişiklikler dikey profil Orman havasındaki CO2 konsantrasyonu (V. Larcher, 1978'den)

Ormanın havasındaki CO2 konsantrasyonunun dikey profilindeki günlük değişiklikler örneğini kullanarak, gündüz ağaç taçları seviyesinde, karbondioksitin fotosentez için tüketildiği ve rüzgarın yokluğunda, bir Burada CO2'nin (305 ppm) tükendiği, CO'nun atmosferden ve topraktan (toprak solunumu) girdiği bölge oluşur. Geceleri, alt toprak tabakasında artan CO2 konsantrasyonu ile havanın kararlı bir tabakalaşması kurulur. Karbondioksitteki mevsimsel dalgalanmalar, çoğunlukla toprak mikroorganizmaları olmak üzere canlı organizmaların solunum hızındaki değişikliklerle ilişkilidir.

Karbondioksit yüksek konsantrasyonlarda zehirlidir, ancak bu tür konsantrasyonlar doğada nadirdir. Düşük CO2 içeriği fotosentez sürecini engeller. Sera ve sera tarımı uygulamasında (sera koşullarında) fotosentez oranını artırmak için, karbondioksit konsantrasyonu genellikle yapay olarak artırılır.

Karasal ortamın çoğu sakini için hava azotu inert bir gazdır, ancak nodül bakterileri, azotobakteriler, clostridia gibi mikroorganizmalar onu bağlama ve biyolojik döngüye dahil etme yeteneğine sahiptir.

Ana modern fiziksel kaynak ve kimyasal kirlilik atmosfer antropojeniktir: sanayi ve ulaşım işletmeleri, toprak erozyonu, vb. Bu nedenle, kükürt dioksit, hava hacminin elli binde biri ile milyonda biri arasındaki konsantrasyonlarda bitkiler için zehirlidir. Likenler, ortamda kükürt dioksit izleri olduğunda zaten ölürler. Bu nedenle, özellikle SO2'ye duyarlı olan bitkiler, genellikle havadaki içeriğinin göstergesi olarak kullanılır. Ortak ladin ve çam, akçaağaç, ıhlamur, huş dumana duyarlıdır.

Işık modu. Dünya yüzeyine ulaşan radyasyon miktarı, bölgenin coğrafi enlemine, günün uzunluğuna, atmosferin şeffaflığına ve güneş ışınlarının geliş açısına bağlıdır. Farklı hava koşullarında güneş sabitinin %42 - 70'i Dünya yüzeyine ulaşır. Atmosferden geçmek Güneş radyasyonu sadece niceliksel olarak değil, aynı zamanda bileşimde de bir takım değişikliklere uğrar. Kısa dalga radyasyonu ozon kalkanı ve havadaki oksijen tarafından emilir. Kızılötesi ışınlar atmosferde su buharı ve karbondioksit tarafından emilir. Doğrudan veya saçılmış radyasyon şeklinde kalan kısım, Dünya yüzeyine ulaşır.

Doğrudan ve saçılan güneş radyasyonunun toplamı 7 ila 7 "toplam radyasyondur, bulutlu günlerde saçılan radyasyon %100'dür. Yüksek enlemlerde, yaygın radyasyon, tropik bölgelerde doğrudan radyasyon hakimdir. Saçılan radyasyon, öğle saatlerinde %80'e kadar sarı-kırmızı ışınları ve %30 ila %40'ı doğrudan radyasyon içerir. Açık güneşli günlerde, Dünya yüzeyine ulaşan güneş radyasyonu %45 görünür ışık (380 - 720 nm) ve %45 kızılötesi radyasyondur. Sadece %10'u geliyor morötesi radyasyon... Radyasyon rejimi, atmosferin tozluluğundan önemli ölçüde etkilenir. Bazı şehirlerdeki kirliliği nedeniyle aydınlatma, şehir dışındaki aydınlatmadan %15 veya daha az olabilir.

Dünya yüzeyindeki aydınlatma büyük ölçüde değişir. Her şey güneşin ufkun üzerindeki yüksekliğine veya güneş ışınlarının geliş açısına, günün uzunluğuna ve hava koşullarına, atmosferin şeffaflığına bağlıdır (Şekil 18).

Pirinç. on sekiz. Güneşin ufkun üzerindeki yüksekliğine bağlı olarak güneş radyasyonunun dağılımı (A1 - yüksek, A2 - düşük)

Işık yoğunluğu da mevsime ve günün saatine bağlı olarak dalgalanır. Dünyanın bazı bölgelerinde, örneğin uzun dalga (kırmızı) ve kısa dalga (mavi ve ultraviyole) ışınlarının oranı gibi ışığın kalitesi de eşit değildir. Bilindiği gibi kısa dalga ışınları, uzun dalga ışınlarına göre atmosfer tarafından daha fazla emilir ve saçılır. Bu nedenle, dağlık alanlarda her zaman daha fazla kısa dalga güneş radyasyonu vardır.

Ağaçlar, çalılar, dikimler alanı gölgeler, radyasyonu zayıflatan özel bir mikro iklim yaratır (Şekil 19).

Pirinç. 19.

A - nadir bir çam ormanında; B - mısır mahsullerinde Gelen fotosentetik olarak aktif radyasyondan ekim yüzeyinden %6-12 oranında yansır (R)

Bu nedenle, farklı habitatlarda, yalnızca radyasyonun yoğunluğu değil, aynı zamanda spektral bileşimi, bitkilerin aydınlatma süresi, farklı yoğunluklardaki ışığın mekansal ve zamansal dağılımı vb. bir veya başka bir ışık rejimi altında karasal ortam çeşitlidir. ... Daha önce de belirttiğimiz gibi, ışıkla ilgili olarak üç ana bitki grubu vardır: ışık seven(heliofitler), gölge seven(sciofitler) ve gölgeye dayanıklı. Işık seven ve gölge seven bitkiler, ekolojik optimum konumunda farklılık gösterir.

Işık seven bitkilerde ise tam gün ışığı alan bölgededir. Güçlü gölgeleme, onlar üzerinde iç karartıcı bir etkiye sahiptir. Bunlar açık arazi bitkileri veya iyi aydınlatılmış bozkır ve çayır otları (otların üst tabakası), kaya likenleri, yaprak döken ormanların erken ilkbahar otsu bitkileri, çoğu ekili bitkiler Açık zemin ve yabani otlar vb. Gölge seven bitkiler düşük ışıkta bir optimuma sahiptir ve güçlü ışığa tahammül edemez. Bunlar esas olarak karmaşık bitki topluluklarının daha düşük gölgeli katmanlarıdır; burada gölgeleme, ışığın daha uzun bitkiler ve birlikte yaşayanlar tarafından "kesilmesinin" bir sonucudur. Buna birçok iç mekan ve sera bitkisi dahildir. Çoğunlukla, bunlar tropik ormanların epifitlerinin otsu örtüsü veya florasının yerlileridir.

Işığa ve gölgeye toleranslı olanlara yönelik tutumların ekolojik eğrisi, tam aydınlatmada daha iyi büyüyüp geliştikleri için biraz asimetriktir, ancak aynı zamanda zayıf ışığa da iyi uyum sağlarlar. Karasal ortamda yaygın ve oldukça plastik bir bitki grubudur.

Yer-hava ortamının bitkileri, farklı koşullarışık modu: anatomik ve morfolojik, fizyolojik, vb.

Anatomik ve morfolojik adaptasyonların açık bir örneği, farklı ışık koşulları altında görünümdeki bir değişikliktir, örneğin, sistematik konumda ilişkili, ancak farklı aydınlatma koşullarında yaşayan bitkilerdeki yaprak bıçaklarının eşit olmayan boyutu (çayır çanı - Campanula patula ve orman çanı - C. trachelium, tarla menekşesi - Viola arvensis, tarlalarda, çayırlarda, orman kenarlarında ve orman menekşelerinde yetişen - V. mirabilis), pirinç. yirmi.

Pirinç. yirmi. Bitki habitat koşullarına bağlı olarak yaprak boyutlarının dağılımı: ıslaktan kuruya ve gölgeliden güneşliye

Not. Gölgeli alan, doğada hüküm süren koşullara karşılık gelir.

Fazlalık ve ışık eksikliği koşullarında, uzayda bitkilerde yaprak bıçaklarının düzeni önemli ölçüde değişir. Heliofit bitkilerinde yapraklar, en "tehlikeli" gündüz saatlerinde radyasyonun gelişini azaltmaya odaklanır. Yaprak kanatları yatay düzleme dikey veya geniş bir açıyla yerleştirilmiştir, bu nedenle gün boyunca yapraklar çoğunlukla kayma ışınları alır (Şek. 21).

Bu, özellikle birçok bozkır bitkisinde belirgindir. Sözde "pusula" bitkilerinde alınan radyasyonun zayıflamasına ilginç bir uyarlama (yabani marul - Lactuca serriola, vb.). Yabani marulun yaprakları kuzeyden güneye doğru aynı düzlemde bulunur ve öğle saatlerinde radyasyonun yaprak yüzeyine gelmesi minimumdur.

Gölgeye dayanıklı bitkilerde yapraklar, gelen radyasyonun maksimum miktarını alacak şekilde düzenlenir.

Pirinç. 21.

1,2 - farklı eğim açılarına sahip yapraklar; S 1, S 2 - onlara doğrudan radyasyon alınması; S toplam - bitkiye toplam alımı

Çoğu zaman, gölgeye dayanıklı bitkiler savunma hareketleri yapabilirler: güçlü ışık onlara çarptığında yaprak bıçaklarının konumunda bir değişiklik. Kuzukulağının katlanmış yapraklarıyla kaplı çimenlerin alanları, büyük güneş parlamalarının konumu ile nispeten tamamen aynıdır. Güneş ışınımının ana alıcısı olarak yaprağın yapısında bir dizi uyarlanabilir özellik not edilebilir. Örneğin, birçok heliofitte, yaprak yüzeyi güneş ışığının yansımasına (parlak - defnede, hafif tüylü bir çiçekle kaplı - kaktüs, süt yosununda) veya etkilerini zayıflatmaya (kalın kütikül, yoğun tüylenme) katkıda bulunur. Yaprağın iç yapısı, güçlü bir palizat dokusu gelişimi, çok sayıda küçük ve hafif kloroplastın varlığı ile karakterize edilir (Şekil 22).

Kloroplastların aşırı ışığa karşı koruyucu reaksiyonlarından biri, hafif bitkilerde belirgin olan, oryantasyonu değiştirme ve hücre içinde hareket etme yetenekleridir.

Parlak ışıkta, kloroplastlar hücrede bir duvar pozisyonu işgal eder ve ışınların yönünde bir "kenar" haline gelir. Düşük ışıkta hücre içinde dağınık olarak dağılırlar veya hücrenin alt kısmında birikirler.

Pirinç. 22.

1 - porsuk; 2 - karaçam; 3 - yarık; 4 - yay temizleyici (T.K.Goryshina, E.G. Pruzhina, 1978'e göre)

Fizyolojik adaptasyonlar Bitkiler, yer-hava ortamının ışık koşullarına kadar çeşitli hayati fonksiyonları kapsar. Işık seven bitkilerde, büyüme süreçlerinin gölgeli bitkilere kıyasla ışık eksikliğine daha duyarlı olduğu tespit edilmiştir. Sonuç olarak, bitkilerin ışığa, bitki topluluklarının üst katmanlarına geçmesine yardımcı olan, gövdelerde artan bir uzama gözlemlenir.

Işığa temel fizyolojik adaptasyonlar fotosentez alanındadır. Genel olarak fotosentezde ışığın yoğunluğuna bağlı olarak meydana gelen değişim "fotosentez ışık eğrisi" ile ifade edilir. Aşağıdaki parametreler ekolojik öneme sahiptir (Şekil 23).

• 1. Eğrinin y ekseni ile kesiştiği nokta (Şekil 23, a) bitkilerde tamamen karanlıkta gaz değişiminin büyüklüğüne ve yönüne karşılık gelir: fotosentez yoktur, solunum vardır (emilim değil, CO2 salınımı), bu nedenle a noktası apsis ekseninin altındadır.
• 2. Işık eğrisinin apsis ekseni ile kesiştiği nokta (Şek. 23, B)"telafi noktası"nı, yani fotosentezin (C02 emilimi) solunumu dengelediği (C02 salımı) ışık yoğunluğunu karakterize eder.
• 3. Işık artışı ile fotosentezin yoğunluğu sadece belirli bir sınıra kadar artar, sonra sabit kalır - fotosentezin ışık eğrisi "doyma platosuna" ulaşır.

Pirinç. 23.

A - genel şema; B - ışığı seven (1) ve gölgeye dayanıklı (2) bitkiler için eğriler

İncirde. Şekil 23'te bükülme alanı, geleneksel olarak, kırılma noktasına karşılık gelen düzgün bir eğri ile gösterilir. v. b noktasının apsis ekseni (z noktası) üzerine izdüşümü, ışığın "doymuş" yoğunluğunu, yani üzerinde ışığın artık fotosentez yoğunluğunu artırmadığı bir değeri karakterize eder. Y ekseni izdüşümü (nokta e) belirli bir yer havası ortamında belirli bir tür için en yüksek fotosentez yoğunluğuna karşılık gelir.

4. Işık eğrisinin önemli bir özelliği, artan radyasyonla (nispeten düşük ışık yoğunluğu bölgesinde) fotosentezdeki artış derecesini yansıtan apsise eğim açısıdır (a).

Bitkiler, ışığa tepkilerinde mevsimsel dinamikler sergilerler. Örneğin, ormanda erken ilkbaharda tüylü sazda (Carex pilosa), yeni ortaya çıkan yapraklar, 20-25 bin lüks için bir ışık doygunluğu fotosentez platosuna sahiptir, bu aynı türlerde yaz gölgelemesi fotosentez-ışık bağımlılığı eğrileri ile “gölge” parametrelerine uygun hale gelir, yani yapraklar zayıf ışığı daha etkin kullanma yeteneğini kazanır, aynı yapraklar yapraksız bir bahar ormanının gölgesinde kışladıktan sonra yine fotosentezin "hafif" özelliklerini gösterir.

Keskin bir ışık eksikliği ile tuhaf bir fizyolojik adaptasyon şekli, bitkinin fotosentez yapma yeteneğinin kaybı, hazır organik maddelerle heterotrofik beslenmeye geçiştir. Bazen böyle bir geçiş, bitkiler tarafından klorofil kaybı nedeniyle geri döndürülemez hale geldi, örneğin gölgeli ladin ormanlarının orkideleri (Goodyera repens, Weottia nidus avis), şiş (Monotropa hypopitys). Ağaçlardan ve diğer bitkilerden gelen ölü organik artıklarla yaşarlar. Bu method besinlere saprofit, bitkilere ise saprofit denir. saprofit.

Gündüz ve gece aktivitesi olan kara hayvanlarının büyük çoğunluğu için görme, oryantasyon yöntemlerinden biridir. gerekli av aramak için. Birçok hayvan türü de renk görüşüne sahiptir. Bu bağlamda, hayvanlar, özellikle kurbanlar, uyarlanabilir özellikler geliştirdiler. Bunlar, koruyucu, maskeleme ve uyarıcı renklendirme, koruyucu benzerlik, taklit vb. İçerir. Yüksek bitkilerin parlak renkli çiçeklerinin ortaya çıkması, tozlayıcıların görsel aparatının özellikleri ve nihayetinde ortamın ışık rejimi ile de ilişkilidir.

Su rejimi. Nem eksikliği en önemli sorunlardan biridir. zorunlu özellikler yer-hava yaşam ortamı. Karasal organizmaların evrimi, nemin çıkarılması ve depolanmasına uyum sağlayarak gerçekleşti. Karadaki nem modları çeşitlidir - yılda birkaç bin milimetre yağışın (ekvator ve muson-tropik iklim bölgeleri) düştüğü havanın su buharı ile tam ve sabit doygunluğundan, kuru havada neredeyse tamamen yokluğuna kadar. çöller. Yani tropikal çöllerde yıllık ortalama yağış miktarı 100 mm'den azdır ve her yıl yağmur yağmaz.

Yıllık yağış miktarı her zaman organizmaların su mevcudiyetini değerlendirmeyi mümkün kılmaz, çünkü aynı miktarda yağış bir çöl iklimini (subtropiklerde) ve çok nemli bir iklimi (Kuzey Kutbu'nda) karakterize edebilir. Yağış ve buharlaşma oranı (serbest su yüzeyinden toplam yıllık buharlaşma) ile önemli bir rol oynar, bu da aynı değildir. farklı bölgeler Dünya. Bu değerin yıllık yağış miktarını aştığı alanlara denir. kurak(kuru kuru). Burada, örneğin bitkiler, büyüme mevsiminin çoğunda nemden yoksundur. Bitkilerin nem aldığı alanlara ne denir nemli, veya ıslak. Geçiş bölgeleri genellikle ayırt edilir - yarı kurak(yarı kurak).

Bitki örtüsünün yıllık ortalama yağış ve sıcaklığa bağımlılığı, Şekil 2'de gösterilmektedir. 24.

Pirinç. 24.

1 - tropikal orman; 2 - yaprak döken orman; 3 - bozkır; 4 - çöl; 5 - iğne yapraklı orman; 6 - arktik ve dağ tundrası

Karasal organizmaların su temini, yağış rejimine, rezervuarların varlığına, toprak nemi rezervlerine, yeraltı suyunun yakınlığına vb. bağlıdır. Bu, karasal organizmalarda çeşitli su temini modlarına birçok adaptasyonun geliştirilmesine katkıda bulunmuştur.

İncirde. 25 soldan sağa, vakuol içermeyen hücreli suda yaşayan alt alglerden birincil poikilohidrik karasal alglere geçişi, su yeşili ve charoe alglerinde vakuollerin oluşumunu, vakuolar tallofitlerden homoyohidrik yem türlerine geçişi gösterir (hidrofit yosunlarının dağılımı hala yüksek nemli havaya sahip habitatlarla sınırlı, kuru habitatlarda yosunlar ikinci kez poikilohidrik hale gelir); eğrelti otları ve anjiyospermler arasında (ancak açık tohumlular arasında değil) ikincil poikilohidrik formlar da vardır. Yapraklı bitkilerin çoğu, hücrelerinde terlemeye ve güçlü vakuolizasyona karşı kütikül korumasının varlığından dolayı homohidriktir. Hayvanların ve bitkilerin kserofilikliğinin yalnızca karasal hava ortamının özelliği olduğuna dikkat edilmelidir.

Pirinç. 2

Yağış (yağmur, dolu, kar), su temini ve nem rezervlerinin yaratılmasına ek olarak, genellikle başka bir ekolojik rol oynar. Örneğin, şiddetli yağışlar durumunda, toprağın nemi emmek için zamanı yoktur, su güçlü akarsularda hızla boşalır ve genellikle zayıf köklü bitkileri, küçük hayvanları ve verimli bir toprak tabakasını göllere ve nehirlere taşır. Taşkın yataklarında yağmurlar taşkınlara neden olabilir ve bu nedenle orada yaşayan bitki ve hayvanlar üzerinde olumsuz etki yaratabilir. Periyodik olarak su basan yerlerde, kendine özgü taşkın yatağı faunası ve florası oluşur.

Dolu, bitkiler ve hayvanlar üzerinde de olumsuz bir etkiye sahiptir. Bireysel tarlalardaki mahsuller bazen bu doğal afet tarafından tamamen yok edilir.

Kar örtüsünün ekolojik rolü çeşitlidir. Yenileme tomurcukları toprakta veya yüzeyinde olan bitkiler için, birçok küçük hayvan için kar, düşük kış sıcaklıklarına karşı koruma sağlayan ısı yalıtım örtüsü rolünü oynar. 20 cm kar tabakası altında -14°C'nin üzerindeki donlarda toprak sıcaklığı 0,2°C'nin altına düşmez. Derin kar örtüsü, Veronica officinalis, toynak vb. gibi bitkilerin yeşil kısımlarını, yaprak dökmeden kar altına giren dondan korur. Küçük kara hayvanları, kışın aktif bir yaşam tarzına öncülük eder, kar altında ve kalınlığında çok sayıda geçit galerisi oluşturur. Karlı kışlarda güçlendirilmiş yiyeceklerin varlığında, kemirgenler (tahta ve sarı boğazlı fareler, bir dizi tarla faresi, su faresi vb.) orada üreyebilir. Şiddetli donlarda kar altında, ela orman tavuğu, keklik, kara orman tavuğu derisi.

Büyük hayvanlar için, kış kar örtüsü, özellikle yüzeyde bir buz kabuğu oluştuğunda, yiyecek arama ve hareket etmeyi sıklıkla engeller. Bu nedenle, geyik (Alces alces) 50 cm derinliğe kadar bir kar tabakasını serbestçe aşar, ancak bu daha küçük hayvanlar için mevcut değildir. Genellikle karlı kışlarda karaca ve yaban domuzlarının ölümü görülür.

Büyük miktarda kar da bitkiler üzerinde olumsuz bir etkiye sahiptir. Kar kırılmaları veya kar alanları şeklindeki mekanik hasara ek olarak, kalın bir kar tabakası bitkilerin sönmesine ve özellikle uzun bir ilkbaharda karın erimesi sırasında bitkilerin ıslanmasına neden olabilir.

Pirinç. 26.

Bitkiler ve hayvanlar, az kar yağışlı kışlarda kuvvetli rüzgarlar ve düşük sıcaklıklardan muzdariptir. Böylece, az kar yağdığında, kemirgen kemirgenleri, benler ve diğer küçük hayvanlar ölür. Aynı zamanda, yağışın kışın kar şeklinde düştüğü enlemlerde, bitki ve hayvanlar tarihsel olarak karda veya yüzeyinde yaşama adapte olmuş, çeşitli anatomik, morfolojik, fizyolojik, davranışsal ve diğer özellikler geliştirmiştir. Örneğin, bazı hayvanlarda bacakların destekleyici yüzeyi, kışın kalın tüylerle (Şekil 26), tüylerle ve azgın kalkanlarla aşırı büyüyerek artar.

Diğerleri göç eder veya etkin olmayan bir duruma düşer - uyku, hazırda bekletme, diyapoz. Bir dizi hayvan, belirli yem türleriyle beslenmeye geçer.

Pirinç. 5.27.

Kar örtüsünün beyazlığı karanlık hayvanları ortaya çıkarır. Beyaz ve tundra kekliklerinde, ermin (Şekil 27), beyaz tavşan, gelincik, Kutup tilkisinde mevsimsel renk değişimi, şüphesiz arka plan rengine uygun kamuflaj seçimi ile ilişkilidir.

Organizmalar üzerindeki doğrudan etkiye ek olarak, yağış, daha önce belirtildiği gibi, su değişimlerinin yoğunluğunu etkilediği için bitki ve hayvanların yaşamında önemli bir rol oynayan havanın bir veya daha fazla nemini belirler. Hayvanların vücudunun yüzeyinden buharlaşma ve bitkilerde terleme ne kadar yoğun olursa, hava su buharıyla o kadar az doyurulur.

Yağmur şeklinde düşen damlacık-sıvı nemin hava kısımları tarafından ve havadaki buharlı nemin daha yüksek bitkilerde emilmesi, tüm yaprak yüzeyi ve hava kökleri tarafından nemi emen tropik ormanların epifitlerinde meydana gelir. . Havadaki buharlı nem, örneğin saksauls - Halaxylon persicum, H. aphyllum gibi bazı çalıların ve ağaçların dalları tarafından emilebilir. Daha yüksek sporlarda ve özellikle daha düşük bitkilerde, nemin hava kısımları tarafından emilmesi, su beslemesinin (yosunlar, likenler, vb.) olağan yoludur. Yosunlarda nem eksikliği ile likenler, havada kurumaya yakın bir durumda uzun süre hayatta kalabilir ve askıya alınmış animasyona düşer. Ancak yağmur geçer geçmez, bu bitkiler toprağın her yerindeki nemi hızla emer, yumuşaklık kazanır, turgoru geri kazandırır ve fotosentez ve büyüme süreçlerini sürdürür.

Çok nemli karasal habitatlardaki bitkilerin genellikle fazla nemi gidermesi gerekir. Kural olarak, bu, toprak iyi ısındığında ve kökler aktif olarak suyu emdiğinde olur, ancak terleme olmaz (sabahları veya siste, hava nemi% 100 olduğunda).

Fazla nem şu şekilde giderilir: bağırsaklar - bu, yaprağın kenarında veya ucunda bulunan özel boşaltım hücreleri aracılığıyla suyun salınmasıdır (Şekil 28).

Pirinç. 28.

1 - tahıllarda, 2 - çilekte, 3 - lalede, 4 - süt yosununda, 5 - Sarmatian bellevalia'da, 6 - yoncada

Sadece higrofitler değil, aynı zamanda birçok mezofit de bağırsakları temizleyebilir. Örneğin, Ukrayna bozkırlarında, tüm bitki türlerinin yarısından fazlasında gutasyon bulunmuştur. Birçok çayır otu o kadar çok bağırır ki toprak yüzeyini nemlendirir. Hayvanlar ve bitkiler yağışın mevsimsel dağılımına, miktarına ve doğasına bu şekilde uyum sağlar. Bu, bitki ve hayvanların bileşimini, gelişim döngüsündeki belirli aşamaların zamanlamasını belirler.

Nem ayrıca, sıcaklık değiştiğinde yüzey havasında sıklıkla meydana gelen su buharının yoğunlaşmasından da etkilenir. Akşam saatlerinde sıcaklık düştüğünde çiy düşüşü meydana gelir. Çoğu zaman çiy, bitkileri bolca ıslatacak, toprağa akacak, havanın nemini artıracak ve özellikle başka yağışların çok az olduğu durumlarda canlı organizmalar için uygun koşullar yaratacak miktarda düşer. Bitkiler çiy birikmesine katkıda bulunur. Gece soğuduklarında üzerlerinde su buharını yoğunlaştırırlar. Nem rejimi sislerden, kalın bulutlardan ve diğer doğal olaylardan önemli ölçüde etkilenir.

Bitkilerin yaşam alanlarını su faktörü ile nicel olarak nitelendirirken, içeriği, nemin sadece havada değil, aynı zamanda toprakta da dağılımını yansıtan göstergeler kullanılır. toprak su, veya toprak nemi, bitkiler için ana nem kaynaklarından biridir. Topraktaki su parçalanmış halde, farklı büyüklük ve şekillerdeki gözeneklere emprenye edilmiş, geniş yüzey topraklı bölüm, çok sayıda katyon ve anyon içerir. Bu nedenle, toprak nemi fiziksel ve kimyasal özelliklerde heterojendir. Topraktaki suyun tamamı bitkiler tarafından kullanılamaz. Toprak suyu, fiziksel durumuna, hareketliliğine, bulunabilirliğine ve bitkiler için değerine göre yerçekimi, higroskopik ve kılcal olarak ikiye ayrılır.

Toprak ayrıca su içermeyen tüm gözenekleri kaplayan buharlı nem içerir. Neredeyse her zaman (çöl toprakları hariç) doymuş su buharıdır. Sıcaklık 0 ° C'nin altına düştüğünde, toprak nemi buza dönüşür (başlangıçta serbest su ve daha fazla soğutma ile bağlı suyun bir kısmı).

Toprağın tutabileceği toplam su miktarına (fazla su ilave edilerek ve damlacıklar halinde çıkması durana kadar beklenerek belirlenir) denir. alan nem kapasitesi.

Sonuç olarak, topraktaki toplam su miktarı, bitkilere sağlanan nem derecesini karakterize edemez. Bunu belirlemek için solma faktörü toplam su miktarından çıkarılmalıdır. Bununla birlikte, fiziksel olarak mevcut toprak suyu, düşük toprak sıcaklığı, toprak suyu ve toprak havasındaki oksijen eksikliği, toprak asitliği ve toprak suyunda çözünen yüksek konsantrasyonda mineral tuzları nedeniyle bitkiler için fizyolojik olarak her zaman mevcut değildir. Suyun kökler tarafından emilmesi ile yapraklar tarafından serbest bırakılması arasındaki tutarsızlık, bitkilerin solmasına neden olur. Sadece hava kısımlarının değil, aynı zamanda bitkilerin kök sisteminin de gelişimi, fizyolojik olarak mevcut su miktarına bağlıdır. Kuru topraklarda yetişen bitkilerde, kök sistemi, kural olarak, ıslak olanlardan daha güçlüdür (Şek. 29).

Pirinç. 29.

1 - çok miktarda yağış ile; 2 - ortalama ile; 3 - küçük

Yeraltı suyu, toprak neminin kaynaklarından biridir. Seviyeleri düşük olduğunda, kılcal su toprağa ulaşmaz ve su rejimini etkilemez. Toprağın yalnızca atmosferik yağış nedeniyle nemlenmesi, nem içeriğinde genellikle bitkileri olumsuz yönde etkileyen güçlü dalgalanmalara neden olur. Çok yüksek bir yeraltı suyu seviyesi de zararlıdır, çünkü toprağın su birikmesine, oksijenin tükenmesine ve mineral tuzlarında zenginleşmeye yol açar. Hava koşullarından bağımsız olarak sabit toprak nemi, optimal seviye yeraltı suyu.

Sıcaklık koşulları. Ayırt edici özellik yer havası ortamı büyük ölçekli sıcaklık dalgalanmaları. Çoğu kara bölgesinde, günlük ve yıllık sıcaklık aralıkları onlarca derecedir. Hava sıcaklığındaki değişiklikler, özellikle çöllerde ve kutup kutuplarının çevresindeki kıta bölgelerinde önemlidir. Örneğin, Orta Asya çöllerinde mevsimsel sıcaklık aralığı 68-77 ° С, günlük sıcaklık aralığı ise 25-38 ° С'dir. Yakutsk civarında, Ocak ayı ortalama hava sıcaklığı -43 ° С, ortalama Temmuz sıcaklığı + 19 ° С ve yıllık aralık -64 ila + 35 ° С arasındadır. Trans-Urallarda, yıllık hava sıcaklığı değişimi keskindir ve farklı yıllarda kış ve ilkbahar aylarında büyük sıcaklık değişkenliği ile birleştirilir. En soğuk ay Ocak, ortalama hava sıcaklığı -16 ile -19°C arasında, bazı yıllarda -50°C'ye düşüyor, en sıcak ay ise 17.2 ile 19.5°C arasında değişen sıcaklıklarla Temmuz'dur. Maksimum pozitif sıcaklıklar 38-41 ° С'dir.

Toprak yüzeyindeki sıcaklık dalgalanmaları daha da önemlidir.

Karasal bitkiler, toprak yüzeyine bitişik bir bölgeyi, yani gelen ışınların bir ortamdan diğerine geçişinin veya başka bir şekilde saydamdan opaklığa geçişinin meydana geldiği "arayüze" sahiptir. Bu yüzeyde özel bir termal rejim oluşturulur: gün boyunca - ısı ışınlarının emilmesi nedeniyle güçlü ısıtma, geceleri - radyasyon nedeniyle güçlü soğutma. Bu nedenle, yüzey hava tabakası, çıplak toprak üzerinde en belirgin olan en keskin günlük sıcaklık dalgalanmalarına maruz kalır.

Örneğin, bir bitki habitatının termal rejimi, doğrudan bitki örtüsündeki sıcaklık ölçümleri temelinde karakterize edilir. Otsu topluluklarda, meşcere içinde ve yüzeyinde, belirli bir dikey sıcaklık gradyanının olduğu ormanlarda, farklı yüksekliklerde bir takım noktalarda ölçümler yapılır.

Karasal organizmalarda ortamdaki sıcaklık değişimlerine karşı direnç farklıdır ve yaşamlarının gerçekleştiği belirli habitatlara bağlıdır. Bu nedenle karasal yapraklı bitkiler çoğunlukla geniş bir sıcaklık aralığında büyürler, yani eurytermaldirler. Aktif ömürleri genellikle 5 ile 55 °C arasında uzanırken bu bitkiler 5 ile 40 °C arasında verimlidir. Açık bir günlük sıcaklık değişimi ile karakterize edilen kıta bölgelerinin bitkileri, gece gündüzden 10-15 ° C daha soğuk olduğunda en iyi şekilde gelişir. Bu, ılıman bölgedeki çoğu bitki için geçerlidir - 5-10 ° C sıcaklık farkı ve daha da düşük genliğe sahip tropik bitkiler - yaklaşık 3 ° C (Şekil 30).

Pirinç. otuz.

Poikilotermik organizmalarda, sıcaklıktaki (T) bir artışla, gelişme süresi (t) giderek daha hızlı bir şekilde azalır. Gelişme hızı Vt, Vt formülü ile ifade edilebilir. = 100 / ton.

Belli bir gelişme aşamasına ulaşmak (örneğin, böceklerde - bir yumurtadan), yani. pupa, hayali aşama, belirli bir sıcaklık toplamı her zaman gereklidir. Etkili sıcaklığın ürünü (sıfır gelişme noktasının üzerindeki sıcaklık, yani T - To) gelişme süresi (t) ile belirli bir tür için spesifik verir. termal sabit geliştirme c = t (T - To). Bu denklemi kullanarak, örneğin bir bitki zararlısı gibi, ona karşı mücadelenin etkili olduğu belirli bir gelişme aşamasının başlama zamanını hesaplamak mümkündür.

Poikilotermik organizmalar gibi bitkiler de kendi sabit vücut sıcaklıklarına sahip değildir. Sıcaklıkları, termal denge, yani enerji emme ve bırakma oranı ile belirlenir. Bu değerler hem ortamın birçok özelliğine (radyasyonun varış boyutu, ortam havasının sıcaklığı ve hareketi) hem de bitkilerin kendilerine (bitkinin rengi ve diğer optik özellikleri, boyutu ve düzeni) bağlıdır. yaprakları vb.). Birincil rol, sıcak habitatlarda bitkilerin aşırı ısınmasını önleyen terlemenin soğutma etkisi ile oynanır. Yukarıdaki nedenlerin bir sonucu olarak, bitkilerin sıcaklığı genellikle çevredeki havanın sıcaklığından (genellikle oldukça önemli ölçüde) farklıdır. Burada üç durum mümkündür: Tesisin sıcaklığı ortam sıcaklığının üstünde, altında, ona eşit veya çok yakın. Bitki sıcaklığının hava sıcaklığından fazla olması, yalnızca çok ısınan yerlerde değil, aynı zamanda daha soğuk habitatlarda da bulunur. Bu, güneş radyasyonunun emilimini artıran bitkilerin koyu rengi veya diğer optik özelliklerinin yanı sıra terlemede azalmaya katkıda bulunan anatomik ve morfolojik özelliklerle kolaylaştırılır. Kutup bitkileri oldukça belirgin şekilde ısınabilir (Şekil 31).

Başka bir örnek, Alaska'daki cüce söğüt - Salix arctica, burada yaprakların havadan gün boyunca 2-11 C ve gece saatlerinde bile 1-3 ° C daha sıcak olduğu kutup "24 saat gün".

"Kardelenler" olarak adlandırılan erken ilkbahar efemeroidleri için, yaprakların ısıtılması güneşli, ancak yine de soğukta oldukça yoğun fotosentez imkanı sağlar. bahar günleri... Soğuk habitatlar veya mevsimsel sıcaklık dalgalanmaları ile ilişkili olarak, bu durumda fizyolojik süreçler çevredeki termal arka plandan belirli sınırlar içinde bağımsızlık kazandığından, bitki sıcaklığındaki bir artış ekolojik olarak çok önemlidir.

Pirinç. 31.

Sağda - biyosferdeki yaşam süreçlerinin yoğunluğu: 1 - en soğuk hava tabakası; 2 - sürgünlerin büyümesinin üst sınırı; 3, 4, 5 - yaşam süreçlerinin en yüksek aktivitesinin bölgesi ve maksimum organik madde birikimi; 6 - permafrost seviyesi ve köklenmenin alt sınırı; 7 - en düşük toprak sıcaklıklarının alanı

Bitkilerin sıcaklığındaki ortam havasına kıyasla bir düşüş, çoğunlukla, bitkilerin yaprak yüzeyinin büyük ölçüde azaldığı ve artan terlemenin fazlalığın giderilmesine yardımcı olduğu karasal kürenin (çöl, bozkır) oldukça aydınlatılmış ve ısıtılmış alanlarında görülür. ısıtır ve aşırı ısınmayı önler. Genel olarak, sıcak habitatlarda bitkilerin yer üstü kısımlarının sıcaklığının hava sıcaklığından daha düşük, soğuk olanlarda ise daha yüksek olduğunu söyleyebiliriz. Bitkilerin sıcaklığının ortam havasının sıcaklığı ile çakışması daha az yaygındır - örneğin, ormanların gölgelik altındaki otsu bitkilerde ve açık alanlarda - güçlü bir radyasyon akışını ve yoğun terlemeyi hariç tutan koşullarda - bulutlu hava veya yağmur sırasında.

Genel olarak, karasal organizmalar suda yaşayan organizmalardan daha fazla eurytermaldir.

Yer-hava ortamında, yaşam koşulları varlık nedeniyle karmaşıktır. Hava değişiklikleri. Hava durumu, yaklaşık 20 km yüksekliğe (troposfer sınırı) kadar, dünya yüzeyine yakın atmosferin sürekli değişen bir durumudur. Havanın değişkenliği, hava sıcaklığı ve nem, bulutluluk, yağış, rüzgar gücü ve yönü vb. gibi çevresel faktörlerin kombinasyonunun sürekli değişmesinde kendini gösterir (Şekil 32).

Pirinç. 32.

Yıllık döngüdeki düzenli değişimlerinin yanı sıra, hava değişiklikleri, karasal organizmaların varlığının koşullarını önemli ölçüde karmaşıklaştıran periyodik olmayan dalgalanmalarla karakterize edilir. İncirde. 33, morina güvesi tırtılı Carpocapsa pomonella örneği kullanılarak, ölüm oranının sıcaklığa ve bağıl neme bağımlılığı gösterilmiştir.

Pirinç. 33.

Bundan, eşit ölüm eğrilerinin eşmerkezli bir şekle sahip olduğu ve optimal bölgenin% 55 ve 95 bağıl nem ve 21 ve 28 ° C sıcaklık ile sınırlı olduğu sonucuna varılır.

Havanın ışığı, sıcaklığı ve nemi genellikle bitkilerde maksimumu değil, ortalama stoma açılma derecesini belirler, çünkü açılmalarına elverişli tüm koşulların tesadüfi nadiren olur.

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

Ana iklim faktörleri, yağış miktarı ve havanın su buharı ile doygunluğu ile ölçülen sıcaklık ve nemdir. Bu nedenle, denizden uzak ülkelerde, nemli bir iklimden, rastgele veya periyodik kurak dönemlere sahip yarı kurak bir ara bölgeden, uzun süreli kuraklık, toprak ve su tuzlanması ile karakterize edilen kurak bir bölgeye kademeli bir geçiş vardır (Şekil 34).

Pirinç. 34.

Not: yağış eğrisinin yükselen buharlaşma çizgisini kestiği yerde, nemli (sol) ve kurak (sağ) iklimler arasında bir sınır vardır. Humus ufku siyah olarak gösterilir, illüvial ufuk gölgelidir.

Her habitat, belirli bir ekolojik iklim, yani yüzey hava tabakasının iklimi veya eko-iklim.

Bitki örtüsünün iklim faktörleri üzerinde büyük etkisi vardır. Bu nedenle, orman gölgesinin altında, hava nemi her zaman daha yüksektir ve sıcaklık dalgalanmaları buzullardakinden daha azdır. Bu yerlerin ışık rejimi de farklıdır. Farklı bitki birliklerinde, kendi ışık, sıcaklık, nem rejimleri oluşur, yani kendine özgü bir bitki iklimi.

Belirli bir habitatın iklim koşullarının tam bir açıklaması için, ekolojik iklim veya bitki iklimi ile ilgili veriler her zaman yeterli değildir. Çevrenin yerel unsurları (kabartma, maruz kalma, bitki örtüsü, vb.), belirli bir alandaki ışık, sıcaklık, nem, hava hareketi modunu, bölgenin iklim koşullarından önemli ölçüde farklı olabilecek şekilde değiştirir. Yüzey hava tabakasında gelişen yerel iklim değişiklikleri denir. mikro iklim.Örneğin, ağaç kabuğu altında yaşayan böceklerin larvalarını çevreleyen yaşam koşulları, ağacın yetiştiği ormandakinden farklıdır. Gövdenin güney tarafının sıcaklığı, kuzey tarafının sıcaklığından 10-15 ° C daha yüksek olabilir. Hayvanların yaşadığı yuvalar, ağaç oyukları ve mağaralar sabit bir mikro iklime sahiptir. Eko-iklim ve mikro iklim arasında net bir fark yoktur. Ekolojik iklimin geniş alanların iklimi olduğuna ve mikro iklimin bireysel küçük alanların iklimi olduğuna inanılmaktadır. Mikro iklim, belirli bir bölgenin, bölgenin canlı organizmalarını etkiler (Şek. 35).

Pirinç. 3

üstte - iyi ısıtılmış bir güney yamacı;

aşağıda - plakor'un yatay bir bölümü (her iki bölümdeki floristik bileşim aynıdır)

Bir bölgede birçok mikro iklimin varlığı, dış çevre için farklı gereksinimleri olan türlerin bir arada yaşamasını sağlar.

Coğrafi imar ve imar. Canlı organizmaların Dünya üzerindeki dağılımı, coğrafi bölgeler ve bölgelerle yakından ilişkilidir. Kayışlar, doğal olarak öncelikle radyasyon sınırlarına ve atmosferik dolaşımın doğasına bağlı olan enlemsel bir doğrultuya sahiptir. Dünyanın yüzeyinde, kıtalarda ve okyanuslarda yaygın olan 13 coğrafi bölge ayırt edilir (Şekil 36).

Pirinç. 36.

Bunlar, örneğin arktik, antarktika, subarktik, subantarktik, Kuzey ve Güney ılıman, Kuzey ve Güney yarı arktik, Kuzey ve Güney tropikal, Kuzey ve Güney ekvator altı ve ekvator. Kayışların içinde tahsis edilir coğrafi alanlar, burada, radyasyon koşullarıyla birlikte, dünya yüzeyinin nemlenmesi ve bu bölgedeki doğal ısı ve nem oranı dikkate alınır. Nem kaynağının tamamlandığı okyanustan farklı olarak, kıtalarda ısı ve nem oranı önemli ölçüde farklılık gösterebilir. Buradan coğrafi bölgeler kıtalara ve okyanuslara, coğrafi bölgeler ise sadece kıtalara kadar uzanır. Ayırmak enlem ve meridyen veya uzunlamasına doğal bölgeler. Birincisi batıdan doğuya, ikincisi - kuzeyden güneye. Boyuna yönde, enlem bölgeleri alt bölümlere ayrılmıştır. alt bölgeler, ve enlemde - açık iller.

Doğal bölgeleme doktrininin kurucusu, bölgelemeyi evrensel bir doğa yasası olarak doğrulayan V.V.Dokuchaev'dir (1846-1903). Biyosferdeki tüm fenomenler bu yasaya tabidir. Bölgelemenin ana nedenleri, Dünya'nın şekli ve güneşe göre konumudur. Enlemin yanı sıra dünyadaki ısı dağılımı, kabartmanın doğasından ve arazinin deniz seviyesinden yüksekliği, kara ve deniz oranı, deniz akıntıları vb.

Daha sonra, dünyanın imarının oluşumu için radyasyon temeli A.A. Grigoriev ve M.I.Budyko tarafından geliştirildi. Farklı coğrafi bölgeler için ısı ve nem oranının nicel bir özelliğini oluşturmak için bazı katsayılar belirlediler. Isı ve nem oranı, yüzeyin radyasyon dengesinin buharlaşma gizli ısısına ve yağış miktarına oranı (kuruluğun radyasyon indeksi) ile ifade edilir. Periyodik coğrafi imar yasası (A. A. Grigorieva - M. I. Budyko) adını alan bir yasa kuruldu: coğrafi bölgelerin değişmesiyle, benzer coğrafi(manzara, doğal) bölgeler ve bazı genel özellikleri periyodik olarak tekrarlanır.

Her bölge, belirli bir değer-gösterge aralığı ile sınırlıdır: jeomorfolojik süreçlerin özel bir doğası, özel bir iklim, bitki örtüsü, toprak ve fauna türü. Eski SSCB topraklarında aşağıdaki coğrafi bölgeler kaydedildi: buz, tundra, orman-tundra, tayga, karışık ormanlar. Rusya Ovası, Uzak Doğu'nun muson karışık ormanları, orman bozkırları, bozkırlar, yarı çöller, ılıman çöller, subtropikal çöller, Akdeniz ve nemli subtropikler.

Biri önemli koşullar organizmaların değişkenliği ve dünyadaki bölgesel dağılımları, ortamın kimyasal bileşiminin değişkenliğidir. Bu bağlamda, A.P. Vinogradov'un öğretisi biyojeokimyasal iller, toprakların kimyasal bileşiminin bölgelenmesi ve ayrıca biyosferin iklimsel, fitocoğrafik ve jeokimyasal bölgeleri ile belirlenir. Biyojeokimyasal bölgeler, yerel flora ve faunadan belirli biyolojik reaksiyonlarla ilişkili kimyasal bileşiklerin içeriği (toprak, su vb.) bakımından farklılık gösteren, Dünya yüzeyindeki alanlardır.

Karasal ortamda yatay imar ile birlikte, çok katlı veya dikey bölgeleme.

Dağlık ülkelerin bitki örtüsü, bitişik ovalardan daha zengindir ve endemik formların artan dağılımı ile karakterizedir. Böylece, OE Agakhanyants'a (1986) göre, Kafkasya florası, %25'i endemik olan 6350 türe sahiptir. Orta Asya dağlarının florasının, %25-30'u endemik olan 5500 tür olduğu tahmin edilirken, güney çöllerinin bitişik ovalarında 200 bitki türü bulunur.

Dağlara tırmanırken, ekvatordan kutuplara doğru aynı bölge değişikliği tekrarlanır. Etekte genellikle çöller, sonra bozkırlar, yaprak döken ormanlar, iğne yapraklı ormanlar, tundra ve son olarak buz vardır. Ancak, hala tam bir benzetme yok. Dağlara tırmanırken hava sıcaklığı düşer (ortalama hava sıcaklığı gradyanı 100 m'de 0,6 ° C'dir), buharlaşma azalır, ultraviyole radyasyon, aydınlatma vb. Tüm bunlar bitkileri kuru veya ıslak zarara uyum sağlamaya zorlar. Burada bitkiler arasında, güçlü ultraviyole ışınlarına adaptasyon ve terlemeyi azaltan yastık benzeri yaşam formları, çok yıllık bitkiler hakimdir.

Yüksek dağlık bölgelerin faunası da kendine özgüdür. Düşük hava basıncı, önemli güneş radyasyonu, gündüz ve gece sıcaklıklarında keskin dalgalanmalar, irtifa ile hava nemindeki değişiklikler, dağ hayvanlarının vücudunun belirli fizyolojik adaptasyonlarının gelişmesine katkıda bulunmuştur. Örneğin hayvanlarda, kalbin nispi hacmi artar, kandaki hemoglobin içeriği artar, bu da havadan oksijeni daha yoğun bir şekilde emmeyi mümkün kılar. Taşlı zemin, hayvanların oyuk açma faaliyetlerini zorlaştırır veya neredeyse tamamen dışlar. Birçok küçük hayvan (küçük kemirgenler, pikalar, kertenkeleler vb.) kaya yarıklarına, mağaralara sığınır. Dağlık alanlar için kuşların, dağ hindileri (ular), dağ ispinozları, toygarlar karakteristiktir ve büyük kuşların - sakallı akbabalar, akbabalar, akbabalar. Dağlarda büyük memelilerden koçlar, keçiler (kar keçileri dahil), güderi, yaks vb. Yırtıcı hayvanlar kurt, tilki, ayı, vaşak, kar leoparı (irbis) vb.