Abiotiske faktorer i land-luft-habitat. Livets bakke-luft-miljø

Og direkte eller indirekte påvirker dens vitale aktivitet, vekst, utvikling, reproduksjon.

Hver organisme lever i et bestemt habitat. Elementer eller egenskaper ved miljøet kalles miljøfaktorer. Det er fire livsmiljøer på planeten vår: jord-luft, vann, jord og andre organismer. Levende organismer er tilpasset til å eksistere under visse livsbetingelser og i et bestemt miljø.

Noen organismer lever på land, andre i jord og andre i vann. Noen valgte kroppen til andre organismer som oppholdssted. Dermed skilles fire livsmiljøer ut: grunn-luft, vann, jord, annen organisme (fig. 3). Hvert livsmiljø er preget av visse egenskaper som organismene som lever i det er tilpasset.

Bakke-luft miljø

Land-luft-miljøet er preget av lav lufttetthet, overflod av lys, raske temperaturendringer og variabel luftfuktighet. Derfor har organismer som lever i bakken-luft-miljøet velutviklede støttestrukturer - det ytre eller indre skjelettet hos dyr, spesielle strukturer i planter.

Mange dyr har bevegelsesorganer på bakken - lemmer eller vinger for flukt. Takket være deres utviklede visuelle organer ser de godt. Landorganismer har tilpasninger som beskytter dem mot svingninger i temperatur og fuktighet (for eksempel spesielle kroppsbelegg, bygging av reir, huler). Plantene har velutviklede røtter, stilker og blader.

Vannmiljø

Vannmiljøet er preget av høyere tetthet sammenlignet med luft, så vann har en flytende kraft. Mange organismer "flyter" i vannsøylen - små dyr, bakterier, protister. Andre beveger seg aktivt. For å gjøre dette har de bevegelsesorganer i form av finner eller svømmeføtter (fisk, hval, sel). Aktive svømmere har som regel en strømlinjeformet kroppsform.

Mange vannlevende organismer (kystplanter, alger, korallpolypper) fører en knyttet livsstil, andre er stillesittende (noen bløtdyr, sjøstjerner).

Vann samler seg og holder på varmen, så det er ikke så kraftige temperatursvingninger i vann som på land. Mengden lys i reservoarene varierer avhengig av dybden. Derfor befolker autotrofer bare den delen av reservoaret der lys trenger inn. Heterotrofe organismer har mestret hele vannsøylen.

Jordmiljø

Det er ikke noe lys i jordmiljøet, ingen plutselige temperaturendringer og høy tetthet. Jorden er bebodd av bakterier, protister, sopp og noen dyr (insekter og deres larver, ormer, føflekker, spissmus). Jorddyr har en kompakt kropp. Noen av dem har gravende lemmer, fraværende eller underutviklede synsorganer (føflekk).

Helheten av miljøelementer som er nødvendige for en organisme, uten hvilke den ikke kan eksistere, kalles eksistensbetingelser eller levekår.

På denne siden er det stoff om følgende emner:

  • organismer av andre organismer

  • habitat terrestriske luftbilder

  • eksempler på organismer kropper av levende organismer

  • hvordan påvirker miljøet kroppen?

  • egenskaper hos dyr som lever i kroppen

Spørsmål til denne artikkelen:

  • Hva er habitat og levekår?

  • Hva kalles miljøfaktorer?

  • Hvilke grupper av miljøfaktorer skilles?

  • Hvilke egenskaper er karakteristiske for bakke-luft-miljøet?

  • Hvorfor antas det at livets land-luft-miljø er mer komplekst enn vann- eller jordmiljøet?

  • Hva kjennetegner organismer som lever inne i andre organismer?

  • Forelesning 3 HABITAT OG DERES KARAKTERISTIKKER (2 timer)

    1. Vannhabitat

    2. Grunn-luft-habitat

    3. Jord som habitat

    4. Organisme 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 - bakke-luft - planter og dyr oppsto på land og i atmosfæren og tilpasset seg raskt nye forhold. Gradvis forvandlet de det øvre laget av land - litosfæren, skapte de et tredje habitat - jord, og selv ble det fjerde habitatet.

      Akvatisk habitat - hydrosfære

    Økologiske grupper av hydrobioner. De varme havene og havene (40 000 dyrearter) i ekvator og tropene er preget av det største mangfoldet av liv; mot nord og sør er havets flora og fauna hundrevis av ganger utarmet. Når det gjelder fordeling av organismer direkte i havet, er hoveddelen av dem konsentrert i overflatelagene (epipelagiske) og i sublitoralsonen. Avhengig av metoden for bevegelse og opphold i visse lag, er marine innbyggere 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 ferskvann inkluderer nekton amfibier og mange insekter.

    Plankton(planktos - vandrende, svevende) - en samling av planter (fytoplankton: kiselalger, grønne og blågrønne (bare ferskvannsforekomster) alger, planteflagellater, peridiner, etc.) og små dyreorganismer (zooplankton: små krepsdyr, av større - pteropoder bløtdyr, maneter, ctenophores, noen ormer) som lever på forskjellige dyp, men ikke i stand til aktiv bevegelse og motstand mot strømmer. 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, beveger seg inn i de nedre lagene av pelagelen. Over neustonet er det en pleiston - dette er organismer der den øvre delen av kroppen vokser over vann, og den nedre delen i vann (andmat - Lemma, sifonoforer, etc.). Plankton spiller en viktig rolle i de trofiske forholdene i biosfæren, fordi er mat for mange akvatiske innbyggere, inkludert hovedmaten for bardehvaler (Myatcoceti).

    Benthos(benthos – dybde) – bunnhydrobioner. Det er hovedsakelig representert av festede eller sakte bevegelige dyr (zoobenthos: foraminephores, fisk, svamper, coelenterates, ormer, brachiopoder, ascidians, etc.), mer tallrike på grunt vann. På grunt vann inkluderer benthos også planter (fytobenthos: kiselalger, grønne, brune, røde alger, bakterier). På dyp der det ikke er lys, er phytobenthos fraværende. Langs kysten er det blomstrende planter av zoster, rupiah. Steinete områder 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, etc. Fytobenthos i innsjøer er dannet av frittflytende kiselalger, grønne og blågrønne alger; brune og røde alger er fraværende.

    Å slå rotkystplanter i innsjøer danner klart definerte soner, hvis artssammensetning og utseende stemmer overens med miljøforholdene i land-vann-grensesonen. Hydrofytter vokser i vannet nær kysten - planter som er halvt nedsenket i vann (pilspiss, hvitvinge, siv, starr, sedges, trichaetes, siv). De er erstattet av hydatofytter - planter nedsenket i vann, men med flytende blader (lotus, andemat, eggekapsler, chilim, takla) og - videre - helt nedsenket (tjern, elodea, hara). Hydatofytter inkluderer også planter som flyter på overflaten (endemat).

    Den høye tettheten i vannmiljøet bestemmer den spesielle sammensetningen og arten av endringer i livsbærende faktorer. Noen av dem er de samme som på land - varme, lys, andre er spesifikke: vanntrykk (øker med dybden med 1 atm for hver 10 m), oksygeninnhold, saltsammensetning, surhet. På grunn av den høye tettheten i miljøet, endres verdiene av varme og lys mye raskere med en høydegradient enn på land.

    Termisk modus. Vannmiljøet er preget av mindre varmeøkning, pga en betydelig del av det reflekteres, og en like betydelig del brukes på fordampning. I samsvar med dynamikken til landtemperaturer, viser vanntemperaturer mindre svingninger i daglige og sesongmessige temperaturer. Dessuten utjevner reservoarene temperaturen i atmosfæren i kystområder betydelig. I mangel av isskal virker havene en oppvarmende effekt på de tilstøtende landområdene i den kalde årstiden, og en avkjølende og fuktende effekt om sommeren.

    Området for vanntemperaturer i verdenshavet er 38° (fra -2 til +36°C), i ferskvann – 26° (fra -0,9 til +25°C). Med dybden synker vanntemperaturen kraftig. Opp til 50 m er det daglige temperatursvingninger, opptil 400 - sesongmessige, dypere blir det konstant, faller til +1-3°C (i Arktis er det nær 0°C). Siden temperaturregimet i reservoarene er relativt stabilt, er innbyggerne preget av stenotermisme. 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 en reduksjon i nivået i Det kaspiske hav - spredningen av lotuskratt (Nelumba kaspium), i det sørlige Primorye - gjengroing av hvitflue i oksbue-elver (Komarovka, Ilistaya, etc. .) langs bredden som treaktig vegetasjon ble hugget ned og brent.

    På grunn av varierende grad av oppvarming av øvre og nedre lag gjennom året, flo og fjære, strømmer og stormer, oppstår konstant blanding av vannlag. Rollen til vannblanding for akvatiske innbyggere (akvatiske organismer) er ekstremt viktig, fordi samtidig utjevnes fordelingen av oksygen og næringsstoffer i reservoarene, noe som sikrer metabolske prosesser mellom organismer og miljøet.

    I stillestående reservoarer (innsjøer) av tempererte breddegrader foregår vertikal blanding om våren og høsten, og i disse årstidene blir temperaturen i hele reservoaret jevn, d.v.s. kommer homotermi. Om sommeren og vinteren, som et resultat av en kraftig økning i oppvarming eller avkjøling av de øvre lagene, stopper blandingen av vann. Dette fenomenet kalles temperaturdikotomi, og perioden med midlertidig stagnasjon kalles stagnasjon (sommer eller vinter). Om sommeren forblir lettere varme lag på overflaten, plassert over tunge kalde (fig. 3). Om vinteren er det tvert imot varmere vann i bunnlaget, siden direkte under isen temperaturen på overflatevann er mindre enn +4°C, og på grunn av vannets fysisk-kjemiske egenskaper blir de lettere enn vann med en temperatur over +4°C.

    I perioder med stagnasjon skilles tre lag tydelig: det øvre (epilimnion) med de skarpeste sesongmessige svingningene i vanntemperaturen, det midtre (metalimnion eller termoklin), der det oppstår et kraftig temperaturhopp, og det nederste (hypolimnion), i som temperaturen endrer seg lite gjennom året. I perioder med stagnasjon oppstår oksygenmangel i vannsøylen - i bunnen om sommeren, og i den øvre delen om vinteren, som følge av at det ofte oppstår fiskedrap om vinteren.

    Lysmodus. Intensiteten av lys i vann er sterkt svekket 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 selv om vinteren, etter etablering av isdekke og dekker det med snø på toppen.

    I havene, der 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, indigo og til slutt blåfiolett, og blir til fullstendig mørke. Hydrobionts endrer også farge tilsvarende, 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). På store dyp er phytobenthos fraværende.

    Planter har tilpasset seg mangelen på lys ved å utvikle store kromatoforer, som gir et lavt punkt for kompensasjon for fotosyntese, samt ved å øke arealet av assimilerende organer (bladoverflateindeks). For dyphavsalger er sterkt dissekerte blader typiske, bladbladene er tynne og gjennomskinnelige. Halvt nedsenkede og flytende planter er preget av heterofylli - bladene over vannet er de samme som landplanter, de har et solid blad, stomatalapparatet er utviklet, og i vannet er bladene veldig tynne, bestående av smale trådlignende fliker.

    Heterofyll: eggekapsler, vannliljer, pilblad, 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 de malt i farger med en rød fargetone - det er mer praktisk å gjemme seg for fiender. Dyphavsarter mangler pigmenter.

    De karakteristiske egenskapene til vannmiljøet, forskjellig fra land, er høy tetthet, mobilitet, surhet og 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 utviklet senere enn det akvatiske. Dens særegenhet er at den er gassformet, derfor er den preget av lav fuktighet, tetthet og trykk, og høyt oksygeninnhold. I løpet av evolusjonen har levende organismer utviklet de nødvendige anatomiske, morfologiske, fysiologiske, atferdsmessige og andre tilpasninger.

    Dyr i jord-luft-miljøet beveger seg på jorda eller gjennom luften (fugler, insekter), og planter slår rot i jorda. I denne forbindelse utviklet dyr lunger og luftrør, og planter utviklet et stomatalt apparat, dvs. organer som jordbefolkningen på planeten absorberer oksygen direkte fra luften med. Skjelettorganer har utviklet seg sterkt, og sikrer autonomi for bevegelse på land og støtter kroppen med alle dens organer under forhold med ubetydelig miljøtetthet, tusenvis av ganger mindre enn vann. Økologiske faktorer i bakke-luft-miljøet skiller seg fra andre habitater i høy lysintensitet, betydelige svingninger i temperatur og luftfuktighet, korrelasjonen av alle faktorer med geografisk plassering, skiftende årstider og tid på døgnet. Deres effekter på organismer er uløselig knyttet til luftbevegelse og posisjon i forhold til hav og hav og er svært forskjellige fra virkningene i vannmiljøet (tabell 1).

    Habitatforhold for luft- og vannorganismer

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

    luftmiljø

    vannmiljø

    Luftfuktighet

    Veldig viktig (ofte mangelvare)

    Har ikke (alltid i overkant)

    Tetthet

    Mindre (unntatt jord)

    Stor sammenlignet med dens rolle for luftens innbyggere

    Press

    Nesten ingen

    Stor (kan nå 1000 atmosfærer)

    Temperatur

    Betydelig (varierer innenfor svært vide grenser - fra -80 til +1ОО°С og mer)

    Mindre enn verdien for luftens innbyggere (varierer mye mindre, vanligvis fra -2 til +40°C)

    Oksygen

    Ikke-essensielt (for det meste i overkant)

    Viktig (ofte mangelvare)

    Suspendert stoff

    Uviktig; ikke brukt til mat (hovedsakelig mineraler)

    Viktig (matkilde, spesielt organisk materiale)

    Oppløste stoffer i miljøet

    Til en viss grad (kun relevant i jordløsninger)

    Viktig (visse mengder kreves)

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

    Mange av tilpasningene ble diskutert ovenfor som eksempler på karakterisering av abiotiske miljøfaktorer. Derfor er det ingen vits i å gjenta oss selv nå, siden vi kommer tilbake til dem i praktiske timer.

    Forelesning 2. HABITAT OG DERES EGENSKAPER

    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 - bakke-luft - planter og dyr oppsto på land og i atmosfæren og tilpasset seg raskt nye forhold. Gradvis forvandlet de det øvre laget av land - litosfæren, skapte de et tredje habitat - jord, og selv ble det fjerde habitatet.

    Akvatisk habitat

    Vann dekker 71 % av jordens areal. Hoveddelen av vannet er konsentrert i hav og hav - 94-98%, polaris inneholder omtrent 1,2% vann og en veldig liten andel - mindre enn 0,5%, i ferskvann i elver, innsjøer og sumper.

    Omtrent 150 000 dyrearter og 10 000 planter lever i vannmiljøer, som representerer henholdsvis 7 og 8 % av det totale antallet arter på jorden.

    I hav-havene, som i fjellene, uttrykkes vertikal sonering. Det pelagiske - hele vannsøylen - og bunndyret - bunnen - skiller seg spesielt mye i økologi. Vannsøylen, den pelagiske sonen, er vertikalt delt inn i flere soner: epipeligal, bathypeligal, abyssopeligal og ultraabyssopeligal(Fig. 2).

    Avhengig av brattheten til nedstigningen og dybden i bunnen, skilles det også ut flere soner, som tilsvarer de angitte pelagiske sonene:

    Littoral - kanten av kysten som er oversvømmet under høyvann.

    Supralittoral - den delen av kysten over den øvre tidevannslinjen der surfesprut når.

    Sublittoral - en gradvis nedgang i land opp til 200m.

    Bathial - en bratt depresjon av land (kontinentalskråning),

    Abyssal - en gradvis nedgang i bunnen av havbunnen; dybden av begge soner når til sammen 3-6 km.

    Ultra-abyssal - dyphavsdepresjoner fra 6 til 10 km.

    Økologiske grupper av hydrobioner. De varme havene og havene (40 000 dyrearter) i ekvator og tropene er preget av det største mangfoldet av liv; mot nord og sør er havets flora og fauna hundrevis av ganger utarmet. Når det gjelder fordeling av organismer direkte i havet, er hoveddelen av dem konsentrert i overflatelagene (epipelagiske) og i sublitoralsonen. Avhengig av metoden for bevegelse og opphold i visse lag, er marine innbyggere 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 ferskvann inkluderer nekton amfibier og mange insekter.

    Plankton (planktos - vandrende, svevende) - en samling av planter (fytoplankton: kiselalger, grønne og blågrønne (bare ferskvannsforekomster) alger, planteflagellater, peridiner, etc.) og små dyreorganismer (zooplankton: små krepsdyr, av større - pteropoder bløtdyr, maneter, ctenophores, noen ormer) som lever på forskjellige dyp, men ikke i stand til aktiv bevegelse og motstand mot strømmer. 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, beveger seg inn i de nedre lagene av pelagelen. Over neustonet er plassert plaiston - dette er organismer der den øvre delen av kroppen vokser over vann, og den nedre delen i vann (andmat - Lemma, sifonoforer, etc.). Plankton spiller en viktig rolle i de trofiske forholdene i biosfæren, fordi er mat for mange akvatiske innbyggere, inkludert hovedmaten for bardehvaler (Myatcoceti).

    Benthos (benthos – dybde) – bunnhydrobioner. Det er hovedsakelig representert av festede eller sakte bevegelige dyr (zoobenthos: foraminephores, fisk, svamper, coelenterates, ormer, bløtdyr, ascidians, etc.), flere på grunt vann. På grunt vann inkluderer benthos også planter (fytobenthos: kiselalger, grønne, brune, røde alger, bakterier). På dyp der det ikke er lys, er phytobenthos fraværende. Steinete områder 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, etc. Fytobenthos i innsjøer er dannet av frittflytende kiselalger, grønne og blågrønne alger; brune og røde alger er fraværende.

    Den høye tettheten i vannmiljøet bestemmer den spesielle sammensetningen og arten av endringer i livsbærende faktorer. Noen av dem er de samme som på land - varme, lys, andre er spesifikke: vanntrykk (øker med dybden med 1 atm for hver 10 m), oksygeninnhold, saltsammensetning, surhet. På grunn av den høye tettheten i miljøet, endres verdiene av varme og lys mye raskere med en høydegradient enn på land.

    Termisk modus. Vannmiljøet er preget av mindre varmeøkning, pga en betydelig del av det reflekteres, og en like betydelig del brukes på fordampning. I samsvar med dynamikken til landtemperaturer, viser vanntemperaturer mindre svingninger i daglige og sesongmessige temperaturer. Dessuten utjevner reservoarene temperaturen i atmosfæren i kystområder betydelig. I mangel av isskal virker havene en oppvarmende effekt på de tilstøtende landområdene i den kalde årstiden, og en avkjølende og fuktende effekt om sommeren.

    Området for vanntemperaturer i verdenshavet er 38° (fra -2 til +36°C), i ferskvann – 26° (fra -0,9 til +25°C). Med dybden synker vanntemperaturen kraftig. Opp til 50 m er det daglige temperatursvingninger, opptil 400 - sesongmessige, dypere blir det konstant, fallende til +1-3 °C. Siden temperaturregimet i reservoarene er relativt stabilt, har innbyggerne en tendens til det stenotermisitet.

    På grunn av varierende grad av oppvarming av øvre og nedre lag gjennom året, flo og fjære, strømmer og stormer, oppstår konstant blanding av vannlag. Rollen til vannblanding for akvatiske innbyggere er ekstremt viktig, fordi samtidig utjevnes fordelingen av oksygen og næringsstoffer i reservoarene, noe som sikrer metabolske prosesser mellom organismer og miljøet.

    I stillestående reservoarer (innsjøer) av tempererte breddegrader foregår vertikal blanding om våren og høsten, og i disse årstidene blir temperaturen i hele reservoaret jevn, d.v.s. kommer homotermi. Om sommeren og vinteren, som et resultat av en kraftig økning i oppvarming eller avkjøling av de øvre lagene, stopper blandingen av vann. Dette fenomenet kalles temperatur dikotomi, og perioden med midlertidig stagnasjon er stagnasjon(sommer eller vinter). Om sommeren forblir lettere varme lag på overflaten, plassert over tunge kalde (fig. 3). Om vinteren er det tvert imot varmere vann i bunnlaget, siden direkte under isen temperaturen på overflatevann er mindre enn +4°C, og på grunn av vannets fysisk-kjemiske egenskaper blir de lettere enn vann med en temperatur over +4°C.

    I perioder med stagnasjon skilles tre lag tydelig: det øvre (epilimnion) med de mest dramatiske sesongmessige svingningene i vanntemperaturen, det midterste (metalimnion eller termoklin), der det er et kraftig hopp i temperatur, og bunn ( hypolimnion), der temperaturen varierer lite gjennom året. I perioder med stagnasjon oppstår oksygenmangel i vannsøylen - om sommeren i bunnen, og om vinteren i den øvre delen, som et resultat av at det ofte oppstår fiskedrap om vinteren.

    Lysmodus. Intensiteten av lys i vann er sterkt svekket på grunn av dets refleksjon av overflaten og absorpsjon av vannet selv. Dette påvirker i stor grad utviklingen av fotosyntetiske planter.

    Absorpsjonen av lys er sterkere, jo lavere gjennomsiktighet av vannet er, som avhenger av antall partikler suspendert i det (mineralsuspensjoner, plankton). Den avtar med den raske utviklingen av små organismer om sommeren, og på tempererte og nordlige breddegrader selv om vinteren, etter etablering av isdekke og dekker det med snø på toppen.

    Gjennomsiktighet kjennetegnes ved den maksimale dybden der en spesielt senket hvit skive med en diameter på ca. 20 cm (Secchi-skive) fortsatt er synlig. Det klareste vannet er i Sargassohavet: skiven er synlig til en dybde på 66,5 m. I Stillehavet er Secchi-skiven synlig opptil 59 m, i Det indiske hav - opptil 50, i grunt hav - opp til 5-15 m. Gjennomsiktigheten til elver er i gjennomsnitt 1-1,5 m, og i de gjørmete elvene bare noen få centimeter.

    I havene, der 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, indigo og til slutt blåfiolett, og blir til fullstendig mørke. Hydrobionts endrer også farge tilsvarende, 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). På store dyp er phytobenthos fraværende.

    Planter tilpasset seg mangelen på lys ved å utvikle store kromatoforer, samt øke arealet av assimilerende organer (bladoverflateindeks). For dyphavsalger er sterkt dissekerte blader typiske, bladbladene er tynne og gjennomskinnelige. Halvt nedsenkede og flytende planter er preget av heterofylli - bladene over vannet er de samme som landplanter, de har et solid blad, stomatalapparatet er utviklet, og i vannet er bladene veldig tynne, bestående av smale trådlignende fliker.

    Dyr, som planter, endrer naturlig farge med dybden. I de øvre lagene er de fargerike i forskjellige farger, i skumringssonen (havabbor, koraller, krepsdyr) er de malt i farger med en rød fargetone - det er mer praktisk å gjemme seg for fiender. Dyphavsarter mangler pigmenter. I havets mørke dyp bruker organismer lys som sendes ut av levende vesener som en kilde til visuell informasjon. bioluminescens.

    Høy tetthet(1 g/cm3, som er 800 ganger tettheten til luft) og vannviskositet ( 55 ganger høyere enn luft) førte til utviklingen av spesielle tilpasninger av vannlevende organismer :

    1) Planter har svært dårlig utviklet eller helt fraværende mekaniske vev - de støttes av vannet selv. De fleste er preget av oppdrift på grunn av luftførende intercellulære hulrom. Karakterisert av aktiv vegetativ reproduksjon, utvikling av hydrokori - fjerning av blomsterstilker over vannet og fordeling av pollen, frø og sporer av overflatestrømmer.

    2) Hos dyr som lever i vannsøylen og svømmer aktivt, har kroppen en strømlinjeformet form og smøres med slim, noe som reduserer friksjonen ved bevegelse. Utviklet enheter for å øke oppdriften: ansamlinger av fett i vev, svømmeblærer hos fisk, lufthuler i sifonoforer. Hos passivt svømmende dyr øker det spesifikke overflatearealet av kroppen på grunn av utvekster, ryggrader og vedheng; kroppen blir flatet ut, og skjelettorganene reduseres. Ulike metoder for bevegelse: bøying av kroppen, ved hjelp av flageller, flimmerhår, jet-bevegelsesmodus (blekkspruter).

    Hos bunndyr forsvinner skjelettet eller er dårlig utviklet, kroppsstørrelsen øker, synsreduksjon er vanlig, og taktile organer utvikles.

    Strømmer. Et karakteristisk trekk ved vannmiljøet er mobilitet. Det er forårsaket av flo og fjære, havstrømmer, stormer og forskjellige høyder av elveleier. Tilpasninger av hydrobioner:

    1) I rennende reservoarer er planter godt festet til stasjonære undervannsobjekter. Bunnflaten er først og fremst et substrat for dem. Dette er grønn- og kiselalger, vannmoser. Moser danner til og med et tett dekke på raske elver. I havets tidevannssone har mange dyr innretninger for å feste seg til bunnen (snegle, stanger), eller gjemme seg i sprekker.

    2) Hos fisk i rennende vann er kroppen rund i diameter, og hos fisk som lever nær bunnen, som hos virvelløse bunndyr, er kroppen flat. Mange har festeorganer til undervannsobjekter på ventralsiden.

    Vannets saltholdighet.

    Naturlige vannmasser har en viss kjemisk sammensetning. Karbonater, sulfater og klorider dominerer. I ferskvann er saltkonsentrasjonen ikke mer enn 0,5 (og omtrent 80% er karbonater), i havet - fra 12 til 35 ‰ (hovedsakelig klorider og sulfater). Når saltinnholdet er mer enn 40 ppm, kalles vannforekomsten hypersalt eller oversalt.

    1) I ferskvann (hypotonisk miljø) er osmoreguleringsprosesser godt uttrykt. Hydrobionter blir tvunget til hele tiden å fjerne vann som trenger inn i dem; de er homoyosmotiske (ciliater "pumper" gjennom seg selv en mengde vann som tilsvarer vekten hvert 2.-3. minutt). I saltvann (isotonisk miljø) er konsentrasjonen av salter i legemer og vev til hydrobionter den samme (isotoniske) med konsentrasjonen av salter oppløst i vann - de er poikiloosmotiske. Derfor har ikke innbyggerne i saltvannsforekomster utviklet osmoregulatoriske funksjoner, og de var ikke i stand til å befolke ferskvannsforekomster.

    2) Vannplanter er i stand til å absorbere vann og næringsstoffer fra vann - "buljong", med hele overflaten, derfor er bladene deres sterkt dissekert og ledende vev og røtter er dårlig utviklet. Røttene tjener hovedsakelig for festing til undervannssubstratet. De fleste ferskvannsplanter har røtter.

    Typisk marine og typisk ferskvannsarter, stenohaline, tolererer ikke betydelige endringer i saltholdighet i vannet. Det er få euryhaline-arter. De er vanlige i brakkvann (ferskvannsgjedde, gjedde, brasme, multe, kystlaks).

    Sammensetning av gasser i vann.

    I vann er oksygen den viktigste miljøfaktoren. I oksygenmettet vann overstiger ikke innholdet 10 ml per 1 liter, som er 21 ganger lavere enn i atmosfæren. Når vann blandes, spesielt i rennende reservoarer, og når temperaturen synker, øker oksygeninnholdet. Noen fisker er svært følsomme for oksygenmangel (ørret, ørekyte, harr) og foretrekker derfor kalde fjellelver og bekker. Andre fisker (karpe, karpe, mort) er upretensiøse for oksygeninnhold og kan leve på bunnen av dype reservoarer. Mange vanninsekter, mygglarver og pulmonale bløtdyr er også tolerante for oksygeninnholdet i vann, fordi de kommer opp til overflaten fra tid til annen og svelger frisk luft.

    Det er nok karbondioksid i vann (40-50 cm 3 /l - nesten 150 ganger mer enn i luft. Det brukes i fotosyntese av planter og går til dannelse av kalkholdige skjelettformasjoner av dyr (bløtdyrskjell, krepsdyrintegumenter, radiolarian) rammer osv.).

    Surhet. I ferskvannsforekomster varierer surheten til vannet, eller konsentrasjonen av hydrogenioner, mye mer enn i sjøvann - fra pH = 3,7-4,7 (sur) til pH = 7,8 (alkalisk). Vannets surhetsgrad bestemmes i stor grad av artssammensetningen til vannplanter. I det sure vannet i sumpene vokser sphagnummoser og skjellrotstokker lever i overflod, men det er ingen tannløse bløtdyr (Unio), og andre bløtdyr finnes sjelden. Mange typer pondweed og elodea utvikles i et alkalisk miljø. De fleste ferskvannsfisk lever i et pH-område på 5 til 9 og dør i stort antall utenfor disse verdiene. De mest produktive vannet har en pH på 6,5-8,5.

    Surheten i sjøvannet avtar med dybden.

    Surhet kan tjene som en indikator på den totale metabolske hastigheten i et samfunn. Vann med lav pH inneholder få næringsstoffer, så produktiviteten er ekstremt lav.

    Hydrostatisk trykk i havet er av stor betydning. Ved nedsenking i vann på 10 m øker trykket med 1 atmosfære. I den dypeste delen av havet når trykket 1000 atmosfærer. Mange dyr tåler plutselige trykksvingninger, spesielt hvis de ikke har fri luft i kroppen. Ellers kan gassemboli utvikles. Høyt trykk, karakteristisk for store dybder, hemmer som regel vitale prosesser.

    Basert på mengden organisk materiale som er tilgjengelig for hydrobionter, kan vannforekomster deles inn i: - oligotrofisk (blå og gjennomsiktig) – ikke rik på mat, dyp, kald; - eutrofisk (grønn) – rik på mat, varm; dystrofisk (brun) – matfattig, sur på grunn av tilstedeværelsen av store mengder humussyrer i jorda.

    Eutrofiering– anrikning av reservoarer med organiske næringsstoffer under påvirkning av menneskeskapte faktorer (for eksempel utslipp av avløpsvann).

    Økologisk plastisitet av akvatiske organismer. Ferskvannsplanter og -dyr er økologisk mer plastiske (eurytermiske, euryhalin) enn marine; innbyggere i kystsoner er mer plastiske (eurytermiske) enn dyphavs. Det er arter som har smal økologisk plastisitet i forhold til én faktor (lotus er en stenoterm art, artemia solina) er stenoterm) og bred – i forhold til andre. Organismer er mer plastiske i forhold til de faktorene som er mer variable. Og det er de som er mer utbredt (elodea, rhizomer av Cyphoderia ampulla). Plastisitet avhenger også av alder og utviklingsfase.

    Lyd beveger seg raskere i vann enn i luft. Lydorientering er generelt bedre utviklet hos vannlevende organismer enn visuell orientering. En rekke arter oppdager til og med svært lavfrekvente vibrasjoner (infralyder) som oppstår når bølgenes rytme endres. En rekke vannlevende organismer søker etter mat og orienterer seg ved hjelp av ekkolokalisering – oppfatningen av reflekterte lydbølger (hvaler). Mange oppfatter reflekterte elektriske impulser, som produserer utladninger med forskjellige frekvenser mens de svømmer.

    Den eldste orienteringsmetoden, karakteristisk for alle vannlevende dyr, er oppfatningen av miljøets kjemi. Kjemoreseptorene til mange vannlevende organismer er ekstremt følsomme.

    Grunn-luft-habitat

    I løpet av evolusjonen ble dette miljøet utviklet senere enn det akvatiske. Økologiske faktorer i bakke-luft-miljøet skiller seg fra andre habitater i høy lysintensitet, betydelige svingninger i temperatur og luftfuktighet, korrelasjonen av alle faktorer med geografisk plassering, skiftende årstider og tid på døgnet. Miljøet er gassformet, derfor er det preget av lav luftfuktighet, tetthet og trykk, og høyt oksygeninnhold.

    Kjennetegn på abiotiske miljøfaktorer: lys, temperatur, fuktighet - se tidligere forelesning.

    Gasssammensetningen i atmosfæren er også en viktig klimafaktor. 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 finnes i atmosfæren finnes kun i spormengder. Av spesiell betydning for biota er det relative innholdet av oksygen og karbondioksid.

    Det høye oksygeninnholdet bidro til en økning i metabolismen hos landlevende organismer sammenlignet med primære akvatiske. Det var i et terrestrisk miljø, basert på den høye effektiviteten til oksidative prosesser i kroppen, at dyrehomeotermi 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 en midlertidig mangel, for eksempel i ansamlinger av nedbrytende planterester, reserver av korn, mel, etc.

    Karbondioksidinnholdet kan variere i visse områder av overflatelaget av luft innenfor ganske betydelige grenser. For eksempel, i fravær av vind i sentrum av store byer, øker konsentrasjonen titalls ganger. Det er regelmessige daglige endringer i karbondioksidinnholdet i overflatelagene, assosiert med rytmen til plantefotosyntese, og sesongmessige endringer, forårsaket av endringer i respirasjonshastigheten til levende organismer, hovedsakelig den mikroskopiske populasjonen av jord. Økt metning av luft med karbondioksid forekommer i områder med vulkansk aktivitet, nær termiske kilder og andre underjordiske utløp av denne gassen. Lavt karbondioksidinnhold hemmer prosessen med fotosyntese. Under lukkede grunnforhold er det mulig å øke fotosyntesehastigheten ved å øke konsentrasjonen av karbondioksid; Dette brukes i praksis med drivhus- og drivhusdrift.

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

    Lokale forurensninger som kommer inn i luften kan også påvirke levende organismer betydelig. Dette gjelder spesielt giftige gassformige stoffer - metan, svoveloksid (IV), karbonmonoksid (II), nitrogenoksid (IV), hydrogensulfid, klorforbindelser, samt støvpartikler, sot, etc., som tetter luften i industrielle omgivelser. områder. Den viktigste moderne kilden til kjemisk og fysisk forurensning av atmosfæren er menneskeskapt: arbeidet til ulike industribedrifter og transport, jorderosjon, etc. Svoveloksid (SO 2), for eksempel, er giftig for planter selv i konsentrasjoner fra en femti- tusendel til en milliondel av luftvolumet. Noen plantearter er spesielt følsomme for S0 2 og fungerer som en følsom indikator på akkumulering i luften (for eksempel lav.

    Lav lufttetthet bestemmer dens lave løftekraft og ubetydelige støtte. Innbyggere i luftmiljøet må ha sitt eget støttesystem som støtter kroppen: planter - med forskjellige mekaniske vev, dyr - med et solid eller, mye sjeldnere, hydrostatisk skjelett. I tillegg er alle innbyggere i luften 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 fra 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 - reproduksjon - utføres på jordens overflate. For de fleste av dem er opphold i luften bare forbundet med å slå seg ned eller lete etter byttedyr.

    Vind har en begrensende effekt på aktiviteten og jevn fordeling av organismer. Vinden kan til og med endre utseendet til planter, spesielt i de habitatene, for eksempel i alpine soner, hvor andre faktorer har en begrensende effekt. I åpne fjellhabitater begrenser vinden planteveksten og får planter til å bøye seg på vindsiden. I tillegg øker vind evapotranspirasjonen under forhold med lav luftfuktighet. er av stor betydning stormer, selv om deres effekt er rent lokal. Orkaner, og til og med vanlige vinder, kan transportere dyr og planter over lange avstander og dermed endre sammensetningen av samfunn.

    Press, tilsynelatende, er ikke en direkte begrensende faktor, men den er direkte relatert til vær og klima, som har en direkte begrensende effekt. Lav lufttetthet gir relativt lavt trykk på land. Normalt er det 760 mmHg. 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 nedgang i trykk medfører en reduksjon i oksygentilførsel og dehydrering av dyr på grunn av økt respirasjonshastighet. Grensene for avansering av høyere planter inn i fjellene er omtrent de samme. Noe mer hardføre er leddyr (springhaler, midd, edderkopper), som kan finnes på isbreer over vegetasjonslinjen.

    Generelt er alle terrestriske organismer mye mer stenobatiske enn vannlevende.

    Grunn-luft-habitat

    GRUNNLEGGENDE LEVEMILJØER

    VANNMILJØ

    Livets vannmiljø (hydrosfæren) opptar 71 % av klodens areal. Mer enn 98 % av vannet er konsentrert i hav og hav, 1,24 % er isen i polarområdene, 0,45 % er ferskvannet i elver, innsjøer og sumper.

    Det er to økologiske områder i verdenshavene:

    vannsøyle - pelagisk, og bunnen - benthal.

    Vannmiljøet er hjemsted for omtrent 150 000 dyrearter, eller omtrent 7% av deres totale antall, og 10 000 plantearter - 8%. Følgende skilles ut: økologiske grupper av akvatiske organismer. Pelagial - bebodd av organismer delt inn i nekton og plankton.

    Nekton (nektos - flytende) - Dette er en samling av pelagiske aktivt bevegelige dyr som ikke har direkte forbindelse med bunnen. Dette er hovedsakelig store dyr som kan overvinne lange avstander og sterke vannstrømmer. De er preget av en strømlinjeformet kroppsform og velutviklede bevegelsesorganer (fisk, blekksprut, pinnipeds, hval).I ferskvann inkluderer nekton i tillegg til fisk amfibier og aktivt bevegelige insekter.

    Plankton (vandrende, flytende) - Dette er et sett med pelagiske organismer som ikke har evnen til raske aktive bevegelser. De er delt inn i plante- og dyreplankton (små krepsdyr, protozoer - foraminiferer, radiolarier; maneter, pteropoder). Planteplankton – kiselalger og grønnalger.

    Neuston– et sett med organismer som bor i overflatefilmen av vann ved grensen til luften. Dette er larvene til dekapoder, stanger, copepoder, gastropoder og muslinger, pigghuder og fisk. Når de passerer gjennom larvestadiet, forlater de overflatelaget, som tjente dem som et tilfluktssted, og flytter til bunnen eller pelagisk sone.

    Plaiston – dette er en samling av organismer, hvor en del av kroppen er over overflaten av vannet, og den andre i vannet - andemat, sifonoforer.

    Benthos (dybde) - en samling av organismer som lever på bunnen av vannforekomster. Den er delt inn i phytobenthos og zoobenthos. Fytobentos - alger - kiselalger, grønn, brun, rød og bakterier; langs kysten er det blomstrende planter - zoster, ruppia. Zoobenthos – foraminiferer, svamper, coelenterater, ormer, bløtdyr, fisk.

    I livet til vannlevende organismer spilles en viktig rolle av den vertikale bevegelsen av vann, tetthet, temperatur, lys, salt, gass (oksygen- og karbondioksidinnhold) og konsentrasjonen av hydrogenioner (pH).

    Temperatur: Den skiller seg i vann, for det første ved mindre varmetilstrømning, og for det andre ved større stabilitet enn på land. En del av den termiske energien som kommer til overflaten av vannet reflekteres, mens en del brukes på fordampning. Fordampningen av vann fra overflaten av reservoarene, som forbruker omtrent 2263,8 J/g, forhindrer overoppheting av de nedre lagene, og dannelsen av is, som frigjør fusjonsvarmen (333,48 J/g), bremser nedkjølingen. Temperaturendringer i rennende vann følger endringene i den omkringliggende luften, og varierer i mindre amplitude.

    I innsjøer og dammer med tempererte breddegrader er det termiske regimet bestemt av et velkjent fysisk fenomen - vann har en maksimal tetthet ved 4 o C. Vannet i dem er tydelig delt inn i tre lag:

    1. epilimnion- det øvre laget hvis temperatur opplever skarpe sesongsvingninger;

    2. metallimnion– overgangslag med temperaturhopp, det er en skarp temperaturforskjell;

    3. hypolimnion- et dyphavslag som når helt til bunnen, hvor temperaturen endres litt gjennom året.

    Om sommeren er de varmeste vannlagene plassert ved overflaten, og de kaldeste ligger på bunnen. Denne typen lag-for-lag temperaturfordeling i et reservoar kalles direkte stratifisering. Om vinteren, når temperaturen synker, omvendt stratifisering: overflatelaget har en temperatur nær 0 C, i bunnen er temperaturen ca 4 C, som tilsvarer dens maksimale tetthet. Dermed øker temperaturen med dybden. Dette fenomenet kalles temperatur dikotomi, observert i de fleste innsjøer i den tempererte sonen sommer og vinter. Som et resultat av temperaturdikotomi blir vertikal sirkulasjon forstyrret - en periode med midlertidig stagnasjon begynner - stagnasjon.

    Om våren blir overflatevann, på grunn av oppvarming til 4C, tettere og synker dypere, og varmere vann stiger opp fra dypet for å ta sin plass. Som et resultat av slik vertikal sirkulasjon oppstår homotermi i reservoaret, dvs. i noen tid utjevner temperaturen på hele vannmassen. Med ytterligere temperaturøkning blir de øvre lagene mindre og mindre tette og synker ikke lenger ned - sommerstagnasjon. Om høsten avkjøles overflatelaget, blir tettere og synker dypere, og fortrenger varmere vann til overflaten. Dette skjer før utbruddet av høsthomotermi. Når overflatevann avkjøles under 4C, blir de mindre tett og blir igjen på overflaten. Som et resultat stopper vannsirkulasjonen og vinterstagnasjon oppstår.

    Vann er preget av betydelig tetthet(800 ganger) overlegen luft) og viskositet. I I gjennomsnitt, i vannsøylen, for hver 10 m dybde, øker trykket med 1 atm. Disse funksjonene påvirker plantene ved at deres mekaniske vev utvikler seg veldig svakt eller ikke i det hele tatt, så stilkene deres er veldig elastiske og bøyes lett. De fleste vannplanter er preget av oppdrift og evnen til å være suspendert i vannsøylen; hos mange vannlevende dyr er integumentet smurt med slim, noe som reduserer friksjonen ved bevegelse, og kroppen får en strømlinjeformet form. Mange innbyggere er relativt stenobatiske og begrenset til visse dyp.

    Gjennomsiktighet og lysmodus. Dette påvirker spesielt fordelingen av planter: i gjørmete vannforekomster lever de bare i overflatelaget. Lysregimet bestemmes også av den naturlige reduksjonen i lys med dybden på grunn av at vann absorberer sollys. Samtidig absorberes stråler med forskjellige bølgelengder ulikt: røde absorberes raskest, mens blågrønne trenger inn til betydelige dyp. Fargen på miljøet endres, gradvis beveger seg fra grønnaktig til grønn, blå, indigo, blåfiolett, erstattet av konstant mørke. Følgelig, med dybde, erstattes grønne alger med brune og røde, hvis pigmenter er tilpasset for å fange solstråler med forskjellige bølgelengder. Fargen på dyr endres også naturlig med dybden. Lyse og forskjellig fargede dyr lever i overflatelagene av vann, mens dyphavsarter er blottet for pigmenter. Tumringens habitat er bebodd av dyr malt i farger med en rødlig fargetone, noe som hjelper dem å gjemme seg for fiender, siden den røde fargen i blåfiolette stråler oppfattes som svart.



    Absorpsjonen av lys i vann er sterkere, jo lavere gjennomsiktighet er. Gjennomsiktighet er preget av ekstrem dybde, hvor en spesielt senket Secchi-skive (en hvit skive med en diameter på 20 cm) fortsatt er synlig. Derfor varierer grensene for fotosyntesesoner sterkt i forskjellige vannmasser. I det reneste vannet når den fotosyntetiske sonen en dybde på 200 m.

    Vannets saltholdighet. Vann er et utmerket løsningsmiddel for mange mineralforbindelser. Som et resultat har naturlige reservoarer en viss kjemisk sammensetning. De viktigste er sulfater, karbonater og klorider. Mengden av oppløste salter per 1 liter vann i ferskvannsforekomster overstiger ikke 0,5 g, i hav og hav - 35 g. Ferskvannsplanter og -dyr lever i et hypotont miljø, dvs. et miljø der konsentrasjonen av oppløste stoffer er lavere enn i kroppsvæsker og vev. På grunn av forskjellen i osmotisk trykk utenfor og inne i kroppen, trenger vann hele tiden inn i kroppen, og ferskvannshydrobionter blir tvunget til å fjerne det intensivt. I denne forbindelse er deres osmoreguleringsprosesser godt uttrykt. I protozoer oppnås dette ved arbeidet med utskillelsesvakuoler, i flercellede organismer - ved å fjerne vann gjennom utskillelsessystemet. Typisk marine og typisk ferskvannsarter tolererer ikke betydelige endringer i vannsaltholdighet - stenohaline organismer. Eurygalline - ferskvannsgjeddeabbor, brasme, gjedde, fra havet - multefamilien.

    Gassmodus Hovedgassene i vannmiljøet er oksygen og karbondioksid.

    Oksygen- den viktigste miljøfaktoren. Det kommer inn i vann fra luften og frigjøres av planter under fotosyntesen. Innholdet i vann er omvendt proporsjonalt med temperaturen; med synkende temperatur øker løseligheten av oksygen i vann (så vel som andre gasser). I lag som er tett befolket av dyr og bakterier, kan oksygenmangel oppstå på grunn av økt oksygenforbruk. I verdenshavene er således livsrike dybder fra 50 til 1000 m preget av en kraftig forringelse av lufting. Den er 7-10 ganger lavere enn i overflatevann bebodd av planteplankton. Forhold nær bunnen av reservoarer kan være nær anaerobe.

    Karbondioksid - oppløses i vann omtrent 35 ganger bedre enn oksygen og konsentrasjonen i vann er 700 ganger høyere enn i atmosfæren. Gir fotosyntese av vannplanter og deltar i dannelsen av kalkholdige skjelettformasjoner av virvelløse dyr.

    Hydrogenionekonsentrasjon (pH)– ferskvannsbassenger med pH = 3,7-4,7 regnes som sure, 6,95-7,3 – nøytrale, med pH 7,8 – alkaliske. I ferskvannsmasser opplever pH til og med daglige svingninger. Sjøvann er mer alkalisk og pH endres mye mindre enn ferskvann. pH synker med dybden. Konsentrasjonen av hydrogenioner spiller en stor rolle i distribusjonen av vannlevende organismer.

    Grunn-luft-habitat

    Et trekk ved livets land-luft-miljø er at organismene som lever her er omgitt av et gassformet miljø preget av lav fuktighet, tetthet og trykk, og høyt oksygeninnhold. Typisk beveger dyr i dette miljøet seg på jorda (hardt underlag) 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 faktorene som er oppført ovenfor er uløselig knyttet til bevegelsen av luftmasser - vind.

    I evolusjonsprosessen har levende organismer i land-luft-miljøet utviklet karakteristiske anatomiske, morfologiske, fysiologiske tilpasninger.

    La oss vurdere egenskapene til innvirkningen av grunnleggende miljøfaktorer på planter og dyr i bakken-luft-miljøet.

    Luft. Luft som miljøfaktor er preget av en konstant sammensetning - oksygen i den er vanligvis omtrent 21%, karbondioksid 0,03%.

    Lav lufttetthet bestemmer dens lave løftekraft og ubetydelige støtte. Alle innbyggere i luften er nært forbundet med jordoverflaten, som tjener dem for feste og støtte. Tettheten i luftmiljøet gir ikke høy motstand mot organismer når de beveger seg langs jordoverflaten, men det gjør det vanskelig å bevege seg vertikalt. For de fleste organismer er opphold i luften bare forbundet med å slå seg ned eller lete etter byttedyr.

    Luftens lave løftekraft bestemmer den maksimale massen og størrelsen til terrestriske organismer. De største dyrene som lever på jordens overflate er mindre enn gigantene i vannmiljøet. Store pattedyr (størrelsen og massen til en moderne hval) kunne ikke leve på land, da de ville bli knust av sin egen vekt.

    Lav lufttetthet skaper liten motstand mot bevegelse. De økologiske fordelene med denne egenskapen til luftmiljøet ble brukt av mange landdyr under evolusjonen, og fikk evnen til å fly. 75 % av artene av alle landdyr er i stand til å fly aktivt, hovedsakelig insekter og fugler, men flygeblad finnes også blant pattedyr og krypdyr.

    Takket være mobiliteten til luft og de vertikale og horisontale bevegelsene av luftmasser som eksisterer i de nedre lagene av atmosfæren, er passiv flukt for en rekke organismer mulig. Mange arter har utviklet anemochory - spredning ved hjelp av luftstrømmer. Anemochory er karakteristisk for sporer, frø og frukter av planter, protozoiske cyster, små insekter, edderkopper, etc. Organismer som er passivt transportert av luftstrømmer kalles samlet aeroplankton i analogi med planktoniske innbyggere i vannmiljøet.

    Den viktigste økologiske rollen til horisontale luftbevegelser (vind) er indirekte i å forsterke og svekke påvirkningen på landlevende organismer av så viktige miljøfaktorer som temperatur og fuktighet. Vind øker frigjøringen av fuktighet og varme fra dyr og planter.

    Gasssammensetning av luft i grunnlaget er luften ganske homogen (oksygen - 20,9%, nitrogen - 78,1%, inerte gasser - 1%, karbondioksid - 0,03% etter volum) på grunn av sin høye diffusivitet og konstante blanding ved konveksjon og vindstrømmer. Imidlertid kan ulike urenheter av gassformige, dråpe-væske og faste (støv)partikler som kommer inn i atmosfæren fra lokale kilder ha betydelig miljømessig betydning.

    Det høye oksygeninnholdet bidro til en økning i stoffskiftet i terrestriske organismer, og dyrehomeotermi oppsto på grunnlag av den høye effektiviteten til oksidative prosesser. 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 en midlertidig mangel, for eksempel i ansamlinger av nedbrytende planterester, reserver av korn, mel, etc.

    Edafiske faktorer. Jordegenskaper og terreng påvirker også leveforholdene til landlevende organismer, først og fremst planter. Egenskapene til jordoverflaten som har en økologisk innvirkning på dens innbyggere kalles edafiske miljøfaktorer.

    Naturen til planterotsystemet avhenger av det hydrotermiske regimet, lufting, sammensetning, sammensetning og struktur av jorda. For eksempel er rotsystemene til treslag (bjørk, lerk) i områder med permafrost lokalisert på grunne dyp og spredt utover. Der det ikke er permafrost, er rotsystemene til de samme plantene mindre utbredt og trenger dypere inn. Hos mange steppeplanter kan røttene nå vann fra store dyp, samtidig har de også mange overflaterøtter i den humusrike jordhorisonten, hvorfra plantene tar opp elementer av mineralnæring.

    Terrenget og jordsmonnets natur påvirker den spesifikke bevegelsen til dyr. For eksempel trenger hovdyr, strutser og bustarder som lever i åpne områder hardt underlag for å øke frastøtingen når de løper fort. Hos øgler som lever på skiftende sand, er tærne kantet med en kant av kåte skjell, noe som øker støtteoverflaten. For terrestriske innbyggere som graver hull, er tett jord ugunstig. Jordens beskaffenhet påvirker i noen tilfeller fordelingen av landdyr som graver huler, graver seg ned i jorda for å unnslippe varme eller rovdyr, eller legger egg i jorda osv.

    Vær og klimatiske egenskaper. Leveforholdene i bakke-luft-miljøet kompliseres også av værforandringer. Været er den kontinuerlig skiftende tilstanden til atmosfæren på jordens overflate, opp til en høyde på omtrent 20 km (grensen til troposfæren). Værvariasjoner manifesteres i en konstant variasjon i kombinasjonen av miljøfaktorer som lufttemperatur og fuktighet, overskyethet, nedbør, vindstyrke og vindretning, etc. Værendringer, sammen med deres regelmessige veksling i den årlige syklusen, er preget av ikke-periodiske svingninger, noe som betydelig kompliserer betingelsene for eksistensen av terrestriske organismer. Været påvirker livet til akvatiske innbyggere i mye mindre grad og kun på befolkningen i overflatelagene.

    Klimaet i området. Det langsiktige værregimet preger klimaet i området. Klimabegrepet inkluderer ikke bare gjennomsnittsverdiene av meteorologiske fenomener, men også deres årlige og daglige syklus, avvik fra den og deres frekvens. Klimaet bestemmes av de geografiske forholdene i området.

    Sonemangfoldet av klima kompliseres av virkningen av monsunvind, fordelingen av sykloner og antisykloner, påvirkningen av fjellkjeder på bevegelsen av luftmasser, graden av avstand fra havet og mange andre lokale faktorer.

    For de fleste landlevende organismer, spesielt små, er det ikke så mye klimaet i området som er viktig som forholdene i deres umiddelbare habitat. Svært ofte endrer lokale miljøelementer (relieff, vegetasjon, etc.) regimet for temperatur, fuktighet, lys, luftbevegelse i et bestemt område på en slik måte at det skiller seg betydelig fra de klimatiske forholdene i området. Slike lokale klimaendringer som utvikles i overflatelaget av luft kalles mikroklima. Hver sone har svært forskjellige mikroklimaer. Mikroklimaer av vilkårlig små områder kan identifiseres. For eksempel opprettes et spesielt regime i kronene av blomster, som brukes av innbyggerne som bor der. Et spesielt stabilt mikroklima oppstår i huler, reir, huler, huler og andre lukkede steder.

    Nedbør. I tillegg til å gi vann og skape fuktighetsreserver, kan de spille andre økologiske roller. Derfor har store nedbørsmengder eller hagl noen ganger en mekanisk effekt på planter eller dyr.

    Snødekkets økologiske rolle er spesielt mangfoldig. Daglige temperatursvingninger trenger inn i snødybden bare opp til 25 cm; dypere forblir temperaturen nesten uendret. Med frost på -20-30 C under et snølag på 30-40 cm er temperaturen bare litt under null. Dyp snødekke beskytter fornyelsesknopper og beskytter grønne deler av planter mot frysing; mange arter går under snøen uten å kaste løvet, for eksempel hårete gress, Veronica officinalis, etc.

    Små landdyr fører en aktiv livsstil om vinteren, og lager hele gallerier av tunneler under snøen og i dens tykkelse. En rekke arter som lever av snødekt vegetasjon er til og med preget av vinterreproduksjon, noe som for eksempel noteres hos lemen, skog- og gulstrupemus, en del voler, vannrotter osv. Rypefugler - hasselryper , orrfugl, tundrarapphøne - grav i snøen for natten.

    Vintersnødekke gjør det vanskelig for store dyr å skaffe mat. Mange hovdyr (rein, villsvin, moskus) lever utelukkende av snødekt vegetasjon om vinteren, og dypt snødekke, og spesielt den harde skorpen på overflaten som oppstår under isete forhold, dømmer dem til å sulte. Snødybde kan begrense den geografiske utbredelsen av arter. Ekte hjort trenger for eksempel ikke nordover inn i de områdene hvor snøtykkelsen om vinteren er mer enn 40-50 cm.

    Lysmodus. Mengden stråling som når jordoverflaten bestemmes av områdets geografiske breddegrad, lengden på dagen, gjennomsiktigheten av atmosfæren og innfallsvinkelen til solstrålene. Under forskjellige værforhold når 42-70 % av solkonstanten jordens overflate. Belysningen på jordens overflate varierer mye. Alt avhenger av solens høyde over horisonten eller innfallsvinkelen til solstrålene, lengden på dagen og værforholdene og atmosfærens gjennomsiktighet. Lysintensiteten varierer også avhengig av årstid og tid på døgnet. I visse områder av jorden er lyskvaliteten også ulik, for eksempel forholdet mellom langbølget (rød) og kortbølget (blått og ultrafiolett) stråler. Kortbølgede stråler er kjent for å bli absorbert og spredt av atmosfæren mer enn langbølgede stråler.

    ET NYTT LOOK Tilpasninger av organismer til å leve i bakken-luft-miljøet Levende organismer i bakke-luft miljø omgitt av luft. Luft 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 avkjøles like raskt. Hastigheten på denne prosessen er omvendt relatert til mengden vanndamp som finnes i den.

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

    Lys i terrestriske habitater, på grunn av atmosfærens høye gjennomsiktighet, virker ikke som en begrensende faktor, i motsetning til vannmiljøet.

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

    Fuktighet på land virker som en begrensende faktor.

    På grunn av tilstedeværelsen av tyngdekraft og mangel på flytekraft, har landboere velutviklede støttesystemer som støtter kroppen deres. Hos planter er dette ulike mekaniske vev, spesielt kraftig utviklet i trær. Dyr har i løpet av evolusjonsprosessen utviklet både et eksternt (leddyr) og et indre (akkordat) skjelett. Noen grupper av dyr har et hydroskjelett (rundorm og annelids). Problemer blant 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 vekt enn gigantene i vannmiljøet (vekten til en elefant når 5 tonn, og en blåhval - 150 tonn).

    Lav luftmotstand bidro til den progressive utviklingen av bevegelsessystemer til landdyr. Dermed oppnådde pattedyr den høyeste bevegelseshastigheten på land, og fugler mestret luftmiljøet og utviklet evnen til å fly.

    Den høye mobiliteten til luft i vertikale og horisontale retninger brukes av noen landlevende organismer på forskjellige stadier av deres utvikling for spredning ved hjelp av luftstrømmer (unge edderkopper, insekter, sporer, frø, plantefrukter, protistcyster). I analogi med akvatiske planktoniske organismer har insekter utviklet lignende tilpasninger som tilpasninger til passiv sveving i luften - små kroppsstørrelser, ulike utvekster som øker den relative overflaten av kroppen eller noen av dens deler. Vindspredte frø og frukter har forskjellige vingelignende og paragautlignende vedheng som forbedrer deres glideevne.

    Tilpasningene til landlevende organismer for å bevare 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 enheter er også utviklet i 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 etc. - jorda er mer eller mindre gjennomsyret av hulrom fylt med en blanding av gasser og vandige løsninger. I jorda, sammenlignet med jordlaget 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 plassert under inneholder vasket ut fra topplaget og transformerte stoffer. Det nederste laget er representert mors rase.

    Vann i jorda er tilstede i tomrom, små rom. Sammensetningen av jordluft endres kraftig med dybden: oksygeninnholdet avtar og karbondioksidinnholdet øker. Når jorda oversvømmes med vann eller intensiv nedbrytning av organiske rester, oppstår oksygenfrie soner. Dermed er eksistensforholdene i jorda forskjellige ved forskjellige horisonter.

    I løpet av evolusjonen ble dette miljøet utviklet senere enn det akvatiske. Dens særegenhet er at den er gassformet, derfor er den preget av lav fuktighet, tetthet og trykk, og høyt oksygeninnhold.

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

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

    organer som jordbefolkningen på planeten absorberer oksygen direkte fra luften med. Skjelettorganer har utviklet seg sterkt, og sikrer autonomi for bevegelse på land og støtter kroppen med alle dens organer under forhold med ubetydelig miljøtetthet, tusenvis av ganger mindre enn vann.

    Økologiske faktorer i bakke-luft-miljøet skiller seg fra andre habitater i høy lysintensitet, betydelige svingninger i temperatur og luftfuktighet, korrelasjonen av alle faktorer med geografisk plassering, skiftende årstider og tid på døgnet.

    Deres effekter på organismer er uløselig knyttet til luftbevegelse og posisjon i forhold til hav og hav og er svært forskjellige fra virkningene i vannmiljøet (tabell

    Tabell 5

    Habitatforhold for luft- og vannorganismer

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

    luftmiljø vannmiljø
    Luftfuktighet Veldig viktig (ofte mangelvare) Har ikke (alltid i overkant)
    Tetthet Mindre (unntatt jord) Stor sammenlignet med dens rolle for luftens innbyggere
    Press Nesten ingen Stor (kan nå 1000 atmosfærer)
    Temperatur Betydelig (varierer innenfor svært vide grenser - fra -80 til +1ОО°С og mer) Mindre enn verdien for luftens innbyggere (varierer mye mindre, vanligvis fra -2 til +40°C)
    Oksygen Ikke-essensielt (for det meste i overkant) Viktig (ofte mangelvare)
    Suspendert stoff Uviktig; ikke brukt til mat (hovedsakelig mineraler) Viktig (matkilde, spesielt organisk materiale)
    Oppløste stoffer i miljøet Til en viss grad (kun relevant i jordløsninger) Viktig (visse mengder kreves)

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

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

    Mange av tilpasningene ble diskutert ovenfor som eksempler på karakterisering av abiotiske miljøfaktorer.

    Derfor er det ingen vits i å gjenta oss selv nå, siden vi kommer tilbake til dem i praktiske timer.

    Jord som habitat

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

    Dette skallet ble dannet i historisk overskuelig tid - det er på samme alder som landlivet på planeten. For første gang svarte M.V. på spørsmålet om opprinnelsen til jord. Lomonosov ("På jordens lag"): "...jord oppsto fra forfallet av dyre- og plantekropper ... gjennom tidene ...".

    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 naturlige historiske kroppen som enhver plante, ethvert dyr, ethvert mineral... det er resultatet, en funksjon av den totale, gjensidige aktiviteten til klimaet i et gitt område, dets plante- og dyreorganismer, topografi og alder av landet..., til slutt, undergrunn, dvs.

    bergarter fra grunnkilden. ... Alle disse jorddannende midlene er i hovedsak helt like store mengder og tar like stor del i dannelsen av normal jord...”

    Og den moderne kjente jordforskeren N.A.

    Kaczynski ("Jord, dets egenskaper og liv", 1975) gir følgende definisjon av jord: "Jord må forstås som alle overflatelag av bergarter, bearbeidet og endret ved felles påvirkning av klima (lys, varme, luft, vann) , plante- og dyreorganismer».

    De viktigste strukturelle elementene i jord er: mineralbase, organisk materiale, luft og vann.

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

    Skjelettpartikkelstørrelser varierer fra steinblokker og steiner til små sandkorn og gjørmepartikler. De fysisk-kjemiske egenskapene til jordsmonn bestemmes hovedsakelig av sammensetningen av jorddannende bergarter.

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

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

    I dette tilfellet er ikke jorda i fare for verken vannlogging eller uttørking. Begge deler er like ødeleggende for både planter og dyr.

    organisk materiale– opptil 10 % av jorda, dannes av død biomasse (plantemasse - strø 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.

    Enklere elementer dannet som et resultat av nedbrytning av organisk materiale blir igjen absorbert 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 fylling av porer med vann (under flom, tining av permafrost), forverres lufting i jorda og anaerobe forhold utvikles.

    Under slike forhold hemmes de fysiologiske prosessene til organismer som forbruker oksygen - aerober -, og nedbrytningen av organisk materiale går sakte. Gradvis akkumulerer de torv. Store reserver av torv er typiske for sumper, sumpete skoger og tundrasamfunn. Torvakkumulering er spesielt uttalt i de nordlige regionene, hvor kulde og vannmasser av jord er avhengige av hverandre og utfyller hverandre.

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

    Gravitasjon- Mobilt vann, som opptar store rom mellom jordpartikler, siver ned under sin egen vekt til grunnvannstanden.

    Lett absorbert av planter.

    Hygroskopisk eller relatert– adsorberer 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 høye temperaturer (102-105°C). Den er utilgjengelig for planter og fordamper ikke. I leirjord er det opptil 15% av slikt vann, i sandjord - 5%.

    Kapillær– holdes rundt jordpartikler av overflatespenning.

    Gjennom trange porer og kanaler - kapillærer, stiger den fra grunnvannsnivået eller divergerer fra hulrom med gravitasjonsvann. Det holdes bedre tilbake av leirjord og fordamper lett.

    Planter absorberer det lett.

    Dampaktig– opptar alle vannfrie porer. Det 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:

    Søk på siden:

    Gasssammensetningen i atmosfæren er også en viktig klimafaktor.

    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 et terrestrisk miljø, på grunnlag av den høye effektiviteten til oksidative prosesser i kroppen, at dyre-homeothermi 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 en midlertidig mangel, for eksempel i ansamlinger av nedbrytende planterester, reserver av korn, mel, etc.

    For eksempel, i fravær av vind i sentrum av store byer, øker konsentrasjonen titalls ganger. Det er regelmessige daglige endringer i karbondioksidinnholdet i grunnlagene, assosiert med rytmen til plantefotosyntese, og sesongmessige endringer, forårsaket av endringer i respirasjonshastigheten til levende organismer, hovedsakelig den mikroskopiske populasjonen av jord. Økt metning av luft 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 støtte.

    Innbyggere i luftmiljøet må ha sitt eget støttesystem som støtter kroppen: planter - med forskjellige mekaniske vev, dyr - med et solid eller, mye sjeldnere, hydrostatisk skjelett.

    Vind

    stormer

    Press

    Lav lufttetthet gir relativt lavt trykk på land. Normalt er det 760 mmHg. 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 nedgang i trykk medfører en reduksjon i oksygentilførsel og dehydrering av dyr på grunn av økt respirasjonshastighet.

    Grensene for avansering av høyere planter inn i fjellene er omtrent de samme. Noe mer hardføre er leddyr (springhaler, midd, edderkopper), som kan finnes på isbreer over vegetasjonslinjen.

    Generelt er alle terrestriske organismer mye mer stenobatiske enn vannlevende.

    Grunn-luft-habitat

    I løpet av evolusjonen ble dette miljøet utviklet senere enn det akvatiske. Økologiske faktorer i bakke-luft-miljøet skiller seg fra andre habitater i høy lysintensitet, betydelige svingninger i temperatur og luftfuktighet, korrelasjonen av alle faktorer med geografisk plassering, skiftende årstider og tid på døgnet.

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

    Kjennetegn på abiotiske miljøfaktorer: lys, temperatur, fuktighet - se tidligere forelesning.

    Gasssammensetningen i atmosfæren er også en viktig klimafaktor. 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 finnes i atmosfæren finnes kun i spormengder. Av spesiell betydning for biota er det relative innholdet av oksygen og karbondioksid.

    Det var i et terrestrisk miljø, på grunnlag av den høye effektiviteten til oksidative prosesser i kroppen, at dyre-homeothermi 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 en midlertidig mangel, for eksempel i ansamlinger av nedbrytende planterester, reserver av korn, mel, etc.

    Karbondioksidinnholdet kan variere i visse områder av overflatelaget av luft innenfor ganske betydelige grenser. For eksempel, i fravær av vind i sentrum av store byer, øker konsentrasjonen titalls ganger. Det er regelmessige daglige endringer i karbondioksidinnholdet i grunnlagene, assosiert med rytmen til plantefotosyntese, og sesongmessige endringer, forårsaket av endringer i respirasjonshastigheten til levende organismer, hovedsakelig den mikroskopiske populasjonen av jord.

    Økt metning av luft med karbondioksid forekommer i soner med vulkansk aktivitet, nær termiske kilder og andre underjordiske utløp av denne gassen. Lavt karbondioksidinnhold hemmer prosessen med fotosyntese.

    Under lukkede grunnforhold er det mulig å øke fotosyntesehastigheten ved å øke konsentrasjonen av karbondioksid; dette brukes i praksis med drivhus- og drivhusdrift.

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

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

    Dette gjelder spesielt 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 i konsentrasjoner fra en femti tusendel til en milliondel av luftvolumet Noen plantearter er spesielt følsomme for S02 og fungerer som en følsom indikator på akkumulering i luften (for eksempel lav.

    Lav lufttetthet bestemmer dens lave løftekraft og ubetydelige støtte. Innbyggere i luftmiljøet må ha sitt eget støttesystem som støtter kroppen: planter - med forskjellige mekaniske vev, dyr - med et solid eller, mye sjeldnere, hydrostatisk skjelett.

    I tillegg er alle innbyggere i luften 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 fra 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 - utført på jordens overflate.

    For de fleste av dem er opphold i luften bare forbundet med å slå seg ned eller lete etter byttedyr.

    Vind har en begrensende effekt på aktiviteten og jevn fordeling av organismer. Vinden kan til og med endre utseendet til planter, spesielt i de habitatene, for eksempel i alpine soner, hvor andre faktorer har en begrensende effekt. I åpne fjellhabitater begrenser vinden planteveksten og får planter til å bøye seg på vindsiden.

    I tillegg øker vind evapotranspirasjonen under forhold med lav luftfuktighet. er av stor betydning stormer, selv om deres effekt er rent lokal. Orkaner, og til og med vanlige vinder, kan transportere dyr og planter over lange avstander og dermed endre sammensetningen av samfunn.

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

    Lav lufttetthet gir relativt lavt trykk på land. Normalt er det 760 mmHg. 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 nedgang i trykk medfører en reduksjon i oksygentilførsel og dehydrering av dyr på grunn av økt respirasjonshastighet. Grensene for avansering av høyere planter inn i fjellene er omtrent de samme. Noe mer hardføre er leddyr (springhaler, midd, edderkopper), som kan finnes på isbreer over vegetasjonslinjen.