Σπίτι γυναίκες Επίγειος οικότοπος.

Επίγειος οικότοπος.

Οποιοσδήποτε βιότοπος είναι ένα σύνθετο σύστημα, το οποίο διακρίνεται από το μοναδικό του σύνολο αβιοτικών και βιοτικών παραγόντων, οι οποίοι, στην ουσία, διαμορφώνουν αυτό το περιβάλλον. Εξελικτικά, το περιβάλλον ξηράς-αέρας προέκυψε αργότερα από το υδάτινο περιβάλλον, το οποίο συνδέεται με χημικούς μετασχηματισμούς στη σύνθεση του ατμοσφαιρικού αέρα. Οι περισσότεροι οργανισμοί με πυρήνα ζουν μέσα επίγειο περιβάλλον, η οποία συνδέεται με μεγάλη ποικιλία φυσικών περιοχών, φυσικών, ανθρωπογενών, γεωγραφικών και άλλων καθοριστικών παραγόντων.

Χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος εδάφους-αέρος

Αυτό το περιβάλλον αποτελείται από ανώτερα στρώματαχώμα ( βάθους έως 2 χλμ) και χαμηλότερη ατμόσφαιρα ( έως 10 χλμ). Το περιβάλλον χαρακτηρίζεται από μια μεγάλη ποικιλία διαφορετικών μορφών ζωής. Από τα ασπόνδυλα μπορούμε να σημειώσουμε: έντομα, λίγα είδη σκουληκιών και μαλακίων, φυσικά κυριαρχούν τα σπονδυλωτά. Η υψηλή περιεκτικότητα του αέρα σε οξυγόνο οδήγησε σε μια εξελικτική αλλαγή στο αναπνευστικό σύστημα και στην παρουσία πιο έντονου μεταβολισμού.

Η ατμόσφαιρα έχει ανεπαρκή και συχνά μεταβλητή υγρασία, η οποία συχνά περιορίζει την εξάπλωση των ζωντανών οργανισμών. Σε περιοχές με υψηλές θερμοκρασίες και χαμηλή υγρασία, οι ευκαρυώτες αναπτύσσουν διάφορες ιδιοπροσαρμογές, σκοπός των οποίων είναι η διατήρηση του ζωτικού επιπέδου του νερού (μετατροπή των φύλλων των φυτών σε βελόνες, συσσώρευση λίπους στις καμπούρες μιας καμήλας).

Για τα χερσαία ζώα το φαινόμενο είναι χαρακτηριστικό φωτοπεριοδισμός, επομένως τα περισσότερα ζώα δραστηριοποιούνται μόνο κατά τη διάρκεια της ημέρας ή μόνο τη νύχτα. Επίσης, το χερσαίο περιβάλλον χαρακτηρίζεται από σημαντικό εύρος διακυμάνσεων στη θερμοκρασία, την υγρασία και την ένταση του φωτός. Οι αλλαγές σε αυτούς τους παράγοντες σχετίζονται με τη γεωγραφική θέση, τις αλλαγές εποχών και την ώρα της ημέρας. Λόγω της χαμηλής πυκνότητας και πίεσης της ατμόσφαιρας, ο μυϊκός και οστικός ιστός έχει αναπτυχθεί πολύ και έχει γίνει πιο περίπλοκος.

Τα σπονδυλωτά ανέπτυξαν πολύπλοκα άκρα προσαρμοσμένα για να στηρίζουν το σώμα και να κινούνται σε στερεά υποστρώματα σε συνθήκες χαμηλής ατμοσφαιρικής πυκνότητας. Τα φυτά έχουν προοδευτικό ριζικό σύστημα, το οποίο τους επιτρέπει να αποκτήσουν βάση στο έδαφος και να μεταφέρουν ουσίες σε σημαντικό ύψος. Τα χερσαία φυτά έχουν επίσης αναπτύξει μηχανικούς, βασικούς ιστούς, φλοίωμα και ξυλόμαυρο. Τα περισσότερα φυτά έχουν προσαρμογές που τα προστατεύουν από την υπερβολική διαπνοή.

Το χώμα

Αν και το έδαφος ταξινομείται ως βιότοπος εδάφους, είναι πολύ διαφορετικό από την ατμόσφαιρα ως προς τις φυσικές του ιδιότητες:

Υψηλή πυκνότητα και πίεση.
Ανεπαρκές οξυγόνο.
Χαμηλό εύρος διακυμάνσεων θερμοκρασίας.
Χαμηλή ένταση φωτός.

Από αυτή την άποψη, οι υπόγειοι κάτοικοι έχουν τις δικές τους προσαρμογές που διακρίνονται από τα χερσαία ζώα.

Υδάτινος βιότοπος

Ένα περιβάλλον που περιλαμβάνει ολόκληρη την υδρόσφαιρα, τόσο το αλμυρό όσο και το γλυκό νερό. Αυτό το περιβάλλον χαρακτηρίζεται από λιγότερη ποικιλομορφία ζωής και τις δικές του ειδικές συνθήκες. Κατοικείται από μικρά ασπόνδυλα που σχηματίζουν πλαγκτόν, χόνδρινα και οστεώδη ψάρια, σκουλήκια μαλακίων και μερικά είδη θηλαστικών

Η συγκέντρωση οξυγόνου ποικίλλει σημαντικά ανάλογα με το βάθος. Σε μέρη όπου η ατμόσφαιρα και η υδρόσφαιρα συναντώνται, υπάρχει πολύ περισσότερο οξυγόνο και φως από ότι στο βάθος. Η υψηλή πίεση, η οποία σε μεγάλα βάθη είναι 1000 φορές υψηλότερη από την ατμοσφαιρική, καθορίζει το σχήμα του σώματος των περισσότερων υποβρύχιων κατοίκων. Το πλάτος των μεταβολών της θερμοκρασίας είναι μικρό, αφού η μεταφορά θερμότητας από το νερό είναι πολύ μικρότερη από αυτή της επιφάνειας της γης.

Διαφορές μεταξύ υδάτινου και εδάφους-αέρος περιβάλλοντος

Όπως ήδη αναφέρθηκε, το κύριο χαρακτηριστικά γνωρίσματακαθορίζονται διαφορετικοί βιότοποι αβιοτικοί παράγοντες. Περιβάλλον εδάφους-αέροςΧαρακτηρίζεται από μεγάλη βιολογική ποικιλότητα, υψηλή συγκέντρωση οξυγόνου, μεταβλητή θερμοκρασία και υγρασία, που αποτελούν τους κύριους περιοριστικούς παράγοντες για την εγκατάσταση ζώων και φυτών. Οι βιολογικοί ρυθμοί εξαρτώνται από τη διάρκεια ώρες της ημέρας, εποχή και φυσική κλιματική ζώνη. Στο υδάτινο περιβάλλον, οι περισσότερες από τις θρεπτικές οργανικές ουσίες βρίσκονται στη στήλη του νερού ή στην επιφάνειά του, μόνο ένα μικρό ποσοστό βρίσκεται στο κάτω μέρος· στο περιβάλλον εδάφους-αέρα, όλες οι οργανικές ουσίες βρίσκονται στην επιφάνεια.

Οι κάτοικοι της γης διακρίνονται από την καλύτερη ανάπτυξη των αισθητηριακών συστημάτων και του νευρικού συστήματος στο σύνολό του, και το μυοσκελετικό, το κυκλοφορικό και το αναπνευστικό σύστημα έχουν επίσης αλλάξει σημαντικά. Τα δέρματα είναι πολύ διαφορετικά επειδή είναι λειτουργικά διαφορετικά. Τα κατώτερα φυτά (φύκια) είναι κοινά κάτω από το νερό, τα οποία στις περισσότερες περιπτώσεις δεν έχουν πραγματικά όργανα· για παράδειγμα, τα ριζοειδή χρησιμεύουν ως όργανα προσκόλλησης. Η κατανομή των υδρόβιων κατοίκων συνδέεται συχνά με θερμά υποβρύχια ρεύματα. Μαζί με τις διαφορές μεταξύ αυτών των οικοτόπων, υπάρχουν ζώα που έχουν προσαρμοστεί να ζουν και στα δύο. Αυτά τα ζώα περιλαμβάνουν αμφίβια.

Ο βιότοπος ξηράς-αέρας είναι πολύ πιο περίπλοκος στις οικολογικές του συνθήκες από το υδάτινο περιβάλλον. Για να ζήσουν στη γη, τόσο τα φυτά όσο και τα ζώα χρειάζονταν να αναπτύξουν ένα ολόκληρο σύμπλεγμα θεμελιωδώς νέων προσαρμογών.

Η πυκνότητα του αέρα είναι 800 φορές μικρότερη από την πυκνότητα του νερού, επομένως η ζωή που αιωρείται στον αέρα είναι πρακτικά αδύνατη. Μόνο βακτήρια, σπόρια μυκήτων και γύρη φυτών υπάρχουν τακτικά στον αέρα και μπορούν να μεταφερθούν σε σημαντικές αποστάσεις με ρεύματα αέρα, αλλά όλα έχουν την κύρια λειτουργία του κύκλου ζωής τους - η αναπαραγωγή γίνεται στην επιφάνεια της γης, όπου είναι διαθέσιμα θρεπτικά συστατικά. Οι κάτοικοι της γης αναγκάζονται να έχουν ένα ανεπτυγμένο σύστημα υποστήριξης,

υποστηρίζοντας το σώμα. Στα φυτά, πρόκειται για μια ποικιλία μηχανικών ιστών· τα ζώα έχουν έναν πολύπλοκο σκελετό οστών. Η χαμηλή πυκνότητα αέρα καθορίζει τη χαμηλή αντίσταση στην κίνηση. Ως εκ τούτου, πολλά χερσαία ζώα μπόρεσαν να χρησιμοποιήσουν τα περιβαλλοντικά οφέλη αυτού του χαρακτηριστικού του ατμοσφαιρικού περιβάλλοντος κατά την εξέλιξή τους και απέκτησαν την ικανότητα για βραχυπρόθεσμη ή μακροπρόθεσμη πτήση. Όχι μόνο τα πουλιά και τα έντομα, αλλά ακόμη και μεμονωμένα θηλαστικά και ερπετά έχουν την ικανότητα να κινούνται στον αέρα. Γενικά, τουλάχιστον το 60% των ειδών των χερσαίων ζώων μπορούν να πετούν ή να γλιστρούν ενεργά χρησιμοποιώντας ρεύματα αέρα.

Η ζωή πολλών φυτών εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την κίνηση των ρευμάτων αέρα, αφού ο άνεμος είναι αυτός που μεταφέρει τη γύρη τους και γίνεται η επικονίαση. Αυτή η μέθοδος επικονίασης ονομάζεται ανεμοφιλία. Η ανεμοφιλία είναι χαρακτηριστική για όλα τα γυμνόσπερμα και μεταξύ των αγγειόσπερμων, τα φυτά που επικονιάζονται από τον άνεμο αποτελούν τουλάχιστον το 10% του συνολικού αριθμού των ειδών. Χαρακτηριστικό πολλών ειδών ανεμοχορία– τακτοποίηση με ρεύμα αέρα. Σε αυτήν την περίπτωση, δεν κινούνται τα γεννητικά κύτταρα, αλλά τα έμβρυα των οργανισμών και των νεαρών ατόμων - σπόροι και μικροί καρποί φυτών, προνύμφες εντόμων, μικρές αράχνες κ.λπ. για παράδειγμα, σπόροι ορχιδέας) ή διάφορα εξαρτήματα που μοιάζουν με φτερά και αλεξίπτωτα, χάρη στα οποία αυξάνεται η ικανότητα σχεδιασμού. Οι οργανισμοί που μεταφέρονται παθητικά από τον άνεμο ονομάζονται συλλογικά αεροπλαγκτόνκατ' αναλογία με πλαγκτονικούς κατοίκους υδάτινο περιβάλλον.

Η χαμηλή πυκνότητα του αέρα προκαλεί πολύ χαμηλή πίεση στο έδαφος σε σύγκριση με το υδάτινο περιβάλλον. Στο επίπεδο της θάλασσας είναι 760 mm Hg. Τέχνη. Καθώς το υψόμετρο αυξάνεται, η πίεση μειώνεται και σε υψόμετρο περίπου 6000 m είναι μόνο το μισό από αυτό που συνήθως παρατηρείται στην επιφάνεια της Γης. Για τα περισσότερα σπονδυλωτά και φυτά, αυτό είναι το ανώτερο όριο κατανομής. Η χαμηλή πίεση στα βουνά οδηγεί σε μείωση της παροχής οξυγόνου και αφυδάτωση των ζώων λόγω αύξησης του ρυθμού αναπνοής. Γενικά, η συντριπτική πλειοψηφία των χερσαίων οργανισμών είναι πολύ πιο ευαίσθητοι στις αλλαγές της πίεσης από τους υδρόβιους κατοίκους, καθώς οι διακυμάνσεις της πίεσης στο χερσαίο περιβάλλον συνήθως δεν υπερβαίνουν τα δέκατα της ατμόσφαιρας. Ακόμη και τα μεγάλα πουλιά που μπορούν να ανέβουν σε ύψη άνω των 2 km βρίσκονται σε συνθήκες όπου η πίεση δεν διαφέρει περισσότερο από 30% από το επίπεδο του εδάφους.

Εκτός από τις φυσικές ιδιότητες του αέρα, οι χημικές του ιδιότητες είναι επίσης πολύ σημαντικές για τη ζωή των χερσαίων οργανισμών. Σύσταση αερίου του αέρα μέσα στρώμα εδάφουςΗ ατμόσφαιρα είναι ομοιόμορφη παντού, λόγω της συνεχούς ανάμειξης αέριες μάζεςρεύματα μεταφοράς και ανέμου. Στο παρόν στάδιο της εξέλιξης της ατμόσφαιρας της Γης, η σύνθεση του αέρα κυριαρχείται από το άζωτο (78%) και το οξυγόνο (21%), ακολουθούμενα από το αδρανές αέριο αργό (0,9%) και το διοξείδιο του άνθρακα (0,035%). Η υψηλότερη περιεκτικότητα σε οξυγόνο στον οικότοπο του χερσαίου αέρα, σε σύγκριση με το υδάτινο περιβάλλον, συμβάλλει στην αύξηση του επιπέδου του μεταβολισμού στα χερσαία ζώα. Στο χερσαίο περιβάλλον προέκυψαν φυσιολογικοί μηχανισμοί, βασισμένοι στην υψηλή ενεργειακή απόδοση των οξειδωτικών διεργασιών στο σώμα, παρέχοντας στα θηλαστικά και στα πτηνά την ευκαιρία να διατηρήσουν τη θερμοκρασία του σώματος και τη φυσική τους δραστηριότητα σε σταθερό επίπεδο, γεγονός που τους έδωσε την ευκαιρία να ζουν μόνο σε θερμές, αλλά και σε ψυχρές περιοχές της Γης. Επί του παρόντος, το οξυγόνο, λόγω της υψηλής περιεκτικότητάς του στην ατμόσφαιρα, δεν είναι ένας από τους παράγοντες που περιορίζουν τη ζωή στο χερσαίο περιβάλλον. Ωστόσο, υπό ορισμένες συνθήκες, η έλλειψή του μπορεί να εμφανιστεί στο έδαφος.

Η συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα μπορεί να ποικίλλει στο επιφανειακό στρώμα εντός αρκετά σημαντικών ορίων. Για παράδειγμα, αν δεν φυσάει αέρας μεγάλες πόλειςκαι βιομηχανικά κέντρα, η περιεκτικότητα σε αυτό το αέριο μπορεί να είναι δεκάδες φορές υψηλότερη από τη συγκέντρωση σε φυσικές αδιατάρακτες βιοκενώσεις, λόγω της εντατικής απελευθέρωσής του κατά την καύση οργανικού καυσίμου. Αυξημένες συγκεντρώσεις διοξειδίου του άνθρακα μπορεί επίσης να εμφανιστούν σε περιοχές ηφαιστειακής δραστηριότητας. Οι υψηλές συγκεντρώσεις CO 2 (πάνω από 1%) είναι τοξικές για τα ζώα και τα φυτά, αλλά τα χαμηλά επίπεδα αυτού του αερίου (λιγότερο από 0,03%) αναστέλλουν τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης. Κύριος φυσική πηγήΤο CO 2 είναι η αναπνοή των οργανισμών του εδάφους. Το διοξείδιο του άνθρακα προέρχεται από το έδαφος στην ατμόσφαιρα και εκπέμπεται ιδιαίτερα εντατικά από μέτρια υγρά, καλά θερμαινόμενα εδάφη με σημαντικό ποσόοργανικό υλικό. Για παράδειγμα, τα εδάφη ενός πλατύφυλλου δάσους οξιάς εκπέμπουν από 15 έως 22 kg/ha διοξειδίου του άνθρακα ανά ώρα, αμμώδη αμμώδη εδάφη - όχι περισσότερο από 2 kg/ha. Υπάρχουν καθημερινές αλλαγές στην περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα και οξυγόνο στα επιφανειακά στρώματα του αέρα, που προκαλούνται από τον ρυθμό της αναπνοής των ζώων και τη φωτοσύνθεση των φυτών.

Το άζωτο, το οποίο είναι το κύριο συστατικό του μείγματος αέρα, είναι απρόσιτο στην άμεση απορρόφηση για τους περισσότερους κατοίκους του περιβάλλοντος εδάφους-αέρα λόγω των αδρανών ιδιοτήτων του. Μόνο ορισμένοι προκαρυωτικοί οργανισμοί, συμπεριλαμβανομένων των βακτηρίων των όζων και των γαλαζοπράσινων φυκών, έχουν την ικανότητα να απορροφούν άζωτο από τον αέρα και να το εμπλέκουν στον βιολογικό κύκλο των ουσιών.

Ο σημαντικότερος περιβαλλοντικός παράγοντας στους χερσαίους οικοτόπους είναι το ηλιακό φως. Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί χρειάζονται ενέργεια από το εξωτερικό για να υπάρχουν. Η κύρια πηγή του είναι το ηλιακό φως, το οποίο αντιπροσωπεύει το 99,9% του συνολικού ενεργειακού ισοζυγίου στην επιφάνεια της Γης και το 0,1% είναι η ενέργεια των βαθιών στρωμάτων του πλανήτη μας, ο ρόλος του οποίου είναι αρκετά υψηλός μόνο σε ορισμένες περιοχές έντονης ηφαιστειακής δραστηριότητας , για παράδειγμα στην Ισλανδία ή στην Καμτσάτκα στην κοιλάδα των θερμοπίδακες. Αν πάρουμε την ηλιακή ενέργεια που φτάνει στην επιφάνεια της ατμόσφαιρας της Γης ως 100%, τότε περίπου το 34% αντανακλάται πίσω στο διάστημα, το 19% απορροφάται όταν διέρχεται από την ατμόσφαιρα και μόνο το 47% φτάνει στα οικοσυστήματα ξηράς-αέρας και νερού στο μορφή άμεσης και διάχυτης ακτινοβολούμενης ενέργειας. Η άμεση ηλιακή ακτινοβολία είναι ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία με μήκη κύματος από 0,1 έως 30.000 nm. Το μερίδιο της διάσπαρτης ακτινοβολίας με τη μορφή ακτίνων που ανακλώνται από τα σύννεφα και την επιφάνεια της Γης αυξάνεται με τη μείωση του ύψους του Ήλιου πάνω από τον ορίζοντα και με την αύξηση της περιεκτικότητας σε σωματίδια σκόνης στην ατμόσφαιρα. Φύση της επίδρασης ακτίνες ηλίουστους ζωντανούς οργανισμούς εξαρτάται από τη φασματική σύστασή τους.

Οι υπεριώδεις ακτίνες βραχέων κυμάτων με μήκη κύματος μικρότερα από 290 nm είναι καταστροφικές για όλα τα έμβια όντα, επειδή έχουν την ικανότητα να ιονίζουν και να διασπούν το κυτταρόπλασμα των ζωντανών κυττάρων. Αυτές οι επικίνδυνες ακτίνες απορροφώνται κατά 80–90% από τη στιβάδα του όζοντος, που βρίσκεται σε υψόμετρα 20 έως 25 km. Το στρώμα του όζοντος, το οποίο είναι μια συλλογή μορίων O 3, σχηματίζεται ως αποτέλεσμα του ιονισμού των μορίων οξυγόνου και είναι επομένως προϊόν της φωτοσυνθετικής δραστηριότητας των φυτών σε παγκόσμια κλίμακα. Αυτό είναι ένα είδος «ομπρέλας» που καλύπτει τις επίγειες κοινότητες από την επιβλαβή υπεριώδη ακτινοβολία. Υποτίθεται ότι προέκυψε πριν από περίπου 400 εκατομμύρια χρόνια, λόγω της απελευθέρωσης οξυγόνου κατά τη φωτοσύνθεση των ωκεάνιων φυκών, η οποία κατέστησε δυνατή την ανάπτυξη της ζωής στην ξηρά. Οι υπεριώδεις ακτίνες μεγάλου κύματος, με μήκη κύματος μεταξύ 290 και 380 nm, είναι επίσης εξαιρετικά χημικά αντιδραστικές. Η παρατεταμένη και έντονη έκθεση σε αυτά βλάπτει τους οργανισμούς, αλλά πολλοί από αυτούς χρειάζονται μικρές δόσεις. Ακτίνες με μήκη κύματος περίπου 300 nm προκαλούν το σχηματισμό βιταμίνης D στα ζώα, με μήκη κύματος από 380 έως 400 nm - οδηγούν στην εμφάνιση μαυρίσματος ως προστατευτική αντίδραση του δέρματος. Στην περιοχή του ορατού ηλιακού φωτός, δηλ. γίνεται αντιληπτή από το ανθρώπινο μάτι, περιλαμβάνει ακτίνες με μήκη κύματος από 320 έως 760 nm. Μέσα στο ορατό τμήμα του φάσματος υπάρχει μια ζώνη φωτοσυνθετικά ενεργών ακτίνων - από 380 έως 710 nm. Σε αυτό το φάσμα των κυμάτων φωτός συμβαίνει η διαδικασία της φωτοσύνθεσης.

Το φως και η ενέργειά του, που καθορίζουν σε μεγάλο βαθμό τη θερμοκρασία ενός συγκεκριμένου οικοτόπου, επηρεάζουν την ανταλλαγή αερίων και την εξάτμιση του νερού από τα φύλλα των φυτών και διεγείρουν το έργο των ενζύμων για τη σύνθεση πρωτεϊνών και νουκλεϊκών οξέων. Τα φυτά χρειάζονται φως για το σχηματισμό της χρωστικής της χλωροφύλλης, το σχηματισμό της δομής των χλωροπλαστών, δηλ. δομές υπεύθυνες για τη φωτοσύνθεση. Υπό την επίδραση του φωτός, τα φυτικά κύτταρα διαιρούνται και αναπτύσσονται, ανθίζουν και καρποφορούν. Τέλος, η κατανομή και η αφθονία ορισμένων φυτικών ειδών και, κατά συνέπεια, η δομή της βιοκένωσης, εξαρτώνται από την ένταση του φωτός σε ένα συγκεκριμένο βιότοπο. Σε συνθήκες χαμηλού φωτισμού, όπως κάτω από θόλο από πλατύφυλλα ή ελατοδάσος, ή τις πρωινές και βραδινές ώρες, το φως γίνεται ένας σημαντικός περιοριστικός παράγοντας που μπορεί να περιορίσει τη φωτοσύνθεση. Σε μια καθαρή καλοκαιρινή μέρα σε ανοιχτό βιότοπο ή στο πάνω μέρος του θόλου των δέντρων σε εύκρατα και χαμηλά γεωγραφικά πλάτη, ο φωτισμός μπορεί να φτάσει τα 100.000 lux, ενώ τα 10.000 lux είναι επαρκή για την επιτυχία της φωτοσύνθεσης. Με πολύ υψηλό φωτισμό ξεκινά η διαδικασία λεύκανσης και καταστροφής της χλωροφύλλης, η οποία επιβραδύνει σημαντικά την παραγωγή πρωτογενούς οργανικής ύλης κατά τη φωτοσύνθεση.

Όπως γνωρίζετε, ως αποτέλεσμα της φωτοσύνθεσης, απορροφάται διοξείδιο του άνθρακα και απελευθερώνεται οξυγόνο. Ωστόσο, κατά τη διαδικασία της αναπνοής των φυτών κατά τη διάρκεια της ημέρας, και ειδικά τη νύχτα, απορροφάται οξυγόνο και, αντίθετα, απελευθερώνεται CO 2. Εάν αυξήσετε σταδιακά την ένταση του φωτός, ο ρυθμός της φωτοσύνθεσης θα αυξηθεί αντίστοιχα. Με τον καιρό, θα έρθει μια στιγμή που η φωτοσύνθεση και η αναπνοή του φυτού θα εξισορροπήσουν ακριβώς η μία την άλλη και την παραγωγή καθαρής βιολογικής ύλης, δηλ. δεν καταναλώνεται από το ίδιο το φυτό στη διαδικασία της οξείδωσης και της αναπνοής για τις ανάγκες του, παύουν. Αυτή η κατάσταση στην οποία η συνολική ανταλλαγή αερίων CO 2 και O 2 είναι ίση με 0 ονομάζεται σημείο αποζημίωσης.

Το νερό είναι μια από τις απολύτως απαραίτητες ουσίες για την επιτυχή πορεία της διαδικασίας της φωτοσύνθεσης και η έλλειψή του επηρεάζει αρνητικά την πορεία πολλών κυτταρικών διεργασιών. Ακόμη και η έλλειψη υγρασίας στο έδαφος για αρκετές ημέρες μπορεί να οδηγήσει σε σοβαρές απώλειες στη συγκομιδή, γιατί... Μια ουσία που αναστέλλει την ανάπτυξη των ιστών, το αψισικό οξύ, αρχίζει να συσσωρεύεται στα φύλλα των φυτών.

Η βέλτιστη θερμοκρασία αέρα για τη φωτοσύνθεση των περισσότερων φυτών στην εύκρατη ζώνη είναι περίπου 25 ºС. Σε υψηλότερες θερμοκρασίες, ο ρυθμός της φωτοσύνθεσης επιβραδύνεται λόγω του αυξημένου κόστους της αναπνοής, της απώλειας υγρασίας μέσω της εξάτμισης για την ψύξη του φυτού και της μειωμένης κατανάλωσης CO2 λόγω της μειωμένης ανταλλαγής αερίων.

Τα φυτά βιώνουν διάφορες μορφολογικές και φυσιολογικές προσαρμογές στο καθεστώς φωτός του ενδιαιτήματος εδάφους-αέρα. Σύμφωνα με τις απαιτήσεις για το επίπεδο φωτισμού, όλα τα φυτά χωρίζονται συνήθως στα ακόλουθα περιβαλλοντικές ομάδες.

Φωτόφιλος ή ηλιόφυτα– φυτά ανοιχτών, συνεχώς καλά φωτισμένων οικοτόπων. Τα φύλλα των ηλιοφύτων είναι συνήθως μικρά ή με τεμαχισμένη λεπίδα φύλλων, με παχύ εξωτερικό τοίχωμα επιδερμικών κυττάρων, συχνά με κηρώδη επίστρωση για μερική αντανάκλαση της περίσσειας φωτεινής ενέργειας ή με πυκνή εφηβεία που επιτρέπει την αποτελεσματική διάχυση της θερμότητας, με μεγάλο αριθμό μικροσκοπικές τρύπες - στομία, μέσω των οποίων εμφανίζονται αέρια και ανταλλαγή υγρασίας με το περιβάλλον, με καλά ανεπτυγμένους μηχανικούς ιστούς και ιστούς ικανούς να αποθηκεύουν νερό. Τα φύλλα ορισμένων φυτών αυτής της ομάδας είναι φωτομετρικά, δηλ. ικανά να αλλάζουν τη θέση τους ανάλογα με το ύψος του Ήλιου. Το μεσημέρι, τα φύλλα τοποθετούνται στην άκρη του ήλιου και το πρωί και το βράδυ - παράλληλα με τις ακτίνες του, γεγονός που τα προστατεύει από την υπερθέρμανση και επιτρέπει τη χρήση του φωτός και της ηλιακής ενέργειας στον απαιτούμενο βαθμό. Τα ηλιόφυτα αποτελούν μέρος κοινοτήτων σε όλες σχεδόν τις φυσικές ζώνες, αλλά ο μεγαλύτερος αριθμός τους βρίσκεται στις ισημερινές και τροπικές ζώνες. Αυτά είναι φυτά βροχής τροπικά δάσηανώτερη βαθμίδα, φυτά των σαβάνων της Δυτικής Αφρικής, οι στέπες της Σταυρούπολης και του Καζακστάν. Για παράδειγμα, αυτά περιλαμβάνουν καλαμπόκι, κεχρί, σόργο, σιτάρι, γαρίφαλο και ευφορβίες.

Σκιερός ή σκόφυτα– φυτά των κατώτερων βαθμίδων του δάσους, βαθιές χαράδρες. Είναι σε θέση να ζουν σε συνθήκες σημαντικής σκίασης, που είναι ο κανόνας για αυτούς. Τα φύλλα των σκοφύτων είναι διατεταγμένα οριζόντια, έχουν συνήθως σκούρο πράσινο χρώμα και μεγαλύτερα σε μέγεθος σε σύγκριση με τα ηλιόφυτα. Τα επιδερμικά κύτταρα είναι μεγάλα, αλλά με λεπτότερα εξωτερικά τοιχώματα. Οι χλωροπλάστες είναι μεγάλοι, αλλά ο αριθμός τους στα κύτταρα είναι μικρός. Ο αριθμός των στομάτων ανά μονάδα επιφάνειας είναι μικρότερος από αυτόν των ηλιοφύτων. Τα σκιερά φυτά της εύκρατης κλιματικής ζώνης περιλαμβάνουν βρύα, βρύα, βότανα από την οικογένεια τζίντζερ, κοινή οξαλίδα, δίφυλλα κ.λπ. Αυτά περιλαμβάνουν επίσης πολλά φυτά της κατώτερης βαθμίδας της τροπικής ζώνης. Τα βρύα, ως φυτά του χαμηλότερου δασικού στρώματος, μπορούν να ζήσουν σε φωτισμό έως και 0,2% του συνόλου στην επιφάνεια της δασικής βιοκένωσης, τα βρύα - έως και 0,5% και τα ανθοφόρα φυτά μπορούν να αναπτυχθούν κανονικά μόνο με φωτισμό τουλάχιστον 1 % του συνόλου. Στα σκόφυτα, οι διαδικασίες αναπνοής και ανταλλαγής υγρασίας συμβαίνουν με μικρότερη ένταση. Η ένταση της φωτοσύνθεσης φτάνει γρήγορα στο μέγιστο, αλλά με σημαντικό φωτισμό αρχίζει να μειώνεται. Το σημείο αντιστάθμισης βρίσκεται σε συνθήκες χαμηλού φωτισμού.

Τα φυτά ανθεκτικά στη σκιά μπορούν να ανεχθούν σημαντική σκίαση, αλλά αναπτύσσονται επίσης καλά στο φως και είναι προσαρμοσμένα σε σημαντικές εποχιακές αλλαγές στο φωτισμό. Αυτή η ομάδα περιλαμβάνει φυτά λιβαδιών, δασικά βότανα και θάμνους που αναπτύσσονται σε σκιερές περιοχές. Αναπτύσσονται ταχύτερα σε χώρους με έντονο φωτισμό, αλλά αναπτύσσονται αρκετά φυσιολογικά σε μέτριο φωτισμό.

Η στάση απέναντι στο καθεστώς φωτός αλλάζει στα φυτά σε όλη την ατομική τους ανάπτυξη - οντογένεση. Τα σπορόφυτα και τα νεαρά φυτά πολλών λιβαδιών και δέντρων είναι πιο ανθεκτικά στη σκιά από τα ενήλικα φυτά.

Στη ζωή των ζώων, το ορατό τμήμα του φάσματος φωτός παίζει επίσης αρκετά σημαντικό ρόλο. Το φως για τα ζώα είναι απαραίτητη προϋπόθεση για τον οπτικό προσανατολισμό στο χώρο. Τα πρωτόγονα μάτια πολλών ασπόνδυλων είναι απλά μεμονωμένα φωτοευαίσθητα κύτταρα που τους επιτρέπουν να αντιλαμβάνονται ορισμένες διακυμάνσεις στο φωτισμό, την εναλλαγή φωτός και σκιάς. Οι αράχνες μπορούν να διακρίνουν τα περιγράμματα των κινούμενων αντικειμένων σε απόσταση όχι μεγαλύτερη από 2 εκ. Οι κροταλίες μπορούν να δουν το υπέρυθρο τμήμα του φάσματος και είναι σε θέση να κυνηγούν στο απόλυτο σκοτάδι, εστιάζοντας στις θερμικές ακτίνες του θηράματος. Στις μέλισσες, το ορατό τμήμα του φάσματος μετατοπίζεται σε μικρότερα μήκη κύματος. Αντιλαμβάνονται ένα σημαντικό μέρος των υπεριωδών ακτίνων ως έγχρωμες, αλλά δεν διακρίνουν τις κόκκινες. Ικανότητα αντίληψης χρωματικό εύροςεξαρτάται από τη φασματική σύνθεση στην οποία ένα δεδομένο είδος είναι ενεργό. Τα περισσότερα θηλαστικά που ακολουθούν ένα λυκόφως ή νυχτερινό τρόπο ζωής δεν διακρίνουν καλά τα χρώματα και βλέπουν τον κόσμο σε μαύρο και άσπρο (εκπρόσωποι της οικογένειας των σκύλων και των αιλουροειδών, χάμστερ κ.λπ.). Η ζωή στο λυκόφως οδηγεί σε αύξηση του μεγέθους των ματιών. Τα τεράστια μάτια, ικανά να συλλαμβάνουν ασήμαντες ποσότητες φωτός, είναι χαρακτηριστικά των νυκτόβιων λεμούριων, των ταρσών και των κουκουβάγιων. Τα κεφαλόποδα και τα ανώτερα σπονδυλωτά έχουν τα πιο προηγμένα οπτικά όργανα. Μπορούν να αντιληφθούν επαρκώς το σχήμα και το μέγεθος των αντικειμένων, το χρώμα τους και να προσδιορίσουν την απόσταση από τα αντικείμενα. Η πιο τέλεια τρισδιάστατη διόφθαλμη όραση είναι χαρακτηριστική των ανθρώπων, των πρωτευόντων, αρπακτικά πουλιά- κουκουβάγιες, γεράκια, αετοί, γύπες.

Η θέση του Ήλιου είναι ένας σημαντικός παράγοντας στην πλοήγηση διαφόρων ζώων κατά τις μεταναστεύσεις μεγάλων αποστάσεων.

Οι συνθήκες διαβίωσης στο περιβάλλον εδάφους-αέρα περιπλέκονται από τις καιρικές συνθήκες και κλιματική αλλαγή. Ο καιρός είναι η συνεχώς μεταβαλλόμενη κατάσταση της ατμόσφαιρας κοντά στην επιφάνεια της γης σε υψόμετρο περίπου 20 km (το ανώτερο όριο της τροπόσφαιρας). Η μεταβλητότητα του καιρού εκδηλώνεται με συνεχείς διακυμάνσεις στις τιμές των πιο σημαντικών περιβαλλοντικών παραγόντων, όπως η θερμοκρασία και η υγρασία, η ποσότητα υγρού νερού που πέφτει στην επιφάνεια του εδάφους λόγω βροχοπτώσεων, ο βαθμός φωτισμού, η ταχύτητα του ανέμου κ.λπ. χαρακτηριστικά χαρακτηρίζονται όχι μόνο από αρκετά εμφανείς εποχιακές αλλαγές, αλλά και από μη περιοδικές τυχαίες διακυμάνσεις σε σχετικά σύντομες χρονικές περιόδους, καθώς και στον καθημερινό κύκλο, που επηρεάζουν ιδιαίτερα αρνητικά τη ζωή των κατοίκων της γης, καθώς είναι εξαιρετικά δύσκολο να αναπτυχθεί αποτελεσματικές προσαρμογές σε αυτές τις διακυμάνσεις. Η ζωή των κατοίκων μεγάλων υδάτινων μαζών σε ξηρά και θάλασσα επηρεάζεται από τις καιρικές συνθήκες σε πολύ μικρότερο βαθμό, επηρεάζοντας μόνο τις επιφανειακές βιοκαινώσεις.

Το μακροπρόθεσμο καιρικό καθεστώς χαρακτηρίζει κλίμαέδαφος. Η έννοια του κλίματος περιλαμβάνει όχι μόνο τις τιμές των πιο σημαντικών μετεωρολογικών χαρακτηριστικών και φαινομένων που υπολογίζονται κατά μέσο όρο σε μεγάλο χρονικό διάστημα, αλλά και την ετήσια πορεία τους, καθώς και την πιθανότητα απόκλισης από τον κανόνα. Το κλίμα εξαρτάται, πρώτα απ 'όλα, από τις γεωγραφικές συνθήκες της περιοχής - γεωγραφικό πλάτος, υψόμετρο, εγγύτητα με τον ωκεανό κ.λπ. Η ποικιλομορφία των κλιμάτων εξαρτάται επίσης από την επίδραση των μουσώνων που μεταφέρουν θερμές, υγρές αέριες μάζες από τις τροπικές θάλασσες σε στις ηπείρους και στις τροχιές των κυκλώνων και των αντικυκλώνων, από την επίδραση των οροσειρών στην κίνηση των αέριων μαζών και από πολλούς άλλους λόγους που δημιουργούν μια εξαιρετική ποικιλία συνθηκών διαβίωσης στην ξηρά. Για τους περισσότερους χερσαίους οργανισμούς, ιδιαίτερα τα φυτά και τα μικρά καθιστικά ζώα, αυτό που έχει σημασία δεν είναι τόσο τα μεγάλης κλίμακας κλιματικά χαρακτηριστικά της φυσικής ζώνης στην οποία ζουν, αλλά οι συνθήκες που δημιουργούνται στον άμεσο βιότοπό τους. Τέτοιες τοπικές κλιματικές τροποποιήσεις, που δημιουργούνται υπό την επίδραση πολυάριθμων τοπικά κατανεμημένων φαινομένων, ονομάζονται μικροκλίμα. Οι διαφορές μεταξύ της θερμοκρασίας και της υγρασίας στα δασικά και λιβάδια ενδιαιτήματα, στις βόρειες και νότιες πλαγιές των λόφων, είναι ευρέως γνωστές. Ένα σταθερό μικροκλίμα εμφανίζεται σε φωλιές, κοιλότητες, σπηλιές και λαγούμια. Για παράδειγμα, στο άντρο χιονιού μιας πολικής αρκούδας, μέχρι να εμφανιστεί το μικρό, η θερμοκρασία του αέρα μπορεί να είναι 50 °C υψηλότερη από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος.

Το περιβάλλον ξηράς-αέρας χαρακτηρίζεται από σημαντικά μεγαλύτερες διακυμάνσεις της θερμοκρασίας στον ημερήσιο και εποχιακό κύκλο σε σχέση με το υδάτινο περιβάλλον. Σε τεράστιες περιοχές με εύκρατα γεωγραφικά πλάτη της Ευρασίας και Βόρεια Αμερικήβρίσκεται σε σημαντική απόσταση από τον Ωκεανό, το πλάτος της θερμοκρασίας μέσα ετήσια πρόοδομπορεί να φτάσει τους 60 έως και 100 °C, λόγω του πολύ κρύος χειμώναςκαι ζεστό καλοκαίρι. Επομένως, η βάση της χλωρίδας και της πανίδας στις περισσότερες ηπειρωτικές περιοχές είναι οι ευρυθερμικοί οργανισμοί.

Βιβλιογραφία

Κύρια – Τ.1 – σελ. 268 – 299; – γ. 111 – 121; Πρόσθετος ; .

Ερωτήσεις αυτοδιαγνωστικού ελέγχου:

1. Ποιες είναι οι κύριες φυσικές διαφορές μεταξύ των ενδιαιτημάτων του εδάφους και του αέρα;

από νερό;

2. Από ποιες διεργασίες εξαρτάται η περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα στο επιφανειακό στρώμα της ατμόσφαιρας;

και ποιος είναι ο ρόλος του στη ζωή των φυτών;

3. Σε ποιο εύρος ακτίνων του φάσματος φωτός γίνεται η φωτοσύνθεση;

4. Ποια είναι η σημασία του στρώματος του όζοντος για τους κατοίκους της γης και πώς προέκυψε;

5. Από ποιους παράγοντες εξαρτάται η ένταση της φωτοσύνθεσης των φυτών;

6. Τι είναι το σημείο αποζημίωσης;

7. Ποια είναι τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα των ηλιόφυτων φυτών;

8. Ποια είναι τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα των φυτών σκόφυτων;

9. Ποιος είναι ο ρόλος του ηλιακού φωτός στη ζωή των ζώων;

10. Τι είναι το μικροκλίμα και πώς σχηματίζεται;

Ένα χαρακτηριστικό του περιβάλλοντος εδάφους-αέρα είναι ότι οι οργανισμοί που ζουν εδώ περιβάλλονται από αέρας– ένα αέριο περιβάλλον που χαρακτηρίζεται από χαμηλή υγρασία, πυκνότητα, πίεση και υψηλή περιεκτικότητα σε οξυγόνο.

Τα περισσότερα ζώα κινούνται σε ένα στερεό υπόστρωμα - χώμα, και τα φυτά ριζώνουν σε αυτό.

Οι κάτοικοι του περιβάλλοντος εδάφους-αέρα έχουν αναπτύξει προσαρμογές:

1) όργανα που εξασφαλίζουν την απορρόφηση του ατμοσφαιρικού οξυγόνου (στομάτα στα φυτά, πνεύμονες και τραχεία στα ζώα).

2) ισχυρή ανάπτυξη σκελετικών σχηματισμών που υποστηρίζουν το σώμα στον αέρα (μηχανικοί ιστοί στα φυτά, σκελετός στα ζώα).

3) σύνθετες συσκευές για προστασία από δυσμενείς παράγοντες (περιοδικότητα και ρυθμός των κύκλων ζωής, μηχανισμοί θερμορύθμισης κ.λπ.).

4) έχει δημιουργηθεί στενή σύνδεση με το έδαφος (ρίζες στα φυτά και άκρα στα ζώα).

5) χαρακτηρίζεται από υψηλή κινητικότητα των ζώων σε αναζήτηση τροφής.

6) Εμφανίστηκαν ιπτάμενα ζώα (έντομα, πουλιά) και σπόροι, φρούτα και γύρη που μεταδίδονται στον αέρα.

Οι οικολογικοί παράγοντες του περιβάλλοντος εδάφους-αέρος ρυθμίζονται από το μακροκλίμα (οικοκλίμα). Οικοκλίμα (μακροκλίμα)- κλίμα μεγάλες περιοχές, που χαρακτηρίζεται από ορισμένες ιδιότητες του επιφανειακού στρώματος του αέρα. Μικροκλίμα– κλίμα επιμέρους οικοτόπων (κορμός δέντρου, λαγούμι ζώων κ.λπ.).

41.Οικολογικοί παράγοντες του περιβάλλοντος εδάφους-αέρος.

1) Αέρας:

Χαρακτηρίζεται από σταθερή σύνθεση (21% οξυγόνο, 78% άζωτο, 0,03% CO 2 και αδρανή αέρια). Είναι σημαντικός περιβαλλοντικός παράγοντας γιατί Χωρίς ατμοσφαιρικό οξυγόνο, η ύπαρξη των περισσότερων οργανισμών είναι αδύνατη· το CO 2 χρησιμοποιείται για τη φωτοσύνθεση.

Η κίνηση των οργανισμών στο περιβάλλον εδάφους-αέρα πραγματοποιείται κυρίως οριζόντια· μόνο ορισμένα έντομα, πτηνά και θηλαστικά κινούνται κάθετα.

Ο αέρας έχει τεράστιο αντίκτυπο στη ζωή των ζωντανών οργανισμών μέσω άνεμος– κίνηση των μαζών αέρα λόγω ανομοιόμορφης θέρμανσης της ατμόσφαιρας από τον Ήλιο. Επιρροή ανέμου:

1) στεγνώνει τον αέρα, προκαλώντας μείωση της έντασης του μεταβολισμού του νερού στα φυτά και τα ζώα.

2) συμμετέχει στην επικονίαση των φυτών, μεταφέρει γύρη.

3) μειώνει την ποικιλομορφία των ειδών ιπτάμενων ζώων ( δυνατός άνεμοςπαρεμποδίζει την πτήση).

4) προκαλεί αλλαγές στη δομή του περιβλήματος (σχηματίζεται πυκνό περίβλημα, προστατεύοντας τα φυτά και τα ζώα από υποθερμία και απώλεια υγρασίας).

5) συμμετέχει στη διασπορά ζώων και φυτών (διανέμει καρπούς, σπόρους, μικρά ζώα).

2) Κατακρήμνιση:

Σημαντικός περιβαλλοντικός παράγοντας, γιατί εξαρτάται από την παρουσία βροχοπτώσεων υδατικό καθεστώςΤετάρτη:

1) η βροχόπτωση αλλάζει την υγρασία του αέρα και το έδαφος.

2) να παρέχει προσβάσιμο νερό για τη διατροφή των φυτών και των ζώων.

α) Βροχή:

Οι πιο σημαντικοί παράγοντες είναι ο χρόνος της απώλειας, η συχνότητα της απώλειας και η διάρκεια.

Παράδειγμα: η αφθονία της βροχής κατά την ψυχρή περίοδο δεν παρέχει στα φυτά την απαραίτητη υγρασία.

Η φύση της βροχής:

- καταιγίδα– δυσμενής, διότι τα φυτά δεν έχουν χρόνο να απορροφήσουν νερό και σχηματίζονται επίσης ρυάκια που ξεπλένουν το ανώτερο γόνιμο στρώμα του εδάφους, τα φυτά και τα μικρά ζώα.

- ψιλοβρόχι– ευνοϊκό, γιατί παρέχουν υγρασία του εδάφους και θρέψη φυτών και ζώων.

- παρατεταμένος– δυσμενής, διότι προκαλούν πλημμύρες, πλημμύρες και πλημμύρες.

β) Χιόνι:

Έχει ευεργετική επίδραση στους οργανισμούς το χειμώνα, γιατί:

α) δημιουργεί ένα ευνοϊκό καθεστώς θερμοκρασίας στο έδαφος, προστατεύει τους οργανισμούς από την υποθερμία.

Παράδειγμα: σε θερμοκρασία αέρα -15 0 C, η θερμοκρασία του εδάφους κάτω από ένα στρώμα χιονιού 20 cm δεν είναι χαμηλότερη από +0,2 0 C.

β) δημιουργεί ένα περιβάλλον το χειμώνα για τη ζωή των οργανισμών (τρωκτικά, κοτόπουλα κ.λπ.)

Προσαρμογέςζώα σε χειμερινές συνθήκες:

α) η επιφάνεια στήριξης των ποδιών για περπάτημα στο χιόνι αυξάνεται.

β) μετανάστευση και χειμερία νάρκη (αναβίωση).

γ) μετάβαση στην κατανάλωση ορισμένων τροφίμων.

δ) αλλαγή καλυμμάτων κ.λπ.

Αρνητικές επιπτώσεις του χιονιού:

α) η αφθονία του χιονιού οδηγεί σε μηχανικές βλάβες στα φυτά, την απόσβεση των φυτών και τη διαβροχή τους όταν το χιόνι λιώνει την άνοιξη.

β) ο σχηματισμός κρούστας και πάγου (εμποδίζει την ανταλλαγή αερίων ζώων και φυτών κάτω από το χιόνι, δημιουργεί δυσκολίες στην απόκτηση τροφής).

42. Υγρασία εδάφους.

Ο κύριος παράγοντας για τη διατροφή του νερού των πρωτογενών παραγωγών είναι τα πράσινα φυτά.

Τύποι εδαφικού νερού:

1) Νερό βαρύτητας – καταλαμβάνει μεγάλους χώρους μεταξύ των σωματιδίων του εδάφους και, υπό την επίδραση της βαρύτητας, πηγαίνει σε βαθύτερα στρώματα. Τα φυτά το απορροφούν εύκολα όταν βρίσκεται στη ζώνη του ριζικού συστήματος. Τα αποθέματα στο έδαφος αναπληρώνονται με τη βροχόπτωση.

2) Τριχοειδές νερό – γεμίζει τα μικρότερα κενά μεταξύ των σωματιδίων του εδάφους (τριχοειδή). Δεν κινείται προς τα κάτω, συγκρατείται από τη δύναμη της πρόσφυσης. Λόγω της εξάτμισης από την επιφάνεια του εδάφους, σχηματίζεται ένα ανοδικό ρεύμα νερού. Καλά απορροφάται από τα φυτά.

1) και 2) νερό διαθέσιμο για φυτά.

3) Χημικά δεσμευμένο νερό – νερό κρυστάλλωσης (γύψος, πηλός κ.λπ.). Απρόσιτο για τα φυτά.

4) Φυσικά δεσμευμένο νερό – επίσης απρόσιτα για τα φυτά.

ΕΝΑ) ταινία(χαλαρά συνδεδεμένα) – σειρές διπόλων που περιβάλλουν διαδοχικά το ένα το άλλο. Συγκρατούνται στην επιφάνεια των σωματιδίων του εδάφους με δύναμη 1 έως 10 atm.

σι) υγροσκοπικός(ισχυρά δεσμευμένο) - περιβάλλει τα σωματίδια του εδάφους με ένα λεπτό φιλμ και συγκρατείται στη θέση του με δύναμη 10.000 έως 20.000 atm.

Εάν υπάρχει μόνο απρόσιτο νερό στο έδαφος, το φυτό θα μαραθεί και θα πεθάνει.

Για άμμο KZ = 0,9%, για άργιλο = 16,3%.

Σύνολονερό – KZ = βαθμός παροχής νερού στη μονάδα.

43.Γεωγραφική ζωνοποίηση του περιβάλλοντος εδάφους-αέρος.

Το περιβάλλον εδάφους-αέρα χαρακτηρίζεται από κάθετη και οριζόντια ζώνη. Κάθε ζώνη χαρακτηρίζεται από ένα συγκεκριμένο οικοκλίμα, σύνθεση ζώων και φυτών και περιοχή.

Κλιματικές ζώνες→ κλιματικές υποζώνες → κλιματικές επαρχίες.

Ταξινόμηση Walter:

1) Ισημερινή ζώνη – βρίσκεται μεταξύ 10 0 βόρειου γεωγραφικού πλάτους και 10 0 νότιου γεωγραφικού πλάτους. Έχει 2 εποχές βροχών, που αντιστοιχούν στη θέση του Ήλιου στο ζενίθ του. Οι ετήσιες βροχοπτώσεις και η υγρασία είναι υψηλές και οι μηνιαίες διακυμάνσεις της θερμοκρασίας είναι μικρές.

2) τροπική ζώνη – βρίσκεται βόρεια και νότια του ισημερινού, έως 30 0 βόρεια και νότια γεωγραφικά πλάτη. Χαρακτηρίζεται από καλοκαιρινές βροχερές περιόδους και χειμερινή ξηρασία. Η βροχόπτωση και η υγρασία μειώνονται με την απόσταση από τον ισημερινό.

3) Ξηρή υποτροπική ζώνη – βρίσκεται μέχρι 35 0 γεωγραφικό πλάτος. Η ποσότητα της βροχόπτωσης και η υγρασία είναι ασήμαντες, οι ετήσιες και ημερήσιες διακυμάνσεις της θερμοκρασίας είναι πολύ σημαντικές. Σπάνια υπάρχουν παγετοί.

4) Μεταβατική ζώνη – χαρακτηρίζεται από χειμερινές εποχές βροχών και ζεστά καλοκαίρια. Οι παγετοί εμφανίζονται πιο συχνά. Μεσόγειος, Καλιφόρνια, νότια και νοτιοδυτική Αυστραλία, νοτιοδυτική Νότια Αμερική.

5) Εύκρατη ζώνη – χαρακτηρίζεται από κυκλωνική βροχόπτωση, η ποσότητα των οποίων μειώνεται με την απόσταση από τον ωκεανό. Η ετήσια διακύμανση της θερμοκρασίας είναι απότομη, τα καλοκαίρια είναι ζεστά, οι χειμώνες παγωμένοι. Χωρίζεται σε υποζώνες:

ΕΝΑ) θερμή εύκρατη υποζώνη– η χειμερινή περίοδος πρακτικά δεν ξεχωρίζει, όλες οι εποχές είναι λίγο πολύ υγρές. Νότια Αφρική.

σι) τυπική υποζώνη εύκρατου κλίματος– κρύος σύντομος χειμώνας, δροσερό καλοκαίρι. Κεντρική Ευρώπη.

V) υποζώνη ξηρού εύκρατου κλίματος ηπειρωτικού τύπου– χαρακτηρίζεται από έντονες θερμοκρασιακές αντιθέσεις, μικρή ποσότηταβροχόπτωση, χαμηλή υγρασία αέρα. Κεντρική Ασία.

ΣΟΛ) υποζώνη βόρειου ή ψυχρού εύκρατου κλίματος– Τα καλοκαίρια είναι δροσερά και υγρά, ο χειμώνας διαρκεί το μισό χρόνο. Βόρεια Βόρεια Αμερική και Βόρεια Ευρασία.

6) Αρκτική (Ανταρκτική) ζώνη – χαρακτηρίζεται από μικρή βροχόπτωση με τη μορφή χιονιού. Το καλοκαίρι (πολική μέρα) είναι σύντομο και κρύο. Αυτή η ζώνη περνά στην πολική περιοχή, στην οποία η ύπαρξη φυτών είναι αδύνατη.

Μέτρια τυπικό για τη Λευκορωσία ηπειρωτικό κλίμαμε επιπλέον υγρασία. Αρνητικές πλευρέςκλίμα της Λευκορωσίας:

Ασταθής καιρός την άνοιξη και το φθινόπωρο.

Ήπια άνοιξη με παρατεταμένες αποψύξεις.

Βροχερό καλοκαίρι?

Παγετοί όψιμοι της άνοιξης και αρχές του φθινοπώρου.

Παρόλα αυτά, στη Λευκορωσία αναπτύσσονται περίπου 10.000 είδη φυτών, ζουν 430 είδη σπονδυλωτών και περίπου 20.000 είδη ασπόνδυλων ζώων.

Κάθετη χωροθέτηση– από πεδινά και ορεινές βάσεις μέχρι βουνοκορφές. Παρόμοια με οριζόντια με κάποιες αποκλίσεις.

44. Το έδαφος ως περιβάλλον διαβίωσης. Γενικά χαρακτηριστικά.

Επίγειος οικότοπος

ΒΑΣΙΚΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΔΙΑΒΙΩΣΗΣ

ΥΔΑΤΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ

Το υδάτινο περιβάλλον της ζωής (υδρόσφαιρα) καταλαμβάνει το 71% της επιφάνειας του πλανήτη. Πάνω από το 98% του νερού συγκεντρώνεται στις θάλασσες και τους ωκεανούς, το 1,24% είναι ο πάγος των πολικών περιοχών, το 0,45% είναι το γλυκό νερό των ποταμών, των λιμνών και των ελών.

Υπάρχουν δύο οικολογικές περιοχές στους ωκεανούς του κόσμου:

στήλη νερού - πελαγικόςκαι το κάτω μέρος - βεντάλ.

Το υδάτινο περιβάλλον φιλοξενεί περίπου 150.000 είδη ζώων, ή περίπου το 7% του συνολικού αριθμού τους, και 10.000 είδη φυτών – το 8%. Διακρίνονται τα εξής: οικολογικές ομάδες υδρόβιων οργανισμών. Pelagial - κατοικείται από οργανισμούς που χωρίζονται σε νεκτόν και πλαγκτόν.

Nekton (nektos - πλωτό) -Πρόκειται για μια συλλογή πελαγικών ενεργά κινούμενων ζώων που δεν έχουν άμεση σύνδεση με τον πυθμένα. Πρόκειται κυρίως για μεγάλα ζώα που μπορούν να ξεπεράσουν μεγάλες αποστάσεις και ισχυρά ρεύματα νερού. Χαρακτηρίζονται από βελτιωμένο σχήμα σώματος και καλά ανεπτυγμένα όργανα κίνησης (ψάρια, καλαμάρια, πτερυγόποδες, φάλαινες).Στα γλυκά νερά, εκτός από τα ψάρια, το νεκτόν περιλαμβάνει αμφίβια και ενεργά κινούμενα έντομα.

Πλαγκτόν (περιπλανώμενο, επιπλέον) -Πρόκειται για ένα σύνολο πελαγικών οργανισμών που δεν έχουν την ικανότητα για γρήγορες ενεργητικές κινήσεις. Χωρίζονται σε φυτο- και ζωοπλαγκτόν (μικρά καρκινοειδή, πρωτόζωα - τρηματοφόρα, ραδιολάρυνα, μέδουσες, πτερόποδα). Φυτοπλαγκτόν – διάτομα και πράσινα φύκια.

Neuston– ένα σύνολο οργανισμών που κατοικούν στην επιφανειακή μεμβράνη του νερού στα σύνορα με τον αέρα. Αυτές είναι οι προνύμφες των δεκάποδων, των κοπαδιών, των γαστερόποδων και των δίθυρων, των εχινόδερμων και των ψαριών. Περνώντας από το στάδιο της προνύμφης, αφήνουν το επιφανειακό στρώμα, που τους χρησίμευε ως καταφύγιο, και μετακινούνται για να ζήσουν στον βυθό ή στην πελαγική ζώνη.

Plaiston -αυτή είναι μια συλλογή οργανισμών, μέρος του σώματος των οποίων βρίσκεται πάνω από την επιφάνεια του νερού και το άλλο στο νερό - παπιά, σιφωνοφόρα.

Benthos (βάθος) -μια συλλογή οργανισμών που ζουν στον πυθμένα των υδάτινων σωμάτων. Χωρίζεται σε φυτοβένθο και ζωοβένθο. Φυτόβενθος - φύκια - διάτομα, πράσινο, καφέ, κόκκινο και βακτήρια. στα ανοικτά των ακτών ανθοφόρα φυτά– zostera, ρουπία. Ζωόβενθος – τρηματοφόρα, σφουγγάρια, ομογενή, σκουλήκια, μαλάκια, ψάρια.

Στη ζωή υδρόβιους οργανισμούςσημαντικό ρόλο παίζει η κατακόρυφη κίνηση του νερού, της πυκνότητας, της θερμοκρασίας, του φωτός, του αλατιού, του αερίου (περιεκτικότητα σε οξυγόνο και διοξείδιο του άνθρακα) και η συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου (pH).

Θερμοκρασία: Διαφέρει στο νερό, πρώτον, από λιγότερη εισροή θερμότητας και δεύτερον, από μεγαλύτερη σταθερότητα από ό,τι στην ξηρά. Μέρος της θερμικής ενέργειας που φτάνει στην επιφάνεια του νερού αντανακλάται, ενώ μέρος ξοδεύεται στην εξάτμιση. Η εξάτμιση του νερού από την επιφάνεια των δεξαμενών, η οποία καταναλώνει περίπου 2263,8 J/g, αποτρέπει την υπερθέρμανση των κατώτερων στρωμάτων και ο σχηματισμός πάγου, που απελευθερώνει τη θερμότητα της σύντηξης (333,48 J/g), επιβραδύνει την ψύξη τους. Οι αλλαγές θερμοκρασίας στα νερά που ρέουν ακολουθούν τις μεταβολές του στον περιβάλλοντα αέρα, που διαφέρουν σε μικρότερο πλάτος.

Σε λίμνες και λίμνες με εύκρατα γεωγραφικά πλάτη, το θερμικό καθεστώς καθορίζεται από ένα γνωστό φυσικό φαινόμενο - το νερό έχει μέγιστη πυκνότητα στους 4 o C. Το νερό σε αυτές χωρίζεται σαφώς σε τρία στρώματα:

1. επιλίμνιον- ανώτερο στρώματων οποίων η θερμοκρασία παρουσιάζει έντονες εποχιακές διακυμάνσεις.

2. μεταλλίμνιον– μεταβατικό στρώμα άλματος θερμοκρασίας, υπάρχει έντονη διαφορά θερμοκρασίας.

3. υπολίμνιον- ένα στρώμα βαθέων υδάτων που φτάνει μέχρι τον πυθμένα, όπου η θερμοκρασία αλλάζει ελαφρώς καθ 'όλη τη διάρκεια του έτους.

Το καλοκαίρι, τα θερμότερα στρώματα νερού βρίσκονται στην επιφάνεια και τα πιο κρύα βρίσκονται στο κάτω μέρος. Αυτός ο τύπος κατανομής θερμοκρασίας στρώμα προς στρώμα σε μια δεξαμενή ονομάζεται άμεση διαστρωμάτωση.Το χειμώνα, καθώς πέφτει η θερμοκρασία, αντίστροφη διαστρωμάτωση: το επιφανειακό στρώμα έχει θερμοκρασία κοντά στους 0 C, στο κάτω μέρος η θερμοκρασία είναι περίπου 4 C, που αντιστοιχεί στη μέγιστη πυκνότητά του. Έτσι, η θερμοκρασία αυξάνεται με το βάθος. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται διχοτόμηση θερμοκρασίας,παρατηρείται στις περισσότερες λίμνες της εύκρατης ζώνης το καλοκαίρι και το χειμώνα. Ως αποτέλεσμα της διχοτομίας της θερμοκρασίας, η κατακόρυφη κυκλοφορία διακόπτεται - αρχίζει μια περίοδος προσωρινής στασιμότητας - στασιμότητα.

Την άνοιξη, τα επιφανειακά ύδατα, λόγω της θέρμανσης στους 4 C, γίνονται πιο πυκνά και βυθίζονται πιο βαθιά και το θερμότερο νερό ανεβαίνει από τα βάθη για να πάρει τη θέση του. Ως αποτέλεσμα μιας τέτοιας κατακόρυφης κυκλοφορίας, εμφανίζεται ομοθερμία στη δεξαμενή, δηλ. για κάποιο χρονικό διάστημα η θερμοκρασία ολόκληρης της μάζας του νερού εξισώνεται. Με μια περαιτέρω αύξηση της θερμοκρασίας, τα ανώτερα στρώματα γίνονται όλο και λιγότερο πυκνά και δεν βυθίζονται πλέον - καλοκαιρινή στασιμότητα. Το φθινόπωρο, το επιφανειακό στρώμα ψύχεται, γίνεται πιο πυκνό και βυθίζεται βαθύτερα, εκτοπίζοντας περισσότερα ζεστό νερό. Αυτό συμβαίνει πριν από την έναρξη της φθινοπωρινής ομοθερμίας. Όταν τα επιφανειακά νερά κρυώσουν κάτω από τους 4 C, γίνονται λιγότερο πυκνά και παραμένουν ξανά στην επιφάνεια. Ως αποτέλεσμα, η κυκλοφορία του νερού σταματά και εμφανίζεται χειμερινή στασιμότητα.

Το νερό χαρακτηρίζεται από σημαντική πυκνότητα(800 φορές) ανώτερη του αέρα) και ιξώδες. ΣΕΚατά μέσο όρο, στη στήλη νερού, για κάθε 10 m βάθους, η πίεση αυξάνεται κατά 1 atm. Αυτά τα χαρακτηριστικά επηρεάζουν τα φυτά στο γεγονός ότι ο μηχανικός ιστός τους αναπτύσσεται πολύ αδύναμα ή καθόλου, επομένως οι μίσχοι τους είναι πολύ ελαστικοί και λυγίζουν εύκολα. Τα περισσότερα υδρόβια φυτά χαρακτηρίζονται από πλευστότητα και την ικανότητα να αιωρούνται στη στήλη του νερού· σε πολλά υδρόβια ζώα, το περίβλημα λιπαίνεται με βλέννα, η οποία μειώνει την τριβή κατά την κίνηση και το σώμα παίρνει ένα βελτιωμένο σχήμα. Πολλοί κάτοικοι είναι σχετικά στενοβατικοί και περιορισμένοι σε ορισμένα βάθη.

Διαφάνεια και λειτουργία φωτός.Αυτό επηρεάζει ιδιαίτερα την κατανομή των φυτών: σε λασπώδη υδάτινα σώματα ζουν μόνο στο επιφανειακό στρώμα. Το καθεστώς φωτός καθορίζεται επίσης από τη φυσική μείωση του φωτός με το βάθος λόγω του γεγονότος ότι το νερό απορροφά το ηλιακό φως. Ταυτόχρονα, οι ακτίνες με διαφορετικά μήκη κύματος απορροφώνται διαφορετικά: οι κόκκινες απορροφώνται πιο γρήγορα, ενώ οι μπλε-πράσινες διεισδύουν σε σημαντικά βάθη. Το χρώμα του περιβάλλοντος αλλάζει, μεταβαίνοντας σταδιακά από πρασινωπό σε πράσινο, μπλε, λουλακί, μπλε-ιώδες, που αντικαθίσταται από συνεχές σκοτάδι. Αντίστοιχα, με το βάθος, τα πράσινα φύκια αντικαθίστανται από καφέ και κόκκινα, οι χρωστικές των οποίων είναι προσαρμοσμένες να συλλαμβάνουν ηλιακές ακτίνες διαφορετικών μηκών κύματος. Το χρώμα των ζώων επίσης αλλάζει φυσικά με το βάθος. Ζώα με έντονα και ποικίλα χρώματα ζουν στα επιφανειακά στρώματα του νερού, ενώ τα είδη βαθέων υδάτων στερούνται χρωστικών. Ο βιότοπος του λυκόφωτος κατοικείται από ζώα βαμμένα με χρώματα με κοκκινωπή απόχρωση, που τα βοηθά να κρύβονται από τους εχθρούς, καθώς το κόκκινο χρώμα στις μπλε-βιολετί ακτίνες γίνεται αντιληπτό ως μαύρο.

Η απορρόφηση του φωτός στο νερό είναι ισχυρότερη, τόσο χαμηλότερη είναι η διαφάνειά του. Η διαφάνεια χαρακτηρίζεται από μεγάλο βάθος, όπου είναι ακόμα ορατός ένας ειδικά χαμηλωμένος δίσκος Secchi (ένας λευκός δίσκος με διάμετρο 20 cm). Ως εκ τούτου, τα όρια των ζωνών φωτοσύνθεσης ποικίλλουν πολύ σε διαφορετικά υδάτινα σώματα. Στα πιο καθαρά νερά, η φωτοσυνθετική ζώνη φτάνει σε βάθος 200 m.

Αλατότητα του νερού.Το νερό είναι ένας εξαιρετικός διαλύτης για πολλές μεταλλικές ενώσεις. Ως αποτέλεσμα, οι φυσικές δεξαμενές έχουν μια ορισμένη χημική σύνθεση. Τα πιο σημαντικά είναι τα θειικά, τα ανθρακικά και τα χλωρίδια. Η ποσότητα των διαλυμένων αλάτων ανά 1 λίτρο νερού σε σώματα γλυκού νερού δεν υπερβαίνει τα 0,5 g, στις θάλασσες και τους ωκεανούς - 35 g. Τα φυτά και τα ζώα του γλυκού νερού ζουν σε υποτονικό περιβάλλον, δηλ. περιβάλλον στο οποίο η συγκέντρωση των διαλυμένων ουσιών είναι χαμηλότερη από ότι στα σωματικά υγρά και στους ιστούς. Λόγω της διαφοράς της οσμωτικής πίεσης έξω και μέσα στο σώμα, το νερό διεισδύει συνεχώς στο σώμα και τα υδροβιόντα του γλυκού νερού αναγκάζονται να το απομακρύνουν εντατικά. Από αυτή την άποψη, οι διαδικασίες ωσμορύθμισής τους εκφράζονται καλά. Στα πρωτόζωα αυτό επιτυγχάνεται με την εργασία των εκκριτικών κενοτοπίων, στους πολυκύτταρους οργανισμούς - με την αφαίρεση του νερού μέσω απεκκριτικό σύστημα. Τυπικά θαλάσσια και τυπικά είδη γλυκού νερού δεν ανέχονται σημαντικές αλλαγές στην αλατότητα του νερού - οργανισμοί στενοαλίνης. Eurygalline - τούρνα γλυκού νερού, τσιπούρα, λούτσος, από τη θάλασσα - η οικογένεια των κέφαλων.

Λειτουργία αερίουΤα κύρια αέρια στο υδάτινο περιβάλλον είναι το οξυγόνο και το διοξείδιο του άνθρακα.

Οξυγόνο- ο σημαντικότερος περιβαλλοντικός παράγοντας. Εισέρχεται στο νερό από τον αέρα και απελευθερώνεται από τα φυτά κατά τη φωτοσύνθεση. Η περιεκτικότητά του στο νερό είναι αντιστρόφως ανάλογη της θερμοκρασίας· με τη μείωση της θερμοκρασίας, η διαλυτότητα του οξυγόνου στο νερό (καθώς και σε άλλα αέρια) αυξάνεται. Σε στρώματα που κατοικούνται σε μεγάλο βαθμό από ζώα και βακτήρια, μπορεί να εμφανιστεί ανεπάρκεια οξυγόνου λόγω αυξημένης κατανάλωσης οξυγόνου. Έτσι, στους ωκεανούς του κόσμου, τα πλούσια σε ζωή βάθη από 50 έως 1000 m χαρακτηρίζονται από απότομη επιδείνωση του αερισμού. Είναι 7-10 φορές χαμηλότερο από ό,τι στα επιφανειακά ύδατα που κατοικούνται από φυτοπλαγκτόν. Οι συνθήκες κοντά στον πυθμένα των δεξαμενών μπορεί να είναι σχεδόν αναερόβιες.

Διοξείδιο του άνθρακα -διαλύεται στο νερό περίπου 35 φορές καλύτερα από το οξυγόνο και η συγκέντρωσή του στο νερό είναι 700 φορές μεγαλύτερη από ό,τι στην ατμόσφαιρα. Παρέχει φωτοσύνθεση των υδρόβιων φυτών και συμμετέχει στον σχηματισμό ασβεστόμορφων σκελετικών σχηματισμών ασπόνδυλων ζώων.

Συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου (pH)– οι πισίνες γλυκού νερού με pH = 3,7-4,7 θεωρούνται όξινες, 6,95-7,3 – ουδέτερες, με pH 7,8 – αλκαλικές. Στα γλυκά νερά, το pH παρουσιάζει ακόμη και καθημερινές διακυμάνσεις. Το θαλασσινό νερό είναι πιο αλκαλικό και το pH του αλλάζει πολύ λιγότερο από το γλυκό νερό. Το pH μειώνεται με το βάθος. Η συγκέντρωση των ιόντων υδρογόνου παίζει μεγάλο ρόλο στην κατανομή των υδρόβιων οργανισμών.

Επίγειος οικότοπος

Ένα χαρακτηριστικό του περιβάλλοντος της ζωής του εδάφους-αέρα είναι ότι οι οργανισμοί που ζουν εδώ περιβάλλονται από ένα αέριο περιβάλλον που χαρακτηρίζεται από χαμηλή υγρασία, πυκνότητα και πίεση και υψηλή περιεκτικότητα σε οξυγόνο. Τυπικά, τα ζώα σε αυτό το περιβάλλον κινούνται στο έδαφος (σκληρό υπόστρωμα) και τα φυτά ριζώνουν σε αυτό.

Στο περιβάλλον εδάφους-αέρα, οι περιβαλλοντικοί παράγοντες λειτουργίας έχουν μια σειρά από χαρακτηριστικά γνωρίσματα: υψηλότερη ένταση φωτός σε σύγκριση με άλλα περιβάλλοντα, σημαντικές διακυμάνσεις θερμοκρασίας, αλλαγές στην υγρασία ανάλογα με τη γεωγραφική θέση, την εποχή και την ώρα της ημέρας. Η επίδραση των παραγόντων που αναφέρονται παραπάνω είναι άρρηκτα συνδεδεμένη με την κίνηση των αέριων μαζών - ανέμου.

Στη διαδικασία της εξέλιξης, οι ζωντανοί οργανισμοί του περιβάλλοντος ξηράς-αέρας έχουν αναπτύξει χαρακτηριστικές ανατομικές, μορφολογικές, φυσιολογικές προσαρμογές.

Ας εξετάσουμε τα χαρακτηριστικά της επίδρασης βασικών περιβαλλοντικών παραγόντων στα φυτά και τα ζώα στο περιβάλλον εδάφους-αέρα.

Αέρας.Ο αέρας ως περιβαλλοντικός παράγοντας χαρακτηρίζεται από σταθερή σύνθεση - το οξυγόνο σε αυτόν είναι συνήθως περίπου 21%, το διοξείδιο του άνθρακα 0,03%.

Χαμηλή πυκνότητα αέρακαθορίζει τη χαμηλή ανυψωτική του δύναμη και την ασήμαντη στήριξή του. Όλοι οι κάτοικοι του αέρα συνδέονται στενά με την επιφάνεια της γης, η οποία τους εξυπηρετεί για προσκόλληση και στήριξη. Η πυκνότητα του ατμοσφαιρικού περιβάλλοντος δεν παρέχει υψηλή αντίσταση στους οργανισμούς όταν κινούνται κατά μήκος της επιφάνειας της γης, αλλά δυσκολεύει την κατακόρυφη κίνηση. Για τους περισσότερους οργανισμούς, η παραμονή στον αέρα συνδέεται μόνο με την εγκατάσταση ή την αναζήτηση θηράματος.

Η χαμηλή ανυψωτική δύναμη του αέρα καθορίζει τη μέγιστη μάζα και μέγεθος των χερσαίων οργανισμών. Τα μεγαλύτερα ζώα που ζουν στην επιφάνεια της γης είναι μικρότερα από τους γίγαντες του υδάτινου περιβάλλοντος. Τα μεγάλα θηλαστικά (το μέγεθος και η μάζα μιας σύγχρονης φάλαινας) δεν μπορούσαν να ζήσουν στη στεριά, καθώς θα συνθλίβονταν από το ίδιο τους το βάρος.

Η χαμηλή πυκνότητα αέρα δημιουργεί μικρή αντίσταση στην κίνηση. Τα οικολογικά οφέλη αυτής της ιδιότητας του ατμοσφαιρικού περιβάλλοντος χρησιμοποιήθηκαν από πολλά ζώα της ξηράς κατά την εξέλιξη, αποκτώντας την ικανότητα να πετούν. Το 75% των ειδών όλων των χερσαίων ζώων είναι ικανά να πετούν ενεργά, κυρίως έντομα και πτηνά, αλλά ιπτάμενα βρίσκονται επίσης μεταξύ θηλαστικών και ερπετών.

Χάρη στην κινητικότητα του αέρα και τις κάθετες και οριζόντιες κινήσεις των μαζών αέρα που υπάρχουν στα κατώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας, είναι δυνατή η παθητική πτήση ορισμένων οργανισμών. Πολλά είδη έχουν αναπτύξει ανεμοχορία - διασπορά με τη βοήθεια ρευμάτων αέρα. Η ανεμοχωρία είναι χαρακτηριστική των σπόρων, των σπόρων και των καρπών των φυτών, των κύστεων πρωτόζωων, των μικρών εντόμων, των αράχνων κ.λπ. Οι οργανισμοί που μεταφέρονται παθητικά με ρεύματα αέρα ονομάζονται συλλογικά αεροπλαγκτόν κατ' αναλογία με πλαγκτονικούς κατοίκους του υδάτινου περιβάλλοντος.

Ο κύριος οικολογικός ρόλος των οριζόντιων κινήσεων του αέρα (άνεμοι) είναι έμμεσος στην ενίσχυση και την αποδυνάμωση των επιπτώσεων στους χερσαίους οργανισμούς σημαντικών περιβαλλοντικών παραγόντων όπως η θερμοκρασία και η υγρασία. Οι άνεμοι αυξάνουν την απελευθέρωση υγρασίας και θερμότητας από ζώα και φυτά.

Σύσταση αερίου αέραστο στρώμα εδάφους ο αέρας είναι αρκετά ομοιογενής (οξυγόνο - 20,9%, άζωτο - 78,1%, αδρανή αέρια - 1%, διοξείδιο του άνθρακα - 0,03% κατ' όγκο) λόγω της υψηλής διάχυσης και της συνεχούς ανάμειξης με μεταφορά και ροές ανέμου. Ωστόσο, διάφορες ακαθαρσίες αέριων, σταγονιδίων-υγρού και στερεών σωματιδίων (σκόνης) που εισέρχονται στην ατμόσφαιρα από τοπικές πηγές μπορεί να έχουν σημαντική περιβαλλοντική σημασία.

Η υψηλή περιεκτικότητα σε οξυγόνο συνέβαλε στην αύξηση του μεταβολισμού στους χερσαίους οργανισμούς και η ομοιοθερμία των ζώων προέκυψε με βάση την υψηλή αποτελεσματικότητα των οξειδωτικών διεργασιών. Το οξυγόνο, λόγω της συνεχώς υψηλής περιεκτικότητάς του στον αέρα, δεν είναι παράγοντας που περιορίζει τη ζωή στο γήινο περιβάλλον. Μόνο κατά τόπους, υπό συγκεκριμένες συνθήκες, δημιουργείται προσωρινή ανεπάρκεια, για παράδειγμα σε συσσωρεύσεις φυτικών υπολειμμάτων σε αποσύνθεση, αποθέματα σιτηρών, αλεύρων κ.λπ.

Εδαφικοί παράγοντες.Οι ιδιότητες του εδάφους και το έδαφος επηρεάζουν επίσης τις συνθήκες διαβίωσης των χερσαίων οργανισμών, κυρίως των φυτών. Οι ιδιότητες της επιφάνειας της γης που έχουν οικολογικό αντίκτυπο στους κατοίκους της ονομάζονται εδαφικοί περιβαλλοντικοί παράγοντες.

Η φύση του ριζικού συστήματος του φυτού εξαρτάται από το υδροθερμικό καθεστώς, τον αερισμό, τη σύνθεση, τη σύνθεση και τη δομή του εδάφους. Για παράδειγμα, τα ριζικά συστήματα των ειδών δέντρων (σημύδα, πεύκη) σε περιοχές με μόνιμο παγετό βρίσκονται σε μικρά βάθη και απλώνονται ευρέως. Όπου δεν υπάρχει μόνιμος παγετός, τα ριζικά συστήματα αυτών των ίδιων φυτών είναι λιγότερο διαδεδομένα και διεισδύουν βαθύτερα. Σε πολλά φυτά στέπας, οι ρίζες μπορούν να φτάσουν στο νερό από μεγάλα βάθη· ταυτόχρονα, έχουν επίσης πολλές επιφανειακές ρίζες στον πλούσιο σε χούμο εδαφικό ορίζοντα, από όπου τα φυτά απορροφούν στοιχεία ορυκτής διατροφής.

Το έδαφος και η φύση του εδάφους επηρεάζουν τη συγκεκριμένη κίνηση των ζώων. Για παράδειγμα, τα οπληφόρα, οι στρουθοκάμηλοι και οι στρουθοκάμηλοι που ζουν σε ανοιχτούς χώρους χρειάζονται σκληρό έδαφος για να ενισχύσουν την απώθηση όταν τρέχουν γρήγορα. Στις σαύρες που ζουν σε κινούμενες άμμους, τα δάχτυλα των ποδιών είναι αιχμηρά με ένα περιθώριο από κεράτινα λέπια, που αυξάνει την επιφάνεια στήριξης. Για τους χερσαίους κατοίκους που σκάβουν τρύπες, τα πυκνά εδάφη είναι δυσμενή. Η φύση του εδάφους σε ορισμένες περιπτώσεις επηρεάζει την κατανομή των χερσαίων ζώων που σκάβουν λαγούμια, τρυπώνουν στο έδαφος για να ξεφύγουν από τη ζέστη ή τους θηρευτές ή γεννούν αυγά στο έδαφος κ.λπ.

Καιρικά και κλιματικά χαρακτηριστικά.Οι συνθήκες διαβίωσης στο περιβάλλον εδάφους-αέρα περιπλέκονται επίσης από τις καιρικές αλλαγές. Ο καιρός είναι η συνεχώς μεταβαλλόμενη κατάσταση της ατμόσφαιρας στην επιφάνεια της γης, μέχρι υψόμετρο περίπου 20 km (το όριο της τροπόσφαιρας). Η μεταβλητότητα του καιρού εκδηλώνεται με μια συνεχή διακύμανση του συνδυασμού περιβαλλοντικών παραγόντων όπως η θερμοκρασία και η υγρασία του αέρα, η συννεφιά, η βροχόπτωση, η ένταση και η κατεύθυνση του ανέμου κ.λπ. Οι καιρικές αλλαγές, μαζί με την τακτική εναλλαγή τους στον ετήσιο κύκλο, χαρακτηρίζονται από μη περιοδικές διακυμάνσεις, γεγονός που περιπλέκει σημαντικά τις συνθήκες ύπαρξης χερσαίων οργανισμών. Ο καιρός επηρεάζει τη ζωή των υδρόβιων κατοίκων σε πολύ μικρότερο βαθμό και μόνο στον πληθυσμό των επιφανειακών στρωμάτων.

Το κλίμα της περιοχής.Το μακροχρόνιο καιρικό καθεστώς χαρακτηρίζει το κλίμα της περιοχής. Η έννοια του κλίματος περιλαμβάνει όχι μόνο μέσες τιμές μετεωρολογικά φαινόμενα, αλλά και τον ετήσιο και ημερήσιο κύκλο τους, τις αποκλίσεις από αυτόν και την υποτροπή τους. Το κλίμα καθορίζεται από τις γεωγραφικές συνθήκες της περιοχής.

Η ζωνική ποικιλομορφία των κλιμάτων περιπλέκεται από τη δράση των μουσώνων ανέμων, την κατανομή των κυκλώνων και των αντικυκλώνων, την επίδραση των οροσειρών στην κίνηση των μαζών αέρα, τον βαθμό απόστασης από τον ωκεανό και πολλούς άλλους τοπικούς παράγοντες.

Για τους περισσότερους χερσαίους οργανισμούς, ιδιαίτερα τους μικρούς, δεν είναι τόσο σημαντικό το κλίμα της περιοχής όσο οι συνθήκες του άμεσου ενδιαιτήματός τους. Πολύ συχνά, τα τοπικά περιβαλλοντικά στοιχεία (ανάγλυφο, βλάστηση κ.λπ.) αλλάζουν το καθεστώς της θερμοκρασίας, της υγρασίας, του φωτός, της κίνησης του αέρα σε μια συγκεκριμένη περιοχή με τέτοιο τρόπο ώστε να διαφέρει σημαντικά από κλιματικές συνθήκεςέδαφος. Τέτοιες τοπικές κλιματικές αλλαγές που αναπτύσσονται στο επιφανειακό στρώμα του αέρα ονομάζονται μικροκλίμα. Κάθε ζώνη έχει πολύ διαφορετικά μικροκλίματα. Μπορούν να εντοπιστούν μικροκλίματα αυθαίρετα μικρών περιοχών. Για παράδειγμα, δημιουργείται ένα ειδικό καθεστώς στα στεφάνια των λουλουδιών, το οποίο χρησιμοποιούν οι κάτοικοι που ζουν εκεί. Ένα ιδιαίτερο σταθερό μικροκλίμα εμφανίζεται σε λαγούμια, φωλιές, κοιλότητες, σπηλιές και άλλα κλειστά μέρη.

Κατακρήμνιση.Εκτός από την παροχή νερού και τη δημιουργία αποθεμάτων υγρασίας, μπορούν να παίξουν και άλλους οικολογικούς ρόλους. Έτσι, οι έντονες βροχοπτώσεις ή το χαλάζι έχουν μερικές φορές μηχανική επίδραση στα φυτά ή στα ζώα.

Ο οικολογικός ρόλος της χιονοκάλυψης είναι ιδιαίτερα ποικίλος. Οι ημερήσιες διακυμάνσεις της θερμοκρασίας διεισδύουν στο βάθος του χιονιού μόνο έως και 25 cm· βαθύτερα η θερμοκρασία παραμένει σχεδόν αμετάβλητη. Με παγετούς -20-30 C κάτω από ένα στρώμα χιονιού 30-40 cm, η θερμοκρασία είναι μόνο ελαφρώς κάτω από το μηδέν. Η βαθιά χιονοκάλυψη προστατεύει τους οφθαλμούς ανανέωσης και προστατεύει τα πράσινα μέρη των φυτών από το πάγωμα. πολλά είδη πάνε κάτω από το χιόνι χωρίς να χάσουν το φύλλωμά τους, για παράδειγμα, τριχωτό γρασίδι, Veronica officinalis κ.λπ.

Τα μικρά ζώα της ξηράς ακολουθούν έναν ενεργό τρόπο ζωής το χειμώνα, φτιάχνοντας ολόκληρες στοές από τούνελ κάτω από το χιόνι και στο πάχος του. Ορισμένα είδη που τρέφονται με χιονισμένη βλάστηση χαρακτηρίζονται ακόμη και από χειμερινή αναπαραγωγή, η οποία σημειώνεται, για παράδειγμα, σε λέμινγκ, ποντίκια με ξύλο και κιτρινόλαιμο, έναν αριθμό βολβών, αρουραίους νερού κ.λπ. , μαύρη πέρδικα, πέρδικα τούντρα - λαγούμι στο χιόνι για τη νύχτα.

Η χειμερινή χιονοκάλυψη δυσκολεύει τα μεγάλα ζώα να βρουν τροφή. Πολλά οπληφόρα (τάρανδοι, αγριογούρουνα, βόδια μόσχου) τρέφονται αποκλειστικά με χιονισμένη βλάστηση το χειμώνα και η βαθιά χιονοκάλυψη, και ειδικά η σκληρή κρούστα στην επιφάνειά του που εμφανίζεται σε συνθήκες παγετού, τα καταδικάζει σε πείνα. Το βάθος του χιονιού μπορεί να περιορίσει τη γεωγραφική κατανομή των ειδών. Για παράδειγμα, τα πραγματικά ελάφια δεν διεισδύουν βόρεια σε εκείνες τις περιοχές όπου το πάχος του χιονιού το χειμώνα είναι μεγαλύτερο από 40-50 cm.

Λειτουργία φωτός.Η ποσότητα της ακτινοβολίας που φτάνει στην επιφάνεια της Γης καθορίζεται από το γεωγραφικό πλάτος της περιοχής, τη διάρκεια της ημέρας, τη διαφάνεια της ατμόσφαιρας και τη γωνία πρόσπτωσης των ακτίνων του ήλιου. Σε διαφορετικά καιρικές συνθήκεςΤο 42-70% της ηλιακής σταθεράς φτάνει στην επιφάνεια της Γης. Ο φωτισμός στην επιφάνεια της Γης ποικίλλει ευρέως. Όλα εξαρτώνται από το ύψος του Ήλιου πάνω από τον ορίζοντα ή τη γωνία πρόσπτωσης των ακτίνων του ήλιου, τη διάρκεια της ημέρας και τις καιρικές συνθήκες και τη διαφάνεια της ατμόσφαιρας. Η ένταση του φωτός επίσης κυμαίνεται ανάλογα με την εποχή και την ώρα της ημέρας. Σε ορισμένες περιοχές της Γης, η ποιότητα του φωτός είναι επίσης άνιση, για παράδειγμα, η αναλογία των ακτίνων μεγάλων κυμάτων (κόκκινο) και βραχέων κυμάτων (μπλε και υπεριώδης). Οι ακτίνες βραχέων κυμάτων είναι γνωστό ότι απορροφώνται και διασκορπίζονται από την ατμόσφαιρα περισσότερο από τις ακτίνες μεγάλων κυμάτων.

Το περιβάλλον εδάφους-αέρος χαρακτηρίζεται από μια τεράστια ποικιλία συνθηκών διαβίωσης, οικολογικές κόγχες και οργανισμούς που κατοικούν σε αυτό. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι οι οργανισμοί διαδραματίζουν πρωταρχικό ρόλο στη διαμόρφωση των συνθηκών του περιβάλλοντος ξηράς-αέρας της ζωής, και κυρίως, της σύστασης αερίων της ατμόσφαιρας. Σχεδόν όλο το οξυγόνο στην ατμόσφαιρα της γης είναι βιογενούς προέλευσης.

Τα κύρια χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος εδάφους-αέρα είναι το μεγάλο εύρος μεταβολών των περιβαλλοντικών παραγόντων, η ετερογένεια του περιβάλλοντος, η δράση των βαρυτικών δυνάμεων και η χαμηλή πυκνότητα αέρα. Ένα σύμπλεγμα φυσικογεωγραφικών και κλιματικών παραγόντων χαρακτηριστικών μιας συγκεκριμένης φυσικής ζώνης οδηγεί στον εξελικτικό σχηματισμό μορφοφυσιολογικών προσαρμογών των οργανισμών στη ζωή σε αυτές τις συνθήκες, μια ποικιλία μορφών ζωής.

Ο ατμοσφαιρικός αέρας χαρακτηρίζεται από χαμηλή και μεταβλητή υγρασία. Αυτή η περίσταση περιόρισε σε μεγάλο βαθμό (περιόρισε) τις δυνατότητες κυριαρχίας του περιβάλλοντος εδάφους-αέρα και κατεύθυνε επίσης την εξέλιξη του μεταβολισμού νερού-αλατιού και τη δομή των αναπνευστικών οργάνων.

Σύνθεση αέρα.Ένας από τους κύριους αβιοτικούς παράγοντες του επίγειου (αέρα) οικοτόπου είναι η σύνθεση του αέρα, ένα φυσικό μείγμα αερίων που αναπτύχθηκε κατά την εξέλιξη της Γης. Η σύνθεση του αέρα στη σύγχρονη ατμόσφαιρα βρίσκεται σε κατάσταση δυναμικής ισορροπίας, ανάλογα με τη ζωτική δραστηριότητα των ζωντανών οργανισμών και τα γεωχημικά φαινόμενα σε παγκόσμια κλίμακα.

Ο αέρας, χωρίς υγρασία και αιωρούμενα σωματίδια, έχει σχεδόν την ίδια σύνθεση στο επίπεδο της θάλασσας σε όλες τις περιοχές του πλανήτη, καθώς και κατά τη διάρκεια της ημέρας και σε διαφορετικές περιόδους του έτους. Ωστόσο, σε διαφορετικές εποχές της ύπαρξης του πλανήτη, η σύνθεση του αέρα ήταν διαφορετική. Πιστεύεται ότι η περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα και οξυγόνο άλλαξε περισσότερο (Εικ. 3.7). Ο ρόλος του οξυγόνου και του διοξειδίου του άνθρακα φαίνεται αναλυτικά στην Ενότητα. 2.2.

Το άζωτο, που υπάρχει στον ατμοσφαιρικό αέρα στη μεγαλύτερη ποσότητα, σε αέρια κατάσταση, είναι ουδέτερο για τη συντριπτική πλειοψηφία των οργανισμών, ιδιαίτερα των ζώων. Μόνο για έναν αριθμό μικροοργανισμών (οζίδια, αζωτοβακτηρίδια, γαλαζοπράσινα φύκια κ.λπ.) το άζωτο του αέρα χρησιμεύει ως ζωτικός παράγοντας δραστηριότητας. Αυτοί οι μικροοργανισμοί αφομοιώνουν το μοριακό άζωτο και μετά το θάνατο και την ανοργανοποίηση, παρέχουν στα ανώτερα φυτά προσβάσιμες μορφές αυτού του χημικού στοιχείου.

Η παρουσία στον αέρα άλλων αερίων ουσιών ή αερολυμάτων (στερεά ή υγρά σωματίδια αιωρούμενα στον αέρα) σε οποιεσδήποτε αξιοσημείωτες ποσότητες αλλάζει τις συνήθεις περιβαλλοντικές συνθήκες και επηρεάζει τους ζωντανούς οργανισμούς.

2.2. Προσαρμογές των χερσαίων οργανισμών στο περιβάλλον

Αεροπλαγκτόν (ανεμοχωρία).

Φυτά:επικονίαση ανέμου, δομή στελέχους, σχήματα λεπίδων φύλλων, τύποι ταξιανθιών, χρώμα, μέγεθος.

Σχηματισμός μορφών σημαίας δέντρων. Ριζικό σύστημα.

Των ζώων:αναπνοή, σχήμα σώματος, έντερο, αντιδράσεις συμπεριφοράς.

Το έδαφος ως μέσο

Το έδαφος είναι το αποτέλεσμα της δραστηριότητας των ζωντανών οργανισμών. Οι οργανισμοί που κατοικούσαν στο περιβάλλον εδάφους-αέρα οδήγησαν στην ανάδειξη του εδάφους ως μοναδικού οικοτόπου. Το έδαφος είναι ένα πολύπλοκο σύστημα που περιλαμβάνει μια στερεή φάση (ορυκτά σωματίδια), μια υγρή φάση (υγρασία του εδάφους) και μια αέρια φάση. Η σχέση μεταξύ αυτών των τριών φάσεων καθορίζει τα χαρακτηριστικά του εδάφους ως περιβάλλοντος διαβίωσης.

Ένα σημαντικό χαρακτηριστικό του εδάφους είναι επίσης η παρουσία ορισμένης ποσότητας οργανικής ουσίας. Σχηματίζεται ως αποτέλεσμα του θανάτου των οργανισμών και αποτελεί μέρος των εκκρίσεών τους (εκκρίσεις).

Οι συνθήκες του εδαφικού οικοτόπου καθορίζουν τέτοιες ιδιότητες του εδάφους όπως ο αερισμός του (δηλαδή ο κορεσμός του αέρα), η υγρασία (παρουσία υγρασίας), η θερμική ικανότητα και το θερμικό καθεστώς (ημερήσιες, εποχιακές, ετήσιες διακυμάνσεις θερμοκρασίας). Το θερμικό καθεστώς, σε σύγκριση με το περιβάλλον εδάφους-αέρα, είναι πιο συντηρητικό, ειδικά σε μεγάλα βάθη. Γενικά, το έδαφος έχει αρκετά σταθερές συνθήκες διαβίωσης.

Οι κάθετες διαφορές είναι επίσης χαρακτηριστικές για άλλες ιδιότητες του εδάφους, για παράδειγμα, η διείσδυση του φωτός εξαρτάται φυσικά από το βάθος.

Πολλοί συγγραφείς σημειώνουν την ενδιάμεση θέση του εδαφικού περιβάλλοντος της ζωής μεταξύ του υδάτινου και του εδάφους-αέρα. Το έδαφος μπορεί να φιλοξενεί οργανισμούς που έχουν τόσο υδρόβια όσο και αερομεταφερόμενη αναπνοή. Κάθετη κλίσηΗ διείσδυση του φωτός στο έδαφος είναι ακόμη πιο έντονη από ό,τι στο νερό. Οι μικροοργανισμοί βρίσκονται σε όλο το πάχος του εδάφους και τα φυτά (κυρίως ριζικά συστήματα) συνδέονται με εξωτερικούς ορίζοντες.

Οι οργανισμοί του εδάφους χαρακτηρίζονται από συγκεκριμένα όργανα και τύπους κίνησης (άκρα τρυπήματος στα θηλαστικά, ικανότητα αλλαγής του πάχους του σώματος, παρουσία εξειδικευμένων καψουλών κεφαλής σε ορισμένα είδη). σχήμα σώματος (στρογγυλό, ηφαιστειακό, σε σχήμα σκουληκιού). ανθεκτικά και εύκαμπτα καλύμματα. μείωση των ματιών και εξαφάνιση των χρωστικών. Μεταξύ των κατοίκων του εδάφους, η σαπροφαγία είναι ευρέως ανεπτυγμένη - τρώγοντας πτώματα άλλων ζώων, σάπια υπολείμματα κ.λπ.

Σύνθεση εδάφους.Το έδαφος είναι ένα στρώμα ουσιών που βρίσκεται στην επιφάνεια του φλοιού της γης. Είναι προϊόν του φυσικού, χημικού και βιολογικού μετασχηματισμού των πετρωμάτων (Εικ. 3.8) και είναι ένα τριφασικό μέσο, που περιλαμβάνει στερεά, υγρά και αέρια συστατικά στις ακόλουθες αναλογίες (σε%):

ορυκτής βάσης είναι συνήθως 50-60% του γενική σύνθεση

οργανική ύλη.......................... έως 10

νερό................................................. ..... 25-35

αέρας................................................. .15-25

Στην περίπτωση αυτή, το έδαφος θεωρείται μεταξύ άλλων αβιοτικών παραγόντων, αν και στην πραγματικότητα είναι ο σημαντικότερος κρίκος που συνδέει αβιοτικούς και βιοτικούς παράγοντες του περιβάλλοντος.

Ανόργανη ανόργανη σύνθεση p.o. Τα πετρώματα καταστρέφονται σταδιακά υπό την επίδραση χημικών και φυσικών παραγόντων του φυσικού περιβάλλοντος. Τα μέρη που προκύπτουν ποικίλλουν σε μέγεθος - από ογκόλιθους και πέτρες έως μεγάλους κόκκους άμμου και μικροσκοπικά σωματίδια πηλού. Οι μηχανικές και χημικές ιδιότητες του εδάφους εξαρτώνται κυρίως από το λεπτό έδαφος (σωματίδια μικρότερα από 2 mm), το οποίο συνήθως χωρίζεται ανάλογα με το μέγεθος 8 (σε μικρά) στα ακόλουθα συστήματα:

άμμος.......................................... 5 = 60-2000

λάσπη (μερικές φορές ονομάζεται "σκόνη") 5 = 2-60

πηλός.. ".............................................. 8 λιγότερο από 2

Η δομή του εδάφους καθορίζεται από τη σχετική περιεκτικότητα σε άμμο, λάσπη και άργιλο σε αυτό και συνήθως απεικονίζεται με ένα διάγραμμα - το «τρίγωνο της δομής του εδάφους» (Εικ. 3.9).

Η σημασία της δομής του εδάφους γίνεται σαφής όταν συγκρίνουμε τις ιδιότητες της καθαρής άμμου και αργίλου. Ως «ιδανικό» έδαφος θεωρείται αυτό που περιέχει ίσες ποσότητες αργίλου και άμμου σε συνδυασμό με σωματίδια ενδιάμεσων μεγεθών. Σε αυτή την περίπτωση, σχηματίζεται μια πορώδης, κοκκώδης δομή. Τα αντίστοιχα εδάφη λέγονται αργιλώδης.Έχουν τα πλεονεκτήματα των δύο ακραίων τύπων εδάφους χωρίς τα μειονεκτήματά τους. Τα περισσότερα από τα ορυκτά συστατικά αντιπροσωπεύονται στο έδαφος από κρυσταλλικές δομές. Η άμμος και η λάσπη αποτελούνται κυρίως από ένα αδρανές ορυκτό, τον χαλαζία (SiO2), που ονομάζεται πυρίτιο.

Τα ορυκτά αργίλου βρίσκονται κυρίως με τη μορφή μικροσκοπικών επίπεδων κρυστάλλων, συχνά εξαγωνικού σχήματος, που αποτελούνται από στρώματα υδροξειδίου του αργιλίου ή αλουμίνας (Al 2 O 3) και στρώματα πυριτικών (ενώσεις πυριτικών ιόντων SiO^" με κατιόντα, για παράδειγμα, αλουμίνιο Al 3+ ή σίδηρος Fe 3+, Fe 2+). Η ειδική επιφάνεια των κρυστάλλων είναι πολύ μεγάλη και ανέρχεται σε 5-800 m 2 ανά 1 g αργίλου, γεγονός που συμβάλλει στη συγκράτηση του νερού και ΘΡΕΠΤΙΚΕΣ ουσιεςστο χώμα.

Γενικά, πιστεύεται ότι πάνω από το 50% της ορυκτής σύνθεσης του εδάφους είναι πυρίτιο (SiO 2), 1-25% είναι αλουμίνα (A1 2 O 3), 1-10% είναι οξείδια σιδήρου (Fe 3 O 4). , 0,1-5 % - οξείδια μαγνησίου, καλίου, φωσφόρου, ασβεστίου (MgO, K 2 O, P 2 O 3, CaO). ΣΕ γεωργίαΤα εδάφη χωρίζονται σε βαριά (πηλό) και ελαφριά (άμμο), γεγονός που αντανακλά την ποσότητα της προσπάθειας που απαιτείται για την καλλιέργεια του εδάφους με γεωργικά εργαλεία. Στην ενότητα θα παρουσιαστούν ορισμένα πρόσθετα χαρακτηριστικά της ορυκτής σύνθεσης του εδάφους. 7.2.4.

Η συνολική ποσότητα νερού που μπορεί να συγκρατηθεί από το έδαφος αποτελείται από βαρυτικό, φυσικά δεσμευμένο, τριχοειδή, χημικά δεσμευμένο και ατμό (Εικόνα 3.10).

Νερό βαρύτηταςμπορεί ελεύθερα να διαρρεύσει μέσω του εδάφους, φτάνοντας στο επίπεδο των υπόγειων υδάτων, γεγονός που οδηγεί στην έκπλυση διαφόρων θρεπτικών ουσιών.

Φυσικά δεσμευμένο (υγροσκοπικό) νερόπροσροφάται σε σωματίδια του εδάφους με τη μορφή λεπτής, σφιχτά συνδεδεμένης μεμβράνης. Η ποσότητα του εξαρτάται από την περιεκτικότητα σε στερεά σωματίδια. Στα αργιλώδη εδάφη υπάρχει πολύ περισσότερο τέτοιο νερό (περίπου 15% του βάρους του εδάφους) από ότι στα αμμώδη εδάφη (περίπου 0,5%). Το υγροσκοπικό νερό είναι το λιγότερο προσιτό στα φυτά. Τριχοειδές νερόσυγκρατούνται γύρω από τα σωματίδια του εδάφους από δυνάμεις επιφανειακής τάσης. Με την παρουσία στενών πόρων ή καναλιών, το τριχοειδές νερό μπορεί να ανέβει προς τα πάνω από το επίπεδο των υπόγειων υδάτων, παίζοντας κεντρικό ρόλο στην τακτική παροχή υγρασίας στα φυτά. Οι άργιλοι συγκρατούν περισσότερο τριχοειδές νερό από την άμμο.

Χημικά δεσμευμένο νερό και ατμόςπρακτικά απρόσιτο στο ριζικό σύστημα του φυτού.

Σε σύγκριση με τη σύνθεση του ατμοσφαιρικού αέρα, λόγω της αναπνοής των οργανισμών με βάθος, η περιεκτικότητα σε οξυγόνο μειώνεται (έως και 10%) και η συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα αυξάνεται (φτάνοντας το 19%). Κατά τη διάρκεια ενός έτους και μιας ημέρας, η σύνθεση του αέρα του εδάφους αλλάζει πολύ. Ωστόσο, ο αέρας του εδάφους ανανεώνεται συνεχώς και αναπληρώνεται από τον ατμοσφαιρικό αέρα.

Η υπερχείλιση προκαλεί μετατόπιση του αέρα από το νερό και οι συνθήκες γίνονται αναερόβιες. Δεδομένου ότι οι μικροοργανισμοί και οι ρίζες των φυτών συνεχίζουν να απελευθερώνουν CO 2, το οποίο σχηματίζει H 2 CO 3 με το νερό, η ανανέωση του χούμου επιβραδύνεται και τα χουμικά οξέα συσσωρεύονται. Όλα αυτά αυξάνουν την οξύτητα του εδάφους, η οποία, μαζί με την εξάντληση των αποθεμάτων οξυγόνου, επηρεάζει αρνητικά τους μικροοργανισμούς του εδάφους. Οι παρατεταμένες αναερόβιες συνθήκες οδηγούν σε θάνατο του φυτού.

Η γκρίζα απόχρωση που χαρακτηρίζει τα εδάφη των υγροτόπων δίνεται από τη μειωμένη μορφή του σιδήρου (Fe 2+), ενώ η οξειδωμένη μορφή (Fe 3+) χρωματίζει το έδαφος κίτρινο, κόκκινο και καφέ.

Ζωή του εδάφους.

Με βάση τον βαθμό σύνδεσης με το έδαφος ως βιότοπο, τα ζώα ομαδοποιούνται σε οικολογικές ομάδες:

Geobionts- κατοίκους του εδάφους, οι οποίοι χωρίζονται σε:

Rhizobionts - ζώα που σχετίζονται με ρίζες.

saprobionts – κάτοικοι οργανικής ύλης σε αποσύνθεση.

coprobionts – ασπόνδυλα – κάτοικοι κοπριάς.

bothrobionts – κάτοικοι λαγούμι?

Τα πλανόφιλα είναι ζώα που μετακινούνται συχνά.

Γεωφίλοι- ζώα, μέρος του κύκλου ανάπτυξης λαμβάνει χώρα απαραίτητα στο έδαφος. (ακρίδες, κουνούπια, πλήθος σκαθαριών, υμενόπτερα)

Γεόξενες– Ζώα που επισκέπτονται το έδαφος για προσωρινό καταφύγιο, καταφύγιο.

Τα ζώα που ζουν στο έδαφος το χρησιμοποιούν με διαφορετικούς τρόπους. Τα μικρά -πρωτόζωα, rotifers, gastrociliformes- ζουν σε ένα φιλμ νερού που τυλίγει τα σωματίδια του εδάφους. Αυτό geohydrobionts. Είναι μικρά, πεπλατυσμένα ή επιμήκη. Αναπνέουν οξυγόνο διαλυμένο στο νερό· με έλλειψη υγρασίας, χαρακτηρίζονται από ταραχή, εκκένωση και σχηματισμό κουκουλιών. Οι υπόλοιποι κάτοικοι αναπνέουν οξυγόνο από τον αέρα - αυτό είναι geoatmobilts.

Τα ζώα του εδάφους χωρίζονται σε ομάδες ανάλογα με το μέγεθος:

νανοπανίδα – ζώα μεγέθους έως 0,2 mm. μικροπανίδα - ζώα μεγέθους 0,1-1,0 mm, μικροοργανισμοί του εδάφους, βακτήρια, μύκητες, πρωτόζωα (μικροδεξαμενές)

μεσοπανίδα - μεγαλύτερη από 1,0 mm. ; νηματώδεις, μικρές προνύμφες εντόμων, ακάρεα, ελατήρια.

Μακροπανίδα - από 2 έως 20 mm προνύμφες εντόμων, σαρανταποδαρούσες, ενχυτραΐδες, γαιοσκώληκες.

μεγαπανίδα – σπονδυλωτά: γριούλες.

λαγούμια ζώων.

Οι πιο τυπικοί κάτοικοι του εδάφους είναι: πρωτόζωα, νηματώδεις, γαιοσκώληκες, εγχυτραΐδες, γυμνοί γυμνοσάλιαγκες και άλλα γαστερόποδα, ακάρεα και αράχνες, χιλιόποδα (δίποδα και λαβιόποδα), έντομα - ενήλικα και οι προνύμφες τους (τάξεις ελατηριοουρές, δίουρες, τρίχες δίπτερα, κολεόπτερα, υμενόπτερα κ.λπ.). Οι παιδοβιόντιοι έχουν αναπτύξει διάφορες προσαρμογές στη ζωή στο έδαφος, τόσο μέσα εξωτερική δομή, και στο εσωτερικό.

Κίνηση.Τα γεωϋδροβιόντα έχουν τις ίδιες προσαρμογές στην κίνηση με τους υδρόβιους κατοίκους. Τα γεωατμοκίνητα κινούνται κατά μήκος φυσικών πηγαδιών και κάνουν τα ίδια περάσματα. Η κίνηση των μικρών ζώων σε φρεάτια δεν διαφέρει από την κίνηση στην επιφάνεια του υποστρώματος. Το μειονέκτημα του τρόπου ζωής του borewell είναι η υψηλή ευαισθησία τους στην ξήρανση του υποστρώματος και η εξάρτηση από τις φυσικές ιδιότητες του εδάφους. Σε πυκνά και βραχώδη εδάφη ο αριθμός τους είναι μικρός. Αυτή η μέθοδος κίνησης είναι χαρακτηριστική για τα μικρά αρθρόποδα. Τα περάσματα γίνονται από ζώα είτε με σπρώξιμο σωματιδίων του εδάφους (σκουλήκια, προνύμφες δίπτερων) είτε με άλεση του εδάφους (τυπικό για τις προνύμφες πολλών ειδών εντόμων). Τα ζώα της δεύτερης ομάδας έχουν συχνά συσκευές για το ξύσιμο του εδάφους.

Οι μορφοφυσιολογικές προσαρμογές στη ζωή στο έδαφος είναι: απώλεια χρωστικής και όρασης σε κατοίκους βαθέων εδαφών. απουσία επικυτίου ή παρουσία του σε ορισμένες περιοχές του σώματος. για πολλούς (γαιοσκώληκες, enchytraeids) ένα αντιοικονομικό σύστημα για την απομάκρυνση των μεταβολικών προϊόντων από το σώμα. διάφορες επιλογές για εξωτερική-εσωτερική λίπανση σε έναν αριθμό κατοίκων. για σκουλήκια - αναπνοή σε όλη την επιφάνεια του σώματος.

Οι οικολογικές προσαρμογές εκδηλώνονται με την επιλογή των καταλληλότερων συνθηκών διαβίωσης. Η επιλογή των οικοτόπων πραγματοποιείται μέσω κάθετων μεταναστεύσεων κατά μήκος του προφίλ του εδάφους, αλλάζοντας ενδιαιτήματα.