محیط زندگی زمین و هوا، ویژگی های آن. محیط زمین-هوا: ویژگی های محیط و ویژگی های آن

و به طور مستقیم یا غیرمستقیم بر فعالیت حیاتی، رشد، توسعه، تولیدمثل آن تأثیر می گذارد.

هر موجود زنده در یک زیستگاه خاص زندگی می کند. عناصر یا ویژگی های محیط را عوامل محیطی می نامند. چهار محیط زندگی در سیاره ما وجود دارد: زمین-هوا، آب، خاک و سایر موجودات. موجودات زنده سازگار شده اند تا در شرایط زندگی خاص و در یک محیط خاص وجود داشته باشند.

برخی از موجودات در خشکی، برخی دیگر در خاک و برخی دیگر در آب زندگی می کنند. برخی اجساد موجودات دیگر را به عنوان محل زندگی خود انتخاب کردند. بنابراین، چهار محیط زندگی متمایز می شوند: زمین-هوا، آب، خاک، موجودات دیگر (شکل 3). هر محیط زندگی با ویژگی های خاصی مشخص می شود که موجودات ساکن در آن با آن سازگار هستند.

محیط زمین-هوا

محیط زمین-هوا با چگالی کم هوا، نور فراوان، تغییرات سریع دما و رطوبت متغیر مشخص می شود. بنابراین، ارگانیسم هایی که در محیط زمین-هوا زندگی می کنند، ساختارهای حمایتی به خوبی توسعه یافته دارند - اسکلت خارجی یا داخلی در حیوانات، ساختارهای ویژه در گیاهان.

بسیاری از حیوانات دارای اندام های حرکتی روی زمین هستند - اندام یا بال برای پرواز. به لطف اندام های بینایی توسعه یافته خود، آنها به خوبی می بینند. موجودات خشکی سازگاری هایی دارند که آنها را از نوسانات دما و رطوبت محافظت می کند (به عنوان مثال، پوشش های مخصوص بدن، ساخت لانه، لانه ها). گیاهان دارای ریشه، ساقه و برگ به خوبی توسعه یافته هستند.

محیط آبی

محیط آبی با چگالی بالاتری نسبت به هوا مشخص می شود، بنابراین آب دارای نیروی شناور است. بسیاری از ارگانیسم ها در ستون آب "شناور" هستند - حیوانات کوچک، باکتری ها، پروتیست ها. دیگران فعالانه در حال حرکت هستند. برای انجام این کار، آنها دارای اندام های حرکتی به شکل باله یا باله (ماهی، نهنگ، فوک) هستند. شناگران فعال، به عنوان یک قاعده، شکل بدنی ساده دارند.

بسیاری از موجودات آبزی (گیاهان ساحلی، جلبک ها، پولیپ های مرجانی) سبک زندگی وابسته ای دارند، برخی دیگر بی تحرک هستند (برخی از نرم تنان، ستاره دریایی).

آب انباشته می شود و گرما را حفظ می کند، بنابراین هیچ گونه نوسانات شدید دمایی در آب مانند خشکی وجود ندارد. مقدار نور در مخازن بسته به عمق متفاوت است. بنابراین، اتوتروف‌ها تنها بخشی از مخزن را پر می‌کنند که نور در آن نفوذ می‌کند. موجودات هتروتروف بر کل ستون آب تسلط یافته اند.

محیط خاک

در محیط خاک نور وجود ندارد، تغییرات دمایی ناگهانی وجود ندارد و تراکم زیاد است. در خاک باکتری ها، پروتیست ها، قارچ ها و برخی حیوانات (حشرات و لاروهای آنها، کرم ها، خال ها، سوهان) زندگی می کنند. جانوران خاکی بدن فشرده ای دارند. برخی از آنها اندام حفاری دارند، اندام های بینایی ندارند یا توسعه نیافته اند (خال).

به مجموع عناصر محیطی لازم برای یک موجود زنده که بدون آنها نمی تواند وجود داشته باشد، شرایط وجود یا شرایط زندگی نامیده می شود.

در این صفحه مطالبی در مورد موضوعات زیر وجود دارد:

• خاک آبزی هوایی زمینی زیستگاه زیرک یا غیره

• ارگانیسم به عنوان نمونه زیستگاه

• نمونه هایی از موجودات زنده در محیط ما

• ویژگی های زیستگاه های آبی چیست؟

• موجوداتی که در بدن موجودات دیگر زندگی می کنند

سوالات این مقاله:

• زیستگاه و شرایط زندگی چیست؟

• چه عوامل محیطی نامیده می شود؟

• چه گروه هایی از عوامل محیطی متمایز می شوند؟

• چه ویژگی هایی برای محیط زمین-هوا مشخص است؟

• چرا اعتقاد بر این است که محیط زمین-هوای زندگی پیچیده تر از محیط آب یا خاک است؟

• ویژگی های موجودات زنده در داخل موجودات دیگر چیست؟

• خصوصیات عمومیدر سیر تکامل، محیط زمین-هوا خیلی دیرتر از محیط آبی تسلط یافت. زندگی در خشکی مستلزم سازگاری هایی بود که تنها با سازماندهی نسبتاً بالایی هم در گیاهان و هم در حیوانات امکان پذیر شد. یکی از ویژگی های محیط زمین-هوای زندگی این است که موجوداتی که در اینجا زندگی می کنند توسط هوا و یک محیط گازی احاطه شده اند که با رطوبت، چگالی و فشار کم و محتوای اکسیژن بالا مشخص می شود. به طور معمول حیوانات در این محیط روی خاک ( بستر سخت ) حرکت می کنند و گیاهان در آن ریشه می زنند.

  در محیط زمین-هوا، عوامل محیطی عامل تعدادی ویژگی مشخص دارند: شدت نور بالاتر نسبت به سایر محیط ها، نوسانات قابل توجه دما، تغییرات رطوبت بسته به موقعیت جغرافیایی، فصل و زمان روز (جدول 3).

  جدول 3

  شرایط زندگی برای موجودات در محیط هوا و آب (طبق گفته D.F. Mordukhai-Boltovsky، 1974)

  شرایط زندگی	اهمیت شرایط برای موجودات
  محیط هوا	محیط آبی
  رطوبت	بسیار مهم (اغلب کمبود دارد)	ندارد (همیشه بیش از حد)
  تراکم متوسط	جزئی (به جز خاک)	در مقایسه با نقش آن برای ساکنان هوا بزرگ است
  فشار	تقریبا هیچی	بزرگ (می تواند به 1000 اتمسفر برسد)
  درجه حرارت	قابل توجه (در محدوده های بسیار گسترده (از -80 تا +100 درجه سانتیگراد و بیشتر متغیر است)	کمتر از مقدار برای ساکنان هوا (معمولاً از -2 تا +40 درجه سانتیگراد متفاوت است)
  اکسیژن	غیر ضروری (بیشتر بیش از حد)	ضروری (اغلب کمبود دارد)
  جامدات معلق	بی اهمیت؛ برای غذا (عمدتا مواد معدنی) استفاده نمی شود	مهم (منبع غذایی، به ویژه مواد آلی)
  مواد محلول در محیط	تا حدودی (فقط مربوط به محلول های خاک)	مهم (مقادیر خاصی مورد نیاز است)

  تأثیر عوامل فوق به طور جدایی ناپذیر با حرکت توده های هوا - باد مرتبط است. در فرآیند تکامل، موجودات زنده محیط زمین-هوا سازگاری های آناتومیکی، مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی، رفتاری و غیره را ایجاد کرده اند. به عنوان مثال، اندام هایی ظاهر شده اند که جذب مستقیم اکسیژن اتمسفر را در طول تنفس فراهم می کنند (ریه ها و نای حیوانات، روزنه گیاهان). تشکیلات اسکلتی (اسکلت حیوانات، بافت های مکانیکی و حمایت کننده گیاهان) رشد قوی داشته اند که از بدن در شرایط کم تراکم محیطی حمایت می کنند. سازگاری‌هایی برای محافظت در برابر عوامل نامطلوب، مانند تناوب و ریتم چرخه‌های زندگی، ساختار پیچیده پوشش، مکانیسم‌های تنظیم حرارت و غیره ایجاد شده‌اند. ارتباط نزدیک با خاک (اندام‌های حیوان، ریشه‌های گیاه) ایجاد شده است. تحرک حیوانات در جستجوی غذا توسعه یافته است و جریان های هوا ظاهر شده است دانه ها، میوه ها و گرده گیاهان، حیوانات پرنده.

  اجازه دهید ویژگی های تاثیر عوامل محیطی اساسی بر گیاهان و جانوران در محیط زمین-هوای زندگی را در نظر بگیریم.

  چگالی هوا کمنیروی بالابر کم و بحث ناچیز آن را تعیین می کند. همه ساکنان هوا از نزدیک با سطح زمین در ارتباط هستند که برای اتصال و پشتیبانی از آنها استفاده می کند. چگالی هوا هنگام حرکت در امتداد سطح زمین مقاومت بالایی برای بدن ایجاد نمی کند، اما حرکت عمودی را دشوار می کند. برای بیشتر موجودات زنده ماندن در هوا فقط با استقرار یا جستجوی طعمه همراه است.

  نیروی بالابر کم هوا حداکثر جرم و اندازه موجودات زمینی را تعیین می کند. بزرگترین حیوانات روی سطح زمین از غول های محیط آبی کوچکتر هستند. پستانداران بزرگ (به اندازه و جرم یک نهنگ امروزی) نمی توانند در خشکی زندگی کنند، زیرا با وزن خود له می شوند. دایناسورهای غول پیکر مزوزوئیک سبک زندگی نیمه آبی داشتند. مثال دیگر: گیاهان بلند و راست چوب قرمز (Sequoja sempervirens) که به 100 متر می رسند، دارای چوب نگهدارنده قوی هستند، در حالی که در تالی جلبک قهوه ای غول پیکر Macrocystis، که تا 50 متر رشد می کند، عناصر مکانیکی فقط بسیار ضعیف در هسته جدا شده اند. بخشی از تالوس

  چگالی کم هوا مقاومت کمی در برابر حرکت ایجاد می کند. مزایای اکولوژیکی این ویژگی محیط هوا توسط بسیاری از حیوانات خشکی در طول تکامل مورد استفاده قرار گرفت و توانایی پرواز را به دست آورد. 75 درصد از تمام گونه های جانوران خشکی قادر به پرواز فعال هستند. اینها بیشتر حشرات و پرندگان هستند، اما پستانداران و خزندگان نیز وجود دارند. حیوانات خشکی عمدتاً با کمک تلاش های عضلانی پرواز می کنند. برخی از حیوانات می توانند با استفاده از جریان هوا سر بخورند.

  با توجه به تحرک هوا که در لایه های زیرین جو وجود دارد، حرکت عمودی و افقی توده های هوا، پرواز غیرفعال انواع خاصی از موجودات ممکن است، توسعه یافته است. ناهنجاری --پراکندگی توسط جریان هوا ارگانیسم هایی که به طور غیرفعال توسط جریان های هوا منتقل می شوند در مجموع نامیده می شوند آئروپلانکتون،با قیاس با ساکنان پلانکتون محیط آبی. برای پرواز غیرفعال در امتداد N.M. چرنوا، A.M. ارگانیسم های Bylova (1988) سازگاری های ویژه ای دارند - اندازه بدن کوچک، افزایش سطح آن به دلیل رشد، تکه تکه شدن قوی، سطح نسبی بزرگ بال ها، استفاده از تار و غیره.

  دانه‌ها و میوه‌های بی‌نظیر گیاهان نیز دارای اندازه‌های بسیار کوچک (مثلاً دانه‌های علف آتشین) یا زائده‌های مختلف بال‌شکل (maple Acer pseudoplatanum) و چتر نجات (قاصدک Taraxacum officinale) هستند.

  گیاهان گرده افشانی شده با باد دارای تعدادی سازگاری هستند که خواص آیرودینامیکی گرده را بهبود می بخشد. پوشش گل آنها معمولاً کاهش می یابد و بساک ها به هیچ وجه از باد محافظت نمی شوند.

  در پراکندگی گیاهان، جانوران و میکروارگانیسم ها، جریان هوای معمولی عمودی و بادهای ضعیف نقش اصلی را ایفا می کنند. طوفان ها و طوفان ها نیز تأثیر زیست محیطی قابل توجهی بر موجودات زمینی دارند. غالباً بادهای شدید، به ویژه در یک جهت، شاخه ها و تنه درختان را به سمت بادگیر خم کرده و باعث تشکیل تاج هایی به شکل پرچم می شود.

  در مناطقی که بادهای شدید دائما می وزد، ترکیب گونه ای حیوانات پرنده کوچک معمولا ضعیف است، زیرا آنها قادر به مقاومت در برابر جریان های هوایی قدرتمند نیستند. بنابراین، زنبور عسل تنها زمانی پرواز می کند که نیروی باد تا 7 تا 8 متر بر ثانیه باشد، و شته ها تنها زمانی پرواز می کنند که باد بسیار ضعیف باشد و از 2.2 متر بر ثانیه تجاوز نکند. حیوانات در این مکان ها پوشش های متراکمی ایجاد می کنند که بدن را از خنک شدن و از دست دادن رطوبت محافظت می کند. در جزایر اقیانوسی با بادهای شدید مداوم، پرندگان و به ویژه حشرات غالب هستند، با از دست دادن توانایی پرواز، آنها فاقد بال هستند، زیرا کسانی که قادر به بلند شدن در هوا هستند توسط باد به دریا منفجر می شوند و می میرند.

  باد باعث تغییر در شدت تعرق در گیاهان می شود و به ویژه در هنگام بادهای خشک که هوا را خشک می کند و می تواند منجر به مرگ گیاهان شود، مشخص می شود. نقش اکولوژیکی اصلی حرکات افقی هوا (بادها) غیر مستقیم است و شامل تقویت یا تضعیف تأثیر عوامل محیطی مهم مانند دما و رطوبت بر موجودات زمینی است. بادها باعث افزایش ترشح رطوبت و گرما از حیوانات و گیاهان می شود.

  وقتی باد وجود دارد تحمل گرما آسانتر و یخبندان دشوارتر است و خشک شدن و سرد شدن موجودات سریعتر اتفاق می افتد.

  موجودات زمینی در شرایط فشار نسبتا کم وجود دارند که ناشی از چگالی کم هوا است. به طور کلی، موجودات خشکی بیش از موجودات آبی تنوباتیک هستند، زیرا نوسانات فشار طبیعی در محیط آنها به کسری از جو می رسد و برای آنهایی که به ارتفاعات بالا می روند، به عنوان مثال، پرندگان، از 1/3 نرمال تجاوز نمی کند.

  ترکیب گاز هواهمانطور که قبلاً گفته شد، در لایه زمینی جو کاملاً همگن است (اکسیژن - 20.9٪، نیتروژن - 78.1٪، گازها - 1٪، دی اکسید کربن - 0.03٪ حجمی) به دلیل ظرفیت انتشار بالا و ثابت آن. اختلاط توسط جریان های جابجایی و باد. در عین حال، ناخالصی های مختلف گاز، قطرات مایع، ذرات گرد و غبار (جامد) که از منابع محلی وارد اتمسفر می شوند، اغلب اهمیت زیست محیطی قابل توجهی دارند.

  اکسیژن به دلیل محتوای دائمی بالای آن در هوا، عامل محدود کننده زندگی در محیط زمینی نیست. محتوای بالای اکسیژن به افزایش متابولیسم در موجودات زمینی کمک کرد و هومیوترمی حیوانی بر اساس راندمان بالای فرآیندهای اکسیداتیو به وجود آمد. فقط در مکان ها، تحت شرایط خاص، کمبود اکسیژن موقت ایجاد می شود، به عنوان مثال، در تجزیه بقایای گیاهی، ذخایر غلات، آرد و غیره.

  در مناطق خاصی از لایه هوای سطحی، محتوای دی اکسید کربن می تواند در محدوده های نسبتاً قابل توجهی تغییر کند. بنابراین در صورت نبود باد در مراکز صنعتی و شهرهای بزرگ، غلظت آن ده برابر می شود.

  تغییرات روزانه منظم در محتوای دی اکسید کربن در لایه های زمین وجود دارد که توسط ریتم فتوسنتز گیاه تعیین می شود (شکل 17).

  برنج. 17. تغییرات روزانه در مشخصات عمودی غلظت CO 2 در هوای جنگل (از W. Larcher، 1978)

  با استفاده از مثال تغییرات روزانه در پروفایل عمودی غلظت CO 2 در هوای جنگل، نشان داده شده است که در طول روز، در سطح تاج درختان، دی اکسید کربن صرف فتوسنتز می شود و در غیاب باد، یک منطقه ضعیف است. در CO 2 (305 ppm) در اینجا تشکیل می شود که CO از جو و خاک (تنفس خاک) وارد می شود. در شب، یک طبقه بندی هوای پایدار با افزایش غلظت CO 2 در لایه خاک ایجاد می شود. نوسانات فصلی دی اکسید کربن با تغییر در میزان تنفس موجودات زنده، عمدتا میکروارگانیسم های خاک، همراه است.

  در غلظت های بالا، دی اکسید کربن سمی است، اما چنین غلظت هایی در طبیعت نادر است. محتوای کم CO 2 روند فتوسنتز را مهار می کند. برای افزایش سرعت فتوسنتز در عمل کشاورزی گلخانه ای و گلخانه ای (در شرایط زمین بسته)، غلظت دی اکسید کربن اغلب به طور مصنوعی افزایش می یابد.

  برای اکثر ساکنان محیط خشکی، نیتروژن هوا یک گاز بی اثر است، اما میکروارگانیسم هایی مانند باکتری های ندول، ازتوباکتری ها و کلستریدیاها توانایی اتصال آن را دارند و در چرخه بیولوژیکی درگیر می کنند.

  منبع اصلی مدرن آلودگی فیزیکی و شیمیایی جو انسان زایی است: شرکت های صنعتی و حمل و نقل، فرسایش خاک و غیره. بنابراین، دی اکسید گوگرد برای گیاهان در غلظت هایی از یک پنجاه هزارم تا یک میلیونم حجم هوا سمی است. گلسنگ ها زمانی می میرند که اثری از دی اکسید گوگرد در محیط وجود داشته باشد. بنابراین، گیاهانی که به طور ویژه به SO 2 حساس هستند اغلب به عنوان شاخص محتوای آن در هوا استفاده می شود. صنوبر معمولی و کاج، افرا، نمدار و توس به دود حساس هستند.

  حالت نور.میزان تشعشعاتی که به سطح زمین می رسد با توجه به عرض جغرافیایی منطقه، طول روز، شفافیت جو و زاویه تابش پرتوهای خورشید تعیین می شود. در شرایط مختلف آب و هوایی، 70-42 درصد از ثابت خورشیدی به سطح زمین می رسد. تابش خورشیدی با عبور از جو، نه تنها از نظر کمیت، بلکه در ترکیب نیز دستخوش تغییراتی می شود. تشعشعات موج کوتاه توسط محافظ ازن و اکسیژن موجود در هوا جذب می شود. پرتوهای مادون قرمز در جو توسط بخار آب و دی اکسید کربن جذب می شوند. بقیه به صورت تابش مستقیم یا پراکنده به سطح زمین می رسد.

  ترکیب تابش مستقیم و پراکنده خورشید از 7 تا 7 اینچ از کل تابش را تشکیل می دهد، در حالی که در روزهای ابری تابش پراکنده 100٪ است. در عرض های جغرافیایی بالا، تابش پراکنده غالب است، در حالی که در مناطق استوایی، تابش مستقیم غالب است. تابش پراکنده حاوی 80٪ پرتوهای زرد قرمز در ظهر است، تابش مستقیم - از 30 تا 40٪. در روزهای آفتابی صاف، تابش خورشیدی که به سطح زمین می رسد از 45٪ نور مرئی (380 - 720 نانومتر) و 45٪ تابش مادون قرمز تشکیل شده است. تنها 10 درصد از اشعه ماوراء بنفش ناشی می شود. رژیم تشعشع به طور قابل توجهی تحت تأثیر گرد و غبار اتمسفر است. به دلیل آلودگی آن، در برخی شهرها ممکن است میزان روشنایی 15 درصد یا کمتر از روشنایی خارج از شهر باشد.

  روشنایی در سطح زمین بسیار متفاوت است. همه چیز به ارتفاع خورشید در بالای افق یا زاویه تابش پرتوهای خورشید، طول روز و شرایط آب و هوایی و شفافیت جو بستگی دارد (شکل 18).

  
  

  برنج. 18. توزیع تابش خورشید بسته به ارتفاع خورشید در بالای افق (A 1 - زیاد، A 2 - کم)

  بسته به فصل و زمان روز، شدت نور نیز در نوسان است. در مناطق خاصی از زمین، کیفیت نور نیز نابرابر است، به عنوان مثال، نسبت پرتوهای موج بلند (قرمز) و موج کوتاه (آبی و فرابنفش). شناخته شده است که پرتوهای موج کوتاه بیشتر از پرتوهای موج بلند توسط جو جذب و پراکنده می شوند. بنابراین در مناطق کوهستانی همیشه تابش خورشیدی موج کوتاه بیشتری وجود دارد.

  درختان، درختچه ها و محصولات گیاهی منطقه را سایه می اندازند و یک ریزاقلیم خاص و تشعشعات ضعیف ایجاد می کنند (شکل 19).

  
  

  برنج. 19.

  الف - در یک جنگل کاج کمیاب؛ ب - در محصولات ذرت از تشعشعات فعال فتوسنتزی ورودی، 12-6 درصد (R) از سطح کاشت منعکس می شود.

  بنابراین، در زیستگاه های مختلف نه تنها شدت تابش متفاوت است، بلکه ترکیب طیفی آن، مدت زمان روشنایی گیاهان، توزیع مکانی و زمانی نور با شدت های مختلف و غیره نیز متفاوت است. بر این اساس، سازگاری موجودات با زندگی در یک محیط زمینی تحت یک یا آن رژیم نور نیز متنوع است. همانطور که قبلاً اشاره کردیم، در رابطه با نور سه گروه اصلی از گیاهان وجود دارد: نور دوست(هلیوفیت ها) سایه دوست(Sciophytes) و مقاوم در برابر سایهگیاهان نور دوست و سایه دوست در موقعیت بهینه اکولوژیکی خود متفاوت هستند.

  در گیاهان نور دوست در ناحیه نور کامل خورشید قرار دارد. سایه های قوی بر روی آنها تأثیر منفی می گذارد. اینها گیاهان مناطق باز زمین یا چمن‌های استپی و چمنزاری با نور خوب (لایه بالایی توده چمن)، گلسنگ‌های سنگی، گیاهان علفی جنگل‌های برگ‌ریز اوایل بهار، بیشتر گیاهان کشت شده در زمین باز و علف‌های هرز و غیره هستند. گیاهان دوست داشتنی در ناحیه نور کم بهینه هستند و نمی توانند نور شدید را تحمل کنند. اینها عمدتاً لایه‌های سایه‌دار پایین‌تر جوامع گیاهی پیچیده هستند، که در آن سایه‌زنی نتیجه «شنود» نور توسط گیاهان بلندتر و ساکنان آن است. این شامل بسیاری از گیاهان داخلی و گلخانه ای است. در بیشتر موارد، اینها از پوشش علفی یا فلور اپی فیت جنگل های استوایی می آیند.

  منحنی اکولوژیکی رابطه با نور در گیاهان مقاوم به سایه تا حدودی نامتقارن است، زیرا آنها در نور کامل بهتر رشد می کنند و رشد می کنند، اما به خوبی با نور کم سازگار می شوند. آنها یک گروه رایج و بسیار انعطاف پذیر از گیاهان در محیط های خشکی هستند.

  گیاهان در محیط زمینی-هوا سازگاری با شرایط نوری مختلف ایجاد کرده اند: آناتومیکی-مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی و غیره.

  یک مثال واضح از سازگاری های آناتومیکی و مورفولوژیکی، تغییر ظاهر در شرایط نوری مختلف است، به عنوان مثال، اندازه نابرابر تیغه های برگ در گیاهانی که در موقعیت سیستماتیک مرتبط هستند، اما در نورهای مختلف زندگی می کنند (زنگ علفزار - Campanula patula و جنگل - C. trachelium، بنفشه مزرعه - Viola arvensis، رشد در مزارع، مراتع، لبه‌های جنگل و بنفشه‌های جنگلی - V. mirabilis)، شکل. 20.

  

  برنج. 20. توزیع اندازه برگها بسته به شرایط زندگی گیاه: از مرطوب تا خشک و از سایه تا آفتابی

  توجه داشته باشید.منطقه سایه دار با شرایط حاکم در طبیعت مطابقت دارد

  در شرایط نور زیاد و کمبود، آرایش فضایی تیغه های برگ در گیاهان به طور قابل توجهی متفاوت است. در گیاهان هلیوفیت، برگها جهت کاهش هجوم تشعشعات در "خطرناک ترین" ساعات روز در نظر گرفته شده اند. تیغه های برگ به صورت عمودی یا با زاویه زیادی نسبت به صفحه افقی قرار دارند، بنابراین در طول روز برگها عمدتاً پرتوهای لغزنده دریافت می کنند (شکل 21).

  این امر به ویژه در بسیاری از گیاهان استپی مشخص است. یک سازگاری جالب برای تضعیف تابش دریافتی در گیاهان به اصطلاح "قطب نما" (کاهوی وحشی - Lactuca serriola و غیره) است. برگ های کاهوی وحشی در یک صفحه قرار دارند و جهت آن از شمال به جنوب است و در ظهر ورود تشعشع به سطح برگ حداقل است.

  در گیاهان مقاوم به سایه، برگها به گونه ای چیده شده اند که حداکثر تابش تابشی را دریافت کنند.

  
  

  برنج. 21.

  1،2 - برگهایی با زوایای مختلف تمایل. S 1، S 2 - تشعشع مستقیم به آنها می رسد. Stot - کل مصرف آن به گیاه

  اغلب، گیاهان مقاوم در برابر سایه قادر به حرکات محافظتی هستند: تغییر موقعیت تیغه های برگ هنگام قرار گرفتن در معرض نور قوی. مناطق پوشش چمن با برگ های اگزالیس چین خورده به طور نسبی با محل شعله های بزرگ خورشید منطبق است. تعدادی از ویژگی های تطبیقی ​​را می توان در ساختار برگ به عنوان گیرنده اصلی تابش خورشیدی مشاهده کرد. به عنوان مثال، در بسیاری از هلیوفیت ها، سطح برگ به انعکاس نور خورشید کمک می کند (براق - در لورل، پوشیده شده با یک پوشش مودار سبک - در کاکتوس، سرخوشی) یا تضعیف اثر آنها (کوتیکول ضخیم، بلوغ متراکم). ساختار داخلی برگ با رشد قدرتمند بافت پالیزید و وجود تعداد زیادی کلروپلاست کوچک و سبک مشخص می شود (شکل 22).

  یکی از واکنش های حفاظتی کلروپلاست ها در برابر نور اضافی، توانایی آنها در تغییر جهت و حرکت در داخل سلول است که به وضوح در گیاهان سبک بیان می شود.

  در نور روشن، کلروپلاست ها یک موقعیت دیواری در سلول را اشغال می کنند و به یک "لبه" در جهت پرتوها تبدیل می شوند. در نور کم، آنها به صورت پراکنده در سلول پخش می شوند یا در قسمت پایینی آن تجمع می یابند.

  

  برنج. 22.

  1 - سرخدار؛ 2- کاج اروپایی؛ 3 - سم; 4 - علف های هرز فنری (طبق نظر T.K. Goryshina, E.G. Spring, 1978)

  سازگاری های فیزیولوژیکیگیاهان در شرایط نوری محیط زمین-هوا عملکردهای حیاتی مختلفی را پوشش می دهند. مشخص شده است که در گیاهان نور دوست، فرآیندهای رشد در مقایسه با گیاهان سایه دار حساسیت بیشتری نسبت به کمبود نور نشان می دهند. در نتیجه، افزایش ساقه‌ها افزایش می‌یابد که به گیاهان کمک می‌کند تا به نور نفوذ کنند و به لایه‌های بالایی جوامع گیاهی برسند.

  سازگاری های فیزیولوژیکی اصلی با نور در ناحیه فتوسنتز نهفته است. به طور کلی، تغییر در فتوسنتز بسته به شدت نور با "منحنی نور فتوسنتز" بیان می شود. پارامترهای زیر از اهمیت اکولوژیکی برخوردار هستند (شکل 23).

  • 1. نقطه تلاقی منحنی با محور ارتین (شکل 23، آ)مربوط به بزرگی و جهت تبادل گاز در گیاهان در تاریکی کامل است: فتوسنتز وجود ندارد، تنفس صورت می گیرد (نه جذب، بلکه آزاد شدن CO 2)، بنابراین نقطه ای را در زیر محور x قرار دهید.
  • 2. نقطه تلاقی منحنی نور با محور آبسیسا (شکل 23، ب)"نقطه جبران" را مشخص می کند، به عنوان مثال، شدت نوری که در آن فتوسنتز (جذب CO 2) تنفس را متعادل می کند (رهاسازی CO 2).
  • 3. شدت فتوسنتز با افزایش نور فقط تا حد معینی افزایش می یابد، سپس ثابت می ماند - منحنی نور فتوسنتز به "فلات اشباع" می رسد.
  

  برنج. 23.

  الف - نمودار کلی؛ B -- منحنی برای گیاهان نور دوست (1) و مقاوم در برابر سایه (2).

  در شکل 23، منطقه عطف به طور معمول با یک منحنی صاف تعیین می شود که شکست آن مربوط به یک نقطه است. V.تابش نقطه c بر روی محور x (نقطه d) شدت نور "اشباع" را مشخص می کند، یعنی مقداری که بالاتر از آن نور دیگر شدت فتوسنتز را افزایش نمی دهد. برآمدگی بر روی محور ارتین (نقطه د)مربوط به بالاترین شدت فتوسنتز برای یک گونه معین در یک محیط زمین-هوای معین است.

  4. یک مشخصه مهم منحنی نور، زاویه شیب (a) به آبسیسا است که نشان دهنده درجه افزایش فتوسنتز با افزایش تابش (در منطقه با شدت نور نسبتا کم) است.

  گیاهان در پاسخ به نور پویایی فصلی از خود نشان می دهند. بنابراین، در حشره کرک دار (Carex pilosa)، در اوایل بهار در جنگل، برگ های تازه روییده دارای فلات اشباع نور فتوسنتز در 20 تا 25 هزار لوکس هستند؛ با سایه اندازی تابستانی در همین گونه ها، منحنی های وابستگی فتوسنتز بر روی نور مطابق با پارامترهای "سایه" می شود، یعنی برگ ها توانایی استفاده موثرتر از نور ضعیف را به دست می آورند؛ همین برگ ها پس از زمستان گذرانی در زیر سایه بان جنگل بهاری بی برگ، دوباره ویژگی های "نور" را نشان می دهند. فتوسنتز

  یک شکل عجیب از سازگاری فیزیولوژیکی در هنگام کمبود شدید نور، از دست دادن توانایی گیاه برای فتوسنتز و انتقال به تغذیه هتروتروف با مواد آلی آماده است. گاهی اوقات چنین انتقالی به دلیل از بین رفتن کلروفیل توسط گیاهان غیرقابل برگشت می شود، به عنوان مثال، ارکیده های جنگل های صنوبر سایه دار (Goodyera repens، Weottia nidus avis)، ارکیده ها (Monotropa hypopity). آنها از مواد آلی مرده به دست آمده از درختان و سایر گیاهان زندگی می کنند. این روش تغذیه را ساپروفیت می نامند و گیاهان را می گویند ساپروفیت ها

  برای اکثریت قریب به اتفاق حیوانات زمینی با فعالیت روز و شب، بینایی یکی از روش های جهت گیری است و برای جستجوی طعمه مهم است. بسیاری از گونه های جانوری نیز دارای دید رنگی هستند. در این راستا، حیوانات، به ویژه قربانیان، ویژگی های سازگاری را توسعه دادند. اینها شامل رنگ‌های محافظ، استتار و هشداردهنده، شباهت محافظ، تقلید و غیره است. ظهور گل‌های رنگارنگ گیاهان عالی نیز با ویژگی‌های دستگاه بینایی گرده‌افشان و در نهایت با رژیم نوری محیط همراه است.

  حالت آب.کمبود رطوبت یکی از مهم ترین ویژگی های محیط زمین-هوای زندگی است. تکامل موجودات زمینی از طریق سازگاری با به دست آوردن و حفظ رطوبت صورت گرفت. رژیم های رطوبت محیط در خشکی متفاوت است - از اشباع کامل و ثابت هوا با بخار آب، که در آن چندین هزار میلی متر بارندگی در سال می بارد (مناطق آب و هوای استوایی و موسمی - گرمسیری) تا عدم وجود تقریباً کامل آنها در خشکی. هوای بیابان ها بنابراین در بیابان های گرمسیری میانگین بارندگی سالانه کمتر از 100 میلی متر در سال است و در عین حال هر سال باران نمی بارد.

  میزان بارندگی سالانه همیشه امکان ارزیابی ذخیره آب موجودات را فراهم نمی کند، زیرا همین مقدار می تواند آب و هوای بیابانی (در مناطق نیمه گرمسیری) و بسیار مرطوب (در قطب شمال) را مشخص کند. نسبت بارندگی و تبخیر (کل تبخیر سالانه از سطح آب آزاد) نقش مهمی دارد که در مناطق مختلف کره زمین نیز متفاوت است. مناطقی که این مقدار از میزان بارندگی سالانه بیشتر باشد نامیده می شود خشک(خشک، خشک). به عنوان مثال، در اینجا گیاهان در بیشتر فصل رشد کمبود رطوبت را تجربه می کنند. به مناطقی که گیاهان در آنها رطوبت دارند گفته می شود مرطوب،یا خیس مناطق انتقال اغلب شناسایی می شوند - نیمه خشک(نیمه خشک).

  وابستگی پوشش گیاهی به میانگین بارندگی و دما سالانه در شکل 1 نشان داده شده است. 24.

  
  

  برنج. 24.

  1- جنگل استوایی؛ 2- جنگل برگریز؛ 3 - استپ؛ 4 - صحرا; 5- جنگل سوزنی برگ؛ 6- تاندراهای قطبی و کوهستانی

  تامین آب موجودات زمینی به رژیم بارش، وجود مخازن، ذخایر رطوبتی خاک، نزدیکی آب های زیرزمینی و غیره بستگی دارد.

  در شکل 25 از چپ به راست انتقال از جلبک های پایینی را نشان می دهد که در آب با سلول های بدون واکوئل زندگی می کنند به جلبک های زمینی poikilohydric اولیه، تشکیل واکوئل ها در سبز آبی و چاروفیت ها، انتقال از تالوفیت ها با واکوئل به کورموفیت های هومویودریک (توزیع خزه ها - هیدروفیت ها). هنوز محدود به زیستگاه هایی با هوای با رطوبت بالا است، در زیستگاه های خشک خزه ها پویکیلوهیدریک ثانویه می شوند. در بین سرخس ها و گلدان ها (اما نه در میان اسپرم ها) اشکال پویکیلوهیدریک ثانویه نیز وجود دارد. بیشتر گیاهان برگی به دلیل وجود محافظ کوتیکولی در برابر تعرق و واکوئل شدن قوی سلول هایشان هومویودریک هستند. لازم به ذکر است که خشکی دوستی حیوانات و گیاهان فقط مختص محیط زمین-هوا است.

  
  

  برنج. 2

  نزولات جوی (باران، تگرگ، برف) علاوه بر تامین آب و ایجاد ذخایر رطوبتی، اغلب نقش زیست محیطی دیگری نیز ایفا می کند. به عنوان مثال، در هنگام باران های شدید، خاک زمانی برای جذب رطوبت ندارد، آب به سرعت در جریان های قوی جریان می یابد و اغلب گیاهان ضعیف، حیوانات کوچک و خاک حاصلخیز را به دریاچه ها و رودخانه ها می برد. در دشت های سیلابی، باران می تواند باعث سیل شود و در نتیجه اثرات نامطلوبی بر گیاهان و حیوانات ساکن در آنجا داشته باشد. در مکان های سیل زده دوره ای، جانوران و گیاهان منحصر به فرد دشت سیلابی تشکیل می شود.

  تگرگ بر گیاهان و جانوران نیز تأثیر منفی می گذارد. محصولات کشاورزی در مزارع انفرادی گاهی در اثر این بلای طبیعی به طور کامل از بین می روند.

  نقش اکولوژیکی پوشش برف متنوع است. برای گیاهانی که جوانه های تجدید شونده در خاک یا نزدیک سطح آن قرار دارند و برای بسیاری از حیوانات کوچک، برف نقش یک پوشش عایق حرارت را ایفا می کند و از آنها در برابر دمای پایین زمستان محافظت می کند. هنگامی که یخبندان زیر یک لایه 20 سانتی متری برف بالای 14- درجه سانتیگراد باشد، دمای خاک کمتر از 0.2 درجه سانتیگراد نمی شود. پوشش عمیق برف قسمت‌های سبز گیاهان را از یخ زدگی محافظت می‌کند، مانند Veronica officinalis، علف سم‌دار و غیره که بدون ریزش برگ‌ها زیر برف می‌روند. حیوانات کوچک خشکی در زمستان سبک زندگی فعالی را دنبال می کنند و گالری های متعددی از معابر زیر برف و ضخامت آن ایجاد می کنند. در صورت وجود مواد غذایی غنی شده، جوندگان (موش های چوبی و گلو زرد، تعدادی موش، موش های آبی و غیره) می توانند در زمستان های برفی در آنجا زاد و ولد کنند. در هنگام یخبندان شدید، باقرقره فندقی، کبک و باقرقره سیاه زیر برف پنهان می شوند.

  پوشش برف زمستانی اغلب حیوانات بزرگ را از دستیابی به غذا و حرکت جلوگیری می کند، به خصوص زمانی که پوسته یخی روی سطح تشکیل می شود. بنابراین، گوزن ها (Alces alces) آزادانه بر لایه ای از برف تا عمق 50 سانتی متر غلبه می کنند، اما این برای حیوانات کوچکتر غیرقابل دسترس است. اغلب در زمستان های برفی، مرگ آهو و گراز وحشی مشاهده می شود.

  مقادیر زیاد برف نیز تأثیر منفی بر گیاهان دارد. علاوه بر آسیب های مکانیکی به شکل برف گیر یا برف دم، یک لایه ضخیم برف می تواند منجر به میرایی گیاهان شود و هنگامی که برف آب می شود، به ویژه در یک بهار طولانی، گیاهان را خیس می کند.

  

  برنج. 26.

  گیاهان و حیوانات در زمستان با برف کم از دمای پایین و باد شدید رنج می برند. بنابراین، در سال هایی که برف کم است، جوندگان موش مانند، خال ها و سایر حیوانات کوچک می میرند. در عین حال، در عرض‌های جغرافیایی که بارش در زمستان به شکل برف می‌بارد، گیاهان و حیوانات از نظر تاریخی با زندگی در برف یا روی سطح آن سازگار شده‌اند و ویژگی‌های مختلف آناتومیکی، مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی، رفتاری و غیره را ایجاد می‌کنند. به عنوان مثال، در برخی از حیوانات سطح نگهدارنده پاهای آنها در زمستان با رشد بیش از حد آنها با موهای درشت (شکل 26)، پرها، و اسکیت های شاخی افزایش می یابد.

  برخی دیگر مهاجرت می کنند یا در حالت غیرفعال قرار می گیرند - خواب، خواب زمستانی، دیاپوز. تعدادی از حیوانات به تغذیه از انواع خاصی از خوراک روی می آورند.

  

  برنج. 5.27.

  سفیدی پوشش برف حیوانات تیره رنگ را نشان می دهد. تغییر فصلی رنگ در کبک پترمیگان و تاندرا، ارمنی (شکل 27)، خرگوش کوهی، راسو و روباه قطبی بدون شک با انتخاب استتار برای مطابقت با رنگ زمینه مرتبط است.

  بارش، علاوه بر تأثیر مستقیم آن بر موجودات، رطوبت هوا را تعیین می کند، که همانطور که قبلا ذکر شد، نقش مهمی در زندگی گیاهان و حیوانات دارد، زیرا بر شدت متابولیسم آب آنها تأثیر می گذارد. تبخیر از سطح بدن حیوانات و تعرق در گیاهان شدیدتر است، هر چه هوا کمتر از بخار آب اشباع شود.

  جذب توسط قسمت‌های بالای زمینی رطوبت قطره‌ای-مایع که به صورت باران می‌ریزد، و همچنین رطوبت بخار از هوا، در گیاهان عالی در اپی‌فیت‌های جنگل‌های استوایی یافت می‌شود که رطوبت را در تمام سطح برگ‌ها جذب می‌کنند و ریشه های هوایی شاخه های برخی از درختچه ها و درختان، به عنوان مثال ساکسول ها - Halaxylon persicum، H. aphyllum، می توانند رطوبت بخار را از هوا جذب کنند. در گیاهان با هاگ بالاتر و به ویژه گیاهان پایین تر، جذب رطوبت توسط قسمت های بالای زمین یک روش متداول تغذیه آب (خزه، گلسنگ و غیره) است. با کمبود رطوبت، خزه‌ها و گلسنگ‌ها می‌توانند برای مدت طولانی در حالتی نزدیک به هوای خشک زنده بمانند و در انیمیشن معلق قرار بگیرند. اما به محض بارندگی، این گیاهان به سرعت رطوبت را با تمام قسمت های زمین جذب می کنند، نرمی را به دست می آورند، تورور را احیا می کنند و فرآیندهای فتوسنتز و رشد را از سر می گیرند.

  در گیاهانی که در رویشگاه های خشکی بسیار مرطوب هستند، اغلب نیاز به حذف رطوبت اضافی وجود دارد. به عنوان یک قاعده، این اتفاق می افتد زمانی که خاک به خوبی گرم می شود و ریشه ها به طور فعال آب را جذب می کنند، و تعرق وجود ندارد (در صبح یا در هنگام مه، زمانی که رطوبت هوا 100٪ است).

  رطوبت اضافی توسط روده --این آزاد شدن آب از طریق سلولهای دفعی ویژه است که در امتداد لبه یا در نوک برگ قرار دارند (شکل 28).

  

  برنج. 28.

  1 - در غلات، 2 - در توت فرنگی، 3 - در لاله، 4 - در گیاه شیر، 5 - در بلالیا سرماتی، 6 - در شبدر

  نه تنها هیگروفیت ها، بلکه بسیاری از مزوفیت ها نیز قابلیت روده شدن دارند. به عنوان مثال، در استپ های اوکراین، روده در بیش از نیمی از گونه های گیاهی یافت شد. بسیاری از علف های علفزار آنقدر مرطوب می شوند که سطح خاک را خیس می کنند. این گونه است که حیوانات و گیاهان با توزیع فصلی بارش، کمیت و ماهیت آن سازگار می شوند. این ترکیب گیاهان و جانوران، زمان فازهای خاصی در چرخه رشد آنها را تعیین می کند.

  رطوبت نیز تحت تأثیر تراکم بخار آب است که اغلب در لایه سطحی هوا هنگام تغییر دما رخ می دهد. شبنم زمانی ظاهر می شود که دما در عصر کاهش یابد. غالباً شبنم به اندازه ای می افتد که گیاهان را به وفور خیس می کند ، به خاک می ریزد ، رطوبت هوا را افزایش می دهد و شرایط مطلوبی را برای موجودات زنده ایجاد می کند ، به ویژه هنگامی که بارش های دیگر کم باشد. گیاهان به رسوب شبنم کمک می کنند. با خنک شدن در شب، بخار آب را روی خود متراکم می کنند. رژیم رطوبت به طور قابل توجهی تحت تأثیر مه، ابرهای غلیظ و سایر پدیده های طبیعی است.

  هنگام توصیف کمی زیستگاه گیاه بر اساس فاکتور آب، از شاخص هایی استفاده می شود که محتوای و توزیع رطوبت را نه تنها در هوا، بلکه در خاک نیز نشان می دهد. آب خاک،یا رطوبت خاک، یکی از منابع اصلی رطوبت برای گیاهان است. آب موجود در خاک به صورت تکه تکه، با منافذ با اندازه ها و اشکال مختلف در هم آمیخته است، سطح مشترک زیادی با خاک دارد و حاوی تعدادی کاتیون و آنیون است. از این رو، رطوبت خاک از نظر خواص فیزیکی و شیمیایی ناهمگن است. تمام آب موجود در خاک توسط گیاهان قابل استفاده نیست. آب خاک بر اساس وضعیت فیزیکی، تحرک، در دسترس بودن و اهمیت آن برای گیاهان به دو دسته گرانشی، رطوبت سنجی و مویرگی تقسیم می شود.

  خاک همچنین حاوی رطوبت بخار است که تمام منافذ بدون آب را اشغال می کند. این تقریباً همیشه (به جز در خاک های بیابانی) بخار آب اشباع است. هنگامی که دما به زیر 0 درجه سانتیگراد می رسد، رطوبت خاک به یخ تبدیل می شود (در ابتدا آب آزاد و با سرد شدن بیشتر - بخشی از آب محدود).

  مقدار کل آبی که می تواند توسط خاک نگهداری شود (که با اضافه کردن آب اضافی تعیین می شود و سپس منتظر می ماند تا قطره آن متوقف شود) نامیده می شود. ظرفیت رطوبت مزرعه

  در نتیجه، مقدار کل آب موجود در خاک نمی تواند درجه تامین رطوبت برای گیاهان را مشخص کند. برای تعیین آن باید ضریب پژمردگی را از مقدار کل آب کم کرد. با این حال، به دلیل دمای پایین خاک، کمبود اکسیژن در آب خاک و هوای خاک، اسیدیته خاک و غلظت بالای نمک های معدنی محلول در آب، آب خاک از نظر فیزیکی قابل دسترس همیشه از نظر فیزیولوژیکی در دسترس گیاهان نیست. عدم تطابق بین جذب آب توسط ریشه و آزاد شدن آن توسط برگ ها منجر به پژمردگی گیاهان می شود. توسعه نه تنها قسمت های بالای زمین، بلکه سیستم ریشه گیاهان نیز به مقدار آب موجود فیزیولوژیکی بستگی دارد. در گیاهانی که در خاک های خشک رشد می کنند، سیستم ریشه، به طور معمول، منشعب تر و قوی تر از خاک های مرطوب است (شکل 29).

  
  

  برنج. 29.

  1- با بارندگی زیاد؛ 2 - به طور متوسط; 3- در پایین

  یکی از منابع تامین رطوبت خاک، آب های زیرزمینی است. هنگامی که سطح آنها پایین است، آب مویرگی به خاک نمی رسد و بر رژیم آبی آن تأثیر نمی گذارد. مرطوب کردن خاک به دلیل بارش به تنهایی باعث نوسانات شدید رطوبت آن می شود که اغلب بر گیاهان تأثیر منفی می گذارد. سطح بیش از حد آب زیرزمینی نیز مضر است، زیرا منجر به غرقابی در خاک، کاهش اکسیژن و غنی‌سازی نمک‌های معدنی می‌شود. رطوبت ثابت خاک، صرف نظر از تغییرات آب و هوایی، سطح مطلوب آب زیرزمینی را تضمین می کند.

  شرایط دمایییکی از ویژگی های بارز محیط زمین-هوا، دامنه وسیع نوسانات دما است. در بیشتر مناطق خشکی، دامنه دمای روزانه و سالانه ده ها درجه است. تغییرات دمای هوا به ویژه در بیابان ها و مناطق زیرقطبی قاره قابل توجه است. به عنوان مثال، محدوده دمای فصلی در بیابان های آسیای مرکزی 68-77 درجه سانتی گراد و محدوده دمای روزانه 25-38 درجه سانتی گراد است. در مجاورت یاکوتسک، میانگین دمای ژانویه 43 درجه سانتیگراد، میانگین دمای جولای 19+ درجه سانتیگراد و محدوده سالانه آن از -64 تا +35 درجه سانتیگراد است. در ترانس اورال، تغییرات سالانه دمای هوا شدید است و با تغییرات زیادی در دمای ماه های زمستان و بهار در سال های مختلف ترکیب می شود. سردترین ماه ژانویه است، میانگین دمای هوا از 16- تا 19- درجه سانتی گراد، در برخی سال ها تا 50- درجه سانتی گراد کاهش می یابد، گرم ترین ماه جولای با دمای 17.2 تا 19.5 درجه سانتی گراد است. حداکثر دمای مثبت 38-41 درجه سانتیگراد است.

  نوسانات دما در سطح خاک حتی قابل توجه تر است.

  گیاهان زمینی منطقه ای را در مجاورت سطح خاک، یعنی "واسط" اشغال می کنند، که در آن انتقال پرتوهای فرود از یک محیط به رسانه دیگر یا به روشی دیگر - از شفاف به مات رخ می دهد. یک رژیم حرارتی ویژه در این سطح ایجاد می شود: در طول روز به دلیل جذب پرتوهای گرما گرمایش قوی وجود دارد، در شب به دلیل تابش خنک کننده قوی وجود دارد. از اینجا، لایه زمینی هوا شدیدترین نوسانات دمای روزانه را تجربه می کند، که بیشتر در خاک لخت آشکار می شود.

  به عنوان مثال، رژیم حرارتی رویشگاه های گیاهی بر اساس اندازه گیری دما به طور مستقیم در پوشش گیاهی مشخص می شود. در جوامع علفی، اندازه‌گیری‌ها در داخل و روی سطح چمنزار و در جنگل‌هایی که شیب دمایی عمودی خاصی وجود دارد، در تعدادی از نقاط در ارتفاعات مختلف اندازه‌گیری می‌شود.

  مقاومت در برابر تغییرات دمایی محیط در موجودات زمینی متفاوت است و بستگی به زیستگاه خاصی دارد که در آن زندگی آنها اتفاق می افتد. بنابراین، گیاهان برگی زمینی در اکثر موارد در محدوده دمایی وسیعی رشد می کنند، یعنی یوریترمیک هستند. طول عمر آنها در حالت فعال معمولاً از 5 تا 55 درجه سانتیگراد افزایش می یابد ، در حالی که این گیاهان بین 5 تا 40 درجه سانتیگراد تولید می کنند. گیاهان در نواحی قاره‌ای که با تغییرات دمایی واضح در روز مشخص می‌شوند، زمانی بهتر رشد می‌کنند که شب 10 تا 15 درجه سانتی‌گراد سردتر از روز باشد. این برای اکثر گیاهان در منطقه معتدل - با اختلاف دمای 5-10 درجه سانتیگراد، و گیاهان گرمسیری با دامنه حتی کوچکتر - حدود 3 درجه سانتیگراد - صدق می کند (شکل 30).

  

  برنج. سی

  در موجودات پویکیلوترمیک با افزایش دما (T) مدت زمان نمو (t) با سرعت بیشتری کاهش می یابد. نرخ توسعه Vt را می توان با فرمول Vt بیان کرد = 100 در تن.

  برای رسیدن به مرحله خاصی از رشد (به عنوان مثال، در حشرات - از یک تخم مرغ)، یعنی. شفیره شدن، مرحله خیالی، همیشه به مقدار معینی دما نیاز دارد. حاصل ضرب دمای موثر (دمای بالاتر از نقطه صفر توسعه، یعنی T - To) با مدت زمان رشد (t) یک گونه خاص را نشان می دهد. ثابت حرارتیتوسعه c=t(T--To). با استفاده از این معادله می توانید زمان شروع مرحله خاصی از رشد را محاسبه کنید، مثلاً یک آفت گیاهی که کنترل آن در آن مؤثر است.

  گیاهان به عنوان موجودات گرمازا دمای بدن خود را ثابت ندارند. دمای آنها توسط تعادل حرارتی، یعنی نسبت جذب و آزاد شدن انرژی تعیین می شود. این مقادیر به بسیاری از ویژگی‌های محیط (اندازه ورود تشعشع، دمای هوای اطراف و حرکت آن) و خود گیاهان (رنگ و سایر ویژگی‌های نوری گیاه، اندازه و مکان بستگی دارد. برگ ها و غیره). نقش اصلی را اثر خنک کننده تعرق بازی می کند که از گرم شدن بیش از حد شدید گیاهان در زیستگاه های گرم جلوگیری می کند. در نتیجه دلایل فوق، دمای گیاهان معمولاً (اغلب کاملاً قابل توجه) با دمای محیط متفاوت است. در اینجا سه ​​حالت ممکن وجود دارد: دمای گیاه بالاتر از دمای محیط، کمتر از آن، برابر یا بسیار نزدیک به آن. بیش از حد دمای گیاه نسبت به دمای هوا نه تنها در زیستگاه های بسیار گرم، بلکه در زیستگاه های سردتر نیز رخ می دهد. رنگ تیره یا سایر خواص نوری گیاهان که جذب تابش خورشیدی را افزایش می دهد و همچنین ویژگی های آناتومیکی و مورفولوژیکی که به کاهش تعرق کمک می کند، تسهیل می شود. گیاهان قطب شمال می توانند به طور قابل توجهی گرم شوند (شکل 31).

  مثال دیگر بید کوتوله - Salix arctica در آلاسکا است که برگهای آن در طول روز 2-11 درجه سانتیگراد گرمتر از هوا و حتی در شب در طول "روز 24 ساعته" قطبی است - 1-3 درجه سانتیگراد.

  برای زودگذرهای اوایل بهار، به اصطلاح "قطره های برفی"، گرم کردن برگ ها فرصت فتوسنتز نسبتاً شدید را در روزهای آفتابی اما هنوز سرد بهاری فراهم می کند. برای زیستگاه های سرد یا آنهایی که با نوسانات دمایی فصلی مرتبط هستند، افزایش دمای گیاه از نظر اکولوژیکی بسیار مهم است، زیرا فرآیندهای فیزیولوژیکی از این طریق تا حدودی از پس زمینه حرارتی اطراف مستقل می شوند.

  
  

  برنج. 31.

  در سمت راست شدت فرآیندهای زندگی در بیوسفر است: 1 - سردترین لایه هوا. 2 - حد بالایی رشد ساقه؛ 3، 4، 5 - منطقه بیشترین فعالیت فرآیندهای زندگی و حداکثر تجمع مواد آلی. 6 - سطح منجمد دائمی و حد پایین ریشه زایی. 7- ناحیه ای با کمترین دمای خاک

  کاهش دمای گیاهان در مقایسه با هوای اطراف اغلب در مناطق بسیار روشن و گرم کره زمین (بیابان، استپ) مشاهده می شود، جایی که سطح برگ گیاهان به شدت کاهش می یابد و افزایش تعرق به حذف گرمای اضافی کمک می کند. از گرمای بیش از حد جلوگیری می کند. به طور کلی می توان گفت که در رویشگاه های گرم دمای قسمت های روی زمین گیاهان کمتر و در رویشگاه های سرد بیشتر از دمای هوا است. همزمانی دمای گیاه با دمای هوای محیط کمتر رایج است - در شرایطی که از هجوم شدید تشعشع و تعرق شدید جلوگیری می کند، به عنوان مثال، در گیاهان علفی زیر سایه بان جنگل ها، و در مناطق باز - در هوای ابری یا در هنگام باران. .

  به طور کلی، موجودات زمینی نسبت به موجودات آبزی اریتمیک تر هستند.

  در محیط زمین-هوا، شرایط زندگی به دلیل وجود پیچیده است تغییرات آب و هواآب و هوا تغییر مداوم جو در سطح زمین، تا ارتفاع تقریباً 20 کیلومتری (مرز تروپوسفر) است. تغییرپذیری آب و هوا در تغییرات ثابت در ترکیب عوامل محیطی مانند دما و رطوبت هوا، ابری، بارندگی، قدرت و جهت باد و غیره ظاهر می شود (شکل 32).

  
  

  برنج. 32.

  تغییرات آب و هوا، همراه با تناوب منظم آنها در چرخه سالانه، با نوسانات غیر دوره ای مشخص می شود که به طور قابل توجهی شرایط را برای وجود موجودات زمینی پیچیده می کند. در شکل شکل 33، با استفاده از مثال کاترپیلار پروانه کادلینگ Carpocapsa pomonella، وابستگی مرگ و میر به دما و رطوبت نسبی را نشان می دهد.

  

  برنج. 33.

  از این نتیجه می شود که منحنی های مرگ و میر مساوی دارای شکل متحدالمرکز هستند و منطقه بهینه با رطوبت نسبی 55 و 95 درصد و دمای 21 و 28 درجه سانتی گراد محدود می شود.

  نور، دما و رطوبت هوا معمولاً نه حداکثر، بلکه میانگین درجه باز شدن روزنه ها را در گیاهان تعیین می کند، زیرا همزمانی همه شرایطی که باعث باز شدن آنها می شود به ندرت اتفاق می افتد.

  رژیم آب و هوایی طولانی مدت مشخص می کند آب و هوای منطقهمفهوم اقلیم نه تنها شامل مقادیر متوسط ​​پدیده های هواشناسی، بلکه تغییرات سالانه و روزانه، انحراف از آنها و فراوانی آنها نیز می شود. آب و هوا بر اساس شرایط جغرافیایی منطقه تعیین می شود.

  عوامل اصلی آب و هوایی دما و رطوبت هستند که با میزان بارندگی و اشباع هوا از بخار آب اندازه گیری می شوند. بنابراین، در کشورهای دور از دریا، انتقال تدریجی از یک اقلیم مرطوب از طریق یک منطقه میانی نیمه خشک با دوره های خشک گاه به گاه یا دوره ای به یک سرزمین خشک وجود دارد که با خشکسالی طولانی مدت، شور شدن خاک و آب مشخص می شود (شکل 34). ).

  
  

  برنج. 34.

  توجه داشته باشید:جایی که منحنی بارش خط صعودی تبخیر و تعرق را قطع می کند، مرز بین اقلیم مرطوب (چپ) و خشک (راست) قرار دارد. افق هوموس به رنگ سیاه و افق ایلوویال با سایه نشان داده شده است.

  هر زیستگاه با یک اقلیم اکولوژیکی مشخص مشخص می شود، به عنوان مثال، آب و هوای لایه زمینی هوا، یا اقلیم

  پوشش گیاهی تأثیر زیادی بر عوامل اقلیمی دارد. بنابراین، در زیر تاج جنگل، رطوبت هوا همیشه بیشتر است و نوسانات دما کمتر از پاکسازی ها است. رژیم نور این مکان ها نیز متفاوت است. انجمن های مختلف گیاهی رژیم نور، دما، رطوبت خود را تشکیل می دهند. اقلیم گیاهی

  داده های اقلیمی یا گیاهی همیشه برای توصیف کامل شرایط آب و هوایی یک زیستگاه خاص کافی نیست. عناصر محیطی محلی (تسکین، قرار گرفتن در معرض، پوشش گیاهی و غیره) اغلب رژیم نور، دما، رطوبت، حرکت هوا را در یک منطقه خاص تغییر می دهند به گونه ای که می تواند به طور قابل توجهی با شرایط آب و هوایی منطقه متفاوت باشد. تغییرات آب و هوایی محلی که در لایه سطحی هوا ایجاد می شود نامیده می شود میکرو اقلیمبه عنوان مثال، شرایط زندگی اطراف لارو حشرات که در زیر پوست درخت زندگی می کنند با جنگلی که درخت در آن رشد می کند متفاوت است. دمای ضلع جنوبی تنه می تواند 10 تا 15 درجه سانتی گراد بیشتر از دمای ضلع شمالی آن باشد. گودال ها، حفره های درختان و غارهایی که حیوانات در آن زندگی می کنند دارای یک میکروکلیمای پایدار هستند. هیچ تفاوت واضحی بین اقلیم و اقلیم کوچک وجود ندارد. اعتقاد بر این است که اقلیم آب و هوای مناطق بزرگ است و اقلیم خرد به اقلیم مناطق کوچک منفرد گفته می شود. ریزاقلیم بر موجودات زنده یک قلمرو یا محل خاص تأثیر می گذارد (شکل 35).

  
  

  برنج. 3

  در بالا یک شیب خوب گرم شده از قرار گرفتن در معرض جنوبی است.

  در زیر - یک بخش افقی از پلاکور (ترکیب فلورستیک در هر دو بخش یکسان است)

  وجود بسیاری از ریزاقلیم ها در یک منطقه، همزیستی گونه هایی را با نیازهای متفاوت برای محیط خارجی تضمین می کند.

  ناحیه بندی و ناحیه بندی جغرافیایی.پراکندگی موجودات زنده روی زمین ارتباط نزدیکی با مناطق و مناطق جغرافیایی دارد. تسمه ها دارای امتداد عرضی هستند که طبیعتاً عمدتاً به دلیل مرزهای تابش و ماهیت گردش جوی است. 13 منطقه جغرافیایی بر روی سطح کره زمین وجود دارد که در سراسر قاره ها و اقیانوس ها پراکنده شده اند (شکل 36).

  

  برنج. 36.

  اینها شبیه هستند قطب شمال، قطب جنوب، زیر قطبی، زیر قطبی،شمال و جنوب در حد متوسط،شمال و جنوب زیر قطبی،شمال و جنوب گرمسیری،شمال و جنوب زیر استواییو استواییداخل کمربندها وجود دارد مناطق جغرافیایی،که در آن، همراه با شرایط تابش، رطوبت سطح زمین و نسبت گرما و رطوبت مشخصه یک منطقه معین در نظر گرفته می شود. برخلاف اقیانوس که تامین رطوبت کامل است، در قاره ها نسبت گرما و رطوبت می تواند تفاوت های قابل توجهی داشته باشد. از اینجا، مناطق جغرافیایی به قاره ها و اقیانوس ها و مناطق جغرافیایی فقط به قاره ها گسترش می یابد. تمیز دادن عرضیو نصف النهاریا مناطق طبیعی طولیاولی از غرب به شرق، دومی از شمال به جنوب کشیده شده است. در جهت طولی، پهنه های عرضی به دو دسته تقسیم می شوند زیرمنطقه ها،و در عرض جغرافیایی - روشن استان ها

  بنیانگذار دکترین ناحیه بندی طبیعی V.V. Dokuchaev (1846-1903) است که منطقه بندی را به عنوان یک قانون جهانی طبیعت اثبات کرد. تمام پدیده های موجود در زیست کره مشمول این قانون هستند. دلایل اصلی پهنه بندی شکل زمین و موقعیت آن نسبت به خورشید است. علاوه بر عرض جغرافیایی، توزیع گرما بر روی زمین تحت تأثیر ماهیت نقش برجسته و ارتفاع منطقه از سطح دریا، نسبت خشکی و دریا، جریان های دریا و غیره است.

  متعاقباً پایه های تشعشع برای تشکیل منطقه بندی جهان توسط A. A. Grigoriev و M. I. Budyko ایجاد شد. برای ایجاد یک مشخصه کمی از رابطه بین گرما و رطوبت برای مناطق مختلف جغرافیایی، ضرایبی را تعیین کردند. نسبت گرما و رطوبت با نسبت تعادل تابش سطحی به گرمای نهان تبخیر و میزان بارندگی (شاخص خشکی تابشی) بیان می شود. قانونی به نام قانون منطقه بندی جغرافیایی دوره ای (A. A. Grigorieva - M. I. Budyko) ایجاد شد که می گوید: که با تغییر مناطق جغرافیایی، جغرافیایی مشابه(منظره، طبیعی) مناطق و برخی از خصوصیات عمومی آنها به صورت دوره ای تکرار می شوند.

  هر منطقه به محدوده خاصی از مقادیر شاخص محدود می شود: طبیعت خاص فرآیندهای ژئومورفولوژیکی، نوع خاصی از آب و هوا، پوشش گیاهی، خاک و زندگی حیوانات. مناطق جغرافیایی زیر در قلمرو اتحاد جماهیر شوروی سابق ذکر شده است: یخی، تاندرا، جنگل تاندرا، تایگا، جنگل های مختلط. دشت روسیه، جنگل های مختلط موسمی خاور دور، استپ های جنگلی، استپ ها، نیمه بیابان ها، بیابان های معتدل، بیابان های نیمه گرمسیری، مناطق نیمه گرمسیری مدیترانه و مرطوب.

  یکی از شرایط مهم تغییرپذیری موجودات و پراکنش ناحیه ای آنها بر روی زمین، تغییرپذیری ترکیب شیمیایی محیط است. در این راستا، آموزش A.P. Vinogradov در مورد استان های بیوژئوشیمیایی،که بر اساس پهنه بندی ترکیب شیمیایی خاک ها و همچنین پهنه بندی اقلیمی، جغرافیایی گیاهی و ژئوشیمیایی زیست کره تعیین می شوند. استان های بیوژئوشیمیایی مناطقی در سطح زمین هستند که از نظر محتوای (در خاک، آب و غیره) ترکیبات شیمیایی متفاوت هستند که با واکنش های بیولوژیکی خاصی از سوی گیاهان و جانوران محلی همراه است.

  همراه با پهنه بندی افقی در محیط زمینی، بلند مرتبهیا عمودیمنطقه ای

  پوشش گیاهی کشورهای کوهستانی غنی تر از دشت های مجاور است و با افزایش توزیع اشکال بومی مشخص می شود. بنابراین، طبق گفته O. E. Agakhanyants (1986)، فلور قفقاز شامل 6350 گونه است که 25٪ از آنها بومی هستند. فلور کوه های آسیای مرکزی 5500 گونه تخمین زده می شود که 25-30٪ آنها بومی هستند، در حالی که در دشت های مجاور بیابان های جنوبی 200 گونه گیاهی وجود دارد.

  هنگام صعود به کوه ها، همان تغییر مناطق مانند از استوا به قطب ها تکرار می شود. در پای معمولاً بیابان ها، سپس استپ ها، جنگل های برگ ریز، جنگل های مخروطی، تندرا و در نهایت یخ وجود دارد. با این حال، هنوز هیچ قیاس کاملی وجود ندارد. همانطور که از کوه ها بالا می روید، دمای هوا کاهش می یابد (متوسط ​​گرادیان دمای هوا 0.6 درجه سانتی گراد در هر 100 متر است)، تبخیر کاهش می یابد، اشعه ماوراء بنفش و روشنایی افزایش می یابد و غیره. همه اینها گیاهان را مجبور می کند تا با شرایط خشک یا مرطوب سازگار شوند. گیاهان غالب در اینجا اشکال زندگی بالشتکی شکل و گیاهان چند ساله هستند که با اشعه ماوراء بنفش قوی و کاهش تعرق سازگاری یافته اند.

  جانوران مناطق مرتفع کوهستانی نیز منحصر به فرد است. فشار کم هوا، تابش قابل توجه خورشید، نوسانات شدید دمای روز و شب و تغییرات رطوبت هوا با ارتفاع، به ایجاد سازگاری های فیزیولوژیکی خاص در بدن حیوانات کوهستانی کمک کرد. به عنوان مثال، در حیوانات حجم نسبی قلب افزایش می یابد، محتوای هموگلوبین در خون افزایش می یابد، که باعث جذب شدیدتر اکسیژن از هوا می شود. خاک صخره ای فعالیت حفاری حیوانات را پیچیده یا تقریباً از بین می برد. بسیاری از حیوانات کوچک (جوندگان کوچک، پیکاها، مارمولک ها و غیره) به شکاف سنگ ها و غارها پناه می برند. از جمله پرندگان معمولی برای مناطق کوهستانی می توان به بوقلمون های کوهی (سولار)، فنچ های کوهی، لارک ها و پرندگان بزرگ - کرکس های ریش دار، کرکس ها و کندورها اشاره کرد. پستانداران بزرگ در کوه ها توسط قوچ، بز (از جمله بزهای برفی)، درختان بابونه، یاک ها و غیره زندگی می کنند. شکارچیان با گونه هایی مانند گرگ، روباه، خرس، سیاه گوش، پلنگ برفی (ایربیس) و غیره نشان داده می شوند.

  ساختار لایه ای پوسته های زمین و ترکیب اتمسفر؛ رژیم نور به عنوان یک عامل محیط زمین-هوا؛ سازگاری ارگانیسم ها به رژیم های نوری مختلف؛ رژیم دما در محیط زمین-هوا، سازگاری دما؛ آلودگی هوا

  محیط زمین-هوا از نظر شرایط زیست محیطی پیچیده ترین است. زندگی در خشکی مستلزم چنین سازگاری های مورفولوژیکی و بیوشیمیایی است که فقط با سطح سازماندهی به اندازه کافی بالا از گیاهان و حیوانات امکان پذیر بود. در شکل شکل 2 نموداری از پوسته های زمین را نشان می دهد. محیط زمین-هوا شامل قسمت بیرونی است لیتوسفرو قسمت پایین جواتمسفر نیز به نوبه خود دارای ساختار لایه ای نسبتاً مشخصی است. لایه های پایینی جو در شکل 1 نشان داده شده است. 2. از آنجایی که بخش عمده ای از موجودات زنده در تروپوسفر زندگی می کنند، این لایه از جو است که در مفهوم محیط زمین-هوا گنجانده شده است. تروپوسفر پایین ترین قسمت جو است. ارتفاع آن در نواحی مختلف از 7 تا 18 کیلومتر است، حاوی مقدار زیادی بخار آب است که با متراکم شدن، ابرها را تشکیل می دهند. در تروپوسفر یک حرکت قدرتمند هوا وجود دارد و درجه حرارت به طور متوسط ​​0.6 درجه سانتیگراد با افزایش به ازای هر 100 متر کاهش می یابد.

  جو زمین از مخلوطی مکانیکی از گازها تشکیل شده است که از نظر شیمیایی روی یکدیگر تأثیر نمی گذارند. تمام فرآیندهای هواشناسی در آن اتفاق می افتد که به مجموع آنها می گویند اقلیم.مرز بالایی جو به طور معمول 2000 کیلومتر در نظر گرفته می شود، یعنی ارتفاع آن 3 برابر شعاع زمین است. فرآیندهای فیزیکی مختلفی به طور مداوم در جو رخ می دهد: تغییر دما و رطوبت، متراکم شدن بخار آب، ظاهر شدن مه و ابر، پرتوهای خورشید جو را گرم می کند، آن را یونیزه می کند و غیره.

  بخش عمده هوا در لایه 70 کیلومتری متمرکز شده است. هوای خشک حاوی (در%): نیتروژن - 78.08; اکسیژن - 20.95؛ آرگون - 0.93؛ دی اکسید کربن - 0.03. گازهای دیگر بسیار کمی وجود دارد. اینها هیدروژن، نئون، هلیوم، کریپتون، رادون، زنون هستند - بیشتر گازهای بی اثر.

  هوای جوی یکی از عناصر حیاتی اصلی محیط زیست است. به طور قابل اعتمادی از سیاره در برابر تشعشعات مضر کیهانی محافظت می کند. تحت تأثیر جو روی زمین، مهمترین فرآیندهای زمین شناسی اتفاق می افتد که در نهایت منظره را شکل می دهد.

  هوای اتمسفر به دسته منابع پایان ناپذیر تعلق دارد، اما توسعه صنعتی فشرده، رشد شهری و گسترش تحقیقات فضایی تأثیر منفی انسانی بر جو را افزایش می دهد. بنابراین، موضوع حفاظت از هوای جوی به طور فزاینده ای مطرح می شود.

  علاوه بر هوا با ترکیب خاصی، موجودات زنده ساکن در محیط زمین-هوا تحت تأثیر فشار و رطوبت هوا و همچنین تابش و دمای خورشید هستند.

  برنج. 2.

  رژیم نور یا تابش خورشیدی. برای انجام فرآیندهای زندگی، همه موجودات زنده نیاز به انرژی دارند که از بیرون بیاید. منبع اصلی آن تابش خورشیدی است.

  تأثیر بخش های مختلف طیف تابش خورشیدی بر موجودات زنده متفاوت است. مشخص است که در طیف پرتوهای خورشیدی وجود دارد ماوراء بنفش، قابل مشاهدهو منطقه مادون قرمز،که به نوبه خود از امواج نوری با طول های مختلف تشکیل شده است (شکل 3).

  در میان پرتوهای فرابنفش (UVR)، تنها پرتوهای موج بلند (290-300 نانومتر) به سطح زمین می رسد و پرتوهای موج کوتاه (کمتر از 290 نانومتر) که برای همه موجودات زنده مخرب است، تقریباً به طور کامل در ارتفاع حدوداً جذب می شوند. 20-25 کیلومتر توسط صفحه ازن - لایه نازکی از جو حاوی مولکول های 0 3 (شکل 2 را ببینید).

  
  

  برنج. 3.اثر بیولوژیکی بخش های مختلف طیف تابش خورشیدی: 1 - دناتوره شدن پروتئین. 2 - شدت فتوسنتز گندم; 3- حساسیت طیفی چشم انسان. ناحیه ای از اشعه ماوراء بنفش که نفوذ نمی کند سایه دار است

  از طریق جو

  پرتوهای فرابنفش موج بلند (300-400 نانومتر) که انرژی فوتونی بالایی دارند، فعالیت شیمیایی و جهش زایی بالایی دارند. دوزهای زیاد برای ارگانیسم ها مضر است.

  در محدوده 250 تا 300 نانومتر، اشعه ماوراء بنفش دارای اثر ضد باکتری قوی است و باعث تشکیل ویتامین D ضد راشیتیسم در حیوانات می شود، یعنی دوزهای کمی از اشعه ماوراء بنفش برای انسان و حیوان ضروری است. در طول 300-400 نانومتر، اشعه ماوراء بنفش باعث برنزه شدن در انسان می شود که یک واکنش محافظ پوست است.

  پرتوهای مادون قرمز (IRL) با طول موج بیش از 750 نانومتر اثر حرارتی دارند، توسط چشم انسان درک نمی شوند و رژیم حرارتی سیاره را فراهم می کنند. این پرتوها به ویژه برای حیوانات خونسرد (حشرات، خزندگان) که از آنها برای افزایش دمای بدن خود (پروانه، مارمولک، مار) یا برای شکار (کنه، عنکبوت، مار) استفاده می کنند، اهمیت دارند.

  در حال حاضر، دستگاه های بسیاری ساخته شده اند که از یک یا قسمت دیگر از طیف استفاده می کنند: پرتوهای فرابنفش، لوازم خانگی با اشعه مادون قرمز برای پخت و پز سریع و غیره.

  پرتوهای مرئی با طول موج 400-750 نانومتر برای همه موجودات زنده اهمیت زیادی دارد.

  نور به عنوان شرط حیات گیاه. نور برای گیاهان کاملا ضروری است. گیاهان سبز از انرژی خورشیدی در این ناحیه خاص از طیف استفاده می‌کنند و آن را در طول فتوسنتز می‌گیرند:

  گیاهان به دلیل نیازهای متفاوت به انرژی نوری، سازگاری های مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی متفاوتی با رژیم نوری زیستگاه خود دارند.

  سازگاری سیستمی برای تنظیم فرآیندهای متابولیک و ویژگی های فیزیولوژیکی است که حداکثر سازگاری موجودات را با شرایط محیطی تضمین می کند.

  با توجه به سازگاری با شرایط نور، گیاهان به گروه های اکولوژیکی زیر تقسیم می شوند.

  • 1. عکس دوست- داشتن سازگاری های مورفولوژیکی زیر: شاخه های بسیار منشعب با میانگره های کوتاه شده، به شکل روزت. برگها کوچک یا با تیغه برگ به شدت بریده شده، اغلب با پوشش مومی شکل یا بلوغ، اغلب با لبه به سمت نور (به عنوان مثال، اقاقیا، میموزا، سوفورا، گل ذرت، علف پر، کاج، لاله).
  • 2. سایه دوست- به طور مداوم در شرایط سایه قوی قرار دارد. برگ های آنها سبز تیره و به صورت افقی قرار گرفته اند. اینها گیاهان لایه های پایین جنگل هستند (به عنوان مثال، سبزه های زمستانی، دو برگ، سرخس ها و غیره). در صورت کمبود نور، گیاهان اعماق دریا (جلبک های قرمز و قهوه ای) زندگی می کنند.
  • 3. مقاوم در برابر سایه- می تواند سایه را تحمل کند، اما در نور نیز به خوبی رشد می کند (به عنوان مثال، گیاهان جنگلی و درختچه هایی که در مناطق سایه دار و در لبه ها رشد می کنند، و همچنین بلوط، راش، ممرز، صنوبر).

  در رابطه با نور، گیاهان در جنگل به صورت طبقاتی چیده شده اند. علاوه بر این، حتی در یک درخت، برگها بسته به ردیف، نور را به طور متفاوتی جذب می کنند. به عنوان یک قاعده، آنها هستند موزاییک ورق،یعنی به گونه ای قرار گرفته اند که سطح برگ را برای جذب بهتر نور افزایش دهند.

  رژیم نور بسته به عرض جغرافیایی، زمان روز و زمان سال متفاوت است. با توجه به چرخش زمین، رژیم نور دارای ریتم روزانه و فصلی مشخصی است. واکنش بدن به تغییر شرایط نوری نامیده می شود نور پریودیسمبه دلیل نور پریودیسم، فرآیندهای متابولیسم، رشد و تکامل در بدن تغییر می کند.

  پدیده مرتبط با پریودیسم نوری در گیاهان فتوتروپیسم- حرکت تک تک اندام های گیاه به سمت نور. به عنوان مثال حرکت سبد آفتابگردان در روز به دنبال خورشید، باز شدن گل آذین قاصدک و علف هرز در صبح و بستن آنها در عصر و بالعکس - باز شدن گل بنفشه شب و گل های معطر تنباکو در عصر و بستن آنها در صبح (فتوپریودیسم روزانه).

  فتوپریودیسم فصلی در عرض های جغرافیایی با تغییر فصل (عرض های جغرافیایی معتدل و شمالی) مشاهده می شود. با شروع یک روز طولانی (بهار)، جریان فعال شیره در گیاهان مشاهده می شود، جوانه ها متورم و باز می شوند. با فرا رسیدن روزهای کوتاه پاییز، گیاهان برگ های خود را می ریزند و برای خواب زمستانی آماده می شوند. لازم است بین گیاهان "روز کوتاه" تمایز قائل شد - آنها در مناطق نیمه گرمسیری رایج هستند (گل داوودی، پریلا، برنج، سویا، کاکلبور، کنف). و گیاهان "روز طولانی" (رودبکیا، غلات، سبزیجات چلیپایی، شوید) - آنها عمدتا در عرض های جغرافیایی معتدل و زیر قطبی توزیع می شوند. گیاهان روز بلند نمی توانند در جنوب رشد کنند (بذر تولید نمی کنند) و همین امر در مورد گیاهان روز کوتاه اگر در شمال رشد کنند صدق می کند.

  نور به عنوان شرط حیات حیوانات برای حیوانات، نور مانند گیاهان سبز عامل مهمی نیست، زیرا آنها به دلیل انرژی خورشیدی که توسط این گیاهان انباشته شده وجود دارند. با این وجود، حیوانات به نور با ترکیب طیفی خاص نیاز دارند. آنها عمدتاً برای جهت گیری بصری در فضا به نور نیاز دارند. درست است، همه حیوانات چشم ندارند. در انسانهای اولیه، اینها به سادگی سلولهای حساس به نور یا حتی مکانی در سلول هستند (به عنوان مثال، انگ موجودات تک سلولی یا "چشم حساس به نور").

  دید تصویری تنها با ساختار به اندازه کافی پیچیده چشم امکان پذیر است. به عنوان مثال، عنکبوت ها می توانند خطوط اجسام متحرک را فقط در فاصله 1-2 سانتی متر تشخیص دهند.چشم مهره داران شکل و اندازه اشیاء، رنگ آنها را درک می کند و فاصله آنها را تعیین می کند.

  نور مرئی یک مفهوم متعارف برای گونه های مختلف حیوانات است. برای انسان، اینها پرتوهایی از بنفش تا قرمز تیره هستند (رنگ های رنگین کمان را به خاطر بسپارید). به عنوان مثال، مارهای زنگی، قسمت مادون قرمز طیف را درک می کنند. زنبورها پرتوهای فرابنفش چند رنگ را تشخیص می دهند، اما قرمز را درک نمی کنند. طیف نور مرئی برای آنها به ناحیه فرابنفش منتقل می شود.

  رشد اندام های بینایی تا حد زیادی به وضعیت محیطی و شرایط زندگی موجودات بستگی دارد. بنابراین، در ساکنان دائمی غارهایی که نور خورشید در آنها نفوذ نمی کند، چشم ها می توانند به طور کامل یا جزئی کاهش یابد: در سوسک های زمینی کور، خفاش ها، برخی از دوزیستان و ماهی ها.

  توانایی دید رنگی نیز به روزانه یا شبانه بودن موجودات بستگی دارد. سگ‌ها، گربه‌ها و همسترها (که در غروب با شکار تغذیه می‌کنند) همه چیز را سیاه و سفید می‌بینند. پرندگان شبگرد - جغدها و شبگردها - بینایی یکسانی دارند. پرندگان روزانه بینایی رنگی خوبی دارند.

  حیوانات و پرندگان نیز با سبک زندگی روزانه و شبانه سازگاری دارند. به عنوان مثال، بیشتر صمغ ها، خرس ها، گرگ ها، عقاب ها، لارک ها در طول روز فعال هستند، در حالی که ببرها، موش ها، جوجه تیغی ها و جغدها در شب فعال هستند. طول ساعات روز بر شروع فصل جفت گیری، مهاجرت و مهاجرت در پرندگان، خواب زمستانی در پستانداران و غیره تأثیر می گذارد.

  حیوانات در طول پروازها و مهاجرت های طولانی با کمک اندام های بینایی خود حرکت می کنند. به عنوان مثال، پرندگان جهت پرواز خود را با دقت شگفت انگیزی انتخاب می کنند و هزاران کیلومتر از مکان های لانه سازی تا مناطق زمستانی را طی می کنند. ثابت شده است که در طول چنین پروازهای طولانی، پرندگان حداقل تا حدی توسط خورشید و ستاره ها، یعنی منابع نور نجومی جهت گیری می کنند. آنها قادر به ناوبری، تغییر جهت به منظور رسیدن به نقطه مورد نظر در زمین هستند. اگر پرندگان در قفس حمل می شوند، آنها به درستی جهت زمستان را از هر نقطه روی زمین انتخاب می کنند. پرندگان در مه مداوم پرواز نمی کنند، زیرا در طول پرواز اغلب راه خود را گم می کنند.

  در بین حشرات، توانایی این نوع جهت گیری در زنبورها ایجاد شده است. آنها از موقعیت (ارتفاع) خورشید به عنوان راهنما استفاده می کنند.

  رژیم دما در محیط زمین-هوا. سازگاری های دما شناخته شده است که زندگی روشی برای وجود اجسام پروتئینی است، بنابراین مرزهای وجود حیات دمایی است که در آن ساختار طبیعی و عملکرد پروتئین ها به طور متوسط ​​از 0 تا 50+ درجه سانتیگراد امکان پذیر است. با این حال، برخی از موجودات دارای سیستم های آنزیمی تخصصی هستند و برای وجود فعال در دماهای فراتر از این محدودیت ها سازگار هستند.

  گونه هایی که سرما را ترجیح می دهند (به آنها می گویند کرایوفیل هامی تواند فعالیت سلولی را تا 8-... -10 درجه سانتیگراد حفظ کند. باکتری ها، قارچ ها، گلسنگ ها، خزه ها و بندپایان می توانند هیپوترمی را تحمل کنند. درختان ما نیز در دمای پایین نمی میرند. فقط مهم است که در طول دوره آماده سازی برای زمستان، آب در سلول های گیاهی به حالت خاصی منتقل شود و به یخ تبدیل نشود - سپس سلول ها می میرند. گیاهان با تجمع مواد در سلول ها و بافت های خود - محافظ های اسمزی: قندهای مختلف، اسیدهای آمینه، الکل ها، که آب اضافی را "پمپ می کنند" و از تبدیل شدن آن به یخ جلوگیری می کنند، بر هیپوترمی غلبه می کنند.

  گروهی از جانداران وجود دارند که زندگی بهینه آنها دماهای بالا است که به آنها گفته می شود ترموفیل هااینها کرم ها، حشرات، کنه های مختلف هستند که در بیابان ها و نیمه بیابان های گرم زندگی می کنند، اینها باکتری های چشمه های آب گرم هستند. چشمه هایی با دمای + 70 درجه سانتیگراد وجود دارد که ساکنان زنده هستند - جلبک های سبز آبی (سیانوباکتری ها)، برخی از انواع نرم تنان.

  اگر در نظر بگیریم نهفتهاشکال (خواب طولانی مدت) موجودات، مانند هاگ برخی از باکتری ها، کیست ها، هاگ ها و دانه های گیاهی، پس از آن می توانند دمای قابل توجهی متفاوت را تحمل کنند. اسپورهای باکتری می توانند تا 180 درجه سانتیگراد گرما را تحمل کنند. بسیاری از دانه‌ها، گرده‌های گیاهی، کیست‌ها و جلبک‌های تک سلولی می‌توانند در برابر انجماد در نیتروژن مایع (در دمای 195.8- درجه سانتیگراد) و سپس نگهداری طولانی مدت در دمای 70- درجه سانتیگراد مقاومت کنند. پس از ذوب شدن و قرار گرفتن در شرایط مساعد و تغذیه کافی، این سلول ها می توانند دوباره فعال شده و شروع به تکثیر کنند.

  تعلیق موقت تمام فرآیندهای حیاتی بدن نامیده می شود انیمیشن معلقآنابیوز می تواند در حیوانات هم زمانی که دمای محیط کاهش می یابد و هم زمانی که افزایش می یابد رخ دهد. به عنوان مثال، در مارها و مارمولک ها، زمانی که دمای هوا از 45 درجه سانتیگراد بالاتر می رود، تورپور حرارتی رخ می دهد. دوزیستان در دمای آب زیر 4 درجه سانتیگراد عملاً هیچ فعالیت حیاتی ندارند. از حالت انیمیشن معلق، موجودات زنده تنها در صورتی می توانند به زندگی عادی برگردند که ساختار ماکرومولکول های سلول هایشان (عمدتاً DNA و پروتئین ها) مختل نشود.

  مقاومت در برابر نوسانات دما در بین ساکنان زمینی متفاوت است.

  سازگاری دما در گیاهان گیاهان، به عنوان موجودات بی حرکت، مجبورند خود را با نوسانات دمایی که در زیستگاه آنها وجود دارد، سازگار کنند. آنها سیستم های خاصی دارند که از هیپوترمی یا گرمای بیش از حد محافظت می کند. تعرق- این سیستمی برای تبخیر آب توسط گیاهان از طریق دستگاه روزنه است که آنها را از گرمای بیش از حد نجات می دهد. برخی از گیاهان حتی در برابر آتش نیز مقاوم شده اند - آنها نامیده می شوند پیروفیت هاآتش سوزی اغلب در ساوانا و بوته زارها رخ می دهد. درختان ساوانا دارای پوست ضخیم آغشته به مواد مقاوم در برابر آتش هستند. میوه ها و دانه ها دارای پوشش های چوبی و ضخیم هستند که هنگام فرو رفتن در آتش ترک می خورند و به فرو رفتن دانه ها در زمین کمک می کنند.

  سازگاری با دمای حیوانات حیوانات در مقایسه با گیاهان، توانایی بیشتری برای انطباق با تغییرات دما دارند، زیرا قادر به حرکت، عضلات و تولید گرمای درونی خود هستند. بسته به مکانیسم هایی برای حفظ دمای ثابت بدن، وجود دارد پوکیلوترمیک(خونسرد) و گرماگیرحیوانات (خونگرم).

  پوکیلوترمیک- اینها حشرات، ماهی ها، دوزیستان و خزندگان هستند. دمای بدن آنها همراه با دمای محیط تغییر می کند.

  هومیوترمیک- حیواناتی با دمای بدن ثابت که قادر به حفظ آن حتی با نوسانات شدید دمای خارجی هستند (اینها پستانداران و پرندگان هستند).

  راه های اصلی سازگاری دما:

  • 1) تنظیم حرارت شیمیایی- افزایش تولید گرما در پاسخ به کاهش دمای محیط.
  • 2) تنظیم حرارت فیزیکی- توانایی حفظ گرما به دلیل مو و پر، توزیع ذخایر چربی، امکان انتقال حرارت تبخیری و غیره؛

  3) تنظیم حرارت رفتاری- قابلیت جابجایی از مکان هایی با دمای شدید به مکان هایی با دمای مطلوب. این روش اصلی تنظیم حرارت در حیوانات پوکیلوترمیک است. وقتی دما بالا می رود یا کاهش می یابد، آنها تمایل دارند موقعیت خود را تغییر دهند یا در سایه ها، در یک سوراخ پنهان شوند. زنبورها، مورچه‌ها و موریانه‌ها لانه‌هایی با دمای تنظیم‌شده درون خود می‌سازند.

  در حیوانات خونگرم، سیستم تنظیم حرارت به طور قابل توجهی بهبود یافته است (اگرچه در توله ها و جوجه ها ضعیف است).

  برای نشان دادن کمال تنظیم حرارت در حیوانات و انسان های بالاتر، می توان مثال زیر را بیان کرد. حدود 200 سال پیش، دکتر C. Blagden در انگلستان آزمایش زیر را انجام داد: او به همراه دوستان و یک سگ، 45 دقیقه را در یک اتاق خشک با دمای +126 درجه سانتیگراد بدون هیچ عواقب سلامتی سپری کرد. طرفداران سونا فنلاند می دانند که می توانید مدتی را در سونایی با دمای بیش از + 100 درجه سانتیگراد (برای هر نفر) سپری کنید و این برای سلامتی مفید است. اما ما همچنین می دانیم که اگر یک تکه گوشت را در این دما نگه دارید، می پزد.

  هنگامی که حیوانات خونگرم در معرض سرما قرار می گیرند، فرآیندهای اکسیداتیو به ویژه در عضلات را تشدید می کنند. تنظیم حرارت شیمیایی وارد عمل می شود. لرزش عضلانی مشاهده می شود که منجر به آزاد شدن گرمای اضافی می شود. متابولیسم لیپیدها به ویژه افزایش می یابد، زیرا چربی ها حاوی منبع قابل توجهی از انرژی شیمیایی هستند. بنابراین، تجمع ذخایر چربی، تنظیم حرارتی بهتری را فراهم می کند.

  افزایش تولید گرما با مصرف مقادیر زیاد غذا همراه است. بنابراین، پرندگانی که برای زمستان می مانند، به غذای زیادی نیاز دارند؛ آنها نه از سرما، بلکه از کمبود غذا می ترسند. وقتی برداشت خوب است، مثلاً نوک‌های صنوبر و کاج حتی در زمستان جوجه‌ها را بیرون می‌آورند. مردم - ساکنان مناطق خشن سیبری یا شمال - از نسلی به نسل دیگر یک منوی پر کالری ایجاد کرده اند - کوفته های سنتی و سایر غذاهای پر کالری. بنابراین، قبل از پیروی از رژیم های غذایی شیک غربی و رد غذای نیاکان خود، باید مصلحت موجود در طبیعت را که زیربنای سنت های طولانی مدت مردم است، به یاد بیاوریم.

  یک مکانیسم موثر برای تنظیم تبادل حرارت در حیوانات، مانند گیاهان، تبخیر آب از طریق تعریق یا از طریق غشای مخاطی دهان و دستگاه تنفسی فوقانی است. این نمونه ای از تنظیم حرارت فیزیکی است. یک فرد در گرمای شدید می تواند تا 12 لیتر در روز عرق تولید کند که 10 برابر بیشتر از حد معمول گرما را دفع می کند. آب دفع شده باید تا حدی از طریق آشامیدن برگشت داده شود.

  حیوانات خونگرم، مانند حیوانات خونسرد، با تنظیم حرارت رفتاری مشخص می شوند. در حفره‌های حیواناتی که در زیر زمین زندگی می‌کنند، نوسانات دما کوچک‌تر است، هر چه لانه عمیق‌تر باشد. در لانه‌های زنبور عسل که به طرز ماهرانه‌ای ساخته شده‌اند، ریزاقلیم یکنواخت و مطلوب حفظ می‌شود. رفتار گروهی حیوانات مورد توجه خاص است. به عنوان مثال، در یخبندان شدید و طوفان های برفی، پنگوئن ها یک "لاک پشت" را تشکیل می دهند - یک توده متراکم. کسانی که خود را در لبه می بینند به تدریج راه خود را به داخل باز می کنند، جایی که دما در حدود +37 درجه سانتیگراد حفظ می شود. در آنجا، داخل، توله ها نیز قرار می گیرند.

  بنابراین، حیوانات و گیاهان در فرآیند تکامل به منظور زندگی و تولید مثل در شرایط خاصی از محیط زمین-هوا، انواع مختلفی از سازگاری ها و سیستم ها را متناسب با این زیستگاه توسعه داده اند.

  آلودگی هوای زمینی اخیراً، یک عامل خارجی مهم به طور فزاینده ای در تغییر زیستگاه زمین-هوا تبدیل شده است عامل انسانی

  اتمسفر نیز مانند بیوسفر دارای خاصیت پالایش خود یا حفظ تعادل است. با این حال، حجم و سرعت آلودگی جوی مدرن از قابلیت های طبیعی خنثی سازی آنها فراتر می رود.

  اولا، این آلودگی طبیعی است - گرد و غبارهای مختلف: معدنی (محصولات هوازدگی و تخریب سنگ ها)، آلی (آئروپلانکتون - باکتری ها، ویروس ها، گرده) و کیهانی (ذراتی که از فضا وارد جو می شوند).

  ثانیا، آلودگی مصنوعی (انسانی) است - انتشارات صنعتی، حمل و نقل و خانگی به جو (گرد و غبار کارخانه های سیمان، دوده، گازهای مختلف، آلودگی رادیواکتیو، آفت کش ها).

  بر اساس برآوردهای تقریبی، 1.5 میلیون تن آرسنیک در 100 سال گذشته در جو رها شده است. 1 میلیون تن نیکل؛ 1.35 میلیون تن سیلیکون، 900 هزار تن کبالت، 600 هزار تن روی، به همین میزان مس و سایر فلزات.

  کارخانه های شیمیایی دی اکسید کربن، اکسید آهن، اکسیدهای نیتروژن و کلر منتشر می کنند. از بین آفت کش ها، ترکیبات آلی فسفره به ویژه سمی هستند که از آنها در اتمسفر سمی تر می شوند.

  در اثر انتشار گازهای گلخانه ای در شهرهایی که تشعشعات فرابنفش کاهش یافته و ازدحام جمعیت زیاد است، تخریب هوا رخ می دهد که یکی از مظاهر آن مه دود است.

  دود اتفاق می افتد "کلاسیک"(مخلوطی از مه های سمی که وقتی ابر کمی وجود دارد رخ می دهد) و " فتوشیمیایی(مخلوطی از گازهای خورنده و ذرات معلق در هوا که بدون مه در نتیجه واکنش های فتوشیمیایی ایجاد می شود). مه دود لندن و لس آنجلس خطرناک ترین هستند. تا 25 درصد تابش خورشید و 80 درصد اشعه ماوراء بنفش را جذب می کند و جمعیت شهری از این موضوع رنج می برند.

  محیط زمین-هوا سخت ترین محیط برای زندگی موجودات است. عوامل فیزیکی تشکیل دهنده آن بسیار متنوع هستند: نور، دما. اما موجودات زنده در طول تکامل با این عوامل متغیر سازگار شده اند و سیستم های سازگاری را برای اطمینان از سازگاری شدید با شرایط زندگی توسعه داده اند. علیرغم پایان ناپذیری هوا به عنوان یک منبع زیست محیطی، کیفیت آن به سرعت رو به وخامت است. آلودگی هوا خطرناک ترین نوع آلودگی محیطی است.

  سوالات و وظایف برای خودکنترلی

  • 1. توضیح دهید که چرا محیط زمین-هوا سخت ترین محیط برای زندگی موجودات است.
  • 2. نمونه هایی از سازگاری گیاهان و جانوران با دماهای بالا و پایین را بیان کنید.
  • 3. چرا دما تأثیر شدیدی بر فعالیت زندگی هر موجودی دارد؟
  • 4. چگونگی تأثیر نور بر زندگی گیاهان و حیوانات را تجزیه و تحلیل کنید.
  • 5. نورپریودیسم چیست؟
  • 6. ثابت کنید که امواج مختلف طیف نور اثرات متفاوتی بر موجودات زنده دارند، مثال بزنید. لیست کنید که موجودات زنده بر اساس نحوه استفاده از انرژی به چه گروه هایی تقسیم می شوند، مثال هایی بیاورید.
  • 7. در مورد عوامل ایجاد پدیده های فصلی در طبیعت و نحوه واکنش گیاهان و جانوران به آنها نظر دهید.
  • 8. توضیح دهید که چرا آلودگی زمین و هوا بیشترین خطر را برای موجودات زنده ایجاد می کند.

  در محیط زمین-هوا، عوامل محیطی عامل تعدادی ویژگی مشخص دارند: شدت نور بالاتر در مقایسه با سایر محیط ها، نوسانات قابل توجه دما، تغییرات رطوبت بسته به موقعیت جغرافیایی، فصل و زمان روز. تأثیر عوامل ذکر شده در بالا به طور جدایی ناپذیری با حرکت توده های هوا - باد مرتبط است.

  در روند تکامل، موجودات زنده محیط زمین-هوا سازگاری های آناتومیکی-مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی، رفتاری و غیره را ایجاد کرده اند. اجازه دهید ویژگی های تاثیر عوامل محیطی اساسی بر گیاهان و جانوران در محیط زمین-هوای زندگی را در نظر بگیریم.

  چگالی کم هوا نیروی بالابر کم و پشتیبانی ناچیز آن را تعیین می کند. همه ساکنان هوا از نزدیک با سطح زمین در ارتباط هستند که برای اتصال و پشتیبانی از آنها استفاده می کند. برای بیشتر موجودات زنده ماندن در هوا فقط با استقرار یا جستجوی طعمه همراه است. نیروی بالابر کم هوا حداکثر جرم و اندازه موجودات زمینی را تعیین می کند. بزرگترین حیواناتی که روی سطح زمین زندگی می کنند از غول های محیط آبی کوچکتر هستند.

  چگالی کم هوا مقاومت کمی در برابر حرکت ایجاد می کند. مزایای اکولوژیکی این ویژگی محیط هوا توسط بسیاری از حیوانات خشکی در طول تکامل مورد استفاده قرار گرفت و توانایی پرواز را به دست آورد: 75٪ از همه گونه های حیوانات زمینی قادر به پرواز فعال هستند.

  با توجه به تحرک هوا که در لایه های زیرین جو وجود دارد، حرکت عمودی و افقی توده های هوا، پرواز غیرفعال انواع خاصی از موجودات امکان پذیر است، انیموکوری توسعه می یابد - نشست با کمک جریان های هوا. گیاهان گرده افشانی شده با باد دارای تعدادی سازگاری هستند که خواص آیرودینامیکی گرده را بهبود می بخشد.

  پوشش گل آنها معمولاً کاهش می یابد و بساک ها به هیچ وجه از باد محافظت نمی شوند. جریان های هوای جابجایی عمودی و بادهای ضعیف نقش عمده ای در پراکندگی گیاهان، حیوانات و میکروارگانیسم ها دارند. طوفان ها و طوفان ها اثرات زیست محیطی قابل توجهی بر موجودات زمینی دارند.

  در مناطقی که بادهای شدید دائما می وزد، ترکیب گونه ای حیوانات پرنده کوچک معمولا ضعیف است، زیرا آنها قادر به مقاومت در برابر جریان های هوایی قدرتمند نیستند. باد باعث تغییر در شدت تعرق در گیاهان می شود که به ویژه در هنگام بادهای گرم که هوا را خشک می کند، مشخص می شود و می تواند منجر به مرگ گیاهان شود.نقش اکولوژیکی اصلی حرکات افقی هوا (بادها) غیرمستقیم است و شامل می شود. در تقویت یا تضعیف تأثیر چنین عوامل مهم محیطی بر موجودات زمینی عواملی مانند دما و رطوبت.

  با قدم زدن در یک جنگل یا علفزار، به سختی فکر می کنید که در آن هستید محیط زمین-هوا. اما این دقیقا همان چیزی است که دانشمندان آن را خانه موجودات زنده می نامند که از سطح زمین و هوا تشکیل شده است. با شنا در رودخانه، دریاچه یا دریا، خود را در آن می یابید محیط آبی- یکی دیگر از خانه های طبیعی پرجمعیت. و هنگامی که به بزرگسالان کمک می کنید تا خاک باغچه را حفر کنند، محیط خاک را زیر پای خود می بینید. همچنین ساکنان بسیار بسیار متنوعی در اینجا وجود دارد. بله، سه خانه شگفت انگیز در اطراف ما وجود دارد - سه زیستگاه، که سرنوشت اکثر موجودات ساکن سیاره ما به طور جدایی ناپذیری با آن مرتبط است.

  زندگی در هر محیطی ویژگی های خاص خود را دارد. که در محیط زمین-هوااکسیژن کافی وجود دارد، اما اغلب رطوبت کافی وجود ندارد. به خصوص در استپ ها و بیابان ها مقدار کمی از آن وجود دارد. بنابراین گیاهان و جانوران مناطق خشک سازگاری ویژه ای برای تهیه، ذخیره و استفاده اقتصادی از آب دارند. فقط كاكتوسي را به خاطر بسپاريد كه رطوبت را در بدن خود ذخيره مي كند. تغییرات دمایی قابل توجهی در محیط زمین-هوا به خصوص در مناطقی با زمستان های سرد وجود دارد. در این مناطق، کل زندگی موجودات در طول سال به طور محسوسی تغییر می کند. سقوط برگ های پاییزی، عزیمت پرندگان مهاجر به مناطق گرمتر، تغییر خز حیوانات به مناطق ضخیم تر و گرمتر - همه اینها سازگاری موجودات زنده با تغییرات فصلی در طبیعت است.

  برای حیواناتی که در هر محیطی زندگی می کنند، حرکت یک مشکل مهم است. در محیط زمین-هوا می توانید روی زمین و هوا حرکت کنید. و حیوانات از این موضوع استفاده می کنند. پاهای برخی برای دویدن (شتر مرغ، یوزپلنگ، گورخر)، برخی دیگر - برای پریدن (کانگورو، جربوآ) سازگار است. از هر صد گونه جانوری که در این محیط زندگی می کنند، 75 گونه می توانند پرواز کنند. اینها بیشتر حشرات، پرندگان و برخی حیوانات (خفاش) هستند.

  که در محیط آبیچیزی، و همیشه آب کافی وجود دارد. دما در اینجا کمتر از دمای هوا متفاوت است. اما اکسیژن اغلب کافی نیست. برخی از موجودات، مانند ماهی قزل آلا، تنها در آب غنی از اکسیژن می توانند زندگی کنند. سایرین (کپور، کپور صلیبی، ماهی کپور) می توانند کمبود اکسیژن را تحمل کنند. در زمستان، زمانی که بسیاری از مخازن با یخ پوشیده شده است، ماهی ممکن است بمیرد - مرگ دسته جمعی در اثر خفگی. برای اینکه اکسیژن در آب نفوذ کند، سوراخ هایی در یخ ایجاد می شود.

  نور کمتری در محیط های آبی نسبت به محیط های زمینی وجود دارد. در اقیانوس ها و دریاها در عمق زیر 200 متر - پادشاهی گرگ و میش و حتی پایین تر - تاریکی ابدی. واضح است که گیاهان آبزی فقط در جایی یافت می شوند که نور کافی وجود داشته باشد. فقط حیوانات می توانند عمیق تر زندگی کنند. آنها از بقایای مرده ساکنان مختلف دریایی که از لایه های بالایی "سقوط" می کنند تغذیه می کنند.

  بارزترین ویژگی بسیاری از آبزیان سازگاری شنای آنهاست. ماهی ها، دلفین ها و نهنگ ها باله دارند. والروس ها و فوک ها دارای باله هستند. بیش از حد، سمورها، پرندگان آبزی و قورباغه ها دارای غشایی بین انگشتان پا هستند. سوسک های شنا دارای پاهای شنا هستند که شبیه پارو هستند.

  محیط خاک- خانه بسیاری از باکتری ها و تک یاخته ها. میسلیوم های قارچ و ریشه های گیاهی نیز در اینجا قرار دارند. در خاک همچنین حیوانات مختلفی زندگی می کردند - کرم ها، حشرات، حیوانات سازگار با حفاری، مانند خال. ساکنان خاک در این محیط شرایط مورد نیاز خود را پیدا می کنند - هوا، آب، نمک های معدنی. درست است، در اینجا اکسیژن کمتر و دی اکسید کربن بیشتری نسبت به هوای تازه وجود دارد. و گاهی آب زیاد است. اما دما یکنواخت تر از سطح است. اما نور به عمق خاک نفوذ نمی کند. بنابراین، حیواناتی که در آن زندگی می کنند معمولاً چشمان بسیار کوچکی دارند یا اصلاً اندام بینایی ندارند. حس بویایی و لامسه آنها کمک می کند.

  محیط زمین-هوا

  نمایندگان زیستگاه های مختلف در این نقاشی ها "با یکدیگر ملاقات کردند". در طبیعت، آنها نتوانستند دور هم جمع شوند، زیرا بسیاری از آنها دور از یکدیگر، در قاره های مختلف، در دریاها، در آب شیرین زندگی می کنند ...

  قهرمان سرعت پرواز در میان پرندگان، سریع است. 120 کیلومتر در ساعت سرعت معمول اوست.

  مرغ مگس خوار تا 70 بار در ثانیه بال می زنند و پشه ها تا 600 بار در ثانیه.

  سرعت پرواز حشرات مختلف به شرح زیر است: برای توری - 2 کیلومتر در ساعت، برای مگس خانگی - 7، برای خروس - 11، برای بامبل - 18، و برای پروانه شاهین - 54 کیلومتر در ساعت. سنجاقک های بزرگ طبق برخی مشاهدات به سرعت 90 کیلومتر در ساعت می رسند.

  خفاش های ما جثه کوچکی دارند. اما بستگان آنها، خفاش های میوه، در کشورهای گرم زندگی می کنند. طول بال آنها به 170 سانتی متر می رسد!

  کانگوروهای بزرگ تا ارتفاع 9 و گاهی تا 12 متر پرش می کنند.

  یوزپلنگ سریع ترین پا در بین حیوانات است. سرعت آن به 110 کیلومتر در ساعت می رسد. شترمرغ می تواند با سرعت 70 کیلومتر در ساعت بدود و گام های 4 تا 5 متری بردارد.

  محیط آبی

  ماهی و خرچنگ از طریق آبشش تنفس می کنند. این ها اندام های خاصی هستند که اکسیژن محلول را از آب استخراج می کنند. قورباغه در حالی که زیر آب است از طریق پوست خود نفس می کشد. اما حیواناتی که بر محیط آبی تسلط دارند با ریه های خود نفس می کشند و برای دم به سطح آب می آیند. سوسک های آبزی نیز رفتاری مشابه دارند. فقط آنها، مانند سایر حشرات، ریه ندارند، اما لوله های تنفسی ویژه - نای دارند.

  

  محیط خاک

  ساختار بدن مول، زوکور و موش صحرایی نشان می دهد که همه آنها ساکن محیط خاک هستند. پاهای جلویی خال و زوکور ابزار اصلی حفاری هستند. آنها مانند بیل صاف و با پنجه های بسیار بزرگ هستند. اما موش خال دار پاهای معمولی دارد؛ با دندان های جلویی قدرتمند خود به خاک گاز می زند (برای جلوگیری از ورود خاک به دهان، لب ها آن را پشت دندان می بندند!). بدن همه این حیوانات بیضی شکل و فشرده است. با چنین بدنه ای حرکت از طریق معابر زیرزمینی راحت است.

  

  دانشتان را امتحان کنید

  1. زیستگاه هایی را که در کلاس با آنها آشنا شده اید فهرست کنید.
  2. شرایط زندگی موجودات در محیط زمین-هوا چگونه است؟
  3. شرایط زندگی در محیط آبی را شرح دهد.
  4. خاک به عنوان زیستگاه چه ویژگی هایی دارد؟
  5. مثال هایی از سازگاری موجودات زنده با زندگی در محیط های مختلف بیاورید.

  فکر!

  1. آنچه در تصویر نشان داده شده است را توضیح دهید. به نظر شما حیواناتی که اعضای بدنشان در تصویر نشان داده شده است در چه محیط هایی زندگی می کنند؟ میشه اسم این حیوانات رو بگین؟
  2. چرا فقط حیوانات در اعماق زیاد در اقیانوس زندگی می کنند؟

  

  زیستگاه های زمینی، آبی و خاکی وجود دارد. هر موجودی برای زندگی در یک محیط خاص سازگار است.