V prostredí zem-vzduch má teplota obzvlášť veľký vplyv na organizmy. Obyvatelia studených a horúcich oblastí Zeme si preto vyvinuli rôzne úpravy na šetrenie tepla alebo naopak na uvoľnenie jeho prebytku.

Uveďte niekoľko príkladov.

Teplota rastliny vplyvom zahrievania slnečnými lúčmi môže byť vyššia ako teplota okolitého vzduchu a pôdy. Pri silnom odparovaní je teplota rastliny nižšia ako teplota vzduchu. Odparovanie cez prieduchy je proces regulovaný rastlinou. Keď teplota vzduchu stúpa, zintenzívňuje sa, ak je možné rýchlo dodať listom potrebné množstvo vody. To ušetrí rastlinu pred prehriatím, zníži jej teplotu o 4-6 a niekedy aj o 10-15 °C.

Pri kontrakcii svalov sa uvoľňuje podstatne viac tepelnej energie ako pri fungovaní akýchkoľvek iných orgánov a tkanív. Čím sú svaly výkonnejšie a aktívnejšie, tým viac tepla dokáže zviera vytvoriť. Živočíchy majú v porovnaní s rastlinami pestrejšie schopnosti regulovať, trvalo alebo dočasne, vlastnú telesnú teplotu.

Zmenou polohy môže zviera zvýšiť alebo znížiť zahrievanie tela vplyvom slnečného žiarenia. Napríklad kobylka púštna vystavuje široký bočný povrch svojho tela slnečným lúčom v chladných ranných hodinách a úzky chrbtový povrch napoludnie. V extrémnych horúčavách sa zvieratá schovávajú v tieni a ukrývajú sa v norách. Napríklad v púšti počas dňa niektoré druhy jašteríc a hadov lezú na kríky a vyhýbajú sa kontaktu s horúcim povrchom pôdy. Do zimy mnohé zvieratá vyhľadávajú úkryt, kde je priebeh teplôt plynulejší v porovnaní s otvorenými biotopmi. Ešte zložitejšie sú formy správania spoločenského hmyzu: včely, mravce, termity, ktoré si v období hmyzej činnosti stavajú hniezda s dobre regulovanou teplotou, takmer konštantnou.

Hustá srsť cicavcov, perie a najmä páperový obal vtákov umožňujú udržiavať okolo tela vrstvu vzduchu s teplotou blízkou telesnej teplote zvieraťa, a tým znižovať vyžarovanie tepla do vonkajšieho prostredia. Prenos tepla je regulovaný sklonom srsti a peria, sezónnymi zmenami srsti a operenia. Mimoriadne teplá zimná srsť arktických zvierat im umožňuje prežiť v chlade bez zvýšenia metabolizmu a znižuje potrebu potravy.

Pomenujte obyvateľov púšte, ktorých poznáte.

V púšťach Strednej Ázie je malý ker saxaul. V Amerike - kaktusy, v Afrike - mliečnica. Fauna nie je bohatá. Prevládajú plazy - hady, varany. Sú tu škorpióny, málo cicavcov (ťavy).

1. Pokračujte vo vypĺňaní tabuľky „Bytopy živých organizmov“ (pozri domácu úlohu k § 42).

PREDNÁŠKA 4

ŽIVOTNÉ PROSTREDIA A PRISPÔSOBENIE ORGANIZMOV IM.

Vodné prostredie.

Toto je najstaršie prostredie, v ktorom život vznikal a vyvíjal sa dlho ešte predtým, ako sa na súši objavili prvé organizmy. Podľa zloženia vodného životného prostredia existujú dve hlavné možnosti: sladkovodné a morské prostredie.

Viac ako 70 % povrchu planéty je pokrytých vodou. Avšak vzhľadom na porovnateľnú uniformitu podmienok tohto prostredia („voda je vždy mokrá“) je diverzita organizmov vo vodnom prostredí oveľa menšia ako na súši. Len každý desiaty druh rastlinnej ríše je viazaný na vodné prostredie, diverzita vodných živočíchov je o niečo vyššia. Celkový pomer počtu druhov zem/voda je približne 1:5.

Hustota vody je 800-krát vyššia ako hustota vzduchu. A tlak na organizmy, ktoré ho obývajú, je tiež oveľa vyšší ako v pozemských podmienkach: na každých 10 m hĺbky sa zvyšuje o 1 atm. Jedným z hlavných smerov adaptácie organizmov na život vo vodnom prostredí je zvyšovanie vztlaku zväčšením povrchu tela a tvorbou tkanív a orgánov obsahujúcich vzduch. Organizmy môžu plávať vo vode (ako zástupcovia planktónu - riasy, prvoky, baktérie) alebo sa aktívne pohybovať, ako ryby, ktoré tvoria nektón. Značná časť organizmov je prichytená k povrchu dna alebo sa po ňom pohybuje. Ako už bolo uvedené, dôležitým faktorom vo vodnom prostredí je aktuálny.

Tabuľka 1 - Porovnávacie charakteristiky biotopov a prispôsobenie živých organizmov im

Základom produkcie väčšiny vodných ekosystémov sú autotrofy, ktoré využívajú slnečné svetlo prenikajúce cez vodný stĺpec. Možnosť „preraziť“ túto hrúbku je určená priehľadnosťou vody. V čistej oceánskej vode je v závislosti od uhla dopadu slnečného žiarenia možný autotrofný život až do hĺbky 200 m v trópoch a 50 m vo vysokých zemepisných šírkach (napríklad v moriach Severného ľadového oceánu). Vo veľmi rozrušených sladkovodných útvaroch je vrstva osídlená autotrofmi (tzv fotografický), môže byť len niekoľko desiatok centimetrov.

Červená časť svetelného spektra je najaktívnejšie absorbovaná vodou, preto, ako bolo uvedené, hlboké moria sú obývané červenými riasami, ktoré sú schopné absorbovať zelené svetlo vďaka ďalším pigmentom. Priehľadnosť vody sa zisťuje jednoduchým zariadením - Secchiho kotúčom, čo je bielo natretý kruh s priemerom 20 cm. Stupeň priehľadnosti vody sa posudzuje podľa hĺbky, v ktorej sa kotúč stáva nerozoznateľným.

Najdôležitejšou charakteristikou vody je jej chemické zloženie – obsah solí (vrátane živín), plynov, vodíkových iónov (pH). Na základe koncentrácie živín, najmä fosforu a dusíka, sa vodné útvary delia na oligotrofné, mezotrofné a eutrofné. Keď sa obsah živín zvýši, povedzme, keď je nádrž znečistená odtokom, nastáva proces eutrofizácie vodných ekosystémov.

Obsah kyslíka vo vode je približne 20-krát nižší ako v atmosfére a dosahuje 6-8 ml/l. S rastúcou teplotou klesá, rovnako ako v stojatých nádržiach v zime, keď je voda izolovaná od atmosféry vrstvou ľadu. Pokles koncentrácie kyslíka môže spôsobiť úhyn mnohých obyvateľov vodných ekosystémov, s výnimkou druhov obzvlášť odolných voči nedostatku kyslíka, ako sú karas alebo lieň, ktoré dokážu žiť aj pri poklese obsahu kyslíka na 0,5 ml/l. Obsah oxidu uhličitého vo vode je naopak vyšší ako v atmosfére. Morská voda môže obsahovať až 40-50 ml/l, čo je približne 150-krát viac ako v atmosfére. Spotreba oxidu uhličitého fytoplanktónom pri intenzívnej fotosyntéze nepresahuje 0,5 ml/l za deň.

Koncentrácia vodíkových iónov vo vode (pH) sa môže pohybovať medzi 3,7-7,8. Za neutrálne sa považujú vody s pH od 6,45 do 7,3. Ako už bolo uvedené, s poklesom pH sa biodiverzita organizmov obývajúcich vodné prostredie rýchlo znižuje. Raky a mnohé druhy mäkkýšov hynú pri pH pod 6, ostriež a šťuka znesú pH do 5, úhor a sieň prežijú, keď pH klesne na 5-4,4. V kyslejších vodách prežívajú len niektoré druhy zooplanktónu a fytoplanktónu. Kyslé dažde, spojené s uvoľňovaním veľkého množstva oxidov síry a dusíka do atmosféry priemyselnými podnikmi, spôsobili okyslenie vôd jazier v Európe a USA a prudké vyčerpanie ich biologickej diverzity. Kyslík je často limitujúcim faktorom. Jeho obsah zvyčajne nepresahuje 1% objemu. So zvyšujúcou sa teplotou, obohacovaním organickou hmotou a slabým miešaním sa obsah kyslíka vo vode znižuje. S nízkou dostupnosťou kyslíka pre organizmy súvisí aj jeho slabá difúzia (vo vode je ho tisíckrát menej ako vo vzduchu). Druhým limitujúcim faktorom je svetlo. Osvetlenie s hĺbkou rýchlo klesá. V dokonale čistých vodách môže svetlo preniknúť do hĺbky 50-60 m, v silne znečistených vodách - len niekoľko centimetrov.

Toto prostredie je spomedzi ostatných najviac homogénne. Priestorovo sa líši len málo, medzi jednotlivými ekosystémami nie sú jasné hranice. Amplitúdy hodnôt faktorov sú tiež malé. Rozdiel medzi maximálnou a minimálnou teplotou tu zvyčajne nepresahuje 50°C (zatiaľ čo v prostredí zem-vzduch je to až 100°C). Prostredie sa vyznačuje vysokou hustotou. Pre oceánske vody sa rovná 1,3 g/cm 3, pre sladkú vodu sa blíži jednotke. Tlak sa mení iba v závislosti od hĺbky: každá 10-metrová vrstva vody zvyšuje tlak o 1 atmosféru.

Vo vode je málo teplokrvných živočíchov, príp homeotermický(gr. homoi - to isté, thermo - teplo), organizmy. Je to dôsledok dvoch dôvodov: malé teplotné výkyvy a nedostatok kyslíka. Hlavným adaptačným mechanizmom homeotermie je odolnosť voči nepriaznivým teplotám. Vo vode sú takéto teploty nepravdepodobné, ale v hlbokých vrstvách je teplota takmer konštantná (+4°C). Udržiavanie stálej telesnej teploty je nevyhnutne spojené s intenzívnymi metabolickými procesmi, čo je možné len pri dobrom prísune kyslíka. Vo vode takéto podmienky nie sú. Teplokrvné živočíchy vodného prostredia (veľryby, tulene, kožušinové tulene atď.) sú bývalými obyvateľmi pôdy. Ich existencia je nemožná bez pravidelnej komunikácie so vzduchom.

Typickí obyvatelia vodného prostredia majú premenlivú telesnú teplotu a patria do skupiny poikotermálne(grécky poikios – pestrý). Do určitej miery kompenzujú nedostatok kyslíka zvýšením kontaktu dýchacích orgánov s vodou. Veľa obyvateľov vody (vodné organizmy) spotrebúvajú kyslík cez všetky časti tela. Dýchanie sa často kombinuje s filtračným typom výživy, pri ktorej telom prechádza veľké množstvo vody. Niektoré organizmy sú v období akútneho nedostatku kyslíka schopné prudko spomaliť svoje životné funkcie, dokonca až do pozastavená animácia(takmer úplné zastavenie metabolizmu).

Organizmy sa prispôsobujú vysokej hustote vody hlavne dvoma spôsobmi. Niektorí ho používajú ako oporu a sú v stave voľne plávajúceho. Hustota (špecifická hmotnosť) takýchto organizmov sa zvyčajne len málo líši od hustoty vody. To je uľahčené úplnou alebo takmer úplnou absenciou kostry, prítomnosťou výrastkov, kvapiek tuku v tele alebo vzduchových dutín. Takéto organizmy sú zoskupené planktón(grécky planktos - putovanie). Existuje rastlinný (fyto-) a živočíšny (zoo-) planktón. Planktonické organizmy majú zvyčajne malú veľkosť. Ale tvoria väčšinu vodných obyvateľov.

Aktívne sa pohybujúce organizmy (plavci) sa prispôsobujú prekonávaniu vysokej hustoty vody. Vyznačujú sa podlhovastým tvarom tela, dobre vyvinutým svalstvom a prítomnosťou štruktúr znižujúcich trenie (hlien, šupiny). Vo všeobecnosti má vysoká hustota vody za následok zníženie podielu kostry na celkovej telesnej hmotnosti vodných organizmov v porovnaní so suchozemskými organizmami. V podmienkach slabého alebo žiadneho svetla organizmy využívajú zvuk na orientáciu. Vo vode sa šíri oveľa rýchlejšie ako vo vzduchu. Na detekciu rôznych prekážok sa používa odrazený zvuk, podobne ako pri echolokácii. Na orientáciu slúžia aj pachy (vo vode je oveľa lepšie cítiť ako vo vzduchu). V hlbinách vody majú mnohé organizmy vlastnosť samoluminiscencie (bioluminiscencie).

Rastliny, ktoré žijú vo vodnom stĺpci, využívajú modré, modré a modrofialové lúče, ktoré pri fotosyntéze prenikajú najhlbšie do vody. V súlade s tým sa farba rastlín mení s hĺbkou zo zelenej na hnedú a červenú.

Nasledujúce skupiny hydrobiontov sú primerane rozlíšené pre adaptačné mechanizmy: uvedené vyššie planktón- voľne plávajúce, nektón(grécky nektos - plávajúci) - aktívne sa pohybuje, bentos(grécky bentos - hĺbka) - obyvatelia dna, pelagos(grécky pelagos - otvorené more) - obyvatelia vodného stĺpca, Neuston- obyvatelia horného filmu vody (časť tela môže byť vo vode, časť vo vzduchu).

Vplyv človeka na vodné prostredie sa prejavuje znížením priehľadnosti, zmenami chemického zloženia (znečistenie) a teploty (tepelné znečistenie). Dôsledkom týchto a iných vplyvov je úbytok kyslíka, znížená produktivita, zmeny v druhovom zložení a iné odchýlky od normy.

Prostredie zem-vzduch.

Vzduch má v porovnaní s vodou výrazne nižšiu hustotu. Z tohto dôvodu bol vývoj vzdušného prostredia, ktorý nastal oveľa neskôr ako vznik života a jeho vývoj vo vodnom prostredí, sprevádzaný zvýšeným vývojom mechanických tkanív, ktoré organizmom umožňovali odolávať pôsobeniu gravitačného zákona a vietor (kostra u stavovcov, chitínové schránky u hmyzu, sklerenchým u rastlín). Vo vzdušnom prostredí nemôže žiadny organizmus žiť trvalo, a preto aj tí najlepší „letci“ (vtáky a hmyz) musia pravidelne padať na zem. Pohyb organizmov vzduchom je možný vďaka špeciálnym zariadeniam - krídla u vtákov, hmyzu, niektorých druhov cicavcov a dokonca aj rýb, padáky a krídla v semenách, vzduchové vaky v peľu ihličnanov atď.

Vzduch je zlý vodič tepla, a preto práve vo vzdušnom prostredí na súši vznikli endotermické (teplokrvné) živočíchy, ktoré si ľahšie udržia teplo ako ektotermní obyvatelia vodného prostredia. Pre teplokrvné vodné živočíchy vrátane obrovských veľrýb je vodné prostredie druhoradé, predkovia týchto živočíchov kedysi žili na súši.

Život na vzduchu si vyžadoval zložitejšie reprodukčné mechanizmy, ktoré by eliminovali riziko vysychania zárodočných buniek (mnohobunkové anterídie a archegónie, v rastlinách potom vajíčka a vaječníky, vnútorné oplodnenie u zvierat, vajíčka s hustou škrupinou u vtákov, plazov, obojživelníkov, atď.). atď.).

Vo všeobecnosti je v prostredí zem-vzduch oveľa viac príležitostí na vznik rôznych kombinácií faktorov ako vo vodnom prostredí. Práve v tomto prostredí sú klimatické rozdiely medzi rôznymi regiónmi (a v rôznych nadmorských výškach v rámci toho istého regiónu) obzvlášť výrazné. Preto je diverzita suchozemských organizmov oveľa vyššia ako u vodných.

Toto prostredie je jedno z najzložitejších z hľadiska vlastností aj priestorovej rozmanitosti. Vyznačuje sa nízkou hustotou vzduchu, veľkými teplotnými výkyvmi (ročné amplitúdy do 100°C) a vysokou atmosférickou pohyblivosťou. Limitujúcimi faktormi sú najčastejšie nedostatok alebo nadbytok tepla a vlhkosti. V niektorých prípadoch, napríklad pod korunou lesa, je nedostatok svetla.

Veľké výkyvy teploty v čase a jej výrazná variabilita v priestore, ako aj dobrý prísun kyslíka boli motiváciou pre vznik organizmov so stálou telesnou teplotou (homeotermické). Homeotermia umožnila obyvateľom súše výrazne rozšíriť ich biotop (rozsahy druhov), čo je však nevyhnutne spojené so zvýšeným výdajom energie.

Pre organizmy prostredia zem-vzduch sú typické tri mechanizmy adaptácie na teplotný faktor: fyzikálne, chemické, behaviorálne. Fyzické sa vykonáva reguláciou prenosu tepla. Jeho faktormi sú koža, tukové usadeniny, odparovanie vody (potenie u zvierat, transpirácia u rastlín). Táto cesta je charakteristická pre poikiotermické a homeotermické organizmy. Chemické úpravy sú založené na udržiavaní určitej telesnej teploty. To si vyžaduje intenzívny metabolizmus. Takéto adaptácie sú charakteristické pre homeotermné a len čiastočne poikiotermické organizmy. Behaviorálna cesta sa uskutočňuje výberom preferovaných polôh organizmov (otvorených na slnko alebo zatienené miesta, rôzne typy úkrytov atď.). Je charakteristická pre obe skupiny organizmov, no vo väčšej miere pre poikiotermy. Rastliny sa teplotnému faktoru prispôsobujú najmä fyzikálnymi mechanizmami (pokrývka, odparovanie vody) a len čiastočne behaviorálnymi (rotácia čepelí listov voči slnečnému žiareniu, využitie tepla zeme a izolačná úloha snehovej pokrývky).

Adaptácie na teplotu sa uskutočňujú aj prostredníctvom veľkosti a tvaru tela organizmov. Pre prenos tepla sú výhodnejšie väčšie veľkosti (ako Čím väčšie je teleso, tým menší je jeho povrch na jednotku hmotnosti, a teda prenos tepla a naopak). Z tohto dôvodu tie isté druhy, ktoré žijú v chladnejších klimatických podmienkach (na severe), bývajú väčšie ako tie, ktoré žijú v teplejších klimatických podmienkach. Tento vzor sa nazýva Bergmanovo pravidlo. Regulácia teploty sa uskutočňuje aj cez vyčnievajúce časti tela (uši, končatiny, čuchové orgány). V chladných oblastiach majú tendenciu byť menších rozmerov ako v teplejších oblastiach (Allenovo pravidlo).

Závislosť prenosu tepla od veľkosti tela možno posúdiť podľa množstva kyslíka spotrebovaného pri dýchaní na jednotku hmotnosti rôznymi organizmami. Čím je veľkosť zvierat menšia, tým je väčšia. Na 1 kg hmotnosti teda spotreba kyslíka (cm 3 / h) bola: kôň - 220, králik - 480, potkan - 1800, myš - 4100.

©2015-2019 stránka
Všetky práva patria ich autorom. Táto stránka si nenárokuje autorstvo, ale poskytuje bezplatné používanie.
Dátum vytvorenia stránky: 30.06.2017

3. prednáška BÝVANIE A ICH CHARAKTERISTIKA (2 hod.)

1.Vodný biotop

2. Biotop zem-vzduch

3. Pôda ako biotop

4.Organizmus ako biotop

V procese historického vývoja si živé organizmy osvojili štyri biotopy. Prvým je voda. Život vznikal a vyvíjal sa vo vode mnoho miliónov rokov. Druhé - zem-vzduch - rastliny a živočíchy vznikli na súši a v atmosfére a rýchlo sa prispôsobili novým podmienkam. Postupnou premenou hornej vrstvy zeme – litosféry, vytvorili tretí biotop – pôdu a sami sa stali štvrtým biotopom.

Vodný biotop – hydrosféra

Ekologické skupiny hydrobiontov. Najväčšou rozmanitosťou života sa vyznačujú teplé moria a oceány (40 000 druhov živočíchov) v rovníku a trópoch, na severe a juhu je flóra a fauna morí stokrát vyčerpaná. Čo sa týka rozšírenia organizmov priamo v mori, väčšina z nich je sústredená v povrchových vrstvách (epipelagických) a v sublitorálnej zóne. V závislosti od spôsobu pohybu a pobytu v určitých vrstvách sú morskí obyvatelia rozdelení do troch ekologických skupín: nektón, planktón a bentos.

Nekton(nektos - plávajúci) - aktívne sa pohybujúce veľké zvieratá, ktoré dokážu prekonať veľké vzdialenosti a silné prúdy: ryby, chobotnice, plutvonožce, veľryby. V sladkovodných útvaroch nektón zahŕňa obojživelníky a mnoho hmyzu.

Planktón(planktos - putujúci, vznášajúci sa) - súbor rastlín (fytoplanktón: rozsievky, zelené a modrozelené (iba sladkovodné útvary) riasy, bičíkovce rastlín, peridineans atď.) a organizmy malých živočíchov (zooplanktón: malé kôrovce, väčšie - pteropódy, mäkkýše, medúzy, ctenofory, niektoré červy), ktoré žijú v rôznych hĺbkach, ale nie sú schopné aktívneho pohybu a odolnosti voči prúdom. Planktón zahŕňa aj larvy zvierat, tvoriace špeciálnu skupinu - neuston. Ide o pasívne plávajúcu „dočasnú“ populáciu najvrchnejšej vrstvy vody, ktorú predstavujú rôzne živočíchy (desaťnožce, mreny a veslonôžky, ostnatokožce, mnohoštetinavce, ryby, mäkkýše a pod.) v štádiu lariev. Larvy, ktoré vyrastajú, sa presúvajú do spodných vrstiev pelagelu. Nad neustonom sa nachádza pleiston - sú to organizmy, u ktorých horná časť tela rastie nad vodou a spodná časť vo vode (žaburinka - Lemma, sifonofóry atď.). Planktón hrá dôležitú úlohu v trofických vzťahoch biosféry, pretože je potravou pre mnohých vodných obyvateľov, vrátane hlavnej potravy veľrýb veľkých (Myatcoceti).

Benthos(bentos – hĺbka) – spodné hydrobionty. Reprezentujú ho najmä prichytené alebo pomaly sa pohybujúce živočíchy (zoobentos: foramínfory, ryby, špongie, coelenteráty, červy, ramenonožce, ascídie a pod.), početnejšie v plytkej vode. V plytkej vode bentos zahŕňa aj rastliny (fytobentos: rozsievky, zelené, hnedé, červené riasy, baktérie). V hĺbkach, kde nie je svetlo, fytobentos chýba. Pozdĺž pobrežia sú kvitnúce rastliny zoster, rupia. Skalnaté oblasti dna sú najbohatšie na fytobentos.

V jazerách je zoobentos menej hojný a rozmanitý ako v mori. Tvoria ho prvoky (nálevníky, dafnie), pijavice, mäkkýše, larvy hmyzu atď. Fytobentos jazier tvoria voľne plávajúce rozsievky, zelené a modrozelené riasy; hnedé a červené riasy chýbajú.

Zakorenenie pobrežných rastlín v jazerách vytvára jasne definované zóny, ktorých druhové zloženie a vzhľad sú v súlade s podmienkami prostredia v zóne na hranici medzi zemou a vodou. Vo vode pri brehu rastú hydrofyty - rastliny poloponorené vo vode (šípka, beloš, trstina, orobinec, ostrica, trichaety, trstina). Nahrádzajú ich hydatofyty - rastliny ponorené vo vode, ale s plávajúcimi listami (lotos, žaburinka, vaječné tobolky, chilim, takla) a - ďalej - úplne ponorené (pondweed, elodea, hara). K hydatofytom patria aj rastliny plávajúce na hladine (žaburinka).

Vysoká hustota vodného prostredia určuje špeciálne zloženie a charakter zmien faktorov podporujúcich život. Niektoré z nich sú rovnaké ako na súši – teplo, svetlo, iné sú špecifické: tlak vody (s hĺbkou sa zvyšuje o 1 atm na každých 10 m), obsah kyslíka, zloženie solí, kyslosť. Vďaka vysokej hustote prostredia sa hodnoty tepla a svetla menia s výškovým gradientom oveľa rýchlejšie ako na súši.

Tepelný režim. Vodné prostredie sa vyznačuje menšími tepelnými ziskami, pretože jeho významná časť sa odráža a rovnako významná časť sa vynakladá na odparovanie. V súlade s dynamikou teplôt zeme vykazujú teploty vody menšie výkyvy denných a sezónnych teplôt. Nádrže navyše výrazne vyrovnávajú teplotu v atmosfére pobrežných oblastí. Pri absencii ľadovej škrupiny majú moria v chladnom období otepľujúci účinok na priľahlé pevniny a v lete ochladzujúci a zvlhčujúci účinok.

Rozsah teplôt vody vo svetovom oceáne je 38 ° (od -2 do +36 ° C), v sladkých vodách - 26 ° (od -0,9 do +25 ° C). S hĺbkou teplota vody prudko klesá. Do 50 m sú denné výkyvy teplôt, do 400 – sezónne, hlbšie sa stávajú konštantnými, klesajú na +1-3°C (v Arktíde sa blíži k 0°C). Keďže teplotný režim v nádržiach je relatívne stabilný, ich obyvatelia sa vyznačujú stenotermizmom. Menšie teplotné výkyvy jedným alebo druhým smerom sú sprevádzané výraznými zmenami vo vodných ekosystémoch.

Príklady: „biologická explózia“ v delte Volhy v dôsledku poklesu hladiny Kaspického mora - šírenie lotosových húštín (Nelumba kaspium), v južnom Primorye - premnoženie molíc v mŕtvom ramene (Komarovka, Ilistaya atď. .) na brehoch ktorých sa vyrúbali a vypaľovali dreviny.

V dôsledku rôzneho stupňa zahrievania hornej a dolnej vrstvy počas roka, odlivu a odlivu, prúdov a búrok dochádza k neustálemu miešaniu vrstiev vody. Úloha miešania vody pre vodných obyvateľov (vodné organizmy) je mimoriadne dôležitá, pretože zároveň sa vyrovnáva distribúcia kyslíka a živín v nádržiach, čím sa zabezpečujú metabolické procesy medzi organizmami a prostredím.

Svetelný režim. Intenzita svetla vo vode je značne oslabená v dôsledku jeho odrazu od hladiny a absorpcie samotnou vodou. To výrazne ovplyvňuje vývoj fotosyntetických rastlín. Čím menej je voda priehľadná, tým viac svetla absorbuje. Priehľadnosť vody je obmedzená minerálnymi suspenziami a planktónom. Klesá s rýchlym vývojom malých organizmov v lete av miernych a severných zemepisných šírkach aj v zime, po vytvorení ľadovej pokrývky a jej pokrytí snehom.

V oceánoch, kde je voda veľmi priehľadná, preniká do hĺbky 140 m 1 % svetelného žiarenia a do malých jazierok v hĺbke 2 m len desatiny percenta. Lúče z rôznych častí spektra sú vo vode absorbované rozdielne, najskôr sa absorbujú červené lúče. S hĺbkou tmavne a farba vody sa najprv zmení na zelenú, potom modrú, indigovú a nakoniec modrofialovú, ktorá sa mení na úplnú tmu. Podľa toho menia aj hydrobionty farbu, prispôsobujú sa nielen zloženiu svetla, ale aj jeho nedostatku – chromatickému prispôsobeniu. Vo svetlých zónach, v plytkých vodách, prevládajú zelené riasy (Chlorophyta), ktorých chlorofyl pohlcuje červené lúče, s hĺbkou ich vystrieda hnedá (Phaephyta) a potom červená (Rhodophyta). Vo veľkých hĺbkach fytobentos chýba.

Rastliny sa prispôsobili nedostatku svetla vyvinutím veľkých chromatofórov, ktoré poskytujú nízky bod kompenzácie fotosyntézy, ako aj zväčšením plochy asimilačných orgánov (index povrchu listov). Pre hlbokomorské riasy sú typické silne členité listy, čepele listov sú tenké a priesvitné. Poloponorené a plávajúce rastliny sa vyznačujú heterofýliou - listy nad vodou sú rovnaké ako listy suchozemských rastlín, majú pevnú čepeľ, prieduchový aparát je vyvinutý a vo vode sú listy veľmi tenké, pozostávajúce z úzkych nitkovité laloky.

Heterofylia: vaječné tobolky, lekná, list šípky, chilim (vodný gaštan).

Zvieratá, podobne ako rastliny, prirodzene menia svoju farbu s hĺbkou. V horných vrstvách sú pestrofarebné v rôznych farbách, v zóne súmraku (morský ostriež, koraly, kôrovce) sú natreté farbami s červeným odtieňom - ​​je vhodnejšie skryť sa pred nepriateľmi. Hlbokomorským druhom chýbajú pigmenty.

Charakteristické vlastnosti vodného prostredia, odlišné od pevniny, sú vysoká hustota, pohyblivosť, kyslosť a schopnosť rozpúšťať plyny a soli. Pre všetky tieto podmienky si hydrobionti historicky vyvinuli vhodné adaptácie.

2. Biotop zem-vzduch

V priebehu evolúcie sa toto prostredie vyvinulo neskôr ako vodné. Jeho zvláštnosťou je, že je plynný, preto sa vyznačuje nízkou vlhkosťou, hustotou a tlakom a vysokým obsahom kyslíka. V priebehu evolúcie si živé organizmy vyvinuli potrebné anatomické, morfologické, fyziologické, behaviorálne a iné úpravy.

Živočíchy v prostredí zem-vzduch sa pohybujú po pôde alebo vzduchom (vtáky, hmyz), v pôde sa zakoreňujú rastliny. Z tohto hľadiska sa u zvierat vyvinuli pľúca a priedušnica a u rastlín sa vyvinul stomatálny aparát, t.j. orgány, ktorými suchozemskí obyvatelia planéty absorbujú kyslík priamo zo vzduchu. Kostrové orgány sa silne vyvinuli, zaisťujú autonómiu pohybu na súši a podporujú telo všetkými jeho orgánmi v podmienkach zanedbateľnej hustoty prostredia, tisíckrát menšej ako voda. Ekologické faktory v prostredí zem-vzduch sa od ostatných biotopov líšia vysokou intenzitou svetla, výraznými výkyvmi teploty a vlhkosti vzduchu, koreláciou všetkých faktorov s geografickou polohou, striedaním ročných období a dennej doby. Ich účinky na organizmy sú neoddeliteľne spojené s pohybom vzduchu a polohou voči moriam a oceánom a sú veľmi odlišné od účinkov vo vodnom prostredí (tabuľka 1).

Biotopové podmienky pre ovzdušie a vodné organizmy

(podľa D.F. Mordukhai-Boltovského, 1974)

Suchozemské živočíchy a rastliny si vyvinuli svoje vlastné, nemenej originálne adaptácie na nepriaznivé faktory prostredia: zložitú stavbu tela a jeho krycej vrstvy, periodicitu a rytmus životných cyklov, termoregulačné mechanizmy atď. Cielený pohyb živočíchov pri hľadaní potravy vyvinuté, vetrom prenášané spóry, semená a peľ, ako aj rastliny a živočíchy, ktorých život je úplne spojený so vzduchom. Vytvoril sa mimoriadne úzky funkčný, zdrojový a mechanický vzťah s pôdou.

Mnohé z úprav boli diskutované vyššie ako príklady pri charakterizácii abiotických environmentálnych faktorov. Preto sa teraz nemá zmysel opakovať, keďže sa k nim vrátime na praktických hodinách.

Každý biotop je komplexný systém, ktorý sa vyznačuje jedinečným súborom abiotických a biotických faktorov, ktoré v podstate formujú toto prostredie. Evolučne prostredie zem-vzduch vzniklo neskôr ako prostredie vodné, čo súvisí s chemickými premenami v zložení atmosférického vzduchu. Väčšina organizmov s jadrom žije v suchozemskom prostredí, ktoré je spojené so širokou škálou prírodných zón, fyzikálnych, antropogénnych, geografických a iných určujúcich faktorov.

Charakteristika prostredia zem-vzduch

Toto prostredie pozostáva z ornice ( do hĺbky 2 km) a nižšia atmosféra ( do 10 km). Prostredie sa vyznačuje širokou škálou rôznych foriem života. Z bezstavovcov si môžeme všimnúť: hmyz, niekoľko druhov červov a mäkkýšov, samozrejme prevládajú stavovce. Vysoký obsah kyslíka vo vzduchu viedol k evolučnej zmene dýchacieho systému a prítomnosti intenzívnejšieho metabolizmu.

Atmosféra má nedostatočnú a často premenlivú vlhkosť, ktorá často obmedzuje šírenie živých organizmov. V oblastiach s vysokými teplotami a nízkou vlhkosťou sa u eukaryotov vyvíjajú rôzne idioadaptácie, ktorých účelom je udržiavať vitálnu hladinu vody (premena listov rastlín na ihličie, hromadenie tuku v hrboch ťavy).

Pre suchozemské zvieratá je tento jav charakteristický fotoperiodizmus, takže väčšina zvierat je aktívna iba cez deň alebo iba v noci. Taktiež pozemské prostredie sa vyznačuje výraznou amplitúdou kolísania teploty, vlhkosti a intenzity svetla. Zmeny týchto faktorov súvisia s geografickou polohou, striedaním ročných období a dennou dobou. V dôsledku nízkej hustoty a tlaku atmosféry sa svalové a kostné tkanivo značne rozvinulo a stalo sa komplexnejším.

Stavovce vyvinuli zložité končatiny prispôsobené na podporu tela a pohyb na pevných substrátoch v podmienkach nízkej hustoty atmosféry. Rastliny majú progresívny koreňový systém, ktorý im umožňuje uchytiť sa v pôde a transportovať látky do značnej výšky. Suchozemské rastliny majú tiež vyvinuté mechanické, bazálne pletivá, floém a xylém. Väčšina rastlín má úpravy, ktoré ich chránia pred nadmernou transpiráciou.

Pôda

Hoci je pôda klasifikovaná ako biotop zem-vzduch, svojimi fyzikálnymi vlastnosťami sa veľmi líši od atmosféry:

• Vysoká hustota a tlak.
• Nedostatok kyslíka.
• Nízka amplitúda teplotných výkyvov.
• Nízka intenzita svetla.

V tomto ohľade majú podzemní obyvatelia svoje vlastné úpravy, ktoré sú odlíšiteľné od suchozemských zvierat.

Vodný biotop

Prostredie, ktoré zahŕňa celú hydrosféru, slanú aj sladkú vodu. Toto prostredie je charakterizované menšou rozmanitosťou života a svojimi osobitnými podmienkami. Obývajú ju malé bezstavovce, ktoré tvoria planktón, chrupavčité a kostnaté ryby, mäkkýše a niekoľko druhov cicavcov.

Koncentrácia kyslíka sa výrazne mení s hĺbkou. V miestach, kde sa stretáva atmosféra a hydrosféra, je oveľa viac kyslíka a svetla ako v hĺbke. Vysoký tlak, ktorý je vo veľkých hĺbkach 1000-krát vyšší ako atmosférický tlak, určuje tvar tela väčšiny obyvateľov pod vodou. Amplitúda teplotných zmien je malá, pretože prenos tepla z vody je oveľa menší ako prenos tepla zo zemského povrchu.

Rozdiely medzi vodným a suchozemským prostredím

Ako už bolo uvedené, hlavné rozlišovacie znaky rôznych biotopov sú určené abiotické faktory. Prostredie zem-vzduch sa vyznačuje veľkou biologickou diverzitou, vysokou koncentráciou kyslíka, premenlivou teplotou a vlhkosťou, čo sú hlavné limitujúce faktory pre osídlenie živočíchov a rastlín. Biologické rytmy závisia od dĺžky denného svetla, ročného obdobia a prirodzeného klimatického pásma. Vo vodnom prostredí sa väčšina živných organických látok nachádza vo vodnom stĺpci alebo na jeho povrchu, len malý podiel sa nachádza na dne, v prostredí zem-vzduch sa všetky organické látky nachádzajú na povrchu.

Obyvatelia pôdy sa vyznačujú lepším vývojom zmyslových systémov a nervového systému ako celku a výrazne sa zmenil aj pohybový aparát, obehový a dýchací systém. Kože sú veľmi odlišné, pretože sú funkčne odlišné. Pod vodou sú bežné nižšie rastliny (riasy), ktoré vo väčšine prípadov nemajú skutočné orgány, napríklad rizoidy slúžia ako prichytávacie orgány. Rozloženie vodných obyvateľov je často spojené s teplými podvodnými prúdmi. Spolu s rozdielmi medzi týmito biotopmi existujú zvieratá, ktoré sa prispôsobili životu v oboch. Medzi tieto zvieratá patria obojživelníky.

Prostredie zem-vzduch je z hľadiska podmienok prostredia najzložitejšie. Život na zemi si vyžadoval úpravy, ktoré sa ukázali ako možné len s dostatočne vysokou úrovňou organizácie rastlín a živočíchov.

4.2.1. Vzduch ako environmentálny faktor pre suchozemské organizmy

Nízka hustota vzduchu určuje jeho nízku zdvíhaciu silu a nízku pohyblivosť vzduchu. Obyvatelia vzduchu musia mať svoj vlastný podporný systém, ktorý podporuje telo: rastliny - s rôznymi mechanickými tkanivami, zvieratá - s pevnou alebo oveľa menej často hydrostatickou kostrou. Okrem toho sú všetci obyvatelia vzduchu úzko spojení s povrchom zeme, ktorý im slúži na pripevnenie a oporu. Život zavesený vo vzduchu je nemožný.

Pravda, veľa mikroorganizmov a živočíchov, spóry, semená, plody a peľ rastlín sa pravidelne vyskytujú vo vzduchu a sú unášané vzdušnými prúdmi (obr. 43), mnohé živočíchy sú schopné aktívneho letu, ale u všetkých týchto druhov je hlavnou funkciou ich životného cyklu - rozmnožovanie - sa uskutočňuje na povrchu zeme. Pre väčšinu z nich je pobyt vo vzduchu spojený len s usadzovaním alebo hľadaním koristi.

Ryža. 43. Rozdelenie vzdušných planktónových článkonožcov podľa výšky (podľa Dajo, 1975)

Nízka hustota vzduchu spôsobuje nízky odpor voči pohybu. Preto v priebehu evolúcie mnohé suchozemské živočíchy využili ekologické výhody tejto vlastnosti vzdušného prostredia a nadobudli schopnosť lietať. 75% druhov všetkých suchozemských živočíchov je schopných aktívneho letu, najmä hmyz a vtáky, ale letci sa nachádzajú aj medzi cicavcami a plazmi. Suchozemské zvieratá lietajú hlavne pomocou svalov, ale niektoré môžu kĺzať aj pomocou vzdušných prúdov.

Vďaka pohyblivosti vzduchu a vertikálnym a horizontálnym pohybom vzdušných hmôt existujúcich v nižších vrstvách atmosféry je možný pasívny let množstva organizmov.

Anemofília - najstarší spôsob opeľovania rastlín. Všetky nahosemenné rastliny sú opeľované vetrom a medzi krytosemennými rastlinami tvoria anemofilné rastliny približne 10 % všetkých druhov.

Anemofília sa pozoruje u čeľadí buk, breza, orech, brest, konope, žihľava, kazuárka, husacina, ostrica, obilniny, palmy a mnohé ďalšie. Vetrom opeľované rastliny majú množstvo úprav, ktoré zlepšujú aerodynamické vlastnosti ich peľu, ako aj morfologické a biologické vlastnosti, ktoré zabezpečujú účinnosť opelenia.

Život mnohých rastlín je úplne závislý od vetra a jeho pomocou dochádza k rozptýleniu. Takáto dvojitá závislosť sa pozoruje u smreka, borovice, topoľa, brezy, brestu, jaseňa, bavlníkovej trávy, orobinca, saxaulu, dzhuzgunu atď.

Vyvinuli sa mnohé druhy anemochory– osídlenie pomocou vzdušných prúdov. Anemochória je charakteristická pre výtrusy, semená a plody rastlín, cysty prvokov, drobný hmyz, pavúky a pod.. Organizmy pasívne transportované vzdušnými prúdmi súhrnne tzv. aeroplanktón analogicky s planktónnymi obyvateľmi vodného prostredia. Špeciálnymi úpravami pre pasívny let sú veľmi malé veľkosti tela, zväčšenie jeho plochy v dôsledku výrastkov, silná disekcia, veľká relatívna plocha krídel, použitie pavučiny atď. (obr. 44). Anemochórne semená a plody rastlín majú tiež buď veľmi malé veľkosti (napríklad semená orchideí) alebo rôzne krídlovité a padákovité prívesky, ktoré zvyšujú ich schopnosť plánovania (obr. 45).

Ryža. 44. Úpravy na transport vzdušnými prúdmi u hmyzu:

1 – komár Cardiocrepis brevirostris;

2 – pakomárka Porrycordila sp.;

3 – Hymenoptera Anargus fuscus;

4 – Hermes Dreyfusia nordmannianae;

5 – larva gypsy Lymantria dispar

Ryža. 45. Adaptácie na prenos vetrom v ovocí a semenách rastlín:

1 – lipa Tilia intermedia;

2 – javor Acer monspessulanum;

3 – breza Betula pendula;

4 – bavlník Eriophorum;

5 – púpava Taraxacum officinale;

6 – orobinec Typha scuttbeworhii

Pri šírení mikroorganizmov, živočíchov a rastlín zohráva hlavnú úlohu vertikálne konvekčné prúdenie vzduchu a slabé vetry. Silné vetry, búrky a hurikány majú tiež významné environmentálne dopady na suchozemské organizmy.

Nízka hustota vzduchu spôsobuje relatívne nízky tlak na pevninu. Normálne je to 760 mmHg. čl. S rastúcou nadmorskou výškou klesá tlak. Vo výške 5800 m je to len polovica normálu. Nízky tlak môže obmedziť rozšírenie druhov v horách. Pre väčšinu stavovcov je horná hranica života asi 6000 m. Zníženie tlaku má za následok zníženie prísunu kyslíka a dehydratáciu zvierat v dôsledku zvýšenia rýchlosti dýchania. Hranice postupu vyšších rastlín do hôr sú približne rovnaké. O niečo odolnejšie sú článkonožce (jarochvosty, roztoče, pavúky), ktoré nájdeme na ľadovcoch nad vegetačnou líniou.

Vo všeobecnosti sú všetky suchozemské organizmy oveľa stenobatickejšie ako vodné, pretože normálne kolísanie tlaku v ich prostredí predstavuje zlomok atmosféry a dokonca ani v prípade vtákov stúpajúcich do veľkých výšok nepresahuje 1/3 normálu.

Plynné zloženie vzduchu. Okrem fyzikálnych vlastností vzduchu sú pre existenciu suchozemských organizmov mimoriadne dôležité aj jeho chemické vlastnosti. Plynné zloženie vzduchu v povrchovej vrstve atmosféry je pomerne homogénne, čo sa týka obsahu hlavných zložiek (dusík - 78,1 %, kyslík - 21,0, argón - 0,9, oxid uhličitý - 0,035 % obj.) v dôsledku vysokej difúziou plynov a konštantným miešaním konvekcie a veterných prúdov. Avšak rôzne nečistoty plynných, kvapôčkovo-kvapalných a pevných (prachových) častíc vstupujúcich do atmosféry z miestnych zdrojov môžu mať významný environmentálny význam.

Vysoký obsah kyslíka prispel k zvýšeniu metabolizmu suchozemských organizmov v porovnaní s primárnymi vodnými organizmami. Práve v suchozemskom prostredí, na základe vysokej účinnosti oxidačných procesov v organizme, vznikla zvieracia homeotermia. Kyslík pre svoj neustále vysoký obsah vo vzduchu nie je faktorom obmedzujúcim život v suchozemskom prostredí. Len miestami, za špecifických podmienok, vzniká prechodný nedostatok, napríklad v akumuláciách rozkladajúcich sa rastlinných zvyškov, zásobách obilia, múky a pod.

Obsah oxidu uhličitého sa môže v určitých oblastiach povrchovej vrstvy vzduchu meniť v pomerne významných medziach. Napríklad pri absencii vetra v centre veľkých miest sa jeho koncentrácia niekoľkonásobne zvyšuje. Pravidelné denné zmeny obsahu oxidu uhličitého v povrchových vrstvách súvisia s rytmom fotosyntézy rastlín. Sezónne sú spôsobené zmenami intenzity dýchania živých organizmov, najmä mikroskopického osídlenia pôd. K zvýšenému nasýteniu vzduchu oxidom uhličitým dochádza v oblastiach sopečnej činnosti, v blízkosti termálnych prameňov a iných podzemných vývodov tohto plynu. Vo vysokých koncentráciách je oxid uhličitý toxický. V prírode sú takéto koncentrácie zriedkavé.

V prírode je hlavným zdrojom oxidu uhličitého takzvané pôdne dýchanie. Pôdne mikroorganizmy a živočíchy dýchajú veľmi intenzívne. Oxid uhličitý difunduje z pôdy do atmosféry, najmä počas dažďa. Vyskytuje sa v pôdach, ktoré sú stredne vlhké, dobre vyhrievané a bohaté na organické zvyšky. Napríklad pôda bukového lesa emituje CO 2 od 15 do 22 kg/ha za hodinu a nehnojená piesčitá pôda len 2 kg/ha.

V moderných podmienkach sa ľudská činnosť pri spaľovaní zásob fosílnych palív stala silným zdrojom dodatočného množstva CO 2 vstupujúceho do atmosféry.

Vzdušný dusík je pre väčšinu obyvateľov suchozemského prostredia inertným plynom, ale schopnosť ho viazať a zapojiť do biologického cyklu má množstvo prokaryotických organizmov (uzlinové baktérie, Azotobacter, klostrídie, modrozelené riasy atď.).

Ryža. 46. Úbočie so zničenou vegetáciou v dôsledku emisií oxidu siričitého z okolitých priemyselných podnikov

Miestne škodliviny vstupujúce do ovzdušia môžu výrazne ovplyvniť aj živé organizmy. Týka sa to najmä toxických plynných látok - metánu, oxidu síry, oxidu uhoľnatého, oxidu dusíka, sírovodíka, zlúčenín chlóru, ako aj prachových častíc, sadzí a pod., ktoré znečisťujú ovzdušie v priemyselných oblastiach. Hlavný moderný zdroj chemického a fyzikálneho znečistenia atmosféry je antropogénny: práca rôznych priemyselných podnikov a dopravy, erózia pôdy atď. Napríklad oxid sírový (SO 2) je pre rastliny toxický už v koncentráciách od 15- tisícina až jedna milióntina objemu vzduchu. V okolí priemyselných centier, ktoré týmto plynom znečisťujú atmosféru, odumiera takmer všetka vegetácia (obr. 46). Niektoré druhy rastlín sú obzvlášť citlivé na SO 2 a slúžia ako citlivý indikátor jeho akumulácie v ovzduší. Napríklad veľa lišajníkov uhynie aj so stopami oxidu síry v okolitej atmosfére. Ich prítomnosť v lesoch v okolí veľkých miest svedčí o vysokej čistote vzduchu. Odolnosť rastlín voči nečistotám v ovzduší sa zohľadňuje pri výbere druhov na úpravu krajiny v obývaných oblastiach. Citlivé na dym, napríklad obyčajný smrek a borovica, javor, lipa, breza. Najodolnejšie sú tuje, kanadský topoľ, americký javor, baza a niektoré ďalšie.

4.2.2. Pôda a reliéf. Počasie a klimatické vlastnosti prostredia zem-vzduch

Edafické faktory prostredia. Vlastnosti pôdy a terén ovplyvňujú aj životné podmienky suchozemských organizmov, predovšetkým rastlín. Vlastnosti zemského povrchu, ktoré majú ekologický dopad na jej obyvateľov, súhrnne nazývame edafické faktory prostredia (z gréckeho „edaphos“ - základ, pôda).

Charakter koreňového systému rastlín závisí od hydrotermálneho režimu, prevzdušnenia, zloženia, zloženia a štruktúry pôdy. Napríklad koreňové systémy drevín (breza, smrekovec) v oblastiach s permafrostom sa nachádzajú v malých hĺbkach a sú široko rozložené. Tam, kde nie je permafrost, sú koreňové systémy tých istých rastlín menej rozšírené a prenikajú hlbšie. V mnohých stepných rastlinách sa korene dostanú do vody z veľkých hĺbok, zároveň majú veľa povrchových koreňov v humóznom pôdnom horizonte, odkiaľ rastliny prijímajú prvky minerálnej výživy. Na podmáčaných, slabo prevzdušnených pôdach v mangrovových porastoch majú mnohé druhy špeciálne dýchacie korene – pneumatofory.

V súvislosti s rôznymi vlastnosťami pôdy možno rozlíšiť množstvo ekologických skupín rastlín.

Takže podľa reakcie na kyslosť pôdy rozlišujú: 1) acidofilný druhy - rastú na kyslých pôdach s pH menším ako 6,7 (rastliny sphagnum, biela tráva); 2) neutrofilný - gravitovať k pôdam s pH 6,7–7,0 (väčšina kultúrnych rastlín); 3) bazofilné– rastú pri pH vyššom ako 7,0 (mordovník, sasanka lesná); 4) ľahostajný - môže rásť na pôdach s rôznymi hodnotami pH (konvalinka, kostrava ovčia).

Vo vzťahu k celkovému zloženiu pôdy existujú: 1) oligotrofné rastliny, ktoré sa uspokoja s malým množstvom prvkov popola (borovica lesná); 2) eutrofný, tie, ktoré potrebujú veľké množstvo prvkov popola (dub, egreš obyčajný, trváca drevina); 3) mezotrofný, vyžadujúce mierne množstvo prvkov popola (smrek obyčajný).

Nitrofily– rastliny, ktoré uprednostňujú pôdy bohaté na dusík (žihľava).

Rastliny slaných pôd tvoria skupinu halofyty(soleros, sarsazan, kokpek).

Niektoré druhy rastlín sú obmedzené na rôzne substráty: petrofytov rastú na skalnatých pôdach a psamofyty obývajú pohyblivé piesky.

Terén a charakter pôdy ovplyvňujú špecifický pohyb zvierat. Napríklad kopytníky, pštrosy a dropy, ktoré žijú na otvorených priestranstvách, potrebujú tvrdú pôdu, aby zvýšili odpor pri rýchlom behu. U jašteríc, ktoré žijú na pohyblivých pieskoch, sú prsty lemované lemom zrohovatených šupín, čo zväčšuje opornú plochu (obr. 47). Pre suchozemských obyvateľov, ktorí kopú diery, sú husté pôdy nepriaznivé. Charakter pôdy v niektorých prípadoch ovplyvňuje rozšírenie suchozemských živočíchov, ktoré si vyhrabávajú nory, zaliezajú do pôdy, aby unikli teplu či predátorom, alebo kladú do pôdy vajíčka atď.

Ryža. 47. Gekon vejárový - obyvateľ pieskov Sahary: A - gekon vejárový; B – noha gekóna

Funkcie počasia.Životné podmienky v prostredí zem-vzduch sú komplikované, navyše zmeny počasia.Počasie - ide o neustále sa meniaci stav atmosféry na zemskom povrchu do výšky približne 20 km (hranica troposféry). Premenlivosť počasia sa prejavuje neustálymi zmenami v kombinácii faktorov prostredia, ako sú teplota a vlhkosť, oblačnosť, zrážky, sila a smer vetra a pod. Zmeny počasia spolu s ich prirodzeným striedaním v ročnom cykle sú charakteristické neperiodickými výkyvmi. , čo výrazne sťažuje podmienky existencie suchozemských organizmov. Počasie ovplyvňuje život vodných obyvateľov v oveľa menšej miere a len na populáciu povrchových vrstiev.

Klíma oblasti. Charakterizuje dlhodobý režim počasia podnebie oblasti. Pojem podnebie zahŕňa nielen priemerné hodnoty meteorologických javov, ale aj ich ročný a denný cyklus, odchýlky od neho a ich frekvenciu. Podnebie je určené geografickými podmienkami oblasti.

Zónovú diverzitu podnebia komplikuje pôsobenie monzúnových vetrov, rozloženie cyklónov a anticyklón, vplyv pohorí na pohyb vzdušných hmôt, stupeň vzdialenosti od oceánu (kontinentalita) a mnohé ďalšie lokálne faktory. V horách existuje klimatická zóna, veľmi podobná zmene zón z nízkych zemepisných šírok na vysoké zemepisné šírky. To všetko vytvára mimoriadnu rozmanitosť životných podmienok na súši.

Pre väčšinu suchozemských organizmov, najmä malých, nie je dôležitá ani tak klíma oblasti, ako podmienky ich bezprostredného biotopu. Miestne prvky prostredia (reliéf, expozícia, vegetácia a pod.) veľmi často menia režim teploty, vlhkosti, svetla, pohybu vzduchu v určitom území tak, že sa výrazne odlišuje od klimatických podmienok územia. Takéto lokálne klimatické modifikácie, ktoré vznikajú v povrchovej vrstve vzduchu, sa nazývajú mikroklíma. Každá zóna má veľmi rôznorodú mikroklímu. Je možné identifikovať mikroklímy ľubovoľne malých oblastí. Napríklad v korunách kvetov je vytvorený špeciálny režim, ktorý využíva tam žijúci hmyz. Rozdiely teplôt, vlhkosti vzduchu a sily vetra sú všeobecne známe na voľnom priestranstve a v lesoch, v trávnatých porastoch a na holých plochách pôdy, na svahoch severných a južných expozícií atď. Zvláštna stabilná mikroklíma sa vyskytuje v norách, hniezdach, dutinách , jaskyne a iné uzavreté miesta.

Zrážky. Okrem poskytovania vody a vytvárania zásob vlhkosti môžu plniť aj ďalšie ekologické úlohy. Výdatné zrážky alebo krupobitie majú teda niekedy mechanický vplyv na rastliny alebo živočíchy.

Ekologická úloha snehovej pokrývky je obzvlášť rôznorodá. Denné výkyvy teplôt prenikajú do hĺbky snehu len do 25 cm, hlbšie zostáva teplota takmer nezmenená. Pri mrazoch -20-30 °C pod vrstvou snehu 30-40 cm je teplota len slabo pod nulou. Hlboká snehová pokrývka chráni obnovovacie púčiky a chráni zelené časti rastlín pred mrazom; mnohé druhy idú pod sneh bez toho, aby zhodili lístie, napríklad tráva chlpatá, Veronica officinalis, kopytník atď.

Ryža. 48. Schéma telemetrického štúdia teplotného režimu tetrova lieskového umiestneného v snehovej diere (podľa A.V. Andreeva, A.V. Krechmara, 1976)

Drobné suchozemské živočíchy vedú aktívny životný štýl aj v zime a vytvárajú pod snehom a v jeho hrúbke celé galérie tunelov. Mnohé druhy, ktoré sa živia zasneženou vegetáciou, sa dokonca vyznačujú zimným rozmnožovaním, čo zaznamenávajú napr. , tetrov hoľniak, jarabica tundra - na noc sa hrabú v snehu ( obr. 48).

Zimná snehová pokrývka sťažuje získavanie potravy pre veľké zvieratá. Mnohé kopytníky (soby, diviaky, pižmoň) sa v zime živia výlučne zasneženou vegetáciou a hlboká snehová pokrývka a najmä tvrdá kôra na jej povrchu, ktorá vzniká pri ľadových podmienkach, ich odsudzuje na hladomor. Počas kočovného chovu dobytka v predrevolučnom Rusku bola obrovská katastrofa v južných oblastiach juta – masový úhyn hospodárskych zvierat v dôsledku ľadových podmienok, ktoré zvieratám odopierajú potravu. Pohyb na sypkom hlbokom snehu je náročný aj pre zvieratá. Líšky napríklad v zasnežených zimách uprednostňujú oblasti v lese pod hustými smrekmi, kde je vrstva snehu tenšia, a takmer nikdy nevychádzajú na otvorené paseky a okraje lesov. Hĺbka snehu môže obmedziť geografické rozšírenie druhov. Napríklad skutočný jeleň nepreniká na sever do oblastí, kde je hrúbka snehu v zime viac ako 40–50 cm.

Belosť snehovej pokrývky prezrádza tmavé zvieratá. Výber maskovania podľa farby pozadia zrejme zohral hlavnú úlohu pri výskyte sezónnych farebných zmien u jarabice ptarmigánovej a tundrovej, zajaca horského, hranostaja, lasice a líšky polárnej. Na Commander Islands spolu s bielymi líškami žije veľa modrých líšok. Tie sa podľa pozorovaní zoológov zdržiavajú najmä v blízkosti tmavých skál a príbojových pásov bez ľadu, kým biele preferujú oblasti so snehovou pokrývkou.