Fordeler og ulemper med bakkeluftmiljøet. Livets bakke-luft-miljø

Bakke-luft miljø - et medium som består av luft, som forklarer navnet. Det er vanligvis karakterisert som følger:

• Luften gir nesten ingen motstand, så skallet av organismer er vanligvis ikke strømlinjeformet.
• Høyt oksygeninnhold i luften.
• Det er klima og årstider.
• Nærmere bakken er lufttemperaturen høyere, så de fleste arter lever på slettene.
• Atmosfæren mangler vannet som er nødvendig for liv, så organismer setter seg nærmere elver og andre vannmasser.
• Planter som har røtter bruker mineralene som finnes i jorda og finnes delvis i jordmiljøet.
• Minimumstemperaturen ble registrert i Antarktis, som var - 89 ° C, og maksimum + 59 ° C.
• Det biologiske miljøet er fordelt fra 2 km under havet til 10 km over havet.

I løpet av evolusjonen ble dette miljøet mestret senere enn vannet. Dens særegenhet ligger i det faktum at den gassformig, derfor er den preget av lav:

• luftfuktighet
• tetthet og trykk
• høyt oksygeninnhold.

I løpet av evolusjonen har levende organismer utviklet de nødvendige anatomiske, morfologiske, fysiologiske, atferdsmessige og andre tilpasningene. Dyr i bakken-luft-miljøet beveger seg på jorda eller gjennom luften (fugler, insekter). Som et resultat har dyr lunger og luftrør, det vil si organene som jordbefolkningen på planeten absorberer oksygen direkte fra luften med. fått en sterk utvikling skjelettorganer, gir autonomi for bevegelse på land og støtter kroppen med alle dens organer under forhold med lav tetthet av mediet, tusenvis av ganger mindre enn vann.

Miljøfaktorer i bakken-luft-miljøet skiller seg fra andre habitater:

• høy lysintensitet
• betydelige svingninger i temperatur og fuktighet,
• korrelasjon av alle faktorer med geografisk plassering,
• skifte av årstider og tid på døgnet.

Deres påvirkning på organismer er uløselig knyttet til luftens bevegelse og posisjonen i forhold til hav og hav og er svært forskjellig fra påvirkningen i vannmiljøet.I land-luft-miljøet er det nok lys og luft. Fuktighet og temperatur er imidlertid svært varierende. Myraktige områder har en overflødig mengde fuktighet, i steppene er det mye mindre. Daglige og sesongmessige svingninger i temperatur er merkbare.

Tilpasninger av organismer til liv under forhold med forskjellig temperatur og fuktighet. Flere tilpasninger av organismer av bakken - luftmiljø er forbundet med lufttemperatur og fuktighet. Dyr av steppen (skorpion, tarantel og karakurt edderkopper, jordekorn, markmus) gjemmer seg fra varmen i mink. Hos dyr er tilpasningen fra varme frigjøring av svette.

Med begynnelsen av kaldt vær flyr fugler bort til varme land, slik at de om våren kommer tilbake til stedet der de ble født og hvor de skal føde.

Et trekk ved bakken-luftmiljøet i de sørlige regionene er en utilstrekkelig mengde fuktighet. Ørkendyr må være i stand til å spare på vannet for å overleve lange perioder når det er mangel på mat. Planteetere klarer vanligvis å gjøre dette ved å lagre all tilgjengelig fuktighet, som er i stilkene og frøene de spiser. Kjøttetere henter vann fra det våte kjøttet av byttet sitt. Begge typer dyr har svært effektive nyrer som sparer hver eneste dråpe fuktighet og sjelden trenger å drikke. Også ørkendyr må kunne beskytte seg mot den brutale varmen om dagen og den stikkende kulden om natten. Små dyr kan gjøre dette ved å gjemme seg i fjellsprekker eller grave seg ned i sanden. Mange dyr har utviklet et ugjennomtrengelig ytre skall, ikke for beskyttelse, men for å redusere fuktighetstap fra kroppen.

Tilpasning av organismer til bevegelse i bakken - luftmiljø. For mange dyr i bakken - luftmiljøet er det viktig å bevege seg på jordens overflate eller i luften. For å gjøre dette har de utviklet visse tilpasninger, og lemmene deres har en annen struktur. Noen har tilpasset seg løping (ulv, hest), den andre - til hopping (kenguru, jerboa, hest), andre - til å fly (fugler, flaggermus, insekter). Slanger, hoggormer har ikke lemmer i det hele tatt, så de beveger seg ved å bue kroppen.

Mye færre organismer har tilpasset seg livet høyt i fjellet, siden det er lite jord, fuktighet og luft, og det er vanskeligheter med bevegelse. Noen dyr, som fjellgeitmouffloner, er imidlertid i stand til å bevege seg nesten vertikalt opp og ned hvis det til og med er en liten støt. Derfor kan de bo høyt til fjells.

Tilpasning av dyr til faktoren for belysning av livets jord-luft-miljø struktur og størrelse på øynene. De fleste dyr i dette miljøet har velutviklede synsorganer. Så en hauk fra høyden av sin flytur ser en mus som løper over feltet.

Bakke-luft miljø- dette er hele overflaten av planeten, som er begrenset av en solid overflate. Dyr, planter, sopp osv. lever i bakken-luft-miljøet.

generelle egenskaper. I løpet av evolusjonen ble bakke-luft-miljøet mestret mye senere enn vannet. Livet på land krevde slike tilpasninger som ble mulig først med et relativt høyt organiseringsnivå av både planter og dyr. Et trekk ved livets land-luft-miljø er at organismene som lever her er omgitt av luft og et gassformet miljø preget av lav luftfuktighet, tetthet og trykk, og høyt oksygeninnhold. Som regel beveger dyr i dette miljøet seg langs jorda (fast substrat), og planter slår rot i det.

I bakke-luft-miljøet har driftsmiljøfaktorene en rekke karakteristiske trekk: høyere lysintensitet sammenlignet med andre miljøer, betydelige temperatursvingninger, endringer i fuktighet avhengig av geografisk plassering, årstid og tid på døgnet. Virkningen av de ovennevnte faktorene er uløselig knyttet til bevegelsen av luftmasser - vinden. I evolusjonsprosessen har levende organismer i det terrestriske luftmiljøet utviklet karakteristiske anatomiske, morfologiske, fysiologiske, atferdsmessige og andre tilpasninger. For eksempel har det dukket opp organer som gir direkte assimilering av atmosfærisk oksygen i respirasjonsprosessen (lunger og luftrør hos dyr, stomata til planter). Skjelettformasjoner (skjelettet til dyr, det mekaniske og støttende vevet til planter) som støtter kroppen under forhold med lav tetthet av mediet har fått en sterk utvikling. Tilpasninger er utviklet for å beskytte mot uheldige faktorer, som frekvens og rytme i livssykluser, dekkenes komplekse struktur, termoreguleringsmekanismer osv. Et nært forhold til jorda (dyrelemmer, planterøtter) har dannet seg, dyremobilitet har blitt utviklet. utviklet på jakt etter mat, luftbårne frø, frukt og pollen fra planter, flygende dyr.

Lufttetthet- massen av gass i jordens atmosfære per volumenhet eller den spesifikke massen av luft under naturlige forhold. Verdien av lufttetthet er en funksjon av høyden på målingene, dens temperatur og fuktighet. Standardverdien anses generelt å være 1,225 kg⁄m3, som tilsvarer tettheten av tørr luft ved 15°C ved havnivå.

Gasssammensetning av luft, som allerede diskutert tidligere, i overflatelaget av atmosfæren er det ganske homogent (oksygen - 20,9%, nitrogen - 78,1%, m.g. gasser - 1%, karbondioksid - 0,03% etter volum) på grunn av sin høye diffusjonsevne og konstante blanding ved konveksjon og vindstrømmer. Samtidig har ulike urenheter av gassformige, dråpe-væske, støv (faste) partikler som kommer inn i atmosfæren fra lokale kilder, ofte betydelig miljømessig betydning.

Oksygen er, på grunn av det konstant høye innholdet i luften, ikke en faktor som begrenser livet i det terrestriske miljøet. Det høye oksygeninnholdet bidro til en økning i metabolismen til terrestriske organismer, og på grunnlag av den høye effektiviteten til oksidative prosesser oppsto homoiotermi hos dyr. Bare på steder, under spesifikke forhold, skapes en midlertidig oksygenmangel, for eksempel i råtnende planterester, lagre av korn, mel, etc.

I enkelte områder av luftens overflatelag kan innholdet av karbondioksid variere innenfor ganske betydelige grenser. Så, i fravær av vind i store industrisentre, byer, kan konsentrasjonen øke tidoblet.

Regelmessige daglige endringer i innholdet av karbonsyre i overflatelagene, på grunn av plantefotosyntesens rytme.

I løpet av evolusjonen ble dette miljøet mestret senere enn vannet. Dens særegenhet ligger i det faktum at den er gassformet, derfor er den preget av lav fuktighet, tetthet og trykk, høyt oksygeninnhold. I løpet av evolusjonen har levende organismer utviklet de nødvendige anatomiske, morfologiske, fysiologiske, atferdsmessige og andre tilpasningene. Dyr i jord-luft-miljøet beveger seg gjennom jorda eller gjennom luften (fugler, insekter), og planter slår rot i jorda. I denne forbindelse har dyr lunger og luftrør, og planter har et stomatalt apparat, det vil si organer som jordbefolkningen på planeten absorberer oksygen direkte fra luften med. Skjelettorganene, som gir autonomi for bevegelse på land og støtter kroppen med alle dens organer under forhold med lav tetthet av mediet, tusenvis av ganger mindre enn vann, har fått en sterk utvikling. Miljøfaktorer i terrestrisk-luftmiljøet skiller seg fra andre habitater i høy lysintensitet, betydelige svingninger i lufttemperatur og luftfuktighet, korrelasjonen av alle faktorer med geografisk plassering, endring av årstider og tid på døgnet. Deres påvirkning på organismer er uløselig knyttet til bevegelse av luft og posisjon i forhold til hav og hav og er svært forskjellig fra påvirkningen i vannmiljøet (tabell 1).

Tabell 1. Habitatforhold for luft- og vannorganismer (ifølge D. F. Mordukhai-Boltovsky, 1974)

Landdyr og planter har utviklet sine egne, ikke mindre originale tilpasninger til ugunstige miljøfaktorer: den komplekse strukturen til kroppen og dens integument, frekvensen og rytmen til livssykluser, termoreguleringsmekanismer osv. Målrettet dyremobilitet har utviklet seg på jakt etter mat , vindbårne sporer, frø og pollen fra planter, samt planter og dyr, hvis liv er fullstendig forbundet med luftmiljøet. Det er dannet et usedvanlig nært funksjonelt, ressursmessig og mekanisk forhold til jorda. Mange av tilpasningene har vi diskutert ovenfor som eksempler i karakteriseringen av abiotiske miljøfaktorer. Derfor gir det ingen mening å gjenta nå, fordi vi kommer tilbake til dem i praktiske øvelser

Jord som habitat

Jorden er den eneste av planetene som har jord (edasfære, pedosfære) - et spesielt, øvre skall av land. Dette skallet ble dannet i en historisk overskuelig tid - det er på samme alder som landlivet på planeten. For første gang svarte M. V. Lomonosov ("On the Layers of the Earth") på spørsmålet om opprinnelsen til jorda: "... jorda oppsto fra bøying av dyre- og plantekropper ... etter lengden av tid ...". Og den store russiske vitenskapsmannen deg. Du. Dokuchaev (1899: 16) var den første som kalte jord en uavhengig naturlig kropp og beviste at jord er "... den samme uavhengige naturhistoriske kroppen som enhver plante, ethvert dyr, ethvert mineral ... det er resultatet, en funksjon av den kumulative, gjensidige aktiviteten til klimaet i et gitt område, dets plante- og dyreorganismer, landets relieff og alder... og til slutt, undergrunnen, dvs. grunnbergarter... Alle disse jorddannende midler, i hovedsak, er helt like i størrelse og tar like stor del i dannelsen av normal jord ... ". Og den moderne kjente jordforskeren N. A. Kachinsky ("Soil, its properties and life", 1975) gir følgende definisjon av jord: luft, vann), plante- og dyreorganismer.

De viktigste strukturelle elementene i jorda er: mineralbasen, organisk materiale, luft og vann.

Mineralbase (skjelett)(50-60 % av den totale jordsmonnet) er et uorganisk stoff som dannes som et resultat av den underliggende bergarten (foreldre, foreldre) som følge av forvitringen. Størrelser på skjelettpartikler: fra kampesteiner og steiner til de minste kornene av sand og siltpartikler. De fysisk-kjemiske egenskapene til jordsmonn bestemmes hovedsakelig av sammensetningen av foreldrebergarter.

Jordens permeabilitet og porøsitet, som sikrer sirkulasjonen av både vann og luft, avhenger av forholdet mellom leire og sand i jorda, størrelsen på fragmentene. I et temperert klima er det ideelt hvis jorda er dannet av like mengder leire og sand, det vil si at det er leirjord. I dette tilfellet er ikke jorda truet av verken vannlogging eller uttørking. Begge er like skadelige for både planter og dyr.

organisk materiale- opptil 10 % av jorda, dannes av død biomasse (plantemasse - søppel av blader, greiner og røtter, døde stammer, gressfiller, organismer av døde dyr), knust og bearbeidet til jordhumus av mikroorganismer og visse grupper av dyr og planter. De enklere elementene dannet som et resultat av nedbrytning av organisk materiale blir igjen assimilert av planter og er involvert i den biologiske syklusen.

Luft(15-25%) i jorda er inneholdt i hulrom - porer, mellom organiske og mineralske partikler. I fravær (tung leirjord) eller når porene fylles med vann (under flom, tining av permafrost), forverres lufting i jorda og anaerobe forhold utvikles. Under slike forhold blir de fysiologiske prosessene til organismer som forbruker oksygen - aerober - hemmet, nedbrytningen av organisk materiale er langsom. Gradvis akkumulerer de torv. Store reserver av torv er karakteristiske for sumper, sumpete skoger og tundrasamfunn. Torvakkumulering er spesielt uttalt i de nordlige regionene, hvor kulde og vanning av jordsmonn gjensidig bestemmer og utfyller hverandre.

Vann(25-30%) i jorda er representert av 4 typer: gravitasjon, hygroskopisk (bundet), kapillær og damp.

Tyngdekraften- Mobilt vann, som opptar store hull mellom jordpartiklene, siver ned under sin egen vekt til grunnvannsnivået. Lett absorbert av planter.

hygroskopisk, eller bundet– adsorberes rundt kolloidale partikler (leire, kvarts) i jorda og holdes tilbake i form av en tynn film på grunn av hydrogenbindinger. Det frigjøres fra dem ved høy temperatur (102-105°C). Det er utilgjengelig for planter, fordamper ikke. I leirjord er slikt vann opptil 15%, i sandjord - 5%.

kapillær- holdes rundt jordpartikler av kraften fra overflatespenningen. Gjennom trange porer og kanaler - kapillærer, stiger den fra grunnvannsnivået eller divergerer fra hulrom med gravitasjonsvann. Bedre beholdt av leirjord, fordamper lett. Planter absorberer det lett.

Dampaktig- opptar alle porer fri for vann. Fordamper først.

Det foregår en konstant utveksling av overflatejord og grunnvann, som et ledd i det generelle vannets kretsløp i naturen, skiftende hastighet og retning avhengig av årstid og værforhold.

Jordprofilstruktur

Jordstrukturen er heterogen både horisontalt og vertikalt. Den horisontale heterogeniteten til jordsmonn gjenspeiler heterogeniteten i fordelingen av jorddannende bergarter, plassering i relieffet, klimatrekk og er i samsvar med fordelingen av vegetasjonsdekket over territoriet. Hver slik heterogenitet (jordtype) er preget av sin egen vertikale heterogenitet, eller jordprofil, som dannes som følge av vertikal migrasjon av vann, organiske og mineralske stoffer. Denne profilen er en samling av lag, eller horisonter. Alle prosesser for jorddannelse fortsetter i profilen med den obligatoriske vurderingen av dens inndeling i horisonter.

Uavhengig av jordtype, skilles tre hovedhorisonter i sin profil, som skiller seg i morfologiske og kjemiske egenskaper seg imellom og mellom lignende horisonter i andre jordarter:

1. Humusakkumulerende horisont A. Den akkumulerer og transformerer organisk materiale. Etter transformasjon tas noen av elementene fra denne horisonten ut med vann til de underliggende.

Denne horisonten er den mest komplekse og viktige av hele jordprofilen med tanke på dens biologiske rolle. Den består av skogstrø - A0, dannet av jordstrø (dødt organisk materiale med svak nedbrytningsgrad på jordoverflaten). I henhold til sammensetningen og tykkelsen på søppelet kan man bedømme de økologiske funksjonene til plantesamfunnet, dets opprinnelse og utviklingsstadium. Under kullet er det en mørkfarget humushorisont - A1, dannet av knuste, forskjellig nedbrente rester av plantemasse og dyremasse. Virveldyr (fytofager, saprofager, koprofager, rovdyr, nekrofager) deltar i ødeleggelsen av rester. Etter hvert som malingen skrider frem, kommer organiske partikler inn i den neste nedre horisonten - eluvial (A2). I den skjer den kjemiske nedbrytningen av humus til enkle elementer.

2. Illuvial, eller utvaskingshorisont B. Forbindelser som fjernes fra A-horisonten avsettes i den og omdannes til jordløsninger. Dette er humussyrer og deres salter som reagerer med forvitringsskorpen og assimileres av planterøtter.

3. Foreldre (underliggende) bergart (forvitringsskorpe) eller horisont C. Fra denne horisonten - også etter transformasjon - går mineraler inn i jorda.

Basert på graden av mobilitet og størrelse er all jordfauna gruppert i følgende tre økologiske grupper:

Mikrobiotype eller mikrobiota(ikke å forveksle med endemien til Primorye - en plante med en mikrobiota på tvers av par!): Organismer som representerer en mellomkobling mellom plante- og dyreorganismer (bakterier, grønn- og blågrønnalger, sopp, protozoer). Dette er vannlevende organismer, men mindre enn de som lever i vann. De lever i porene i jorda fylt med vann - mikroreservoarer. Hovedleddet i den skadelige næringskjeden. De kan tørke ut, og med gjenopptakelse av tilstrekkelig fuktighet kommer de til liv igjen.

Mesobiotype, eller mesobiota- et sett med små mobile insekter som lett trekkes ut av jorda (nematoder, midd (Oribatei), små larver, springhaler (Collembola), etc. Svært tallrike - opptil millioner av individer per 1 m 2. De lever av detritus, bakterier. De bruker naturlige hulrom i jorda, de selv graver de ikke sine egne passasjer.Når luftfuktigheten synker, går de dypere.Tilpasning fra uttørking: beskyttende skjell, et solid tykt skall."Flom" venter mesobiota i jordluftbobler.

Makrobiotype, eller makrobiota- store insekter, meitemark, mobile leddyr som lever mellom søppel og jord, andre dyr, opp til gravende pattedyr (føflekker, spissmus). Meitemark dominerer (opptil 300 stk/m2).

Hver type jord og hver horisont tilsvarer sitt eget kompleks av levende organismer som er involvert i utnyttelsen av organisk materiale - edafon. Den mest tallrike og komplekse sammensetningen av levende organismer har de øvre - organogene lag-horisontene (fig. 4). Ilvialen er bare bebodd av bakterier (svovelbakterier, nitrogenfikserende), som ikke trenger oksygen.

I henhold til graden av tilknytning til miljøet i edaphone, skilles tre grupper ut:

Geobionter- faste innbyggere i jorda (meitemark (Lymbricidae), mange primære vingeløse insekter (Apterigota)), fra pattedyr, føflekker, føflekker.

Geofile- dyr hvor en del av utviklingssyklusen foregår i et annet miljø, og en del i jorda. Dette er flertallet av flygende insekter (gresshopper, biller, tusenbeinmygg, bjørner, mange sommerfugler). Noen går gjennom larvefasen i jorda, mens andre går gjennom puppefasen.

geoxenes- dyr som noen ganger besøker jorden som et ly eller tilfluktssted. Disse inkluderer alle pattedyr som lever i huler, mange insekter (kakerlakker (Blattodea), hemipterans (Hemiptera), noen arter av biller).

Spesialgruppe - psammofytter og psammofiler(marmorbiller, maurløver); tilpasset løs sand i ørkener. Tilpasninger til livet i et mobilt, tørt miljø hos planter (saxaul, sandakasie, sandsvingel, etc.): tilfeldige røtter, sovende knopper på røttene. Førstnevnte begynner å vokse når man sovner med sand, sistnevnte når man blåser sand. De reddes fra sanddrift ved rask vekst, reduksjon av blader. Frukt er preget av flyktighet, spenst. Sandede dekker på røttene, korking av barken og sterkt utviklede røtter beskytter mot tørke. Tilpasninger til livet i et mobilt, tørt miljø hos dyr (angitt ovenfor, hvor termiske og fuktige forhold ble vurdert): de bryter sanden - de skyver dem fra hverandre med kroppen. Hos gravende dyr, poter-ski - med utvekster, med hårfeste.

Jord er et mellommedium mellom vann (temperaturregime, lavt oksygeninnhold, metning med vanndamp, tilstedeværelse av vann og salter i det) og luft (lufthulrom, plutselige endringer i fuktighet og temperatur i de øvre lagene). For mange leddyr var jordsmonnet mediet som de var i stand til å bevege seg fra en akvatisk til en terrestrisk livsstil. Hovedindikatorene for jordegenskaper, som gjenspeiler dens evne til å være et habitat for levende organismer, er det hydrotermiske regimet og lufting. Eller fuktighet, temperatur og jordstruktur. Alle tre indikatorene er nært beslektet. Med en økning i luftfuktigheten øker den termiske ledningsevnen og jordluftingen forverres. Jo høyere temperatur, jo mer fordamping skjer. Begrepene fysisk og fysiologisk tørrhet av jord er direkte relatert til disse indikatorene.

Fysisk tørrhet er en vanlig forekomst under atmosfærisk tørke, på grunn av en kraftig reduksjon i vannforsyningen på grunn av langvarig fravær av nedbør.

I Primorye er slike perioder typiske for sen vår og er spesielt uttalt i skråningene til sørlige eksponeringer. Dessuten, med samme posisjon i relieffet og andre lignende vekstforhold, jo bedre vegetasjonsdekket utvikles, desto raskere inntrer tilstanden av fysisk tørrhet. Fysiologisk tørrhet er et mer komplekst fenomen, det skyldes ugunstige miljøforhold. Det består i fysiologisk utilgjengelighet av vann med en tilstrekkelig, og til og med overdreven mengde av det i jorda. Vann blir som regel fysiologisk utilgjengelig ved lave temperaturer, høy saltholdighet eller surhet i jord, tilstedeværelse av giftige stoffer og mangel på oksygen. Samtidig blir vannløselige næringsstoffer som fosfor, svovel, kalsium, kalium osv. utilgjengelige - taiga-skoger. Dette forklarer den sterke undertrykkelsen av høyere planter i dem og den brede utbredelsen av lav og moser, spesielt spagnum. En av de viktige tilpasningene til de tøffe forholdene i edasfæren er mykorrhizal ernæring. Nesten alle trær er assosiert med mykorrhizasopp. Hver type tre har sin egen mykorrhiza-dannende type sopp. På grunn av mykorrhiza øker den aktive overflaten av rotsystemer, og soppens sekresjoner fra røttene til høyere planter absorberes lett.

Som V. V. Dokuchaev sa, "... Jordsoner er også naturhistoriske soner: her er den nærmeste forbindelsen mellom klima, jord, dyre- og planteorganismer åpenbar ...". Dette sees tydelig i eksemplet med jorddekke i skogområder nord og sør i Fjernøsten.

Et karakteristisk trekk ved jordsmonnet i Fjernøsten, som er dannet under forholdene til et monsunalt, det vil si svært fuktig klima, er den sterke utvaskingen av elementer fra den eluviale horisonten. Men i de nordlige og sørlige regionene av regionen er ikke denne prosessen den samme på grunn av den forskjellige varmetilførselen til habitater. Jorddannelse i det fjerne nord finner sted under forhold med en kort vekstsesong (ikke mer enn 120 dager), og utbredt permafrost. Mangelen på varme er ofte ledsaget av vannlogging av jord, lav kjemisk aktivitet av forvitring av jorddannende bergarter og langsom nedbrytning av organisk materiale. Den vitale aktiviteten til jordmikroorganismer er sterkt undertrykt, og assimileringen av næringsstoffer av planterøtter hemmes. Som et resultat er de nordlige folketellingene preget av lav produktivitet - trereserver i hovedtypene av lerkeskogområder overstiger ikke 150 m 2 /ha. Samtidig råder akkumulering av dødt organisk materiale over nedbrytningen, som et resultat av at det dannes kraftige torv- og humushorisonter, og humusinnholdet er høyt i profilen. Så i de nordlige lerkeskogene når tykkelsen på skogkullet 10-12 cm, og reservene av udifferensiert masse i jorda er opptil 53% av den totale biomassereserven til bestanden. Samtidig bæres elementer ut av profilen, og når permafrosten er nær, akkumuleres de i den illuviale horisonten. I jorddannelse, som i alle kalde områder på den nordlige halvkule, er den ledende prosessen podzoldannelse. Zonejord på den nordlige kysten av Okhotskhavet er Al-Fe-humus podzoler og podburs i de kontinentale regionene. Torvjord med permafrost i profilen er vanlig i alle regioner i nordøst. Zonejord er preget av en skarp differensiering av horisonter etter farge. I de sørlige regionene har klimaet trekk som ligner på klimaet i de fuktige subtropene. De ledende faktorene for jorddannelse i Primorye på bakgrunn av høy luftfuktighet er midlertidig overdreven (pulserende) fuktighet og en lang (200 dager), veldig varm vekstsesong. De forårsaker akselerasjon av deluviale prosesser (forvitring av primære mineraler) og svært rask nedbrytning av dødt organisk materiale til enkle kjemiske elementer. Sistnevnte tas ikke ut av systemet, men fanges opp av planter og jordfauna. I blandede løvskoger sør i Primorye «resirkuleres» opptil 70 % av det årlige søppelet om sommeren, og tykkelsen på søppelet overstiger ikke 1,5–3 cm Grensene mellom jordas horisont. profil av sonal brun jord er svakt uttrykt. Med en tilstrekkelig mengde varme spiller det hydrologiske regimet hovedrollen i jorddannelsen. Den kjente jordforskeren G. I. Ivanov fra det fjerne østen delte alle landskapene i Primorsky-territoriet inn i landskap med rask, svakt behersket og vanskelig vannutveksling. I landskap med rask vannutveksling er den ledende burosem dannelsesprosess. Jordsmonnet i disse landskapene, som også er sone - brunskogsjord under bar-bredblad- og løvskog, og brun-taiga-jord - under barskog, er preget av svært høy produktivitet. Dermed når bestander av skogbestander i svartgran-bredbladet skog, som okkuperer de nedre og midtre delene av nordskråningene på svakt skjelettleir, 1000 m 3 /ha. Brunjord kjennetegnes ved svakt uttrykt differensiering av den genetiske profilen.

I landskap med svakt behersket vannutskifting, ledsages burozemdannelse av podzolisering. I jordprofilen skilles det i tillegg til humus- og illuvialhorisonten ut en avklart eluvialhorisont og tegn til profildifferensiering vises. De er preget av en svakt sur reaksjon av miljøet og et høyt innhold av humus i den øvre delen av profilen. Produktiviteten til disse jorda er mindre - bestandene av skogbestander på dem reduseres til 500 m 3 /ha.

I landskap med vanskelig vannutskifting skapes det på grunn av systematisk sterk vannlogging anaerobe forhold i jorda, prosesser med gleying og torv av humuslaget utvikles Brun-taiga gley-podzolisert, torv- og torv-gley jord under gran-gran taiga torv og torv-podzolisert - under lerkeskoger. På grunn av svak lufting avtar den biologiske aktiviteten, og tykkelsen på organogene horisonter øker. Profilen er skarpt avgrenset til humus, eluviale og illuviale horisonter. Siden hver type jord, hver jordsone har sine egne egenskaper, er organismer også forskjellige i sin selektivitet i forhold til disse forholdene. Ut fra vegetasjonsdekkets utseende kan man bedømme fuktighet, surhet, varmetilførsel, saltholdighet, sammensetningen av moderbergarten og andre egenskaper ved jorddekket.

Ikke bare flora og vegetasjonsstruktur, men også fauna, med unntak av mikro- og mesofauna, er spesifikke for ulike jordarter. For eksempel er rundt 20 arter av biller halofiler som bare lever i jord med høy saltholdighet. Selv meitemark når sin største overflod i fuktig, varm jord med et kraftig organogent lag.

ET NYTT LOOK Tilpasninger av organismer til å leve i bakken-luft-miljøet Levende organismer i bakke-luft miljø omgitt av luft. Luften har lav tetthet og som et resultat lav løftekraft, ubetydelig støtte og lav motstand mot bevegelse av organismer. Terrestriske organismer lever under forhold med relativt lavt og konstant atmosfærisk trykk, også på grunn av lav lufttetthet.

Luft har lav varmekapasitet, så den varmes raskt opp og kjøles like raskt ned. Hastigheten på denne prosessen er omvendt relatert til mengden vanndamp den inneholder.

Lette luftmasser har større bevegelighet, både horisontalt og vertikalt. Dette bidrar til å opprettholde et konstant nivå av gasssammensetningen i luften. Oksygeninnholdet i luft er mye høyere enn i vann, så oksygen på land er ikke en begrensende faktor.

Lys i forhold til terrestrisk beboelse, på grunn av atmosfærens høye gjennomsiktighet, virker ikke som en begrensende faktor, i motsetning til vannmiljøet.

Jord-luftmiljøet har forskjellige fuktighetsformer: fra fullstendig og konstant metning av luft med vanndamp i noen områder av tropene til deres nesten fullstendige fravær i den tørre luften i ørkener. Variasjonen av luftfuktighet i løpet av dagen og årstidene er også stor.

Fuktighet på land virker som en begrensende faktor.

På grunn av tilstedeværelsen av tyngdekraft og mangel på oppdrift, har de landbaserte innbyggerne i landet velutviklede støttesystemer som støtter kroppen deres. Hos planter er dette ulike mekaniske vev, spesielt kraftig utviklet i trær. Dyr har utviklet både et eksternt (leddyr) og et indre (chordat) skjelett under evolusjonsprosessen. Noen grupper av dyr har et hydroskjelett (rundorm og annelids). Problemer hos terrestriske organismer med å holde kroppen i rommet og overvinne tyngdekreftene har begrenset deres maksimale masse og størrelse. De største landdyrene er underordnede i størrelse og masse enn gigantene i vannmiljøet (massen til en elefant når 5 tonn, og en blåhval - 150 tonn).

Den lave luftmotstanden bidro til den progressive utviklingen av bevegelsessystemene til landdyr. Så pattedyr skaffet seg den høyeste bevegelseshastigheten på land, og fugler mestret luftmiljøet etter å ha utviklet evnen til å fly.

Høy mobilitet av luft i vertikale og horisontale retninger brukes av noen landlevende organismer på forskjellige stadier av deres utvikling for å bosette seg ved hjelp av luftstrømmer (unge edderkopper, insekter, sporer, frø, plantefrukter, protistcyster). I analogi med akvatiske planktoniske organismer, som tilpasninger for passiv sveving i luften, har insekter utviklet lignende tilpasninger - små kroppsstørrelser, ulike utvekster som øker den relative overflaten av kroppen eller noen av dens deler. Frø og frukt spredt av vinden har forskjellige pterygoide og paragayate vedheng som øker deres evne til å planlegge.

Tilpasningene av landlevende organismer til bevaring av fuktighet er også forskjellige. Hos insekter er kroppen pålitelig beskyttet mot uttørking av en flerlags kitinisert kutikula, hvis ytre lag inneholder fett og vokslignende stoffer. Lignende vannbesparende tilpasninger er også utviklet hos reptiler. Evnen til intern befruktning utviklet hos landdyr gjorde dem uavhengige av tilstedeværelsen av et vannmiljø.

Jorden er et komplekst system som består av faste partikler omgitt av luft og vann.

Avhengig av type - leirholdig, sandholdig, leirholdig og andre - jorda er mer eller mindre gjennomsyret av hulrom fylt med en blanding av gasser og vandige løsninger. I jorda, sammenlignet med overflatelaget av luft, jevnes temperatursvingninger ut, og på en dybde på 1 m er sesongmessige temperaturendringer også umerkelige.

Den øverste jordhorisonten inneholder mer eller mindre humus, hvilken planteproduktivitet avhenger av. Mellomlaget som ligger under det inneholder vasket ut fra topplaget og omdannede stoffer. Det nederste laget er morrase.

Vann i jorda er tilstede i tomrom, de minste rommene. Sammensetningen av jordluft endres dramatisk med dybden: oksygeninnholdet avtar, og karbondioksid øker. Når jorda oversvømmes med vann eller intensivt forfall av organiske rester, oppstår det anoksiske soner. Dermed er eksistensforholdene i jorda forskjellige ved dens forskjellige horisonter.

I løpet av evolusjonen ble dette miljøet mestret senere enn vannet. Dens særegenhet ligger i det faktum at den er gassformet, derfor er den preget av lav fuktighet, tetthet og trykk, høyt oksygeninnhold.

I løpet av evolusjonen har levende organismer utviklet de nødvendige anatomiske, morfologiske, fysiologiske, atferdsmessige og andre tilpasningene.

Dyr i jord-luft-miljøet beveger seg gjennom jorda eller gjennom luften (fugler, insekter), og planter slår rot i jorda. I denne forbindelse utviklet dyr lunger og luftrør, mens planter utviklet et stomatalt apparat, dvs.

organer som jordbefolkningen på planeten absorberer oksygen direkte fra luften med. Skjelettorganene, som gir autonomi for bevegelse på land og støtter kroppen med alle dens organer under forhold med lav tetthet av mediet, tusenvis av ganger mindre enn vann, har fått en sterk utvikling.

Miljøfaktorer i terrestrisk-luftmiljøet skiller seg fra andre habitater i høy lysintensitet, betydelige svingninger i lufttemperatur og luftfuktighet, korrelasjonen av alle faktorer med geografisk plassering, endring av årstider og tid på døgnet.

Deres påvirkning på organismer er uløselig knyttet til luftens bevegelse og posisjonen i forhold til hav og hav og er svært forskjellig fra påvirkningen i vannmiljøet (tabell 1).

Tabell 5

Levevilkår for luft- og vannorganismer

(ifølge D. F. Mordukhai-Boltovsky, 1974)

Landdyr og planter har utviklet sine egne, ikke mindre originale tilpasninger til ugunstige miljøfaktorer: den komplekse strukturen til kroppen og dens integument, frekvensen og rytmen til livssykluser, termoreguleringsmekanismer, etc.

Målrettet mobilitet av dyr på jakt etter mat utviklet seg, vindbårne sporer, frø og pollen av planter, samt planter og dyr, hvis liv er helt forbundet med luften, dukket opp. Det er dannet et usedvanlig nært funksjonelt, ressursmessig og mekanisk forhold til jorda.

Mange av tilpasningene har vi diskutert ovenfor som eksempler i karakteriseringen av abiotiske miljøfaktorer.

Derfor gir det ingen mening å gjenta nå, fordi vi kommer tilbake til dem i praktiske øvelser

Jord som habitat

Jorden er den eneste planeten som har jord (edasfære, pedosfære) - et spesielt, øvre skall av land.

Dette skallet ble dannet i en historisk overskuelig tid - det er på samme alder som landlivet på planeten. For første gang ble spørsmålet om opprinnelsen til jorda besvart av M.V. Lomonosov ("På jordens lag"): "... jorda kom fra bøying av dyre- og plantekropper ... etter lengden ...".

Og den store russiske vitenskapsmannen deg. Du. Dokuchaev (1899: 16) var den første som kalte jord en uavhengig naturlig kropp og beviste at jord er "... den samme uavhengige naturhistoriske kroppen som enhver plante, ethvert dyr, ethvert mineral ... det er resultatet, en funksjon av den kumulative, gjensidige aktiviteten til klimaet i et gitt område, dets plante- og dyreorganismer, landets relieff og alder ..., til slutt, undergrunnen, dvs.

grunne moderbergarter. ... Alle disse jorddannende midlene er i hovedsak helt like i størrelse og tar like stor del i dannelsen av normal jord ... ".

Og den moderne kjente jordforskeren N.A.

Kachinsky ("Soil, its properties and life", 1975) gir følgende definisjon av jord: "Under jorda skal forstås alle overflatelagene av bergarter, behandlet og endret av den kombinerte påvirkningen av klima (lys, varme, luft, vann), plante- og dyreorganismer".

De viktigste strukturelle elementene i jorda er: mineralbasen, organisk materiale, luft og vann.

Mineralbase (skjelett)(50-60 % av den totale jordsmonnet) er et uorganisk stoff som dannes som et resultat av den underliggende bergarten (foreldre, foreldre) som følge av forvitringen.

Størrelser på skjelettpartikler: fra kampesteiner og steiner til de minste kornene av sand og siltpartikler. De fysisk-kjemiske egenskapene til jordsmonn bestemmes hovedsakelig av sammensetningen av foreldrebergarter.

Jordens permeabilitet og porøsitet, som sikrer sirkulasjonen av både vann og luft, avhenger av forholdet mellom leire og sand i jorda, størrelsen på fragmentene.

I tempererte klima er det ideelt hvis jorda er dannet av like mengder leire og sand, dvs. representerer leirjord.

I dette tilfellet er ikke jorda truet av verken vannlogging eller uttørking. Begge er like skadelige for både planter og dyr.

organisk materiale- opptil 10 % av jorda, dannes av død biomasse (plantemasse - søppel av blader, greiner og røtter, døde stammer, gressfiller, organismer av døde dyr), knust og bearbeidet til jordhumus av mikroorganismer og visse grupper av dyr og planter.

De enklere elementene dannet som et resultat av nedbrytning av organisk materiale blir igjen assimilert av planter og er involvert i den biologiske syklusen.

Luft(15-25%) i jorda er inneholdt i hulrom - porer, mellom organiske og mineralske partikler. I fravær (tung leirjord) eller når porene fylles med vann (under flom, tining av permafrost), forverres lufting i jorda og anaerobe forhold utvikles.

Under slike forhold blir de fysiologiske prosessene til organismer som forbruker oksygen - aerober - hemmet, nedbrytningen av organisk materiale er langsom. Gradvis akkumulerer de torv. Store reserver av torv er karakteristiske for sumper, sumpete skoger og tundrasamfunn. Torvakkumulering er spesielt uttalt i de nordlige regionene, hvor kulde og vanning av jordsmonn gjensidig bestemmer og utfyller hverandre.

Vann(25-30%) i jorda er representert av 4 typer: gravitasjon, hygroskopisk (bundet), kapillær og damp.

Tyngdekraften- Mobilt vann, som opptar store hull mellom jordpartiklene, siver ned under sin egen vekt til grunnvannsnivået.

Lett absorbert av planter.

hygroskopisk, eller bundet– adsorberes rundt kolloidale partikler (leire, kvarts) i jorda og holdes tilbake i form av en tynn film på grunn av hydrogenbindinger. Det frigjøres fra dem ved høy temperatur (102-105°C). Det er utilgjengelig for planter, fordamper ikke. I leirjord er slikt vann opptil 15%, i sandjord - 5%.

kapillær- holdes rundt jordpartikler av kraften fra overflatespenningen.

Gjennom trange porer og kanaler - kapillærer, stiger den fra grunnvannsnivået eller divergerer fra hulrom med gravitasjonsvann. Bedre beholdt av leirjord, fordamper lett.

Planter absorberer det lett.

Dampaktig- opptar alle porer fri for vann. Fordamper først.

Det foregår en konstant utveksling av overflatejord og grunnvann, som et ledd i det generelle vannets kretsløp i naturen, skiftende hastighet og retning avhengig av årstid og værforhold.

Relatert informasjon:

Nettstedsøk:

Gasssammensetningen i atmosfæren er også en viktig klimatisk faktor.

For omtrent 3-3,5 milliarder år siden inneholdt atmosfæren nitrogen, ammoniakk, hydrogen, metan og vanndamp, og det var ikke fritt oksygen i den. Atmosfærens sammensetning ble i stor grad bestemt av vulkanske gasser.

Det var i det terrestriske miljøet, på grunnlag av den høye effektiviteten til oksidative prosesser i kroppen, at dyrehomoiotermi oppsto. Oksygen er, på grunn av det konstant høye innholdet i luften, ikke en faktor som begrenser livet i det terrestriske miljøet. Bare på steder, under spesifikke forhold, skapes et midlertidig underskudd, for eksempel i ansamlinger av råtnende planterester, lagre av korn, mel, etc.

For eksempel, i fravær av vind i sentrum av store byer, øker konsentrasjonen tidoblet. Regelmessige daglige endringer i karbondioksidinnholdet i overflatelagene, assosiert med rytmen av plantens fotosyntese, og sesongmessige, på grunn av endringer i intensiteten av respirasjon av levende organismer, hovedsakelig den mikroskopiske populasjonen av jord. Økt luftmetning med karbondioksid forekommer i soner med vulkansk aktivitet, nær termiske kilder og andre underjordiske utløp av denne gassen.

Lav lufttetthet bestemmer dens lave løftekraft og ubetydelige bæreevne.

Luftens innbyggere må ha sitt eget støttesystem som støtter kroppen: planter - en rekke mekaniske vev, dyr - et solid eller, mye sjeldnere, et hydrostatisk skjelett.

Vind

stormer

Press

Den lave tettheten av luft forårsaker et relativt lavt trykk på land. Normalt er det lik 760 mm Hg, art. Når høyden øker, synker trykket. I 5800 m høyde er det bare halvnormalt. Lavtrykk kan begrense utbredelsen av arter i fjellet. For de fleste virveldyr er den øvre grensen for liv ca 6000 m. En trykkreduksjon medfører en reduksjon i oksygentilførsel og dehydrering av dyr på grunn av økt respirasjonsfrekvens.

Omtrent det samme er grensene for avansement til fjellene med høyere planter. Noe mer hardføre er leddyr (springhaler, midd, edderkopper) som kan finnes på isbreer over vegetasjonsgrensen.

Generelt er alle landlevende organismer mye mer stenobatiske enn vannlevende.

Jord-luft Habitat

I løpet av evolusjonen ble dette miljøet mestret senere enn vannet. Miljøfaktorer i terrestrisk-luftmiljøet skiller seg fra andre habitater i høy lysintensitet, betydelige svingninger i lufttemperatur og luftfuktighet, korrelasjonen av alle faktorer med geografisk plassering, endring av årstider og tid på døgnet.

Miljøet er gassformet, derfor er det preget av lav luftfuktighet, tetthet og trykk, høyt oksygeninnhold.

Karakterisering av abiotiske miljøfaktorer lys, temperatur, fuktighet - se forrige foredrag.

Gasssammensetningen i atmosfæren er også en viktig klimatisk faktor. For omtrent 3-3,5 milliarder år siden inneholdt atmosfæren nitrogen, ammoniakk, hydrogen, metan og vanndamp, og det var ikke fritt oksygen i den. Atmosfærens sammensetning ble i stor grad bestemt av vulkanske gasser.

For tiden består atmosfæren hovedsakelig av nitrogen, oksygen og relativt mindre mengder argon og karbondioksid.

Alle andre gasser som er tilstede i atmosfæren finnes kun i spormengder. Av spesiell betydning for biota er det relative innholdet av oksygen og karbondioksid.

Det var i det terrestriske miljøet, på grunnlag av den høye effektiviteten til oksidative prosesser i kroppen, at dyrehomoiotermi oppsto. Oksygen er, på grunn av det konstant høye innholdet i luften, ikke en faktor som begrenser livet i det terrestriske miljøet.

Bare på steder, under spesifikke forhold, skapes et midlertidig underskudd, for eksempel i ansamlinger av råtnende planterester, lagre av korn, mel, etc.

Innholdet av karbondioksid kan variere i visse områder av overflatelaget av luft i et ganske betydelig område. For eksempel, i fravær av vind i sentrum av store byer, øker konsentrasjonen tidoblet. Regelmessige daglige endringer i karbondioksidinnholdet i overflatelagene, assosiert med rytmen av plantens fotosyntese, og sesongmessige, på grunn av endringer i intensiteten av respirasjon av levende organismer, hovedsakelig den mikroskopiske populasjonen av jord.

Økt luftmetning med karbondioksid forekommer i soner med vulkansk aktivitet, nær termiske kilder og andre underjordiske utløp av denne gassen. Det lave innholdet av karbondioksid hemmer prosessen med fotosyntese.

Under innendørs forhold kan fotosyntesehastigheten økes ved å øke konsentrasjonen av karbondioksid; dette brukes i praksis med drivhus- og drivhusdrift.

Luftnitrogen for de fleste innbyggerne i det terrestriske miljøet er en inert gass, men en rekke mikroorganismer (knutebakterier, Azotobacter, clostridier, blågrønnalger osv.) har evnen til å binde den og involvere den i det biologiske kretsløpet.

Lokale urenheter som kommer inn i luften kan også påvirke levende organismer betydelig.

Dette gjelder spesielt for giftige gassformige stoffer - metan, svoveloksid (IV), karbonmonoksid (II), nitrogenoksid (IV), hydrogensulfid, klorforbindelser, samt partikler av støv, sot, etc., som forurenser luften i industriområder. Den viktigste moderne kilden til kjemisk og fysisk forurensning av atmosfæren er menneskeskapt: arbeidet til forskjellige industribedrifter og transport, jorderosjon, etc.

n. Svoveloksid (SO2), for eksempel, er giftig for planter selv ved konsentrasjoner fra en femti tusendel til en milliondel av luftvolumet .. Noen plantearter er spesielt følsomme for SO2 og fungerer som en følsom indikator på dens akkumulering i luften (for eksempel lav.

Lav lufttetthet bestemmer dens lave løftekraft og ubetydelige bæreevne. Luftens innbyggere må ha sitt eget støttesystem som støtter kroppen: planter - en rekke mekaniske vev, dyr - et solid eller, mye sjeldnere, et hydrostatisk skjelett.

I tillegg er alle innbyggerne i luftmiljøet nært forbundet med jordens overflate, som tjener dem for feste og støtte. Livet i suspendert tilstand i luften er umulig. Riktignok er mange mikroorganismer og dyr, sporer, frø og pollen av planter regelmessig tilstede i luften og bæres av luftstrømmer (anemochory), mange dyr er i stand til aktiv flukt, men i alle disse artene er hovedfunksjonen til deres livssyklus er reproduksjon - utføres på jordens overflate.

For de fleste av dem er det å være i luften bare forbundet med gjenbosetting eller jakten på byttedyr.

Vind Det har en begrensende effekt på aktiviteten og jevn fordeling av organismer. Vind kan til og med endre utseendet til planter, spesielt i habitater som alpine soner hvor andre faktorer er begrensende. I åpne fjellhabitater begrenser vinden planteveksten, og får plantene til å bøye seg mot vindsiden.

I tillegg øker vind evapotranspirasjonen under forhold med lav luftfuktighet. Av stor betydning er stormer, selv om handlingen deres er rent lokal. Orkaner, så vel som vanlige vinder, er i stand til å transportere dyr og planter over lange avstander og dermed endre sammensetningen av samfunn.

Press, tilsynelatende, er ikke en begrensende faktor for direkte handling, men den er direkte relatert til vær og klima, som har en direkte begrensende effekt.

Den lave tettheten av luft forårsaker et relativt lavt trykk på land. Normalt er det lik 760 mm Hg, art. Når høyden øker, synker trykket. I 5800 m høyde er det bare halvnormalt.

Lavtrykk kan begrense utbredelsen av arter i fjellet.

For de fleste virveldyr er den øvre grensen for liv ca 6000 m. En trykkreduksjon medfører en reduksjon i oksygentilførsel og dehydrering av dyr på grunn av økt respirasjonsfrekvens. Omtrent det samme er grensene for avansement til fjellene med høyere planter. Noe mer hardføre er leddyr (springhaler, midd, edderkopper) som kan finnes på isbreer over vegetasjonsgrensen.

Forelesning 3 HABITAT OG DERES KARAKTERISTIKKER (2t)

1. Akvatisk habitat

2. Grunn-luft-habitat

3. Jord som habitat

4. Kroppen som habitat

I prosessen med historisk utvikling har levende organismer mestret fire habitater. Den første er vann. Livet oppsto og utviklet seg i vann i mange millioner år. Den andre - land-luft - på land og i atmosfæren oppsto planter og dyr og tilpasset seg raskt nye forhold. Gradvis forvandlet de det øvre laget av land - litosfæren, skapte de et tredje habitat - jorda, og selv ble det fjerde habitatet.

Akvatisk habitat - hydrosfære

Økologiske grupper av hydrobioner. De varmeste havene og havene (40 000 dyrearter) kjennetegnes av det største mangfoldet av liv i ekvatorialregionen og tropene; mot nord og sør er havets flora og fauna utarmet hundrevis av ganger. Når det gjelder fordeling av organismer direkte i havet, er deres bulk konsentrert i overflatelagene (epipelagial) og i den sublitorale sonen. Avhengig av metoden for bevegelse og opphold i visse lag, er livet i havet delt inn i tre økologiske grupper: nekton, plankton og bentos.

Nekton(nektos - flytende) - aktivt bevegelige store dyr som kan overvinne lange avstander og sterke strømmer: fisk, blekksprut, pinnipeds, hval. I ferskvannsforekomster inkluderer nekton også amfibier og mange insekter.

Plankton(planktos - vandrende, svevende) - en samling av planter (fytoplankton: kiselalger, grønne og blågrønne (kun ferskvann) alger, planteflagellater, peridin, etc.) og smådyreorganismer (zooplankton: små krepsdyr, fra større - pteropoder bløtdyr, maneter, ctenophores, noen ormer), som lever på forskjellige dyp, men ikke i stand til aktiv bevegelse og motstand mot strømmer. Sammensetningen av plankton inkluderer også dyrelarver, som danner en spesiell gruppe - neuston. Dette er en passivt flytende "midlertidig" populasjon av det øverste vannlaget, representert av forskjellige dyr (dekapoder, fjellkjeder og copepoder, pigghuder, polychaetes, fisk, bløtdyr, etc.) i larvestadiet. Larvene, som vokser opp, passerer inn i de nedre lagene av pelagelen. Over neustonet er pleuston - dette er organismer der den øvre delen av kroppen vokser over vannet, og den nedre delen vokser i vannet (andmat - Lemma, sifonoforer, etc.). Plankton spiller en viktig rolle i de trofiske forholdene i biosfæren, siden er mat for mange akvatiske liv, inkludert hovednæringen for bardehval (Myatcoceti).

Benthos(benthos - dybde) - bunnhydrobioner. Representert hovedsakelig av festede eller sakte bevegelige dyr (zoobenthos: foraminforer, fisk, svamper, coelenterates, ormer, brachiopoder, ascidians, etc.), mer tallrike på grunt vann. Planter (fytobenthos: kiselalger, grønne, brune, røde alger, bakterier) går også inn i bunndyr på grunt vann. På en dybde hvor det ikke er lys, er phytobenthos fraværende. Langs kysten er det blomstrende planter av zoster, rupee. De steinete områdene på bunnen er rikest på fytobentos.

I innsjøer er zoobenthos mindre rikelig og mangfoldig enn i havet. Den er dannet av protozoer (ciliater, dafnier), igler, bløtdyr, insektlarver osv. Innsjøenes fytobenthos er dannet av frittsvømmende kiselalger, grønne og blågrønne alger; brune og røde alger er fraværende.

Rotende kystplanter i innsjøer danner tydelige belter, hvis artssammensetning og utseende stemmer overens med miljøforholdene i land-vann-grensesonen. Hydrofytter vokser i vannet nær kysten - planter halvt nedsenket i vann (pilspiss, calla, siv, cattail, sedges, trichaetes, siv). De erstattes av hydatofytter - planter nedsenket i vann, men med flytende blader (lotus, andemat, eggebelg, chilim, takla) og - videre - helt nedsenket (ugress, elodea, hara). Hydatofytter inkluderer også planter som flyter på overflaten (andmat).

Den høye tettheten i vannmiljøet bestemmer den spesielle sammensetningen og arten av endringen i livsbærende faktorer. Noen av dem er de samme som på land - varme, lys, andre er spesifikke: vanntrykk (med dybdeøkning med 1 atm for hver 10 m), oksygeninnhold, saltsammensetning, surhet. På grunn av den høye tettheten til mediet, endres varme- og lysverdiene mye raskere med høydegradienten enn på land.

Termisk regime. Vannmiljøet er preget av en lavere varmetilførsel, pga en betydelig del av det reflekteres, og en like betydelig del brukes på fordampning. I samsvar med dynamikken til landtemperaturer har vanntemperaturen mindre svingninger i dags- og sesongtemperaturer. Dessuten utjevner vannforekomster betydelig temperaturforløpet i atmosfæren i kystområder. I fravær av et isskall har havet i den kalde årstiden en varmende effekt på de tilstøtende landområdene, om sommeren har det en avkjølende og fuktighetsgivende effekt.

Området for vanntemperaturer i verdenshavet er 38° (fra -2 til +36°C), i ferskvann - 26° (fra -0,9 til +25°C). Vanntemperaturen synker kraftig med dybden. Opp til 50 m observeres daglige temperatursvingninger, opptil 400 - sesongmessige, dypere blir det konstant, faller til + 1-3 ° С (i Arktis er det nær 0 ° С). Siden temperaturregimet i reservoarene er relativt stabilt, er innbyggerne preget av stenotermi. Mindre temperatursvingninger i en eller annen retning er ledsaget av betydelige endringer i akvatiske økosystemer.

Eksempler: en "biologisk eksplosjon" i Volga-deltaet på grunn av et fall i nivået i Det Kaspiske hav - veksten av lotuskratt (Nelumba kaspium), i det sørlige Primorye - gjengroing av calla oxbow-elver (Komarovka, Ilistaya, etc. ) langs bredden som treaktig vegetasjon ble hugget ned og brent.

På grunn av ulik oppvarmingsgrad av øvre og nedre lag i løpet av året, flo og fjære, strømmer, stormer, er det en konstant blanding av vannlagene. Rollen til vannblanding for akvatiske innbyggere (hydrobionter) er usedvanlig stor, fordi samtidig jevnes fordelingen av oksygen og næringsstoffer inne i reservoarene, noe som gir metabolske prosesser mellom organismer og miljøet.

Lysmodus. Intensiteten av lys i vann er sterkt dempet på grunn av dets refleksjon av overflaten og absorpsjon av vannet selv. Dette påvirker i stor grad utviklingen av fotosyntetiske planter. Jo mindre gjennomsiktig vannet er, jo mer lys absorberes. Vanngjennomsiktighet begrenses av mineralsuspensjoner og plankton. Den avtar med den raske utviklingen av små organismer om sommeren, og på tempererte og nordlige breddegrader avtar den også om vinteren, etter etablering av et isdekke og dekker det med snø ovenfra.

I havene, hvor vannet er veldig gjennomsiktig, trenger 1 % av lysstrålingen ned til 140 m dyp, og i små innsjøer på 2 m dyp trenger bare tideler av en prosent inn. Stråler fra forskjellige deler av spekteret absorberes forskjellig i vann, røde stråler absorberes først. Med dybden blir det mørkere, og fargen på vannet blir først grønn, deretter blå, blå og til slutt blåfiolett, og blir til fullstendig mørke. Følgelig endrer hydrobionter også farge, og tilpasser seg ikke bare til sammensetningen av lys, men også til dens mangel - kromatisk tilpasning. I lyse soner, i grunt vann, dominerer grønnalger (Chlorophyta), hvis klorofyll absorberer røde stråler, med dybde erstattes de av brune (Phaephyta) og deretter røde (Rhodophyta). Fytobentos er fraværende på store dyp.

Planter har tilpasset seg mangelen på lys ved å utvikle store kromatoforer, som gir et lavt fotosyntesekompensasjonspunkt, samt ved å øke arealet av assimilerende organer (bladoverflateindeks). For dyphavsalger er sterkt dissekerte blader typiske, bladbladene er tynne, gjennomskinnelige. For halvt nedsenkede og flytende planter er heterofylli karakteristisk - bladene over vannet er de samme som til landplanter, de har en hel plate, stomatalapparatet er utviklet, og i vannet er bladene veldig tynne, består av smale filiforme lapper.

Heterofylli: kapsler, vannliljer, pilspiss, chilim (vannkastanje).

Dyr, som planter, endrer naturlig farge med dybden. I de øvre lagene er de fargerike i forskjellige farger, i skumringssonen (havabbor, koraller, krepsdyr) er malt i farger med en rød fargetone - det er mer praktisk å gjemme seg for fiender. Dyphavsarter er blottet for pigmenter.

De karakteristiske egenskapene til vannmiljøet, forskjellig fra landet, er høy tetthet, mobilitet, surhet, evnen til å løse opp gasser og salter. For alle disse forholdene har hydrobionter historisk utviklet passende tilpasninger.

2. Grunn-luft-habitat

I løpet av evolusjonen ble dette miljøet mestret senere enn vannet. Dens særegenhet ligger i det faktum at den er gassformet, derfor er den preget av lav fuktighet, tetthet og trykk, høyt oksygeninnhold. I løpet av evolusjonen har levende organismer utviklet de nødvendige anatomiske, morfologiske, fysiologiske, atferdsmessige og andre tilpasningene.

Dyr i jord-luft-miljøet beveger seg gjennom jorda eller gjennom luften (fugler, insekter), og planter slår rot i jorda. I denne forbindelse utviklet dyr lunger og luftrør, mens planter utviklet et stomatalt apparat, dvs. organer som jordbefolkningen på planeten absorberer oksygen direkte fra luften med. Skjelettorganene, som gir autonomi for bevegelse på land og støtter kroppen med alle dens organer under forhold med lav tetthet av mediet, tusenvis av ganger mindre enn vann, har fått en sterk utvikling. Miljøfaktorer i terrestrisk-luftmiljøet skiller seg fra andre habitater i høy lysintensitet, betydelige svingninger i lufttemperatur og luftfuktighet, korrelasjonen av alle faktorer med geografisk plassering, endring av årstider og tid på døgnet. Deres påvirkning på organismer er uløselig knyttet til bevegelse av luft og posisjon i forhold til hav og hav og er svært forskjellig fra påvirkningen i vannmiljøet (tabell 1).

Levevilkår for luft- og vannorganismer

(ifølge D. F. Mordukhai-Boltovsky, 1974)

Landdyr og planter har utviklet sine egne, ikke mindre originale tilpasninger til ugunstige miljøfaktorer: den komplekse strukturen til kroppen og dens integument, frekvensen og rytmen til livssykluser, termoreguleringsmekanismer osv. Målrettet dyremobilitet har utviklet seg på jakt etter mat , vindbårne sporer, frø og pollen fra planter, samt planter og dyr, hvis liv er fullstendig forbundet med luftmiljøet. Det er dannet et usedvanlig nært funksjonelt, ressursmessig og mekanisk forhold til jorda.

Mange av tilpasningene har vi diskutert ovenfor som eksempler i karakteriseringen av abiotiske miljøfaktorer. Derfor gir det ingen mening å gjenta nå, fordi vi kommer tilbake til dem i praktiske øvelser