Чем наземно-воздушная среда отличается от водной

Чем отличается наземно-воздушная среда от водной?

ОТВЕТ: В наземно-воздушной среде больше кислорода, в ней могут произойти колебания температур в широких пределах, в ней меньшая плотность и больше освещенность

Почему в наземной пищевой цепи от звена к звену, как правило, уменьшается биомасса?

ОТВЕТ: Пищевая цепь включает в себя продуцентов, консументов и редуцентов. В каждом звене большая часть органического вещества (примерно 90%) расщепляется до неорганических веществ, и они выделяются в окружающую среду. Выделенная при этом энергия тратится на жизнедеятельность, превращается в тепловую энергию и рассеивается в окружающую среду. Таким образом, от звена к звену уменьшается биомасса. Эта закономерность называется правилом 10% или правилом экологической пирамиды.

Почему необходимо поддерживать биоразнообразие для сохранения биосферы?

ОТВЕТ: Биоразнообразие – это основа разнообразных цепей и сетей питания в экосистемах биосферы. А разнообразие цепей и сетей питания – это основа сбалансированного круговорота веществ, сохранения целостности биосферы. Сбалансированный круговорот веществ является основой устойчивости, саморегуляции и сохранения биосферы.

В.И.Вернадский писал: «На земной поверхности нет химической силы более постоянно действующей, а потому и более могущественной по своим конечным последствиям, чем живые организмы, взятые в целом». Объясните, какие изменения произошли в литосфере благодаря жизнедеятельности живых организмов?

ОТВЕТ: Образование почвы, разрушение горных пород (например, лишайниками, которые выделяют органические кислоты), формирование ряда полезных ископаемых (например, каменного и бурого угля, железосодержащих руд, торфа, известняка и др.).

Составьте пищевую цепь и определите консумента 2-го порядка, используя всех названных представителей: ястреб, цветки яблони, большая синица, жук яблонный цветоед.

ОТВЕТ: Цветки яблони —-жук яблонный цветоед —большая синица — ястреб. Консумент 2-го порядка — большая синица.

В чем проявляется взаимосвязь продуцентов и редуцентов, входящих в состав любой экосистемы?

ОТВЕТ: Продуценты создают органические вещества из неорганических, а редуценты используют органические остатки и минерализуют их, обеспечивая продуцентов минеральными веществами.

Почему в нижних слоях атмосферы в настоящее время сокращается концентрация кислорода?

ОТВЕТ: Это происходит потому, что сокращается площадь растительного покрова Земли из-за вырубки лесов, происходит гибель фитопланктона Мирового океана вследствие его загрязнения, увеличивается потребление кислорода при сгорании топлив (автотранспорта, промышленности и др.)

Почему при анабиозе организма в условиях низких температур клетки тела обезвоживаются?

ОТВЕТ:При отрицательных температурах вода внутри клетки превращается в лед. Кристаллы льда повреждают клеточные структуры, что вызывает гибель организма.

Объясните, почему прудовая лягушка, активна днем, а травяная — в сумерках и утром?

ОТВЕТ:Высыхание кожи опасно для лягушки. Прудовая лягушка постоянно находится около водоема, поэтому активна днем, а травяная — вдали от нее, и поэтому активна во влажные периоды суток — утром и вечером.

Почему в холодных регионах чаще встречаются темноокрашенные рептилии, а в южных районах — светлоокрашенные?

ОТВЕТ:Рептилии холоднокровные и их активность зависит от температуры окружающей среды. Темная окраска лучше поглощает тепло, поэтому в холодных зонах рептилии темноокрашенные, на юге -светлоокрашенные.

Какие факторы влияют на самоочищение водоема?

ОТВЕТ:Содержание кислорода (чем его больше, тем быстрее разлагается мертвая органика), скорость течения (чем быстрее течение, тем больше кислорода в воде), наличие животных, питающихся путем фильтрации воды (двустворчатые моллюски).

Луга, произрастающие в лесной зоне и предоставленные сами себе быстро зарастают лесом. Однако в местах постоянного ведения сельского хозяйства этого не происходит. Почему?

ОТВЕТ:В местах ведения сельского хозяйства почва вытаптывается, уплотняется, подрост деревьев уничтожается.

Как можно использовать явления хищничества и паразитизма в сельском хозяйстве?

ОТВЕТ:Для защиты культурных растений от насекомых вредителей как метод биологической борьбы с ними.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

§ 11. Наземно-воздушная среда жизни. Адаптации организмов к жизни в наземно-воздушной среде

Сайт: Профильное обучение
Курс: Биология. 10 класс
Книга: § 11. Наземно-воздушная среда жизни. Адаптации организмов к жизни в наземно-воздушной среде
Напечатано:: Гость
Дата: Понедельник, 16 Август 2021, 21:50

Оглавление

  • Преамбула
  • Газовый режим наземно-воздушной среды
  • Водный режим наземно-воздушной среды
  • Температурный режим наземно-воздушной среды
  • Адаптации растений к жизни в наземно-воздушной среде
  • Адаптации животных к жизни в наземно-воздушной среде
  • Проверим знания

Преамбула

В ходе эволюции наземно-воздушная среда жизни была освоена организмами позже, чем водная. Отличительными особенностями экологических факторов в наземно-воздушной среде являются: высокая интенсивность света, значительные колебания температуры и влажности воздуха, его низкая плотность и давление, высокое содержание кислорода. При этом наблюдается хорошо выраженная зависимость количественных значений этих факторов от географического положения местности, смены сезонов и времени суток.

Газовый режим наземно-воздушной среды

Одним из компонентов наземно-воздушной среды является воздух (смесь различных газов). Воздух обладает низкой плотностью, поэтому не может выполнять функцию опоры для организмов (за исключением летающих насекомых и птиц). Именно низкая плотность воздуха определяет его незначительное сопротивление при передвижении организмов по поверхности почвы. В то же время она затрудняет их перемещение в вертикальном направлении. Низкая плотность воздуха обусловливает также низкое давление на суше (760 мм рт. ст. = 1 атм). С увеличением высоты над уровнем моря давление уменьшается. На высоте 5800 м оно равняется лишь половине нормального. Низкое давление может ограничивать распространение видов в горах. Для большинства позвоночных верхняя граница жизни находится на высоте около 6000 м. Снижение давления влечет за собой уменьшение обеспеченности кислородом и обезвоживание животных за счет увеличения частоты дыхания. Примерно такие же пределы продвижения в горы растений. Несколько более выносливы членистоногие (ногохвостки, клещи, пауки), которые могут встречаться на ледниках, выше границы растительности.

Воздух меньше, чем вода, препятствует проникновению солнечного света, так как имеет более высокую прозрачность.

Газовый состав атмосферы не всегда был таким как сейчас. Примерно 3—3,5 млрд лет назад атмосфера содержала азот, аммиак, водород, метан и водяные пары, а свободный кислород в ней отсутствовал. Состав атмосферы в значительной степени определялся вулканическими газами.

В настоящее время атмосфера состоит в основном из азота, кислорода и относительно небольшого количества аргона и углекислого газа. Все остальные имеющиеся в атмосфере газы содержатся лишь в следовых количествах.

Кислород и углекислый газ, как правило, не являются лимитирующими факторами. Кислород — из-за постоянно высокого содержания в воздухе, а углекислый газ — из-за высокой скорости возобновления. Однако особое значение для организмов имеет относительное содержание кислорода и углекислого газа (21 % О2 : 0,03 % CО2).

Содержание углекислого газа может изменяться в отдельных участках приземного слоя воздуха в довольно значительных пределах. Например, при отсутствии ветра в центре больших городов его концентрация возрастает в десятки раз. Это приводит к развитию гипоксии и обострению сердечно-сосудистых заболеваний у людей. Повышенное насыщение воздуха углекислым газом возникает в зонах вулканической активности, возле термальных источников и других подземных выходов этого газа.

Низкое содержание углекислого газа тормозит процесс фотосинтеза. В условиях закрытого грунта можно повысить скорость фотосинтеза, искусственно увеличив концентрацию углекислого газа. Этим приемом пользуются в практике тепличного и оранжерейного хозяйства.

Молекулярный азот воздуха по причине малой химической активности является недоступным для эукариот, но ряд прокариот (клубеньковые бактерии, азотобактер, цианобактерии) обладает способностью связывать его и вовлекать в биологический круговорот (биологическая азотфиксация).

В качестве примесей в воздухе присутствуют водяные пары и различные загрязнители. За последнее столетие в результате хозяйственной деятельности человека в атмосфере резко повысилось содержание различных загрязнителей. Среди них наиболее опасными являются: оксиды азота и серы, аммиак, формальдегид, тяжелые металлы, углеводороды. Ныне живущие организмы практически не приспособлены к ним. По этой причине загрязнение атмосферы является глобальной экологической проблемой. Для ее решения требуется осуществление природоохранных мероприятий на уровне всех государств земного шара.

Перемещение воздуха в горизонтальном направлении из области высокого атмосферного давления в область более низкого — ветер является одним из значимых экологических факторов наземно-воздушной среды. Ветер может вызывать перемещение песков в пустынях (песчаные бури). Он способен выдувать органические частицы почвы на любом рельефе, снижая плодородие земель (ветровая эрозия). Ветер оказывает механическое воздействие на растения. Он способен вызывать ветровалы (выворачивание деревьев с корнями), буреломы (переломы стволов деревьев), деформацию кроны деревьев. Перемещение воздушных масс существенно влияет на распределение осадков и температурный режим в наземно-воздушной среде.

Читайте также  Основные отличия венозной крови от артериальной

Водный режим наземно-воздушной среды

Из курса географии вы знаете, что наземно-воздушная среда может быть как предельно насыщена влагой (тропики), так и очень бедна ею (пустыни). Осадки распределяются неравномерно как по сезонам, так и по географическим зонам. Влажность в среде колеблется в широком диапазоне. Она является основным лимитирующим фактором для живых организмов.

Температурный режим наземно-воздушной среды

Температура в наземно-воздушной среде имеет выраженную суточную и сезонную периодичность. Организмы адаптировались к ней с момента выхода жизни на сушу. Поэтому температура реже, чем влажность, проявляет себя как лимитирующий фактор. Однако в высоких широтах лимитирующее действие температуры усиливается. Жизнедеятельность большинства организмов ограничена температурным интервалом от 0 до +40 ºС. Многие наземные организмы способны переносить отрицательные температуры в неактивном состоянии.

Воздух, в отличие от водной среды, обладает низкой теплопроводностью и низкой удельной теплоемкостью, что обусловливает быстрое нагревание и охлаждение воздушных масс. Поэтому у живых организмов в связи с этим возникли соответствующие адаптации.

Адаптации растений к жизни в наземно-воздушной среде

С выходом растений на сушу у них появились ткани. Строение тканей растений вы изучали в главе 0. В связи с тем, что воздух не может служить надежной опорой, у растений возникли механические ткани (древесные и лубяные волокна). Широкий диапазон изменения климатических факторов стал причиной формирования плотных покровных тканей (перидермы и корки). Нахождение воды и питательных веществ в почве обусловило появление проводящих тканей (ксилемы и флоэмы), формирование корня, стебля и листьев. Благодаря подвижности воздуха (ветру) у растений сформировались приспособления к опылению, распространению спор, пыльцы, плодов и семян. С их разнообразием вы познакомились в 7-м классе при изучении размножения растений.

Адаптации животных к жизни в наземно-воздушной среде

Жизнь животных во взвешенном состоянии в воздухе невозможна из-за его низкой плотности. Но многие из видов (насекомые, птицы) приспособились к активному полету и могут длительно находиться в воздухе. Перемещение воздушных масс в горизонтальном и вертикальном направлениях используется некоторыми мелкими организмами для пассивного расселения. Таким способом расселяются протисты, пауки, насекомые. Низкая плотность воздуха стала причиной совершенствования у животных в процессе эволюции наружного (членистоногие) и внутреннего (позвоночные) скелетов. По этой же причине имеет место ограничение предельной массы и размеров тела наземных животных. Самое крупное ныне существующее животное суши — слон (масса до 5 т) гораздо меньше морского гиганта — синего кита (до 150 т). Благодаря появлению разных типов конечностей млекопитающие смогли заселить разнообразные по характеру рельефа участки суши.

У животных, обитающих в засушливых регионах, появились приспособления к добыванию и удержанию в теле воды. Так, слоновая черепаха запасает воду в мочевом пузыре; многие насекомые, грызуны и другие животные получают воду с пищей; некоторые млекопитающие избегают дефицита влаги путем отложения жира, при окислении которого образуется метаболическая вода. За счет метаболической воды живут многие насекомые, питающиеся сухим кормом, верблюды, курдючные овцы, жирнохвостые тушканчики.

Пустынная австралийская жаба в период дождей запасает в больших подкожных «мешках» и полостях тела так много воды, что раздувается и становится похожей на шишковатый теннисный мяч. Под землей, в норе на глубине 30—35 см, она выделяет специальную слизь, которая дополнительно защищает животное от потери влаги. Благодаря таким приспособлениям жаба может выдержать засуху целый год и даже больше. С давних времен, зная эти особенности местных земноводных, аборигены Австралии разыскивают их в пустыне, чтобы утолить жажду.

Таким образом, для жизни в наземно-воздушной среде у животных имеются следующие приспособления:
1) крылья для полета либо конечности для передвижения по суше;
2) наружные покровы для защиты от низких или высоких температур;
3) наружный или внутренний скелет для поддержания тела в воздушном пространстве;
4) приспособления для добывания и удержания в теле воды.

Повторим главное. В наземно-воздушной среде воздух имеет низкую плотность и давление, высокую прозрачность и содержание кислорода. Влажность в среде является основным лимитирующим фактором и зависит от климатического пояса. У растений и животных к жизни в наземно-воздушной среде выработались разнообразные адаптации. У растений появились механические, покровные и проводящие ткани, сформировались органы. Наличие ветра привело к развитию у них приспособлений для опыления, распространения спор, семян и плодов. У животных для перемещения в воздушных массах сформировались приспособления к полету, а для передвижения по суше — разные типы конечностей. Низкая плотность воздуха стала причиной дальнейшего развития у них наружного и внутреннего скелетов. Непостоянство условий среды привело к формированию защитных покровов тела у животных.

Проверим знания

Ключевые вопросы

1. Охарактеризуйте свойства воздуха как компонента наземно-воздушной среды.
2. Какие факторы наземно-воздушной среды являются лимитирующими? Почему?
3. Назовите наиболее опасные загрязнители воздуха. В чем их опасность?

Сложные вопросы

1. Обоснуйте необходимость появления у растений в связи с выходом в наземно-воздушную среду тканей: механических, покровных, проводящих.
2. Чем обусловлена необходимость появления у животных, обитающих в наземно-воздушной среде, разных типов конечностей? Приведите примеры животных с разными типами конечностей.
* 3. Установите соответствие между средами жизни и их характеристиками. Среды жизни: 1 — наземно-воздушная; 2 — водная. Характеристики: а) плотность высокая; б) разнообразие условий низкое; в) лимитирующий фактор — влажность; г) лимитирующий фактор — обеспеченность кислородом; д) плотность низкая.

*Индивидуальное домашнее задание. Возьмите в качестве объектов наблюдения по одному растению и животному из ближайшего окружения. Составьте характеристику их адаптаций к жизни в наземно-воздушной среде. Определите, к каким из факторов среды выработаны данные адаптации.

Среда обитания — виды, характеристики и представители

Среда обитания это определенный набор условий — как биотических (живые организмы и связь между ними), так и абиотических (тех, которые неживая природа создает для живых организмов), оказывающих на человека и других существ прямое или же косвенное воздействие. Иногда данное понятие путается с ареалом – географическим распространением определенного вида. Но это не есть синоним.

Рассматриваемое определение делится на несколько вариантов среды, каждая из которых имеет свои уникальные особенности и характеристики. Животные и микроорганизмы в процессе эволюции приспособились к жизни буквально везде: на суше, в воде, грунте и в воздухе.

Среда обитания – понятие и особенности

Основные особенности любой среды составляют ее главные свойства, под которые подстраиваются все существующие в ней биологические виды. К примеру, в водной сфере живут рыбы и земноводные – существа, у которых дыхательная система приспособлена работать именно в этих условиях. В каждом случае есть свои уникальные особенности, изучением и описанием которых заняты большие ученые и целые научные институты.

Чтобы выявить те или иные характеристики определенной среды, приходится буквально погружаться в нее, заниматься тщательными наблюдениями и систематизацией получаемых знаний. История знает множественные примеры, когда ученые бросали все дела и отправлялись в далекие дикие регионы, чтобы погрузиться в среду обитания изучаемых ими животных, птиц, других существ и получить от этого максимально достоверную информацию.

Организменная среда обитания

Под организменной средой подразумевается та, которая создается самими живыми организмами и их жизнедеятельностью. Здесь живут другие организмы, которые называются паразитами. К примеру, это клещи, комары, бактерии и грибы, аскарида и многие другие.

Независимость этой среды обитания от других достаточно условна, но для паразитов она может рассматриваться таковой, так как большинство из них получают в организме хозяина достаточно пищи и условия для размножения.

Не нужно думать, что все существа в организменной среде – паразиты. В организме человека миллионы, если не миллиарды микроорганизмов, для которых он является целой вселенной. Простейшие составляют микрофлору нашего желудка, кишечника, других органов и являются важнейшей частью жизнедеятельности.

Наземно-воздушная среда

Этим термином обозначается среда обитания, находящаяся на поверхности грунта, а также в нижних слоях атмосферы планеты. Растения, животные, бактерии, грибки – все это существует по большей части именно здесь.

Основные характеристики:

в воздухе содержится большое количество кислорода, важнейшего элемента для жизни;

здесь бывают времена года, меняется климат, поэтому почти все типы существ развивают приспособление к окружающему миру;

Читайте также  Чем ядерная реакция отличается от термоядерной

минимальная замеченная температура, которой характеризуется эта зона — -89 градусов по Цельсию (в Антарктиде), а максимальная — +59.

Наземно-воздушная область обитания жизни неразрывно связана с другими сферами.

Водная среда

Для этого элемента обитания характерны огромное разнообразие живого, которое здесь присутствует, наличие множества бактерий, микроорганизмов, витаминов и минералов, которые питают рыб, лягушек, выдр, китов и прочее.

Главными свойствами здесь являются:

температура воды, уровень ее кислотности и плотности на разных глубинах;

приливы и отливы, обусловленные действием Луны;

материально-вещественная характеристика: содержание тех или иных веществ, газов, минералов и т. д.;

световой режим в толще воды.

Совокупность всего этого создает условия для успешного существования огромного количества организмов.

Водно-наземная (наземно-водная) среда

Как понятно из самого названия, здесь имеется в виду переходное состояние и тот класс растений, животных и бактерий, которым в определенных рамках дано существовать как в воде, так и на земле.

Примером здесь может стать целый класс земноводных: лягушек, змей, тритонов. Таблица земноводных насчитывает всего около 28 видов на территории России, а вот на Мадагаскаре их аж 247.

Обитатели этой среды отличаются особенным строением как мышечной, так и дыхательной и зрительной систем, что позволяет им нормально чувствовать себя и в воде, и на земле.

Наземная среда

Наиболее заселенный живыми организмами участок биосферы, который характеризуется легким доступом к жизненно важному кислороду и источникам питания. Лучше всего в процессе эволюции к этой сфере существования приспособились позвоночные животные и членистоногие, многоклеточные.

Наземная среда характеризуется большой зависимостью от водных источников и в некоторых местах сталкивается с опасностью высыхания. Здесь постоянно меняется уровень влажности, температура воздуха, наблюдается изменение времени суток, месяцев и лет. Биология наземных существ очень сильно зависит от фактора их территориального нахождения.

Почва

Почвой называется рыхлый поверхностный слой земной коры, который просто переполнен различными организмами. Здесь живет множество существ, которые в процессе переработки веществ в некотором роде и создают грунт. В структуре почвы присутствует вода в больших количествах, газы.

Основные обитатели: беспозвоночные, насекомые, черви, простейшие. Масса одних только беспозвоночных в грунте может достигать невероятного значения – до 50 центнеров на 1 га площади! Один земляной червь пропускает через себя около 9 тонн на 1 га органики, которая в конечном итоге составляет материал для гумуса (основная почвенная ценность для растений).

Экологические факторы мест обитания

На каждый участок окружающей нас природы действуют различные экологические факторы, которые делятся на две большие группы: биотические и абиотические. Первые относятся к живой природе, другие – к неживой. Техногенная деятельность человека действует все сильнее на абиотические факторы мест обитания.

Увеличение температуры окружающей среды, обезвоживание, выкачивание полезных ископаемых в огромных количествах, прочие явления – все это очень сильно влияет на живую природу.

Вырубка лесов, образование огромных карьеров, выращивание искусственных сортов растений, заболачивание почвы – это только малая часть того, к чему приводит социальная деятельность людей.

Местообитание человека

Человечество обосновалось в наземной среде обитания. Но с развитием технического прогресса возникли различные пути воздействия на окружающий мир, которые имеют как плюсы, так и минусы. К примеру, самолеты, космические корабли, лодки открыли человеку доступ до других сфер существования, но в то же время массовая промышленность и неразумная деятельность ведет к гибели и переформатированию всей природы.

Сегодня природная среда обитания человека стремительно разрушается – существует масса проблем, которые этому способствуют. Выбросы автомобильных отработанных газов, огромные свалки, выработанные карьеры и шахты, пластиковые отходы, огромное океанское пятно мусора, размером с Австралию, ядерное оружие – это лишь мизерная часть проблем, которые угрожают существованию человечества.

В качестве заключения отметим, что приспособление людей к меняющимся условиям их среды обитания уже не исправит ситуацию – теперь важно не приспосабливаться к негативным тенденциям, а исправлять их, иначе уже через несколько десятилетий может остро встать вопрос нехватки всех ресурсов: питьевой воды, газа и нефти, чистого воздуха, качественной натуральной еды.

Чем отличается наземно-воздушная среда от водной?

Наземно-воздушная среда от водной отличается расположением на суше, меняются условия влажности, температуры (более резкие колебания), меняется газовый состав среды (зависит от условия насыщения водной среды газами).

В пятом классе такой вопрос должен быть рассмотрен не с научной точки зрения, а в таком контексте, чтобы ребенок смог осознать, что представляют собой эти два понятия. Следовательно, нужно объяснить понятным для ребенка языком.

А затем уже, чем же эти два понятия отличаются друг от друга.

Наблюдение можно показать за окно и предложить понаблюдать за поведением людей, или описать какая погода на улице, что меняется с приходом весны, или с первым снегом.

Можно вывести детей на экскурсию в парк, например, И предложить понаблюдать за поведением животных, насекомых, бабочек и другой живности. Мы просто наблюдатели. В естественный ход событий не вмешиваемся.

После естественного наблюдения переходим к понятию эксперимент. Становится понятным, что эксперимент подразумевает под собой какое-то действие. Есть специальные учреждения, где проводят эксперименты, например, ставят опыты и наблюдают, как будут вести себя животные при приеме новых лекарственных препаратов.

Вода — среда жизни для водных организмов: многих одноклеточных, водорослей, кишечнополостных, некоторых членистоногих (ракообразных), большинства моллюсков, рыб, китообразных млекопитающих и т.д.

Берем внешний вид:

  1. Рот на нижей стороне головы, поперечная щель.
  2. Отсутствие жаберных крышек
  3. Хвостовой плавник с разными лопостями(верхняя больше, чем нижняя).
  4. Плакоидная чешуя.

Внутренние различие: главное, скелет полностью хрящевой, не костенеет, отсутствует плавательный пузырь.

Акулы:тело обтекаемое тело, парные плавники двигаются только вертикально.

Скаты: тело сплющеное, парные плавники большие, хвостовой маленький.

К абиотическим факторам среды относятся:

  • температура. Большая часть видов живых организмов приспособлено к довольно узкому диапазону температур. Некоторые организмы способны существовать при очень низких температурах (например, споры микроорганизмов могут выдерживать охлаждения до — 200 градусов по Цельсию. А некоторые виды водорослей и бактерий могут жить и размножаться в горячих источниках при температуре +80-88 градусов по Цельсию.

Также организмы с непостоянной температурой тела — пойкилотермные (температура тела таких организмов зависит от температуры окружающей среды) и организмы с постоянной температурой тела — гомойотермные (такие организмы меньше зависят от температурных условий среды — птицы и млекопитающие).

  • свет. Свет в форме солнечной радиации обеспечивает все жизненные процессы, происходящие на Земле. Для всех живых организмов важны длина волны излучения, его интенсивность и продолжительность. В небольших дозах ультрафиолетовые лучи необходимы как животным, так и человеку. Под воздействием этих лучей в организмах образуется витамин D. Насекомые используют ультрафиолетовые лучи для ориентации на местности в облачную погоду.
  • влажность. Количество воды определяет характер флоры и фауны в той или оной местности. Избыток воды в почве обычно приводит к развитию болотной растительности. Также в зависимости от влажности почвы и годового количества осадков видовой состав сообществ растений меняется.
  • ионизирующее излучение, источником которого являются радиоактивные вещества, содержащиеся в горных породах, а также оно поступает из Космоса. Выделяют 3 вида ионизирующего излучения: альфа-, бета- и гамма-излучение. Космическое и ионизирующее излучения, которые испускаются природными радиоактивными веществами, содержащимися в почве и воде, образуют фоновое излучение, к которому адаптированные существующие на сегодняшний день растения и животные.
  • загрязняющие вещества. Как известно, последние десятилетия условия жизни человека и устойчивость природных сообществ (растений, животных и т.д.) быстро ухудшаются из-за загрязнения окружающей среды веществами, которые образуются в результате человеческой производственной деятельности. Данные вещества можно разделить на 2 группы: природные соединения, которые являются отходами технологических процессов, и искусственные соединения, которые в природе не встречаются. К 1-ой группе относятся следующие вещества: диоксид углерода, минеральные удобрения, оксиды азота и углерода, углеводороды, соединения цинка, ртути и меди и др. Ко 2-ой группе относятся пестициды, которые используются для борьбы с сельскохозяйственным­ и животными-вредителям­ и, а также вещества, применяемые в ветеринарии и медицине для лечения инфекционных заболеваний.

Именно водная среда считается колыбелью жизни на нашей планете, а это значит, что условия обитания в водной среде более благоприятны для живых организмов, чем условия обитания в наземно-воздушной.

С чем же это связано?

Прежде всего, главное отличие — это отсутствие резких температурных колебаний. Пусть температура воды бывает значительно ниже температуры воздуха, но зато она почти постоянна. Даже зимой, когда замерзает поверхностный слой воды, ее температура в глубине остается пригодной для жизни.

Читайте также  Чем отличается цемент д0 от д20?

Вторым отличием следует назвать меньшее количество кислорода. С одной стороны это неудобство, но с другой, все водные обитатели отлично с этим справляются.

Третье отличие — высокая плотность среды.

Четвертое — резкое уменьшение освещенности с возрастанием глубины, из-за чего наибольшее количество живых организмов живет в поверхностном слое.

Наземно-воздушная среда обитания

Наземно-воздушная среда — самая сложная по экологическим условиям, так как располагается на границе двух оболочек Земли (литосферы и атмосферы). Эта среда качественно отличается от водной по своим физическим параметрам.

Наземно-воздушная среда характеризуется шестью основными абиотическими факторами, определяемые свойствами как атмосферы, так и литосферы (рис. 1.2).

Рис. 1 .2. Абиотические факторы наземно-воздушной среды

Рассмотрим каждый из них.

1. Низкая плотность воздуха затрудняет поддержание формы тела и потому провоцирует образование собственной опорной системы. Например, растения обладают разнообразными механическими тканями, животные — скелетом.

Малая плотность воздуха обусловливает также низкую сопротивляемость передвижению. Поэтому многие наземные животные использовали в ходе эволюции экологические выгоды этого свойства воздушной среды, приобретя способность к полету. К активному полету способны 75% видов всех наземных животных, преимущественно насекомые и птицы, но встречаются летуны и среди млекопитающих и рептилий. Но у всех этих видов основная функция их жизненного цикла — размножение — осуществляется на поверхности земли. Для большинства из них пребывание в воздухе связано только с расселением или поиском добычи.

  • 2. Благодаря подвижности воздуха, существующим в нижних слоях атмосферы вертикальным и горизонтальным передвижениям воздушных масс возможен пассивный полет ряда организмов. Множество микроорганизмов и животных, споры, семена, плоды и пыльца растений регулярно присутствуют в воздухе и разносятся воздушными течениями. За счет ветра происходит опыление многих растений, например семейства буковых, березовых, ореховых, злаков, пальм.
  • 3. Газовый состав воздуха. Кроме физических свойств воздушной среды, для существования наземных организмов чрезвычайно важны ее химические особенности. Газовый состав воздуха в приземном слое атмосферы довольно однороден в отношении содержания главных компонентов: азот -78% по объему, кислород -21% по объему, 1% составляют другие газы (аргон, углекислый газ, водород и т.д.) Однако различные примеси газообразных, капельножидких и твердых (пылевых) частиц, попадающих в атмосферу из отдельных источников, могут иметь существенное экологическое значение. Кислород из-за постоянно высокого его содержания в воздухе не является фактором, ограничивающим жизнь в наземной среде. Лишь в отдельных местах, в специфических условиях создается временный его дефицит, например, в скоплениях разлагающихся растительных остатков, запасах зерна, муки.

Содержание углекислого газа может изменяться в отдельных участках приземного слоя воздуха в довольно значительных пределах. Например, при отсутствии ветра в центре больших городов концентрация его возрастает в десятки раз. Закономерны суточные изменения содержания углекислоты в приземных слоях, связанные с ритмом фотосинтеза растений. Сезонные обусловлены изменениями интенсивности дыхания живых организмов, преимущественно микроскопического населения почв. Повышенное насыщение воздуха углекислым газом возникает в зонах вулканической активности, возле термальных источников и других подземных выходов этого газа. В высоких концентрациях углекислый газ токсичен. В природе такие концентрации встречаются редко.

В природе основным источником углекислоты является так называемое почвенное дыхание. Почвенные микроорганизмы и животные дышат очень интенсивно. Углекислый газ диффундирует из почвы в атмосферу, особенно энергично во время дождя. Много его выделяют почвы умеренно влажные, хорошо прогреваемые, богатые органическими остатками. Например, почва букового леса выделяет С02 от 15 до 22 кг/га в час, а неудобренная песчаная всего 2 кг/га.

В современных условиях мощным источником поступления дополнительных количеств С02 в атмосферу стала деятельность человека по сжиганию ископаемых запасов топлива.

Низкое содержание углекислого газа тормозит процесс фотосинтеза. В условиях закрытого грунта можно повысить скорость фотосинтеза, увеличив концентрацию углекислого газа; этим пользуются в практике тепличного и оранжерейного хозяйства. Однако излишние количества С02 приводят к отравлению растений.

Азот воздуха для большинства обитателей наземной среды представляет инертный газ, но ряд прокариотических организмов (клубеньковые бактерии, азотобактер, клостридии, сине-зеленые водоросли и др.) обладает способностью связывать его и вовлекать в биологический круговорот.

Местные примеси, поступающие в воздух, также могут существенно влиять на живые организмы. Прежде всего это относится к ядовитым газообразным веществам — метану, оксиду серы, оксиду углерода, оксиду азота, сероводороду, соединениям хлора, а также к частицам пыли, сажи, засоряющим воздух в промышленных районах. Оксид серы (S02), например, ядовит для растений даже в концентрациях от одной пятидесятитысячной до одной миллионной от объема воздуха. Вокруг промышленных центров, загрязняющих атмосферу этим газом, погибает почти вся растительность.

4. Свойства грунта и рельеф местности составляют эдафические факторы среды. Они влияют на условия жизни наземных организмов, в первую очередь растений.

Характер корневой системы растений зависит от водного режима, аэрации, сложения, состава и структуры почвы. Например, корневые системы древесных пород (березы, лиственницы) в районах с многолетней мерзлотой располагаются на небольшой глубине и распростерты вширь. Там, где нет многолетней мерзлоты, корневые системы этих же растений менее распростерты и проникают вглубь.

Рельеф местности и характер грунта влияют на специфику передвижения животных. Например, копытные, страусы, дрофы, живущие на открытых пространствах, нуждаются в твердом грунте для усиления отталкивания при быстром беге. У ящериц, обитающих на сыпучих песках, пальцы окаймлены бахромкой из роговых чешуй, которая увеличивает поверхность опоры.

5. Погодные условия. Условия жизни в наземно-воздушной среде осложняются, кроме того, погодными изменениями. Погода —

это непрерывно меняющееся состояние атмосферы у земной поверхности до высоты примерно 20 км (граница тропосферы). Изменчивость погоды проявляется в постоянном изменении температуры и влажности воздуха, облачности, осадков, силы и направления ветра и т.п. Для погодных изменений наряду с закономерным чередованием их в годовом цикле характерны непериодические колебания, что существенно усложняет условия существования наземных организмов.

Многолетний режим погоды характеризует климат местности. В понятие климата входят не только средние значения метеорологических явлений, но также их годовой и суточный ход, отклонения от него и их повторяемость. Климат определяется географическими условиями района.

Для большинства наземных организмов, особенно мелких, важен не столько климат района, сколько условия их непосредственного местообитания. Очень часто местные элементы среды (рельеф, экспозиция, растительность и т.д.) так изменяют в конкретном участке режим температуры, влажности, света, движения воздуха, что он значительно отличается от климатических условий местности. Такие локальные модификации климата, складывающиеся в приземном слое воздуха, называют микроклиматом. В каждой зоне микроклиматы очень разнообразны, например, широко известны различия температуры, влажности воздуха и силы ветра на открытом пространстве и в лесу, в травостое и над оголенными участками почвы, на склонах северной и южной экспозиций. Особый устойчивый микроклимат возникает в пещерах и других закрытых местах.

Большое значение оказывают осадки. Они обеспечивают водой, способствуют созданию запасов влаги в определенной местности. Кроме этого, они могут играть и другую экологическую роль. Так, сильные ливневые дожди или град оказывают иногда механическое воздействие на растения или животных.

6. Дефицит воды. Дефицит влаги — одна из наиболее существенных особенностей наземно-воздушной среды. Режимы влажности среды на суше очень разнообразны — от полного и постоянного насыщения воздуха водяными парами в некоторых районах тропиков до практически полного их отсутствия в сухом воздухе пустынь. Водообеспечение наземных организмов зависит также от режима выпадения осадков, наличия водоемов, запасов почвенной влаги, близости грунтовых вод и т.п. В целом для наземных организмов потери воды приводят к гибели скорее, чем голодание.

Вопросы и задания для самоконтроля

  • 1. Перечислите абиотические факторы наземно-воздушной среды.
  • 2. Какие структурные особенности в живых организмах обусловлены низкой плотностью воздуха?
  • 3. Назовите газы, входящие в состав атмосферного воздуха.
  • 4. Что в себя включают эдафичсскис факторы среды? Приведите примеры влияния данных факторов на жизнедеятельность живых организмов.
  • 5. В чем отличие погоды, климата и микроклимата?
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: