إيجابيات وسلبيات بيئة الهواء الأرضي. بيئة الحياة الأرضية والجوية

بيئة الأرض والجو - وسيط يتكون من الهواء مما يفسر اسمه. عادة ما يتم تمييزها على النحو التالي:

  • لا يقدم الهواء أي مقاومة تقريبًا ، لذا فإن قشرة الكائنات الحية عادة ما تكون غير مبسطة.
  • نسبة عالية من الأكسجين في الهواء.
  • هناك مناخ وفصول.
  • أقرب إلى الأرض ، تكون درجة حرارة الهواء أعلى ، لذلك تعيش معظم الأنواع في السهول.
  • يفتقر الغلاف الجوي إلى المياه اللازمة للحياة ، لذلك تستقر الكائنات الحية بالقرب من الأنهار والمسطحات المائية الأخرى.
  • تستخدم النباتات التي لها جذور المعادن الموجودة في التربة وتوجد جزئيًا في بيئة التربة.
  • تم تسجيل أدنى درجة حرارة في القارة القطبية الجنوبية ، والتي كانت - 89 درجة مئوية ، والحد الأقصى + 59 درجة مئوية.
  • تتوزع البيئة البيولوجية من 2 كم تحت مستوى سطح البحر إلى 10 كم فوق مستوى سطح البحر.

في سياق التطور ، تم إتقان هذه البيئة في وقت متأخر عن الماء. خصوصيتها تكمن في حقيقة أنها الغازيلذلك فهي تتميز بانخفاض:

  • رطوبة
  • الكثافة والضغط
  • نسبة عالية من الأكسجين.

في سياق التطور ، طورت الكائنات الحية التعديلات التشريحية والصرفية والفسيولوجية والسلوكية وغيرها من التعديلات الضرورية. تتحرك الحيوانات في بيئة الأرض والجو على التربة أو عبر الهواء (الطيور ، الحشرات). نتيجة لذلك ، الحيوانات لديها الرئتين والقصبة الهوائية، أي الأعضاء التي يمتص بها سكان الأرض الأكسجين مباشرة من الهواء. تلقى تطورا قويا أعضاء الهيكل العظمي، توفير استقلالية الحركة على الأرض ودعم الجسم بجميع أعضائه في ظروف كثافة منخفضة من الوسط ، آلاف المرات أقل من الماء.

العوامل البيئيةفي بيئة الأرض والجو تختلف عن الموائل الأخرى:

  • شدة ضوء عالية
  • تقلبات كبيرة في درجة الحرارة والرطوبة ،
  • ارتباط جميع العوامل بالموقع الجغرافي ،
  • تغيير المواسم ووقت النهار.

يرتبط تأثيرها على الكائنات الحية ارتباطًا وثيقًا بحركة الهواء والموقع بالنسبة للبحار والمحيطات ويختلف تمامًا عن تأثيرها في البيئة المائية ، ففي بيئة اليابسة والجو ، يوجد ما يكفي من الضوء والهواء. ومع ذلك ، فإن الرطوبة ودرجة الحرارة متغيرة للغاية. المناطق المستنقعية لديها كمية زائدة من الرطوبة ، في السهوب أقل بكثير. يمكن ملاحظة التقلبات اليومية والموسمية في درجات الحرارة.

تكيفات الكائنات الحية في ظروف درجات الحرارة والرطوبة المختلفة.المزيد من التكيفات من الكائنات الحية على الأرض - وترتبط البيئة الجوية درجة حرارة الهواء والرطوبة. تختبئ حيوانات السهوب (عناكب العقرب ، الرتيلاء والكاراكورت ، السناجب الأرضية ، فئران الحقل) من الحرارة في المنك. في الحيوانات ، التكيف مع الحرارة هو إطلاق العرق.

مع بداية الطقس البارد ، تطير الطيور بعيدًا إلى الأراضي الدافئة ، بحيث تعود في الربيع إلى المكان الذي ولدت فيه والمكان الذي ستلد فيه.

سمة من سمات الأرض - بيئة الهواء في المناطق الجنوبية هو عدم كفاية كمية الرطوبة. يجب أن تكون حيوانات الصحراء قادرة على الحفاظ على مياهها من أجل البقاء على قيد الحياة لفترات طويلة عندما يكون الطعام شحيحًا. عادة ما تتمكن الحيوانات العاشبة من القيام بذلك عن طريق تخزين الرطوبة المتاحة في السيقان والبذور التي تأكلها. تحصل الحيوانات آكلة اللحوم على الماء من اللحم الرطب لفريستها. كلا النوعين من الحيوانات لهما كلى فعالة للغاية تحافظ على كل قطرة من الرطوبة ونادرًا ما تحتاج إلى الشرب. أيضًا ، يجب أن تكون حيوانات الصحراء قادرة على حماية نفسها من الحرارة الشديدة أثناء النهار والبرد القارس في الليل. يمكن للحيوانات الصغيرة القيام بذلك عن طريق الاختباء في شقوق الصخور أو الحفر في الرمال. طورت العديد من الحيوانات غلافًا خارجيًا لا يمكن اختراقه ، ليس من أجل الحماية ، ولكن لتقليل فقد الرطوبة من أجسامها.

تكيف الكائنات الحية مع الحركة في الأرض - بيئة الهواء. بالنسبة للعديد من حيوانات الأرض - بيئة الهواء ، من المهم التحرك على سطح الأرض أو في الهواء. للقيام بذلك ، طوروا تكيفات معينة وأطرافهم لها بنية مختلفة. تكيف البعض للجري (الذئب ، الحصان) ، والثاني - للقفز (الكنغر ، الجربوع ، الحصان) ، والبعض الآخر - للطيران (الطيور ، الخفافيش ، الحشرات). الثعابين والأفاعي ليس لها أطراف إطلاقاً ، لذا فهي تتحرك بتقوس أجسادها.

تكيف عدد أقل بكثير من الكائنات الحية مع الحياة في أعالي الجبال ، نظرًا لقلة التربة والرطوبة والهواء ، وهناك صعوبات في الحركة. ومع ذلك ، فإن بعض الحيوانات ، مثل الماعز الجبلي ، قادرة على التحرك عموديًا تقريبًا لأعلى ولأسفل إذا كان هناك نتوء طفيف. لذلك ، يمكنهم العيش في أعالي الجبال.

تكيف الحيوانات مع عامل إضاءة بيئة الحياة الأرضية والجوية هيكل وحجم العيون. تمتلك معظم حيوانات هذه البيئة أعضاء متطورة للرؤية. لذلك ، يرى الصقر من ارتفاع طيرانه فأرًا يجري عبر الحقل.

بيئة الأرض والجو- هذا هو سطح الكوكب بأكمله ، وهو محدود بسطح صلب. تعيش الحيوانات والنباتات والفطريات وما إلى ذلك في بيئة الأرض والجو.

الخصائص العامة. في سياق التطور ، تم إتقان بيئة الأرض والجو في وقت متأخر جدًا عن الماء. تطلبت الحياة على الأرض مثل هذه التعديلات التي أصبحت ممكنة فقط مع مستوى عالٍ نسبيًا من التنظيم لكل من النباتات والحيوانات. من سمات بيئة الحياة الأرضية والجوية أن الكائنات الحية التي تعيش هنا محاطة بالهواء وبيئة غازية تتميز بانخفاض الرطوبة والكثافة والضغط ومحتوى الأكسجين العالي. كقاعدة عامة ، تتحرك الحيوانات في هذه البيئة على طول التربة (الركيزة الصلبة) ، وتتأصل النباتات فيها.

في البيئة الأرضية والجوية ، تتمتع العوامل البيئية التشغيلية بعدد من السمات المميزة: كثافة إضاءة أعلى مقارنة بالبيئات الأخرى ، وتقلبات كبيرة في درجات الحرارة ، وتغيرات في الرطوبة حسب الموقع الجغرافي ، والموسم ، والوقت من اليوم. يرتبط تأثير العوامل المذكورة أعلاه ارتباطًا وثيقًا بحركة الكتل الهوائية - الرياح. في عملية التطور ، طورت الكائنات الحية في البيئة الأرضية والجوية تكيفات تشريحية وصرفية وفسيولوجية وسلوكية مميزة وتكييفات أخرى. على سبيل المثال ، ظهرت أعضاء توفر الامتصاص المباشر للأكسجين الجوي أثناء التنفس (الرئتين والقصبة الهوائية للحيوانات ، وثغور النباتات). شهدت التكوينات الهيكلية (الهيكل العظمي للحيوانات ، والأنسجة الميكانيكية والداعمة للنباتات) التي تدعم الجسم في ظل ظروف كثافة منخفضة من الوسط تطوراً قوياً. تم تطوير تكيفات للحماية من العوامل الضارة ، مثل تواتر دورات الحياة وإيقاعها ، والهيكل المعقد للأغطية ، وآليات التنظيم الحراري ، وما إلى ذلك. تم تطويرها بحثًا عن الطعام والبذور المحمولة جواً والفواكه وحبوب اللقاح للنباتات والحيوانات الطائرة.

كثافة الهواء- كتلة غاز الغلاف الجوي للأرض لكل وحدة حجم أو كتلة الهواء المحددة في الظروف الطبيعية. إن قيمة كثافة الهواء هي دالة على ارتفاع القياسات ودرجة حرارتها ورطوبتها. تعتبر القيمة القياسية بشكل عام 1.225 كجم م 3 ، وهو ما يتوافق مع كثافة الهواء الجاف عند 15 درجة مئوية عند مستوى سطح البحر.

تكوين الغاز في الهواء، كما نوقش سابقًا ، في الطبقة السطحية للغلاف الجوي يكون متجانسًا إلى حد ما (أكسجين - 20.9٪ ، نيتروجين - 78.1٪ ، غازات ملغ - 1٪ ، ثاني أكسيد الكربون - 0.03٪ من حيث الحجم) نظرًا لقدرته العالية على الانتشار والثابت الاختلاط بالحمل الحراري وتيارات الرياح. في الوقت نفسه ، غالبًا ما يكون للشوائب المختلفة للجزيئات الغازية والقطيرة والسائلة والغبار (الصلبة) التي تدخل الغلاف الجوي من مصادر محلية أهمية بيئية كبيرة.



الأكسجين ، بسبب محتواه العالي باستمرار في الهواء ، ليس عاملاً يحد من الحياة في البيئة الأرضية. ساهم محتوى الأكسجين العالي في زيادة التمثيل الغذائي للكائنات الأرضية ، وعلى أساس الكفاءة العالية للعمليات المؤكسدة ، نشأت الحرارة المتجانسة للحيوانات. فقط في الأماكن ، في ظل ظروف محددة ، يحدث نقص مؤقت في الأكسجين ، على سبيل المثال ، في بقايا النباتات المتحللة ، ومخزونات الحبوب ، والدقيق ، إلخ.

في بعض مناطق الطبقة السطحية من الهواء ، يمكن أن يختلف محتوى ثاني أكسيد الكربون في حدود كبيرة إلى حد ما. لذلك ، في حالة عدم وجود الرياح في المراكز الصناعية والمدن الكبيرة ، يمكن أن يزيد تركيزها عشرة أضعاف.

تغييرات يومية منتظمة في محتوى حمض الكربونيك في الطبقات السطحية ، بسبب إيقاع البناء الضوئي للنبات.


في سياق التطور ، تم إتقان هذه البيئة في وقت متأخر عن الماء. تكمن خصوصيته في حقيقة أنه غازي ، لذلك يتميز بانخفاض الرطوبة والكثافة والضغط ومحتوى الأكسجين العالي. في سياق التطور ، طورت الكائنات الحية التعديلات التشريحية والصرفية والفسيولوجية والسلوكية وغيرها من التعديلات الضرورية. تتحرك الحيوانات في بيئة الأرض والجو عبر التربة أو عبر الهواء (الطيور والحشرات) ، وتتأصل النباتات في التربة. في هذا الصدد ، تمتلك الحيوانات الرئتين والقصبة الهوائية ، والنباتات لديها جهاز ثغري ، أي أعضاء يمتص من خلالها سكان الأرض الأكسجين مباشرة من الهواء. إن أعضاء الهيكل العظمي ، التي توفر استقلالية الحركة على الأرض وتدعم الجسم بجميع أعضائه في ظروف كثافة منخفضة من الوسط ، أقل بآلاف المرات من الماء ، قد تلقت تطورًا قويًا. تختلف العوامل البيئية في البيئة الأرضية والجوية عن الموائل الأخرى في شدة الضوء العالية ، والتقلبات الكبيرة في درجة حرارة الهواء والرطوبة ، وارتباط جميع العوامل بالموقع الجغرافي ، وتغير فصول السنة والوقت من اليوم. يرتبط تأثيرها على الكائنات الحية ارتباطًا وثيقًا بحركة الهواء والموقع بالنسبة للبحار والمحيطات ويختلف تمامًا عن التأثير في البيئة المائية (الجدول 1).

الجدول 1. ظروف الموائل للكائنات الحية في الهواء والماء (وفقًا لـ D.F Mordukhai-Boltovsky ، 1974)

الظروف المعيشية (عوامل) أهمية شروط الكائنات الحية
بيئة الهواء البيئة المائية
رطوبة مهم جدًا (غالبًا ما يكون قليل العرض) لا تحتوي (دائما في الزائدة)
كثافة طفيفة (باستثناء التربة) كبير بالمقارنة مع دوره لسكان الهواء
ضغط تقريبا لا كبير (يمكن أن يصل إلى 1000 الغلاف الجوي)
درجة حرارة كبير (يتقلب ضمن حدود واسعة جدًا - من -80 إلى + 100 درجة مئوية وأكثر) أقل من القيمة بالنسبة لسكان الهواء (تتقلب أقل بكثير ، عادة من -2 إلى + 40 درجة مئوية)
الأكسجين طفيفة (في الغالب زائدة) أساسي (غالبًا ما يكون قليل العرض)
المواد الصلبة العالقة غير مهم؛ لا يستخدم للطعام (المعدني بشكل رئيسي) هام (مصدر غذائي ، خاصة المواد العضوية)
يذوب في البيئة إلى حد ما (ذات صلة فقط بمحاليل التربة) هام (مطلوب بكمية معينة)

طورت الحيوانات والنباتات البرية تكيفات أصلية خاصة بها مع العوامل البيئية الضارة: التركيب المعقد للجسم وتكامله ، وتواتر دورات الحياة وإيقاعها ، وآليات التنظيم الحراري ، وما إلى ذلك ، وقد تطور التنقل الهادف للحيوانات بحثًا عن الطعام والجراثيم التي تنقلها الرياح والبذور وحبوب اللقاح للنباتات وكذلك النباتات والحيوانات التي ترتبط حياتها بالكامل ببيئة الهواء. تم تشكيل علاقة وظيفية وموارد وميكانيكية وثيقة بشكل استثنائي مع التربة. العديد من التعديلات التي ناقشناها أعلاه كأمثلة في توصيف العوامل البيئية اللاأحيائية. لذلك لا معنى للتكرار الآن ، لأننا سنعود إليهم في تمارين عملية

التربة كموطن

الأرض هي الوحيدة من بين الكواكب التي بها تربة (Edasphere ، Pedosphere) - قشرة أرضية خاصة أعلى. تشكلت هذه القوقعة في وقت متوقع تاريخيًا - إنه نفس عمر الحياة على الأرض على هذا الكوكب. للمرة الأولى ، أجاب MV Lomonosov ("على طبقات الأرض") على سؤال حول أصل التربة: "... نشأت التربة من انحناء الأجسام الحيوانية والنباتية ... حسب طول الوقت ... ". و أنت العالم الروسي العظيم. أنت. كان Dokuchaev (1899: 16) أول من أطلق على التربة جسماً طبيعياً مستقلاً وأثبت أن التربة "... نفس الجسم الطبيعي والتاريخي المستقل مثل أي نبات أو حيوان أو أي معدن ... وظيفة النشاط التراكمي المتبادل للمناخ في منطقة معينة ، والكائنات الحية النباتية والحيوانية فيها ، وتضاريس البلد وعمره ... وأخيراً ، التربة التحتية ، أي الصخور الأصلية ... كل هذه التربة العوامل ، في جوهرها ، متكافئة تمامًا من حيث الحجم وتشارك بشكل متساوٍ في تكوين التربة الطبيعية ... ". ويعطي عالم التربة الحديث المعروف ن. أ. كاتشينسكي ("التربة ، خصائصها وحياتها" ، 1975) التعريف التالي للتربة: الهواء والماء) والكائنات الحية النباتية والحيوانية.

العناصر الهيكلية الرئيسية للتربة هي: القاعدة المعدنية والمواد العضوية والهواء والماء.

قاعدة معدنية (هيكل عظمي)(50-60٪ من إجمالي التربة) عبارة عن مادة غير عضوية تكونت نتيجة الصخور الجبلية الكامنة (الأصل ، المكونة للتربة) نتيجة التجوية. أحجام الجزيئات الهيكلية: من الصخور والأحجار إلى أصغر حبيبات الرمل وجزيئات الطمي. يتم تحديد الخصائص الفيزيائية والكيميائية للتربة بشكل أساسي من خلال تكوين الصخور الأم.

تعتمد نفاذية ومسامية التربة ، والتي تضمن دوران كل من الماء والهواء ، على نسبة الطين والرمل في التربة ، وحجم الشظايا. في المناخ المعتدل ، يكون مثاليًا إذا كانت التربة تتكون من كميات متساوية من الطين والرمل ، أي أنها طفيلية. في هذه الحالة ، لا تكون التربة مهددة إما بالتشبع بالمياه أو بالجفاف. كلاهما ضار بنفس القدر لكل من النباتات والحيوانات.

المواد العضوية- يتكون ما يصل إلى 10٪ من التربة من الكتلة الحيوية الميتة (الكتلة النباتية - فضلات الأوراق والفروع والجذور والجذوع الميتة وخرق العشب وكائنات الحيوانات النافقة) ، يتم سحقها ومعالجتها إلى دبال التربة بواسطة الكائنات الحية الدقيقة ومجموعات معينة من الحيوانات والنباتات. العناصر الأبسط التي تشكلت نتيجة تحلل المواد العضوية يتم استيعابها مرة أخرى بواسطة النباتات وتشارك في الدورة البيولوجية.

هواء(15-25٪) في التربة محتواة في التجاويف - المسام ، بين الجزيئات العضوية والمعدنية. في حالة عدم وجود (تربة طينية ثقيلة) أو ملء المسام بالماء (أثناء الفيضانات ، ذوبان الجليد الدائم) ، تتفاقم التهوية في التربة وتتطور الظروف اللاهوائية. في ظل هذه الظروف ، يتم منع العمليات الفسيولوجية للكائنات الحية التي تستهلك الأكسجين - الهوائية - ، كما أن تحلل المواد العضوية يكون بطيئًا. تتراكم تدريجيا ، فإنها تشكل الخث. تعتبر الاحتياطيات الكبيرة من الخث من سمات المستنقعات وغابات المستنقعات ومجتمعات التندرا. يتجلى تراكم الخث بشكل خاص في المناطق الشمالية ، حيث البرودة والتشبع بالمياه في التربة يحددان ويكمل كل منهما الآخر.

ماء(25-30٪) في التربة ممثلة بأربعة أنواع: الجاذبية ، والرطوبة (المربوطة) ، والشعري ، والبخار.

الجاذبية- المياه المتنقلة ، التي تشغل فجوات واسعة بين جزيئات التربة ، تتسرب تحت وزنها إلى مستوى المياه الجوفية. تمتصه النباتات بسهولة.

استرطابي ، أو ملزمة- يتم امتصاصه حول الجسيمات الغروية (الطين ، الكوارتز) من التربة ويتم الاحتفاظ به في شكل غشاء رقيق بسبب الروابط الهيدروجينية. يتم إطلاقها منها عند درجة حرارة عالية (102-105 درجة مئوية). لا يمكن الوصول إليه من النباتات ، ولا يتبخر. في التربة الطينية هذه المياه تصل إلى 15٪ ، في التربة الرملية - 5٪.

شعري- يقبع حول جزيئات التربة بقوة التوتر السطحي. من خلال المسام والقنوات الضيقة - الشعيرات الدموية ، ترتفع من مستوى المياه الجوفية أو تنحرف عن التجاويف بمياه الجاذبية. من الأفضل الاحتفاظ بها عن طريق التربة الطينية ، وتتبخر بسهولة. تمتصه النباتات بسهولة.

ضبابي- يحتل جميع المسام الخالية من الماء. يتبخر أولا.

هناك تبادل مستمر للتربة السطحية والمياه الجوفية ، كحلقة وصل في دورة المياه العامة في الطبيعة ، وتغيير السرعة والاتجاه حسب الموسم والظروف الجوية.

هيكل ملف التربة

بنية التربة غير متجانسة أفقياً وعمودياً. يعكس عدم التجانس الأفقي للتربة عدم التجانس في توزيع الصخور المكونة للتربة ، والموقع في التضاريس ، وخصائص المناخ ويتوافق مع توزيع الغطاء النباتي على الإقليم. يتميز كل نوع من عدم التجانس (نوع التربة) بعدم التجانس الرأسي الخاص به ، أو المظهر الجانبي للتربة ، والذي يتكون نتيجة الهجرة الرأسية للمياه والمواد العضوية والمعدنية. ملف التعريف هذا عبارة عن مجموعة من الطبقات أو الآفاق. تستمر جميع عمليات تكوين التربة في الملف الشخصي مع الاعتبار الإلزامي لتقسيمها إلى آفاق.

بغض النظر عن نوع التربة ، يتم تمييز ثلاثة آفاق رئيسية في ملفها الجانبي ، تختلف في الخصائص المورفولوجية والكيميائية فيما بينها وبين الآفاق المتشابهة في التربة الأخرى:

1. أفق تراكم الدبال أ.تتراكم وتحول المادة العضوية. بعد التحول ، يتم إخراج بعض العناصر من هذا الأفق بالماء إلى العناصر الأساسية.

هذا الأفق هو الأكثر تعقيدًا وأهمية لملف التربة بأكمله من حيث دوره البيولوجي. يتكون من فضلات الغابات - A0 ، التي تتكون من فضلات الأرض (مادة عضوية ميتة بدرجة ضعيفة من التحلل على سطح التربة). وفقًا لتكوين وسماكة القمامة ، يمكن للمرء أن يحكم على الوظائف البيئية لمجتمع النبات وأصله ومرحلة تطوره. يوجد أسفل القمامة أفق دبال داكن اللون - A1 ، يتكون من بقايا متحللة ومتحللة مختلفة من الكتلة النباتية والكتلة الحيوانية. تشارك الفقاريات (نباتات نباتية ، ورخويات ، وفطريات ، ومفترسات ، ومخلفات) في تدمير البقايا. مع تقدم عملية الطحن ، تدخل الجسيمات العضوية في الأفق السفلي التالي - الطوفان (A2). في ذلك ، يحدث التحلل الكيميائي للدبال إلى عناصر بسيطة.

2. الأفق الغريب أو الغريب ب. تترسب فيه المركبات التي تمت إزالتها من الأفق A وتحول إلى محاليل التربة ، وهي أحماض هيوميك وأملاحها التي تتفاعل مع قشرة التجوية ويتم استيعابها بواسطة جذور النبات.

3. الصخور الأصلية (الكامنة) (قشرة التجوية) ، أو الأفق C.من هذا الأفق - أيضًا بعد التحول - تمر المعادن إلى التربة.

بناءً على درجة التنقل والحجم ، يتم تجميع جميع حيوانات التربة في المجموعات البيئية الثلاث التالية:

نوع مجهري أو ميكروبيوتا(لا ينبغي الخلط بينه وبين مستوطن Primorye - نبات به ميكروبات متقاطعة!): الكائنات الحية التي تمثل رابطًا وسيطًا بين الكائنات الحية النباتية والحيوانية (البكتيريا ، الطحالب الخضراء والأزرق والأخضر ، الفطريات ، البروتوزوا). هذه كائنات مائية ، لكنها أصغر من تلك التي تعيش في الماء. إنهم يعيشون في مسام التربة المليئة بالمياه - الخزانات الصغيرة. الرابط الرئيسي في سلسلة الغذاء ديتريتال. يمكن أن تجف ، ومع استئناف الرطوبة الكافية ، فإنها تعود إلى الحياة مرة أخرى.

Mesobiotype ، أو mesobiota- مجموعة من الحشرات الصغيرة المتنقلة التي يتم استخلاصها بسهولة من التربة (الديدان الخيطية ، العث (Oribatei) ، اليرقات الصغيرة ، ذيل الربيع (Collembola) ، إلخ. كثيرة جدًا - تصل إلى ملايين الأفراد لكل م 2. تتغذى على المخلفات ، البكتيريا. يستخدمون التجاويف الطبيعية في التربة ، هم أنفسهم لا يحفرون ممراتهم الخاصة. عندما تنخفض الرطوبة ، يتعمقون. التكيف مع الجفاف: قشور واقية ، قشرة صلبة سميكة. "الفيضانات" تنتظر الميزوبيوتا في الأرض. فقاعات هواء التربة.

Macrobiotype أو macrobiota- الحشرات الكبيرة ، ديدان الأرض ، المفصليات المتنقلة التي تعيش بين القمامة والتربة ، والحيوانات الأخرى ، حتى الثدييات المختبئة (الشامات ، الزبابة). تسود ديدان الأرض (حتى 300 قطعة / م 2).

يتوافق كل نوع من أنواع التربة وكل أفق مع مجموعة الكائنات الحية الخاصة به التي تشارك في استخدام المواد العضوية - edaphon. التركيب الأكثر عددًا وتعقيدًا للكائنات الحية له الطبقات العليا - الطبقات العضوية (الشكل 4). يسكن الغريني فقط البكتيريا (بكتيريا الكبريت ، مثبتات النيتروجين) ، والتي لا تحتاج إلى أكسجين.

حسب درجة الارتباط بالبيئة في edaphone ، يتم تمييز ثلاث مجموعات:

Geobionts- سكان التربة الدائمون (ديدان الأرض (Lymbricidae) ، العديد من الحشرات الأولية عديمة الأجنحة (Apterigota)) ، من الثدييات ، والشامات ، والجرذان.

الجيوفيليون- الحيوانات التي يحدث فيها جزء من دورة التنمية في بيئة مختلفة وجزء في التربة. هذه هي غالبية الحشرات الطائرة (الجراد ، الخنافس ، البعوض حريش ، الدببة ، العديد من الفراشات). يمر البعض بمرحلة اليرقات في التربة ، بينما يمر البعض الآخر بمرحلة العذراء.

الجيوكسينات- الحيوانات التي تزور التربة أحيانًا كمأوى أو ملجأ. وتشمل هذه جميع الثدييات التي تعيش في الجحور ، والعديد من الحشرات (الصراصير (Blattodea) ، نصفي الأجنحة (Hemiptera) ، وبعض أنواع الخنافس).

مجموعة خاصة - psammophytes و psammophiles(الخنافس الرخامية ، النمل الأسود) ؛ تتكيف مع الرمال الرخوة في الصحاري. التكيف مع الحياة في بيئة متنقلة وجافة في النباتات (السكسول ، الأكاسيا الرملية ، الحشيش الرملي ، إلخ): جذور عرضية ، براعم كامنة على الجذور. يبدأ الأول في النمو عند النوم بالرمل ، والآخر عند نفخ الرمال. يتم حفظها من انجراف الرمال عن طريق النمو السريع وتقليل الأوراق. تتميز الثمار بالتقلب والربيع. الأغطية الرملية على الجذور ، وفلين اللحاء ، والجذور المتطورة بقوة تحمي من الجفاف. التكيف مع الحياة في بيئة متنقلة وجافة في الحيوانات (كما هو موضح أعلاه ، حيث تم النظر في الظروف الحرارية والرطبة): إنهم ينقبون في الرمال - يدفعونهم بعيدًا عن أجسامهم. في الحيوانات التي تختبئ الجحور ، تزحلق الكفوف - مع نمو ، مع خط شعري.

التربة هي وسيط وسيط بين الماء (ظروف درجة الحرارة ، محتوى أكسجين منخفض ، تشبع ببخار الماء ، وجود الماء والأملاح فيه) والهواء (تجاويف الهواء ، التغيرات المفاجئة في الرطوبة ودرجة الحرارة في الطبقات العليا). بالنسبة للعديد من المفصليات ، كانت التربة هي الوسيلة التي تمكنوا من خلالها من الانتقال من أسلوب حياة مائي إلى أسلوب حياة أرضي. المؤشرات الرئيسية لخصائص التربة ، التي تعكس قدرتها على أن تكون موطنًا للكائنات الحية ، هي النظام الحراري المائي والتهوية. أو الرطوبة ودرجة الحرارة وهيكل التربة. ترتبط المؤشرات الثلاثة ارتباطًا وثيقًا. مع زيادة الرطوبة ، تزداد الموصلية الحرارية وتزداد تهوية التربة سوءًا. كلما ارتفعت درجة الحرارة ، حدث المزيد من التبخر. ترتبط مفاهيم الجفاف الفيزيائي والفسيولوجي للتربة ارتباطًا مباشرًا بهذه المؤشرات.

الجفاف الفيزيائي حدث شائع أثناء فترات الجفاف في الغلاف الجوي ، بسبب الانخفاض الحاد في إمدادات المياه بسبب الغياب الطويل لهطول الأمطار.

في Primorye ، تعتبر هذه الفترات نموذجية لأواخر الربيع وتبرز بشكل خاص على منحدرات التعريضات الجنوبية. علاوة على ذلك ، مع نفس الوضع في التضاريس وظروف النمو المماثلة الأخرى ، كلما تم تطوير الغطاء النباتي بشكل أفضل ، كانت حالة الجفاف المادي أسرع. يعتبر الجفاف الفسيولوجي ظاهرة أكثر تعقيدًا ، ويرجع ذلك إلى الظروف البيئية المعاكسة. وهو يتألف من عدم القدرة الفسيولوجية على الوصول إلى الماء بكمية كافية وحتى مفرطة منه في التربة. كقاعدة عامة ، يصبح الوصول إلى الماء من الناحية الفسيولوجية غير ممكن في درجات الحرارة المنخفضة والملوحة العالية أو حموضة التربة ووجود المواد السامة ونقص الأكسجين. في الوقت نفسه ، يتعذر الوصول إلى العناصر الغذائية القابلة للذوبان في الماء مثل الفوسفور والكبريت والكالسيوم والبوتاسيوم وما إلى ذلك - غابات التايغا. هذا ما يفسر القمع الشديد للنباتات العليا فيها والتوزيع الواسع للأشنات والطحالب ، وخاصة الطحالب. واحدة من أهم التكيفات مع الظروف القاسية في edasphere هي التغذية الفطرية. ترتبط جميع الأشجار تقريبًا بالفطريات الفطرية. كل نوع من الأشجار له نوع خاص به من الفطريات المكونة للفطريات. بسبب الفطريات الفطرية ، يزداد السطح النشط لأنظمة الجذر ، ويتم امتصاص إفرازات الفطر بواسطة جذور النباتات العليا بسهولة.

كما قال V.V. Dokuchaev ، "... مناطق التربة هي أيضًا مناطق تاريخية طبيعية: أقرب صلة بين الكائنات الحية المناخية والتربة والحيوانية والنباتية واضحة هنا ...". يظهر هذا بوضوح في مثال غطاء التربة في مناطق الغابات في شمال وجنوب الشرق الأقصى.

من السمات المميزة للتربة في الشرق الأقصى ، والتي تتشكل في ظل ظروف الرياح الموسمية ، أي المناخ الرطب للغاية ، الغسل القوي للعناصر من الأفق الطريقي. لكن في المناطق الشمالية والجنوبية من المنطقة ، تختلف هذه العملية بسبب اختلاف الإمداد الحراري للموائل. يحدث تكوين التربة في أقصى الشمال في ظل ظروف موسم نمو قصير (لا يزيد عن 120 يومًا) ، وانتشار التربة الصقيعية. غالبًا ما يصاحب نقص الحرارة غمر التربة بالمياه ، وانخفاض النشاط الكيميائي للتجوية للصخور المكونة للتربة ، والتحلل البطيء للمواد العضوية. يتم قمع النشاط الحيوي للكائنات الدقيقة في التربة بشدة ، ويتم منع امتصاص العناصر الغذائية بواسطة جذور النباتات. نتيجة لذلك ، تتميز السينوز الشمالية بالإنتاجية المنخفضة - لا تتجاوز احتياطيات الأخشاب في الأنواع الرئيسية من غابات الصنوبر 150 م 2 / هكتار. في الوقت نفسه ، يسود تراكم المواد العضوية الميتة على تحللها ، ونتيجة لذلك تتشكل آفاق كثيفة من الجفت والدبال ، ويكون محتوى الدبال مرتفعًا في المظهر الجانبي. لذلك ، في غابات الصنوبر الشمالية ، يصل سمك نفايات الغابات إلى 10-12 سم ، وتصل احتياطيات الكتلة غير المتمايزة في التربة إلى 53 ٪ من إجمالي احتياطي الكتلة الحيوية في الجناح. في الوقت نفسه ، يتم تنفيذ العناصر من الملف الشخصي ، وعندما تكون التربة الصقيعية قريبة ، فإنها تتراكم في الأفق الغريني. في تكوين التربة ، كما هو الحال في جميع المناطق الباردة في نصف الكرة الشمالي ، تكون العملية الرائدة هي تكوين البودزول. تربة المناطق على الساحل الشمالي لبحر أوخوتسك هي Al-Fe-humus podzols ، و podburs في المناطق القارية. تربة الخث ذات التربة الصقيعية في المظهر الجانبي شائعة في جميع مناطق الشمال الشرقي. تتميز تربة المناطق بالتمايز الحاد في الآفاق حسب اللون. في المناطق الجنوبية ، يتميز المناخ بخصائص مشابهة لمناخ المناطق شبه الاستوائية الرطبة. العوامل الرئيسية لتكوين التربة في Primorye على خلفية الرطوبة الجوية العالية هي الرطوبة الزائدة (النابضة) بشكل مؤقت وموسم نمو طويل (200 يوم) دافئ جدًا. إنها تسبب تسريع عمليات الغمر (التجوية للمعادن الأولية) والتحلل السريع للغاية للمواد العضوية الميتة إلى عناصر كيميائية بسيطة. لا يتم إخراج هذا الأخير من النظام ، ولكن يتم اعتراضه بواسطة النباتات وحيوانات التربة. في الغابات المختلطة عريضة الأوراق في جنوب بريموري ، تتم "معالجة" ما يصل إلى 70٪ من القمامة السنوية خلال فصل الصيف ، ولا يتجاوز سمك القمامة 1.5-3 سم. الحدود بين آفاق التربة يتم التعبير عن ملف تعريف التربة البنية في المناطق بشكل ضعيف. مع وجود كمية كافية من الحرارة ، يلعب النظام الهيدرولوجي الدور الرئيسي في تكوين التربة. قام عالم التربة المشهور من الشرق الأقصى جي آي إيفانوف بتقسيم جميع المناظر الطبيعية لإقليم بريمورسكي إلى مناظر طبيعية لتبادل المياه سريعًا وضعيف ضبط النفس وصعب. في المناظر الطبيعية للتبادل السريع للمياه ، الرائد هو عملية تشكيل البروزم. تتميز تربة هذه المناظر الطبيعية ، وهي أيضًا مناطق - تربة غابات بنية اللون تحت الغابات الصنوبرية عريضة الأوراق وعريضة الأوراق ، وتربة التايغا البني - تحت الغابات الصنوبرية ، بإنتاجية عالية جدًا. وبالتالي ، فإن مخزون الغابات يقف في غابات التنوب السوداء عريضة الأوراق ، والتي تحتل الأجزاء السفلية والوسطى من المنحدرات الشمالية على طميية هيكلية ضعيفة ، تصل إلى 1000 م 3 / هكتار. تتميز التربة البنية بالتمايز الضعيف للملف الجيني.

في المناظر الطبيعية ذات التبادل المائي الضعيف ، يكون تكوين البروزم مصحوبًا بالبودزول. في ملف التربة ، بالإضافة إلى الدبال والآفاق الغرينية ، يتم تمييز أفق طريف واضح وتظهر علامات تمايز المظهر الجانبي. تتميز بتفاعل حمضي ضعيف للبيئة ومحتوى عالٍ من الدبال في الجزء العلوي من الملف الشخصي. إنتاجية هذه التربة أقل - حيث تقلص مخزون الغابات عليها إلى 500 م 3 / هكتار.

في المناظر الطبيعية ذات التبادل المائي الصعب ، بسبب التشبع بالمياه القوي المنتظم ، تنشأ الظروف اللاهوائية في التربة ، وتتطور عمليات التبلور والدق لطبقة الدبال. التايغا الخثية والجفت podzolized - تحت غابات الصنوبر. بسبب التهوية الضعيفة ، ينخفض ​​النشاط البيولوجي ، ويزداد سمك الآفاق العضوية. يتم ترسيم المظهر الجانبي بشكل حاد في الدبال ، والآفاق الغرينية ، والغرينية. نظرًا لأن كل نوع من أنواع التربة ، لكل منطقة تربة خصائصها الخاصة ، تختلف الكائنات الحية أيضًا في انتقائها فيما يتعلق بهذه الظروف. وفقًا لمظهر الغطاء النباتي ، يمكن للمرء أن يحكم على الرطوبة والحموضة وإمدادات الحرارة والملوحة وتكوين الصخور الأم وخصائص أخرى لغطاء التربة.

ليس فقط هيكل النباتات والغطاء النباتي ، ولكن أيضًا الحيوانات ، باستثناء الحيوانات الصغيرة والمتوسطة ، هي عوامل محددة لأنواع التربة المختلفة. على سبيل المثال ، هناك حوالي 20 نوعًا من الخنافس من الهالوفيل التي تعيش فقط في التربة ذات الملوحة العالية. حتى ديدان الأرض تصل إلى أكبر وفرتها في التربة الرطبة الدافئة بطبقة عضوية قوية.



نظرة جديدةتكيفات الكائنات الحية للعيش في بيئة الأرض والجو البيئة الأرضية والجويةمحاط بالهواء. كثافة الهواء منخفضة ، ونتيجة لذلك ، قوة رفع منخفضة ، ودعم ضئيل ومقاومة منخفضة لحركة الكائنات الحية. تعيش الكائنات الأرضية في ظروف ضغط جوي منخفض نسبيًا وثابت ، ويرجع ذلك أيضًا إلى كثافة الهواء المنخفضة.

يتمتع الهواء بسعة حرارية منخفضة ، لذلك يسخن بسرعة ويبرد بنفس السرعة. معدل هذه العملية يرتبط عكسيا بكمية بخار الماء التي تحتوي عليها.

تتمتع الكتل الهوائية الخفيفة بقدر أكبر من الحركة ، أفقيًا وعموديًا. هذا يساعد في الحفاظ على مستوى ثابت لتكوين الغاز في الهواء. محتوى الأكسجين في الهواء أعلى بكثير منه في الماء ، لذا فإن الأكسجين الموجود على الأرض ليس عاملاً مقيدًا.

الضوء في ظروف السكن الأرضي ، بسبب الشفافية العالية للغلاف الجوي ، لا يعمل كعامل مقيد ، على عكس البيئة المائية.

تتميز بيئة الأرض والجو بأنماط مختلفة من الرطوبة: من التشبع الكامل والثابت للهواء ببخار الماء في بعض مناطق المناطق المدارية إلى غيابها شبه الكامل في الهواء الجاف للصحاري. كما أن التباين الكبير في رطوبة الهواء خلال النهار وفصول السنة.

تعمل الرطوبة على الأرض كعامل مقيد.

نظرًا لوجود الجاذبية وقلة الطفو ، فإن سكان الأرض لديهم أنظمة دعم متطورة تدعم أجسامهم. في النباتات ، توجد أنسجة ميكانيكية مختلفة ، تم تطويرها بقوة خاصة في الأشجار. طورت الحيوانات هيكلًا عظميًا خارجيًا (مفصليات الأرجل) وداخليًا (حبليًا) أثناء عملية التطور. تمتلك بعض مجموعات الحيوانات هيكلًا مائيًا (الديدان المستديرة والحلقيات). مشاكل الكائنات الأرضية مع الحفاظ على الجسم في الفضاء والتغلب على قوى الجاذبية قد حدت من الحد الأقصى لكتلتها وحجمها. أكبر الحيوانات البرية أقل شأنا من حيث الحجم والكتلة من عمالقة البيئة المائية (تصل كتلة الفيل إلى 5 أطنان ، والحوت الأزرق - 150 طنًا).

ساهم انخفاض مقاومة الهواء في التطور التدريجي لأنظمة الحركة للحيوانات الأرضية. لذلك ، اكتسبت الثدييات أعلى سرعة للحركة على الأرض ، وتتقن الطيور بيئة الهواء ، بعد أن طورت قدرتها على الطيران.

تستخدم بعض الكائنات الأرضية حركة عالية للهواء في الاتجاهات الرأسية والأفقية في مراحل مختلفة من تطورها للاستقرار بمساعدة التيارات الهوائية (العناكب الصغيرة ، الحشرات ، الأبواغ ، البذور ، ثمار النبات ، الأكياس الأولية). عن طريق القياس مع الكائنات الحية العوالق المائية ، كتأقلم مع الارتفاع السلبي في الهواء ، طورت الحشرات تكيفات مماثلة - أحجام جسم صغيرة ، نواتج مختلفة تزيد من السطح النسبي للجسم أو بعض أجزائه. تحتوي البذور والفاكهة التي تشتت بفعل الرياح على ملاحق جناحية وجذرية مختلفة تزيد من قدرتها على التخطيط.

تتنوع أيضًا تكيفات الكائنات الأرضية للحفاظ على الرطوبة. في الحشرات ، يكون الجسم محميًا بشكل موثوق من الجفاف بواسطة بشرة متعددة الطبقات تحتوي على دهون ومواد تشبه الشمع. تم تطوير تكيفات مماثلة لتوفير المياه أيضًا في الزواحف. إن القدرة على الإخصاب الداخلي التي تطورت في الحيوانات البرية جعلتها مستقلة عن وجود البيئة المائية.

التربةهو نظام معقد يتكون من جزيئات صلبة محاطة بالهواء والماء.

حسب النوع - طيني ، رملي ، طيني رمليوغيرها - تتخلل التربة إلى حد ما مع تجاويف مليئة بمزيج من الغازات والمحاليل المائية. في التربة ، بالمقارنة مع الطبقة السطحية من الهواء ، يتم تخفيف تقلبات درجات الحرارة ، وعلى عمق متر واحد ، فإن التغيرات الموسمية في درجات الحرارة غير محسوسة أيضًا.

يحتوي أفق التربة العلوي على أكثر أو أقل الدبال ،التي تعتمد عليها إنتاجية النبات. تحتوي الطبقة الوسطى الموجودة تحتها على مغسولة من الطبقة العليا و المواد المحولة.الطبقة السفلية سلالة الأم.

الماء في التربة موجود في الفراغات ، أصغر المساحات. يتغير تكوين هواء التربة بشكل كبير مع العمق: ينخفض ​​محتوى الأكسجين ويزداد ثاني أكسيد الكربون. تظهر مناطق نقص الأكسجين عند غمر التربة بالماء أو التحلل المكثف للمخلفات العضوية. وهكذا تختلف ظروف الوجود في التربة باختلاف آفاقها.

في سياق التطور ، تم إتقان هذه البيئة في وقت متأخر عن الماء. تكمن خصوصيته في حقيقة أنه غازي ، لذلك يتميز بانخفاض الرطوبة والكثافة والضغط ومحتوى الأكسجين العالي.

في سياق التطور ، طورت الكائنات الحية التعديلات التشريحية والصرفية والفسيولوجية والسلوكية وغيرها من التعديلات الضرورية.

تتحرك الحيوانات في بيئة الأرض والجو عبر التربة أو عبر الهواء (الطيور والحشرات) ، وتتأصل النباتات في التربة. في هذا الصدد ، تمتلك الحيوانات الرئتين والقصبة الهوائية ، والنباتات لها جهاز فغر ، أي

الأعضاء التي يمتص بها سكان الأرض الأكسجين مباشرة من الهواء. إن أعضاء الهيكل العظمي ، التي توفر استقلالية الحركة على الأرض وتدعم الجسم بجميع أعضائه في ظروف كثافة منخفضة من الوسط ، أقل بآلاف المرات من الماء ، قد تلقت تطورًا قويًا.

تختلف العوامل البيئية في البيئة الأرضية والجوية عن الموائل الأخرى في شدة الضوء العالية ، والتقلبات الكبيرة في درجة حرارة الهواء والرطوبة ، وارتباط جميع العوامل بالموقع الجغرافي ، وتغير فصول السنة والوقت من اليوم.

يرتبط تأثيرها على الكائنات الحية ارتباطًا وثيقًا بحركة الهواء والموقع بالنسبة للبحار والمحيطات ويختلف تمامًا عن التأثير في البيئة المائية (الجدول 1).

الجدول 5

الظروف المعيشية للكائنات المائية والهواء

(بحسب دي إف مردوخاي بولتوفسكي ، 1974)

بيئة الهواء البيئة المائية
رطوبة مهم جدًا (غالبًا ما يكون قليل العرض) لا تحتوي (دائما في الزائدة)
كثافة طفيفة (باستثناء التربة) كبير بالمقارنة مع دوره لسكان الهواء
ضغط تقريبا لا كبير (يمكن أن يصل إلى 1000 الغلاف الجوي)
درجة حرارة كبير (يتقلب ضمن حدود واسعة جدًا - من -80 إلى + 100 درجة مئوية وأكثر) أقل من القيمة بالنسبة لسكان الهواء (تتقلب أقل بكثير ، عادة من -2 إلى + 40 درجة مئوية)
الأكسجين طفيفة (في الغالب زائدة) أساسي (غالبًا ما يكون قليل العرض)
المواد الصلبة العالقة غير مهم؛ لا يستخدم للطعام (المعدني بشكل رئيسي) هام (مصدر غذائي ، خاصة المواد العضوية)
يذوب في البيئة إلى حد ما (ذات صلة فقط بمحاليل التربة) هام (مطلوب بكمية معينة)

طورت الحيوانات والنباتات البرية تكيفات أصلية خاصة بها مع العوامل البيئية الضارة: التركيب المعقد للجسم وتكامله ، وتواتر وإيقاع دورات الحياة ، وآليات التنظيم الحراري ، إلخ.

ظهر التنقل الهادف للحيوانات بحثًا عن الطعام المتطور ، والجراثيم التي تحملها الرياح ، والبذور وحبوب اللقاح للنباتات ، وكذلك النباتات والحيوانات ، التي ترتبط حياتها بالكامل بالهواء. تم تشكيل علاقة وظيفية وموارد وميكانيكية وثيقة بشكل استثنائي مع التربة.

العديد من التعديلات التي ناقشناها أعلاه كأمثلة في توصيف العوامل البيئية اللاأحيائية.

لذلك لا معنى للتكرار الآن ، لأننا سنعود إليهم في تمارين عملية

التربة كموطن

الأرض هي الكوكب الوحيد الذي يحتوي على تربة (الغلاف الجوفي ، الغلاف الأرضي) - قشرة خاصة ، علوية من الأرض.

تشكلت هذه القوقعة في وقت متوقع تاريخيًا - إنه نفس عمر الحياة على الأرض على هذا الكوكب. لأول مرة ، أجاب M.V. Lomonosov ("على طبقات الأرض"): "... أتت التربة من انحناء الأجسام الحيوانية والنباتية ... حسب طول الوقت ...".

و أنت العالم الروسي العظيم. أنت. كان Dokuchaev (1899: 16) أول من أطلق على التربة جسماً طبيعياً مستقلاً وأثبت أن التربة "... نفس الجسم الطبيعي والتاريخي المستقل مثل أي نبات أو حيوان أو أي معدن ... وظيفة النشاط التراكمي المتبادل للمناخ في منطقة معينة ، والكائنات الحية النباتية والحيوانية فيها ، وتضاريس البلد وعمره ... ، وأخيراً ، باطن الأرض ، أي

صخور الأصل الأرض. ... كل هذه العوامل المكونة للتربة ، في جوهرها ، متكافئة تمامًا من حيث الحجم وتشارك بشكل متساوٍ في تكوين التربة الطبيعية ... ".

وعالم التربة الحديث المعروف ن.

يعطي Kachinsky ("التربة ، خصائصها وحياتها" ، 1975) التعريف التالي للتربة: "تحت التربة يجب فهم جميع الطبقات السطحية للصخور ، ومعالجتها وتغييرها من خلال التأثير المشترك للمناخ (الضوء والحرارة والهواء ، الماء) والكائنات الحية النباتية والحيوانية ".

العناصر الهيكلية الرئيسية للتربة هي: القاعدة المعدنية والمواد العضوية والهواء والماء.

قاعدة معدنية (هيكل عظمي)(50-60٪ من إجمالي التربة) عبارة عن مادة غير عضوية تكونت نتيجة الصخور الجبلية الكامنة (الأصل ، المكونة للتربة) نتيجة التجوية.

أحجام الجزيئات الهيكلية: من الصخور والأحجار إلى أصغر حبيبات الرمل وجزيئات الطمي. يتم تحديد الخصائص الفيزيائية والكيميائية للتربة بشكل أساسي من خلال تكوين الصخور الأم.

تعتمد نفاذية ومسامية التربة ، والتي تضمن دوران كل من الماء والهواء ، على نسبة الطين والرمل في التربة ، وحجم الشظايا.

في المناخات المعتدلة ، يكون مثاليًا إذا كانت التربة تتكون من كميات متساوية من الطين والرمل ، أي يمثل طفال.

في هذه الحالة ، لا تكون التربة مهددة إما بالتشبع بالمياه أو بالجفاف. كلاهما ضار بنفس القدر لكل من النباتات والحيوانات.

المواد العضوية- يتكون ما يصل إلى 10٪ من التربة من الكتلة الحيوية الميتة (الكتلة النباتية - فضلات الأوراق والفروع والجذور والجذوع الميتة وخرق العشب وكائنات الحيوانات النافقة) ، يتم سحقها ومعالجتها إلى دبال التربة بواسطة الكائنات الحية الدقيقة ومجموعات معينة من الحيوانات والنباتات.

العناصر الأبسط التي تشكلت نتيجة تحلل المواد العضوية يتم استيعابها مرة أخرى بواسطة النباتات وتشارك في الدورة البيولوجية.

هواء(15-25٪) في التربة محتواة في التجاويف - المسام ، بين الجزيئات العضوية والمعدنية. في حالة عدم وجود (تربة طينية ثقيلة) أو ملء المسام بالماء (أثناء الفيضانات ، ذوبان الجليد الدائم) ، تتفاقم التهوية في التربة وتتطور الظروف اللاهوائية.

في ظل هذه الظروف ، يتم منع العمليات الفسيولوجية للكائنات الحية التي تستهلك الأكسجين - الهوائية - ، كما أن تحلل المواد العضوية يكون بطيئًا. تتراكم تدريجيا ، فإنها تشكل الخث. تعتبر الاحتياطيات الكبيرة من الخث من سمات المستنقعات وغابات المستنقعات ومجتمعات التندرا. يتجلى تراكم الخث بشكل خاص في المناطق الشمالية ، حيث البرودة والتشبع بالمياه في التربة يحددان ويكمل كل منهما الآخر.

ماء(25-30٪) في التربة ممثلة بأربعة أنواع: الجاذبية ، والرطوبة (المربوطة) ، والشعري ، والبخار.

الجاذبية- المياه المتنقلة ، التي تشغل فجوات واسعة بين جزيئات التربة ، تتسرب تحت وزنها إلى مستوى المياه الجوفية.

تمتصه النباتات بسهولة.

استرطابي ، أو ملزمة- يتم امتصاصه حول الجسيمات الغروية (الطين ، الكوارتز) من التربة ويتم الاحتفاظ به في شكل غشاء رقيق بسبب الروابط الهيدروجينية. يتم إطلاقها منها عند درجة حرارة عالية (102-105 درجة مئوية). لا يمكن الوصول إليه من النباتات ، ولا يتبخر. في التربة الطينية هذه المياه تصل إلى 15٪ ، في التربة الرملية - 5٪.

شعري- يقبع حول جزيئات التربة بقوة التوتر السطحي.

من خلال المسام والقنوات الضيقة - الشعيرات الدموية ، ترتفع من مستوى المياه الجوفية أو تنحرف عن التجاويف بمياه الجاذبية. من الأفضل الاحتفاظ بها عن طريق التربة الطينية ، وتتبخر بسهولة.

تمتصه النباتات بسهولة.

ضبابي- يحتل جميع المسام الخالية من الماء. يتبخر أولا.

هناك تبادل مستمر للتربة السطحية والمياه الجوفية ، كحلقة وصل في دورة المياه العامة في الطبيعة ، وتغيير السرعة والاتجاه حسب الموسم والظروف الجوية.

معلومات ذات صله:

بحث الموقع:

تكوين الغاز في الغلاف الجويهو أيضا عامل مناخي مهم.

منذ ما يقرب من 3-3.5 مليار سنة ، احتوى الغلاف الجوي على النيتروجين والأمونيا والهيدروجين والميثان وبخار الماء ، ولم يكن فيه أكسجين حر. تم تحديد تكوين الغلاف الجوي إلى حد كبير بواسطة الغازات البركانية.

في البيئة الأرضية ، على أساس الكفاءة العالية لعمليات الأكسدة في الجسم ، نشأت الحرارة المتجانسة للحيوان. الأكسجين ، بسبب محتواه العالي باستمرار في الهواء ، ليس عاملاً يحد من الحياة في البيئة الأرضية. فقط في الأماكن ، في ظل ظروف محددة ، يحدث عجز مؤقت ، على سبيل المثال ، في تراكمات مخلفات النباتات المتحللة ، ومخزونات الحبوب ، والدقيق ، إلخ.

على سبيل المثال ، في حالة عدم وجود رياح في وسط المدن الكبيرة ، يزيد تركيزها بمقدار عشرة أضعاف. التغيرات اليومية المنتظمة في محتوى ثاني أكسيد الكربون في الطبقات السطحية ، والمرتبطة بإيقاع التمثيل الضوئي للنبات ، والموسمية ، نتيجة للتغيرات في شدة تنفس الكائنات الحية ، وبشكل أساسي التجمعات الميكروسكوبية للتربة. يحدث تشبع الهواء المتزايد بثاني أكسيد الكربون في مناطق النشاط البركاني ، بالقرب من الينابيع الحرارية والمنافذ الأخرى لهذا الغاز تحت الأرض.

كثافة هواء منخفضةيحدد قوة الرفع المنخفضة وقدرة التحمل الضئيلة.

يجب أن يكون لسكان الهواء نظام دعم خاص بهم يدعم الجسم: النباتات - مجموعة متنوعة من الأنسجة الميكانيكية والحيوانات - هيكل عظمي صلب أو في كثير من الأحيان هيكل عظمي هيدروستاتيكي.

رياح

العواصف

ضغط

تسبب كثافة الهواء المنخفضة ضغطًا منخفضًا نسبيًا على الأرض. عادة ما يساوي 760 ملم زئبق ، فن. مع زيادة الارتفاع ، ينخفض ​​الضغط. على ارتفاع 5800 م ، يكون نصف المعدل الطبيعي فقط. الضغط المنخفض قد يحد من توزيع الأنواع في الجبال. بالنسبة لمعظم الفقاريات ، يبلغ الحد الأعلى للحياة حوالي 6000 متر ، وينطوي انخفاض الضغط على انخفاض في إمداد الأكسجين وجفاف الحيوانات بسبب زيادة معدل التنفس.

تقريبًا نفس حدود التقدم إلى جبال النباتات العليا. أكثر قوة إلى حد ما هي المفصليات (ذيل الربيع ، والعث ، والعناكب) التي يمكن العثور عليها على الأنهار الجليدية فوق حدود الغطاء النباتي.

بشكل عام ، جميع الكائنات الأرضية أكثر شدة من الكائنات المائية.

الموئل الأرضي-الجوي

في سياق التطور ، تم إتقان هذه البيئة في وقت متأخر عن الماء. تختلف العوامل البيئية في البيئة الأرضية والجوية عن الموائل الأخرى في شدة الضوء العالية ، والتقلبات الكبيرة في درجة حرارة الهواء والرطوبة ، وارتباط جميع العوامل بالموقع الجغرافي ، وتغير فصول السنة والوقت من اليوم.

البيئة غازية ، لذلك فهي تتميز بانخفاض الرطوبة والكثافة والضغط ومحتوى الأكسجين العالي.

توصيف العوامل البيئية اللاأحيائية من الضوء ودرجة الحرارة والرطوبة - راجع المحاضرة السابقة.

تكوين الغاز في الغلاف الجويهو أيضا عامل مناخي مهم. منذ ما يقرب من 3-3.5 مليار سنة ، احتوى الغلاف الجوي على النيتروجين والأمونيا والهيدروجين والميثان وبخار الماء ، ولم يكن فيه أكسجين حر. تم تحديد تكوين الغلاف الجوي إلى حد كبير بواسطة الغازات البركانية.

في الوقت الحاضر ، يتكون الغلاف الجوي بشكل أساسي من النيتروجين والأكسجين وكميات أصغر نسبيًا من الأرجون وثاني أكسيد الكربون.

يتم احتواء جميع الغازات الأخرى الموجودة في الغلاف الجوي بكميات ضئيلة فقط. من الأهمية بمكان بالنسبة للكائنات الحية المحتوى النسبي للأكسجين وثاني أكسيد الكربون.

في البيئة الأرضية ، على أساس الكفاءة العالية لعمليات الأكسدة في الجسم ، نشأت الحرارة المتجانسة للحيوان. الأكسجين ، بسبب محتواه العالي باستمرار في الهواء ، ليس عاملاً يحد من الحياة في البيئة الأرضية.

فقط في الأماكن ، في ظل ظروف محددة ، يحدث عجز مؤقت ، على سبيل المثال ، في تراكمات مخلفات النباتات المتحللة ، ومخزونات الحبوب ، والدقيق ، إلخ.

يمكن أن يختلف محتوى ثاني أكسيد الكربون في مناطق معينة من الطبقة السطحية للهواء في نطاق كبير إلى حد ما. على سبيل المثال ، في حالة عدم وجود رياح في وسط المدن الكبيرة ، يزيد تركيزها بمقدار عشرة أضعاف. التغيرات اليومية المنتظمة في محتوى ثاني أكسيد الكربون في الطبقات السطحية ، والمرتبطة بإيقاع التمثيل الضوئي للنبات ، والموسمية ، نتيجة للتغيرات في شدة تنفس الكائنات الحية ، وبشكل أساسي التجمعات الميكروسكوبية للتربة.

يحدث تشبع الهواء المتزايد بثاني أكسيد الكربون في مناطق النشاط البركاني ، بالقرب من الينابيع الحرارية والمنافذ الأخرى لهذا الغاز تحت الأرض. يمنع المحتوى المنخفض من ثاني أكسيد الكربون عملية التمثيل الضوئي.

في ظل الظروف الداخلية ، يمكن زيادة معدل التمثيل الضوئي عن طريق زيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون ؛ يستخدم هذا في ممارسة الدفيئة والزراعة الدفيئة.

نيتروجين الهواء بالنسبة لمعظم سكان البيئة الأرضية هو غاز خامل ، ولكن عددًا من الكائنات الحية الدقيقة (بكتيريا العقيدات ، Azotobacter ، المطثيات ، الطحالب الخضراء المزرقة ، إلخ) لديها القدرة على ربطها وإشراكها في الدورة البيولوجية.

يمكن أن تؤثر الشوائب المحلية التي تدخل الهواء بشكل كبير على الكائنات الحية.

ينطبق هذا بشكل خاص على المواد الغازية السامة - الميثان وأكسيد الكبريت (IV) وأول أكسيد الكربون (II) وأكسيد النيتروجين (IV) وكبريتيد الهيدروجين ومركبات الكلور وكذلك جزيئات الغبار والسخام وما إلى ذلك ، مما يؤدي إلى تلويث الهواء في المناطق الصناعية. المصدر الرئيسي الحديث للتلوث الكيميائي والفيزيائي للغلاف الجوي هو من صنع الإنسان: عمل مختلف المؤسسات الصناعية والنقل ، وتآكل التربة ، إلخ.

ن. أكسيد الكبريت (SO2) ، على سبيل المثال ، سام للنباتات حتى بتركيزات تتراوح بين واحد وخمسين ألف إلى مليون من حجم الهواء .. بعض أنواع النباتات حساسة بشكل خاص لثاني أكسيد الكبريت وتعمل كمؤشر حساس لتراكمه. في الهواء (على سبيل المثال ، الأشنات.

كثافة هواء منخفضةيحدد قوة الرفع المنخفضة وقدرة التحمل الضئيلة. يجب أن يكون لسكان الهواء نظام دعم خاص بهم يدعم الجسم: النباتات - مجموعة متنوعة من الأنسجة الميكانيكية والحيوانات - هيكل عظمي صلب أو في كثير من الأحيان هيكل عظمي هيدروستاتيكي.

بالإضافة إلى ذلك ، يرتبط جميع سكان بيئة الهواء ارتباطًا وثيقًا بسطح الأرض ، مما يخدمهم في التعلق والدعم. الحياة في حالة تعليق في الهواء مستحيلة. صحيح أن العديد من الكائنات الحية الدقيقة والحيوانات والجراثيم والبذور وحبوب اللقاح للنباتات موجودة بانتظام في الهواء وتحملها التيارات الهوائية (anemochory) ، والعديد من الحيوانات قادرة على الطيران النشط ، ولكن في كل هذه الأنواع الوظيفة الرئيسية لدورة حياتها هو تكاثر - يتم إجراؤه على سطح الأرض.

بالنسبة لمعظمهم ، يرتبط التواجد في الهواء فقط بإعادة التوطين أو البحث عن الفريسة.

رياحله تأثير مقيد على نشاط وحتى توزيع الكائنات الحية. يمكن للرياح أن تغير مظهر النباتات ، خاصة في الموائل مثل مناطق جبال الألب حيث توجد عوامل أخرى محدودة. في الموائل الجبلية المفتوحة ، تحد الرياح من نمو النبات ، مما يجعل النباتات تنحني إلى جانب الريح.

بالإضافة إلى ذلك ، تزيد الرياح من التبخر في ظروف الرطوبة المنخفضة. من الأهمية بمكان العواصف، على الرغم من أن عملهم محلي بحت. الأعاصير ، وكذلك الرياح العادية ، قادرة على نقل الحيوانات والنباتات لمسافات طويلة وبالتالي تغيير تكوين المجتمعات.

ضغط، على ما يبدو ، ليس عاملاً مقيدًا للعمل المباشر ، ولكنه يرتبط ارتباطًا مباشرًا بالطقس والمناخ ، مما له تأثير مقيد مباشر.

تسبب كثافة الهواء المنخفضة ضغطًا منخفضًا نسبيًا على الأرض. عادة ما يساوي 760 ملم زئبق ، فن. مع زيادة الارتفاع ، ينخفض ​​الضغط. على ارتفاع 5800 م ، يكون نصف المعدل الطبيعي فقط.

الضغط المنخفض قد يحد من توزيع الأنواع في الجبال.

بالنسبة لمعظم الفقاريات ، يبلغ الحد الأعلى للحياة حوالي 6000 متر ، وينطوي انخفاض الضغط على انخفاض في إمداد الأكسجين وجفاف الحيوانات بسبب زيادة معدل التنفس. تقريبًا نفس حدود التقدم إلى جبال النباتات العليا. أكثر قوة إلى حد ما هي المفصليات (ذيل الربيع ، والعث ، والعناكب) التي يمكن العثور عليها على الأنهار الجليدية فوق حدود الغطاء النباتي.

المحاضرة 3 الموئل وخصائصه (2 س)

1. الموائل المائية

2. موطن الأرض والجو

3. التربة كموطن

4. الجسم كموطن

في عملية التطور التاريخي ، أتقنت الكائنات الحية أربعة موائل. الأول هو الماء. نشأت الحياة وتطورت في الماء لعدة ملايين من السنين. الثاني - الأرض - الهواء - على الأرض وفي الغلاف الجوي ، نشأت النباتات والحيوانات وتكيفت بسرعة مع الظروف الجديدة. وبالتدريج ، قاموا بتحويل الطبقة العليا من الأرض - الغلاف الصخري ، وأنشأوا موطنًا ثالثًا - التربة ، وأصبحوا هم أنفسهم الموطن الرابع.

    الموائل المائية - الغلاف المائي

المجموعات البيئية من hydrobionts.تتميز أحر البحار والمحيطات (40000 نوع من الحيوانات) بأكبر تنوع للحياة في المنطقة الاستوائية والمناطق الاستوائية ؛ في الشمال والجنوب ، يتم استنفاد النباتات والحيوانات في البحار مئات المرات. بالنسبة لتوزيع الكائنات الحية مباشرة في البحر ، يتركز حجمها في الطبقات السطحية (epipelagial) وفي المنطقة الساحلية. اعتمادًا على طريقة الحركة والبقاء في طبقات معينة ، تنقسم الحياة البحرية إلى ثلاث مجموعات بيئية: nekton والعوالق والقيعان.

السوابح(nektos - العائمة) - تتحرك بنشاط الحيوانات الكبيرة التي يمكنها التغلب على المسافات الطويلة والتيارات القوية: الأسماك ، والحبار ، والزعانف ، والحيتان. في المسطحات المائية العذبة ، تشمل النيكتون أيضًا البرمائيات والعديد من الحشرات.

العوالق(بلانكتوس - متجول ، مرتفع) - مجموعة من النباتات (العوالق النباتية: الدياتومات ، والأخضر والأزرق والأخضر (المياه العذبة فقط) الطحالب ، وجلد النبات ، والبيريدين ، وما إلى ذلك) والكائنات الحية الصغيرة (العوالق الحيوانية: القشريات الصغيرة ، من الكبيرة منها - الرخويات الزاحفة الأرجل ، قنديل البحر ، ctenophores ، بعض الديدان) ، تعيش على أعماق مختلفة ، لكنها غير قادرة على الحركة النشطة ومقاومة التيارات. يشمل تكوين العوالق أيضًا يرقات حيوانية ، وتشكل مجموعة خاصة - نيوستون. هذه مجموعة "مؤقتة" عائمة بشكل سلبي للطبقة العلوية من الماء ، ممثلة بحيوانات مختلفة (عشاري الأرجل ، البرنقيل ومجدافيات الأرجل ، شوكيات الجلد ، متعدد الأشواك ، الأسماك ، الرخويات ، إلخ) في مرحلة اليرقات. اليرقات ، التي تكبر ، تنتقل إلى الطبقات السفلية من البيلاجيلا. يوجد فوق النيوستون pleuston - وهي كائنات حية ينمو فيها الجزء العلوي من الجسم فوق الماء ، وينمو الجزء السفلي في الماء (الطحلب البطي - Lemma ، siphonophores ، إلخ). تلعب العوالق دورًا مهمًا في العلاقات الغذائية للمحيط الحيوي ، منذ ذلك الحين هو غذاء للعديد من الأحياء المائية ، بما في ذلك الغذاء الرئيسي لحيتان البالين (Myatcoceti).

بينثوس(benthos - deep) - hydrobionts القاع. يتم تمثيلها بشكل أساسي من قبل الحيوانات المتصلة أو التي تتحرك ببطء (zoobenthos: foraminephores ، والأسماك ، والإسفنج ، و coelenterates ، والديدان ، و brachiopods ، و ascidians ، وما إلى ذلك) ، وأكثر عددًا في المياه الضحلة. النباتات (phytobenthos: الدياتومات ، الأخضر ، البني ، الطحالب الحمراء ، البكتيريا) تدخل أيضًا القاع في المياه الضحلة. في العمق حيث لا يوجد ضوء ، غائبة phytobenthos. على طول السواحل توجد نباتات زوستر وروبية. المناطق الصخرية في القاع هي الأكثر ثراءً في القاع النباتي.

في البحيرات ، تكون zoobenthos أقل وفرة وتنوعًا مما هي عليه في البحر. يتكون من الكائنات الأولية (ciliates ، daphnia) ، العلق ، الرخويات ، يرقات الحشرات ، إلخ. يتكون القاع النباتي في البحيرات من الدياتومات الحرة السباحة ، الطحالب الخضراء والأزرق والأخضر ؛ الطحالب البنية والحمراء غائبة.

تشكل تجذير النباتات الساحلية في البحيرات أحزمة مميزة ، يتوافق تكوين الأنواع ومظهرها مع الظروف البيئية في المنطقة الحدودية بين اليابسة والمياه. تنمو النباتات المائية في الماء بالقرب من الشاطئ - نباتات شبه مغمورة في الماء (رأس السهم ، الكالا ، القصب ، الكاتيل ، البردي ، الثلاثيات ، القصب). يتم استبدالها بالنباتات المائية - نباتات مغمورة في الماء ، ولكن بأوراق عائمة (لوتس ، طحلب بط ، قرون بيض ، كليم ، تاكلا) و- كذلك - مغمورة بالكامل (أعشاب ، إلوديا ، هارا). تشمل النباتات المائية أيضًا نباتات تطفو على السطح (طحلب البط).

تحدد الكثافة العالية للبيئة المائية التكوين الخاص وطبيعة التغيير في العوامل الداعمة للحياة. بعضها هو نفسه الموجود على الأرض - الحرارة ، والضوء ، والبعض الآخر محدد: ضغط الماء (مع زيادة العمق بمقدار 1 ضغط جوي لكل 10 أمتار) ، محتوى الأكسجين ، تكوين الملح ، الحموضة. نظرًا للكثافة العالية للوسط ، تتغير قيم الحرارة والضوء بشكل أسرع مع تدرج الارتفاع مقارنة بالأرض.

النظام الحراري. تتميز البيئة المائية بإدخال حرارة أقل ، لأن ينعكس جزء كبير منه ، ويتم إنفاق جزء مهم بنفس القدر على التبخر. تماشياً مع ديناميكيات درجات حرارة الأرض ، فإن درجة حرارة الماء بها تقلبات أقل في درجات الحرارة اليومية والموسمية. علاوة على ذلك ، فإن المسطحات المائية تعادل بشكل كبير مسار درجات الحرارة في الغلاف الجوي للمناطق الساحلية. في حالة عدم وجود قشرة جليدية ، يكون للبحر في موسم البرد تأثير احتراري على مناطق اليابسة المجاورة ، وفي الصيف يكون له تأثير تبريد وترطيب.

نطاق درجات حرارة المياه في المحيط العالمي هو 38 درجة (من -2 إلى + 36 درجة مئوية) ، في المياه العذبة - 26 درجة (من -0.9 إلى + 25 درجة مئوية). تنخفض درجة حرارة الماء بشكل حاد مع العمق. حتى 50 مترًا ، يتم ملاحظة تقلبات درجات الحرارة اليومية ، حتى 400 - موسمية ، أعمق تصبح ثابتة ، تنخفض إلى + 1-3 درجة مئوية (في القطب الشمالي تكون قريبة من 0 درجة مئوية). نظرًا لأن نظام درجة الحرارة في الخزانات مستقر نسبيًا ، فإن سكانها يتميزون بضيق الحرارة. تقلبات طفيفة في درجات الحرارة في اتجاه أو آخر مصحوبة بتغيرات كبيرة في النظم الإيكولوجية المائية.

أمثلة: "انفجار بيولوجي" في دلتا الفولغا بسبب انخفاض مستوى بحر قزوين - نمو غابات اللوتس (Nelumba kaspium) ، في جنوب بريموري - فرط نمو أنهار كالا oxbow (Komarovka ، Ilistaya ، إلخ. ) على طول الضفاف التي تم قطع النباتات الخشبية منها وحرقها.

نظرًا لاختلاف درجة تسخين الطبقتين العلوية والسفلية خلال العام ، والمد والجزر ، والتيارات ، والعواصف ، هناك اختلاط مستمر لطبقات المياه. دور اختلاط الماء لسكان الأحياء المائية (hydrobionts) عظيم بشكل استثنائي ، لأنه في الوقت نفسه ، يتم توزيع الأكسجين والمغذيات داخل الخزانات ، مما يوفر عمليات التمثيل الغذائي بين الكائنات الحية والبيئة.

في المسطحات المائية الراكدة (البحيرات) في خطوط العرض المعتدلة ، يحدث الاختلاط الرأسي في الربيع والخريف ، وخلال هذه المواسم تصبح درجة الحرارة في الجسم المائي بأكمله موحدة ، أي يأتي homothermy.في الصيف والشتاء ، نتيجة للزيادة الحادة في تدفئة أو تبريد الطبقات العليا ، يتوقف اختلاط الماء. تسمى هذه الظاهرة ثنائية درجة الحرارة ، وتسمى فترة الركود المؤقت الركود (الصيف أو الشتاء). في الصيف ، تبقى الطبقات الدافئة الفاتحة على السطح ، وتقع فوق الطبقات شديدة البرودة (الشكل 3). في فصل الشتاء ، على العكس من ذلك ، تحتوي الطبقة السفلية على ماء أكثر دفئًا ، نظرًا لأن درجة حرارة الماء السطحي تحت الجليد مباشرة تقل عن +4 درجات مئوية ، وبسبب الخصائص الفيزيائية والكيميائية للماء ، تصبح أخف من الماء بدرجة حرارة أعلى من + 4 درجات مئوية.

خلال فترات الركود ، يتم تمييز ثلاث طبقات بوضوح: الطبقة العليا (epilimnion) مع أشد التقلبات الموسمية في درجة حرارة الماء ، والطبقة الوسطى (المعدنية أو الخط الحراري) ، حيث يوجد قفزة حادة في درجة الحرارة ، والطبقة القريبة من القاع طبقة (hypolimnion) ، حيث تتغير درجة الحرارة قليلاً خلال العام. خلال فترات الركود ، يتشكل نقص الأكسجين في عمود الماء - في الصيف في الجزء السفلي ، وفي الشتاء في الجزء العلوي ، مما يؤدي إلى نفوق الأسماك غالبًا في فصل الشتاء.

وضع الضوء.يتم تخفيف شدة الضوء في الماء بشكل كبير بسبب انعكاسه عن طريق السطح وامتصاصه بواسطة الماء نفسه. هذا يؤثر بشكل كبير على تطوير نباتات التمثيل الضوئي. كلما قلت شفافية الماء ، تمتص كمية أكبر من الضوء. شفافية المياه محدودة بسبب المعلقات المعدنية والعوالق. يتناقص مع التطور السريع للكائنات الحية الصغيرة في الصيف ، وفي خطوط العرض المعتدلة والشمالية يتناقص أيضًا في الشتاء ، بعد تكوين غطاء جليدي وتغطيته بالثلج من فوق.

في المحيطات ، حيث المياه شديدة الشفافية ، يخترق 1٪ من الضوء الإشعاعي إلى عمق 140 مترًا ، وفي البحيرات الصغيرة على عمق 2 متر ، يخترق أعشار النسبة المئوية فقط. يتم امتصاص أشعة أجزاء مختلفة من الطيف في الماء بشكل مختلف ، ويتم امتصاص الأشعة الحمراء أولاً. مع العمق يصبح أكثر قتامة ، ويصبح لون الماء أخضر في البداية ، ثم أزرق ، وأزرق وأخيراً أزرق بنفسجي ، ويتحول إلى ظلام تام. وفقًا لذلك ، يغير hydrobionts أيضًا اللون ، ويتكيف ليس فقط مع تكوين الضوء ، ولكن أيضًا مع نقصه - التكيف اللوني. في المناطق الخفيفة ، في المياه الضحلة ، تسود الطحالب الخضراء (الكلوروفيتا) ، حيث يمتص الكلوروفيل الأشعة الحمراء ، مع العمق يتم استبدالها باللون البني (Phaephyta) ثم الأحمر (Rhodophyta). Phytobenthos غائب في أعماق كبيرة.

تكيفت النباتات مع نقص الضوء من خلال تطوير حوامل كروماتوفور كبيرة ، مما يوفر نقطة تعويض منخفضة لعملية التمثيل الضوئي ، وكذلك عن طريق زيادة مساحة أعضاء الاستيعاب (مؤشر سطح الورقة). بالنسبة لطحالب أعماق البحار ، فإن الأوراق شديدة التشريح نموذجية ، وشفرات الأوراق رفيعة وشفافة. بالنسبة للنباتات شبه المغمورة والعائمة ، تتميز النباتات غير المتجانسة - الأوراق الموجودة فوق الماء هي نفس أوراق النباتات الأرضية ، ولديها صفيحة كاملة ، وتم تطوير الجهاز الفموي ، وفي الماء تكون الأوراق رقيقة جدًا ، وتتكون من فصوص خيطية ضيقة.

Heterophyllia:كبسولات ، زنابق الماء ، رأس السهم ، كليم (كستناء الماء).

الحيوانات ، مثل النباتات ، تغير لونها بشكل طبيعي مع العمق. في الطبقات العليا ، يتم تلوينها بألوان زاهية بألوان مختلفة ، في منطقة الشفق (باس البحر ، والشعاب المرجانية ، والقشريات) مطلية بألوان ذات صبغة حمراء - وهي أكثر ملاءمة للاختباء من الأعداء. أنواع أعماق البحار خالية من الأصباغ.

الخصائص المميزة للبيئة المائية ، تختلف عن الأرض ، هي الكثافة العالية ، والتنقل ، والحموضة ، والقدرة على إذابة الغازات والأملاح. لجميع هذه الظروف ، طورت Hydrobionts تاريخياً تكيفات مناسبة.

2. موطن الأرض والجو

في سياق التطور ، تم إتقان هذه البيئة في وقت متأخر عن الماء. تكمن خصوصيته في حقيقة أنه غازي ، لذلك يتميز بانخفاض الرطوبة والكثافة والضغط ومحتوى الأكسجين العالي. في سياق التطور ، طورت الكائنات الحية التعديلات التشريحية والصرفية والفسيولوجية والسلوكية وغيرها من التعديلات الضرورية.

تتحرك الحيوانات في بيئة الأرض والجو عبر التربة أو عبر الهواء (الطيور والحشرات) ، وتتأصل النباتات في التربة. في هذا الصدد ، تمتلك الحيوانات الرئتين والقصبة الهوائية ، والنباتات لها جهاز فغر ، أي الأعضاء التي يمتص بها سكان الأرض الأكسجين مباشرة من الهواء. إن أعضاء الهيكل العظمي ، التي توفر استقلالية الحركة على الأرض وتدعم الجسم بجميع أعضائه في ظروف كثافة منخفضة من الوسط ، أقل بآلاف المرات من الماء ، قد تلقت تطورًا قويًا. تختلف العوامل البيئية في البيئة الأرضية والجوية عن الموائل الأخرى في شدة الضوء العالية ، والتقلبات الكبيرة في درجة حرارة الهواء والرطوبة ، وارتباط جميع العوامل بالموقع الجغرافي ، وتغير فصول السنة والوقت من اليوم. يرتبط تأثيرها على الكائنات الحية ارتباطًا وثيقًا بحركة الهواء والموقع بالنسبة للبحار والمحيطات ويختلف تمامًا عن التأثير في البيئة المائية (الجدول 1).

الظروف المعيشية للكائنات المائية والهواء

(بحسب دي إف مردوخاي بولتوفسكي ، 1974)

بيئة الهواء

البيئة المائية

رطوبة

مهم جدًا (غالبًا ما يكون قليل العرض)

لا تحتوي (دائما في الزائدة)

كثافة

طفيفة (باستثناء التربة)

كبير بالمقارنة مع دوره لسكان الهواء

ضغط

تقريبا لا

كبير (يمكن أن يصل إلى 1000 الغلاف الجوي)

درجة حرارة

كبير (يتقلب ضمن حدود واسعة جدًا - من -80 إلى + 100 درجة مئوية وأكثر)

أقل من القيمة بالنسبة لسكان الهواء (تتقلب أقل بكثير ، عادة من -2 إلى + 40 درجة مئوية)

الأكسجين

طفيفة (في الغالب زائدة)

أساسي (غالبًا ما يكون قليل العرض)

المواد الصلبة العالقة

غير مهم؛ لا يستخدم للطعام (المعدني بشكل رئيسي)

هام (مصدر غذائي ، خاصة المواد العضوية)

يذوب في البيئة

إلى حد ما (ذات صلة فقط بمحاليل التربة)

هام (مطلوب بكمية معينة)

طورت الحيوانات والنباتات البرية تكيفات أصلية خاصة بها مع العوامل البيئية الضارة: التركيب المعقد للجسم وتكامله ، وتواتر دورات الحياة وإيقاعها ، وآليات التنظيم الحراري ، وما إلى ذلك ، وقد تطور التنقل الهادف للحيوانات بحثًا عن الطعام والجراثيم التي تنقلها الرياح والبذور وحبوب اللقاح للنباتات وكذلك النباتات والحيوانات التي ترتبط حياتها بالكامل ببيئة الهواء. تم تشكيل علاقة وظيفية وموارد وميكانيكية وثيقة بشكل استثنائي مع التربة.

العديد من التعديلات التي ناقشناها أعلاه كأمثلة في توصيف العوامل البيئية اللاأحيائية. لذلك لا معنى للتكرار الآن ، لأننا سنعود إليهم في تمارين عملية

ماذا تقرأ