Ciri-ciri umum. Dalam perjalanan evolusi, persekitaran udara tanah telah dikuasai lebih lewat daripada air. Kehidupan di darat memerlukan penyesuaian sedemikian yang menjadi mungkin hanya dengan tahap organisasi yang agak tinggi bagi kedua-dua tumbuhan dan haiwan. Satu ciri persekitaran darat-udara kehidupan ialah organisma yang tinggal di sini dikelilingi oleh udara dan persekitaran gas yang dicirikan oleh kelembapan rendah, ketumpatan dan tekanan, kandungan oksigen yang tinggi. Sebagai peraturan, haiwan dalam persekitaran ini bergerak di sepanjang tanah (substrat pepejal), dan tumbuh-tumbuhan berakar di dalamnya.

Dalam persekitaran tanah-udara, faktor persekitaran operasi mempunyai beberapa ciri ciri: keamatan cahaya yang lebih tinggi berbanding dengan media lain, turun naik suhu yang ketara, perubahan dalam kelembapan bergantung pada lokasi geografi, musim dan masa hari (Jadual 3). ).

Jadual 3

Keadaan habitat untuk organisma udara dan air (menurut D.F. Mordukhai-Boltovsky, 1974)

keadaan hidup	Kepentingan keadaan untuk organisma
persekitaran udara	persekitaran akuatik
Kelembapan	Sangat penting (selalunya kekurangan)	Tidak mempunyai (selalu berlebihan)
Ketumpatan sederhana	Kecil (tidak termasuk tanah)	Besar berbanding peranannya bagi penghuni udara
Tekanan	Mempunyai hampir tiada	Besar (boleh mencapai 1000 atmosfera)
Suhu	Ketara (berubah-ubah dalam had yang sangat luas (dari -80 hingga +100 °C dan lebih)	Kurang daripada nilai untuk penduduk udara (berubah-ubah lebih sedikit, biasanya dari -2 hingga + 40 ° C)
Oksigen	Kecil (kebanyakannya berlebihan)	Penting (selalunya kekurangan)
pepejal terampai	tidak penting; tidak digunakan untuk makanan (terutamanya mineral)	Penting (sumber makanan, terutamanya bahan organik)
Pelarut dalam persekitaran	Sedikit sebanyak (hanya relevan dalam larutan tanah)	Penting (dalam jumlah tertentu diperlukan)

Kesan faktor di atas berkait rapat dengan pergerakan jisim udara - angin. Dalam proses evolusi, organisma hidup persekitaran udara darat telah membangunkan ciri penyesuaian anatomi, morfologi, fisiologi, tingkah laku dan lain-lain. Sebagai contoh, organ telah muncul yang menyediakan asimilasi langsung oksigen atmosfera dalam proses pernafasan (paru-paru dan trakea haiwan, stomata tumbuhan). Pembentukan rangka (rangka haiwan, tisu mekanikal dan penyokong tumbuhan) yang menyokong badan dalam keadaan ketumpatan rendah medium telah menerima perkembangan yang kukuh. Penyesuaian telah dibangunkan untuk melindungi daripada faktor buruk, seperti kekerapan dan irama kitaran hidup, struktur kompleks integumen, mekanisme termoregulasi, dsb. benih, buah-buahan dan debunga tumbuhan, haiwan terbang.

Mari kita pertimbangkan ciri-ciri kesan faktor persekitaran utama ke atas tumbuh-tumbuhan dan haiwan dalam persekitaran tanah-udara kehidupan.

Ketumpatan udara rendah menentukan daya angkatnya yang rendah dan boleh dipertikaikan yang boleh diabaikan. Semua penduduk persekitaran udara berkait rapat dengan permukaan bumi, yang berfungsi sebagai lampiran dan sokongan. Ketumpatan persekitaran udara tidak memberikan rintangan yang tinggi kepada badan apabila ia bergerak di sepanjang permukaan bumi, namun, ia menyukarkan untuk bergerak secara menegak. Bagi kebanyakan organisma, tinggal di udara hanya dikaitkan dengan penyebaran atau pencarian mangsa.

Daya angkat udara yang kecil menentukan jisim dan saiz yang mengehadkan organisma darat. Haiwan terbesar di permukaan bumi adalah lebih kecil daripada gergasi persekitaran akuatik. Mamalia besar (saiz dan berat ikan paus moden) tidak boleh hidup di darat, kerana mereka akan dihancurkan oleh beratnya sendiri. Cicak gergasi Mesozoik memimpin gaya hidup separa akuatik. Contoh lain: tumbuhan sequoia tegak tinggi (Sequoja sempervirens), mencapai 100 m, mempunyai kayu sokongan yang kuat, manakala dalam thalli alga coklat gergasi Macrocystis, tumbuh sehingga 50 m, unsur-unsur mekanikal hanya terpencil dengan sangat lemah di teras. sebahagian daripada thallus.

Ketumpatan udara yang rendah menghasilkan sedikit rintangan terhadap pergerakan. Faedah ekologi sifat persekitaran udara ini digunakan oleh banyak haiwan darat semasa evolusi, memperoleh keupayaan untuk terbang. 75% daripada semua spesies haiwan darat mampu terbang aktif. Ini kebanyakannya adalah serangga dan burung, tetapi terdapat juga mamalia dan reptilia. Haiwan darat terbang terutamanya dengan bantuan usaha otot. Sesetengah haiwan juga boleh meluncur menggunakan arus udara.

Oleh kerana pergerakan udara yang wujud di lapisan bawah atmosfera, pergerakan menegak dan mendatar jisim udara, penerbangan pasif jenis organisma tertentu mungkin, dibangunkan anemochoria -- penyelesaian melalui arus udara. Organisma yang dibawa secara pasif oleh arus udara secara kolektif dipanggil aeroplankton, dengan analogi dengan penghuni planktonik persekitaran akuatik. Untuk penerbangan pasif di sepanjang N.M. Chernova, A.M. Bylovoy (1988) organisma mempunyai penyesuaian khas - saiz badan yang kecil, peningkatan kawasannya disebabkan oleh pertumbuhan, pembedahan yang kuat, permukaan relatif sayap yang besar, penggunaan sarang labah-labah, dll.

Benih Anemochore dan buah-buahan tumbuhan juga mempunyai saiz yang sangat kecil (contohnya, benih rumpai api) atau pelbagai pelengkap berbentuk sayap (Acer pseudoplatanum maple) dan payung terjun (Taraxacum officinale dandelion).

Tumbuhan pendebungaan angin mempunyai beberapa penyesuaian yang meningkatkan sifat aerodinamik debunga. Penutup bunga mereka biasanya berkurangan dan kepala sari tidak dilindungi dari angin.

Dalam penempatan tumbuhan, haiwan dan mikroorganisma, peranan utama dimainkan oleh arus udara konvensional menegak dan angin lemah. Ribut dan taufan juga mempunyai kesan alam sekitar yang ketara terhadap organisma darat. Selalunya, angin kencang, terutamanya yang bertiup ke satu arah, melenturkan dahan pokok, batang ke bahagian bawah angin dan menyebabkan pembentukan bentuk mahkota seperti bendera.

Di kawasan di mana angin kencang sentiasa bertiup, sebagai peraturan, komposisi spesies haiwan terbang kecil adalah buruk, kerana mereka tidak dapat menahan arus udara yang kuat. Jadi, lebah madu terbang hanya apabila kekuatan angin mencapai 7 - 8 m/s, dan kutu daun - apabila angin sangat lemah, tidak melebihi 2.2 m/s. Haiwan di tempat-tempat ini membentuk penutup padat yang melindungi badan daripada penyejukan dan kehilangan lembapan. Di pulau-pulau lautan dengan angin kencang yang berterusan, burung dan terutamanya serangga yang kehilangan keupayaan untuk terbang mendominasi, mereka kekurangan sayap, kerana mereka yang mampu terbang ke udara ditiup ke laut oleh angin dan mereka mati.

Angin menyebabkan perubahan dalam keamatan transpirasi dalam tumbuhan dan terutamanya diucapkan semasa angin kering yang mengeringkan udara, dan boleh menyebabkan kematian tumbuhan. Peranan ekologi utama pergerakan udara mendatar (angin) adalah tidak langsung dan terdiri daripada mengukuhkan atau melemahkan kesan ke atas organisma daratan faktor persekitaran yang penting seperti suhu dan kelembapan. Angin meningkatkan kembalinya kelembapan dan haba kepada haiwan dan tumbuhan.

Dengan angin, haba lebih mudah diterima dan fros lebih sukar, pengeringan dan penyejukan organisma berlaku lebih cepat.

Organisma terestrial wujud dalam keadaan tekanan yang agak rendah, yang disebabkan oleh ketumpatan udara yang rendah. Secara amnya, organisma darat adalah lebih stenobatik daripada akuatik, kerana turun naik tekanan biasa dalam persekitaran mereka adalah pecahan daripada atmosfera, dan bagi mereka yang naik ke ketinggian yang tinggi, contohnya, burung, tidak melebihi 1/3 daripada yang biasa.

Komposisi gas udara, seperti yang telah dibincangkan sebelum ini, dalam lapisan permukaan atmosfera ia agak seragam (oksigen - 20.9%, nitrogen - 78.1%, m.g. gas - 1%, karbon dioksida - 0.03% mengikut isipadu) kerana kapasiti resapan yang tinggi dan malar. bercampur dengan perolakan dan arus angin. Pada masa yang sama, pelbagai kekotoran zarah gas, titisan-cecair, habuk (pepejal) memasuki atmosfera daripada sumber tempatan selalunya mempunyai kepentingan alam sekitar yang ketara.

Oksigen, kerana kandungannya yang sentiasa tinggi di udara, bukanlah faktor yang mengehadkan kehidupan di persekitaran daratan. Kandungan oksigen yang tinggi menyumbang kepada peningkatan metabolisme organisma darat, dan berdasarkan kecekapan tinggi proses oksidatif, homoiothermia haiwan timbul. Hanya di tempat, di bawah keadaan tertentu, kekurangan oksigen sementara dibuat, contohnya, dalam sisa tumbuhan yang mereput, stok bijirin, tepung, dll.

Di sesetengah kawasan lapisan permukaan udara, kandungan karbon dioksida boleh berbeza-beza dalam had yang agak ketara. Jadi, jika tiada angin di pusat perindustrian besar, bandar, kepekatannya boleh meningkat sepuluh kali ganda.

Perubahan harian dalam kandungan asid karbonik dalam lapisan permukaan adalah teratur, disebabkan oleh irama fotosintesis tumbuhan (Rajah 17).

nasi. 17. Perubahan harian dalam profil menegak kepekatan CO 2 dalam udara hutan (dari W. Larcher, 1978)

Menggunakan contoh perubahan harian dalam profil menegak kepekatan CO 2 dalam udara hutan, ditunjukkan bahawa pada siang hari, pada tahap mahkota pokok, karbon dioksida digunakan untuk fotosintesis, dan jika tiada angin, zon miskin. dalam CO 2 (305 ppm) terbentuk di sini, di mana CO masuk dari atmosfera dan tanah (respirasi tanah). Pada waktu malam, stratifikasi udara yang stabil diwujudkan dengan peningkatan kepekatan CO 2 dalam lapisan bawah tanah. Turun naik bermusim dalam karbon dioksida dikaitkan dengan perubahan dalam keamatan respirasi organisma hidup, kebanyakannya mikroorganisma tanah.

Karbon dioksida adalah toksik dalam kepekatan tinggi, tetapi kepekatan sedemikian jarang berlaku. Kandungan CO 2 yang rendah menghalang proses fotosintesis. Untuk meningkatkan kadar fotosintesis dalam amalan rumah hijau dan rumah hijau (di bawah keadaan tanah tertutup), kepekatan karbon dioksida sering meningkat secara buatan.

Bagi kebanyakan penduduk persekitaran daratan, nitrogen udara ialah gas lengai, tetapi mikroorganisma seperti bakteria nodul, azotobakteria, dan clostridia mempunyai keupayaan untuk mengikatnya dan melibatkannya dalam kitaran biologi.

Sumber moden utama pencemaran fizikal dan kimia atmosfera adalah antropogenik: perusahaan perindustrian dan pengangkutan, hakisan tanah, dsb. Oleh itu, sulfur dioksida adalah beracun kepada tumbuhan dalam kepekatan dari satu lima puluh ribu hingga satu persejuta isipadu udara. Lichen sudah mati dengan kesan sulfur dioksida dalam persekitaran. Oleh itu, terutamanya tumbuhan yang sensitif kepada SO 2 sering digunakan sebagai penunjuk kandungannya di udara. Cemara biasa dan pain, maple, linden, birch sensitif kepada asap.

Mod cahaya. Jumlah sinaran yang sampai ke permukaan bumi ditentukan oleh latitud geografi kawasan, tempoh hari, ketelusan atmosfera dan sudut tuju sinar matahari. Dalam keadaan cuaca yang berbeza, 42-70% daripada pemalar suria mencapai permukaan Bumi. Melewati atmosfera, sinaran suria mengalami beberapa perubahan bukan sahaja dari segi kuantitatif, tetapi juga dalam komposisi. Sinaran gelombang pendek diserap oleh skrin ozon dan oksigen atmosfera. Sinar inframerah diserap di atmosfera oleh wap air dan karbon dioksida. Selebihnya dalam bentuk sinaran langsung atau tersebar sampai ke permukaan Bumi.

Jumlah sinaran suria langsung dan bertaburan adalah dari 7 hingga 7n daripada jumlah sinaran, manakala pada hari mendung sinaran bertaburan adalah 100%. Di latitud tinggi, sinaran meresap berlaku, di kawasan tropika - sinaran langsung. Sinaran bertaburan mengandungi pada tengah hari sinar kuning-merah sehingga 80%, langsung - dari 30 hingga 40%. Pada hari cerah yang cerah, sinaran suria yang sampai ke permukaan bumi ialah 45% cahaya yang boleh dilihat (380 - 720 nm) dan 45% sinaran inframerah. Hanya 10% diambil kira oleh sinaran ultraungu. Kandungan habuk atmosfera mempunyai kesan yang ketara ke atas rejim sinaran. Disebabkan oleh pencemarannya, di sesetengah bandar pencahayaan boleh 15% atau kurang daripada pencahayaan di luar bandar.

Pencahayaan di permukaan bumi berbeza-beza secara meluas. Semuanya bergantung pada ketinggian Matahari di atas ufuk atau sudut kejadian sinar matahari, tempoh hari dan keadaan cuaca, dan ketelusan atmosfera (Rajah 18).

nasi. lapan belas. Taburan sinaran suria bergantung pada ketinggian Matahari di atas ufuk (A 1 - tinggi, A 2 - rendah)

Keamatan cahaya juga berubah-ubah bergantung pada masa tahun dan masa hari. Di sesetengah kawasan di Bumi, kualiti cahaya juga tidak sama, contohnya, nisbah sinar gelombang panjang (merah) dan gelombang pendek (biru dan ultraviolet). Sinar gelombang pendek, seperti yang diketahui, lebih banyak diserap dan tersebar oleh atmosfera daripada gelombang panjang. Di kawasan pergunungan, oleh itu, sentiasa terdapat lebih banyak sinaran suria gelombang pendek.

Pokok, pokok renek, tanaman tumbuhan menaungi kawasan itu, mencipta iklim mikro khas, melemahkan sinaran (Rajah 19).

nasi. 19.

A - dalam hutan pain yang jarang ditemui; B - dalam tanaman jagung Daripada sinaran aktif fotosintesis yang masuk 6--12% dipantulkan (R) dari permukaan tanaman

Oleh itu, dalam habitat yang berbeza, bukan sahaja keamatan sinaran, tetapi juga komposisi spektrumnya, tempoh pencahayaan tumbuhan, pengedaran spatial dan temporal cahaya dengan intensiti yang berbeza, dsb. Seperti yang kita nyatakan sebelum ini, berkaitan dengan cahaya, tiga kumpulan utama tumbuhan dibezakan: penyayang cahaya(heliophytes), suka teduh(Sciophytes) dan tahan teduh. Tumbuhan yang suka cahaya dan suka teduh berbeza dalam kedudukan optimum ekologi.

Dalam tumbuhan yang menyukai cahaya, ia berada di kawasan cahaya matahari penuh. Teduhan yang kuat mempunyai kesan yang menyedihkan pada mereka. Ini adalah tumbuhan di kawasan tanah terbuka atau rumput padang rumput dan padang rumput yang terang (tingkat atas herba), lumut batu, tumbuhan herba awal musim bunga hutan luruh, kebanyakan tumbuhan yang ditanam di tanah terbuka dan rumpai, dsb. Tumbuhan yang menyukai teduhan mempunyai optimum dalam cahaya malap dan tidak tahan cahaya yang kuat. Ini terutamanya peringkat rendah berlorek bagi komuniti tumbuhan kompleks, di mana teduhan adalah hasil daripada "pemintasan" cahaya oleh tumbuhan yang lebih tinggi dan penghuni bersama. Ini termasuk banyak tumbuhan dalaman dan rumah hijau. Untuk sebahagian besar, ini adalah asli dari penutup herba atau flora epifit hutan tropika.

Lengkung ekologi yang berkaitan dengan cahaya juga agak tidak simetri dalam yang tahan teduh, kerana ia tumbuh dan berkembang lebih baik dalam cahaya penuh, tetapi ia juga menyesuaikan diri dengan cahaya malap. Ia adalah kumpulan tumbuhan yang biasa dan sangat fleksibel dalam persekitaran daratan.

Tumbuhan persekitaran tanah-udara telah membangunkan penyesuaian kepada pelbagai keadaan rejim cahaya: anatomi-morfologi, fisiologi, dll.

Contoh penyesuaian anatomi dan morfologi yang baik ialah perubahan penampilan dalam keadaan cahaya yang berbeza, contohnya, saiz bilah daun yang tidak sama dalam tumbuhan yang berkaitan dalam kedudukan sistematik, tetapi hidup dalam keadaan pencahayaan yang berbeza (loceng padang rumput - Campanula patula dan hutan - C trachelium, violet padang -- Viola arvensis, tumbuh di ladang, padang rumput, tepi hutan, dan violet hutan -- V. mirabilis), fig. dua puluh.

nasi. dua puluh. Taburan saiz daun bergantung kepada keadaan habitat tumbuhan: dari basah ke kering dan dari teduh kepada cerah

Catatan. Kawasan berlorek sepadan dengan keadaan yang berlaku di alam semula jadi.

Dalam keadaan berlebihan dan kekurangan cahaya, susunan bilah daun dalam tumbuhan di angkasa berbeza dengan ketara. Dalam tumbuhan heliophyte, daun berorientasikan ke arah mengurangkan kedatangan sinaran semasa waktu siang yang paling "berbahaya". Bilah daun terletak secara menegak atau pada sudut yang besar kepada satah mendatar, jadi pada siang hari daun kebanyakannya menerima sinar meluncur (Rajah 21).

Ini amat ketara dalam banyak tumbuhan padang rumput. Penyesuaian yang menarik untuk melemahkan sinaran yang diterima dalam tumbuhan yang dipanggil "kompas" (salad liar - Lactuca serriola, dll.). Daun selada liar terletak dalam satah yang sama, berorientasikan dari utara ke selatan, dan pada waktu tengah hari ketibaan sinaran ke permukaan daun adalah minimum.

Dalam tumbuhan yang tahan teduh, daun disusun supaya menerima jumlah maksimum sinaran kejadian.

nasi. 21.

1,2 - daun dengan sudut kecenderungan yang berbeza; S 1, S 2 - aliran sinaran langsung kepada mereka; Jumlah S -- jumlah pengambilannya ke loji

Selalunya tumbuhan yang tahan teduh mampu melakukan pergerakan pelindung: menukar kedudukan bilah daun apabila cahaya kuat mengenainya. Plot penutup rumput dengan daun oxalis yang dilipat secara relatifnya bertepatan dengan lokasi tompok cahaya matahari yang besar. Beberapa ciri penyesuaian boleh diperhatikan dalam struktur daun sebagai penerima utama sinaran suria. Sebagai contoh, dalam banyak heliophytes, permukaan daun menyumbang kepada pantulan cahaya matahari (berkilat - dalam laurel, ditutup dengan salutan berbulu ringan - dalam kaktus, milkweed) atau melemahkan tindakan mereka (kutikula tebal, pubescence padat). Struktur dalaman daun dicirikan oleh perkembangan kuat tisu palisade, kehadiran sejumlah besar kloroplas kecil dan ringan (Rajah 22).

Salah satu tindak balas perlindungan kloroplas kepada cahaya berlebihan adalah keupayaan mereka untuk menukar orientasi dan bergerak dalam sel, yang disebut dalam tumbuhan ringan.

Dalam cahaya terang, kloroplas menduduki kedudukan terhormat di dalam sel dan menjadi "tepi" kepada arah sinar. Dalam cahaya malap, ia diedarkan secara meresap di dalam sel atau terkumpul di bahagian bawahnya.

nasi. 22.

1 - yew; 2 - larch; 3 - kuku; 4 - chistyak musim bunga (Menurut T. K. Goryshina, E. G. Springs, 1978)

Penyesuaian fisiologi tumbuhan kepada keadaan cahaya persekitaran tanah-udara meliputi pelbagai fungsi penting. Telah ditetapkan bahawa proses pertumbuhan dalam tumbuhan yang menyukai cahaya bertindak balas dengan lebih sensitif terhadap kekurangan cahaya berbanding dengan yang teduh. Akibatnya, peningkatan pemanjangan batang diperhatikan, yang membantu tumbuhan menembusi cahaya, ke peringkat atas komuniti tumbuhan.

Penyesuaian fisiologi utama kepada cahaya terletak pada bidang fotosintesis. Dalam bentuk umum, perubahan dalam fotosintesis bergantung kepada keamatan cahaya dinyatakan oleh "lengkung cahaya fotosintesis". Parameter berikut adalah kepentingan ekologi (Rajah 23).

• 1. Titik persilangan lengkung dengan paksi-y (Rajah 23, a) sepadan dengan magnitud dan arah pertukaran gas tumbuhan dalam kegelapan lengkap: tiada fotosintesis, respirasi berlaku (bukan penyerapan, tetapi pembebasan CO 2), oleh itu titik a terletak di bawah paksi absis.
• 2. Titik persilangan lengkung cahaya dengan paksi absis (Rajah 23, b) mencirikan "titik pampasan", iaitu, keamatan cahaya di mana fotosintesis (penyerapan CO 2) mengimbangi respirasi (pembebasan CO 2).
• 3. Keamatan fotosintesis dengan peningkatan cahaya meningkat hanya sehingga had tertentu, kemudian kekal malar - lengkung cahaya fotosintesis mencapai "dataran tepu".

nasi. 23.

A - skim umum; B - lengkung untuk tumbuhan yang menyukai cahaya (1) dan tahan teduh (2).

Pada rajah. 23, kawasan infleksi secara bersyarat ditunjukkan oleh lengkung licin, yang pecahannya sepadan dengan titik dalam. Unjuran titik pada pada paksi absis (titik d) mencirikan keamatan cahaya "tepu", iaitu, nilai sedemikian, di atasnya cahaya tidak lagi meningkatkan keamatan fotosintesis. Unjuran ke paksi-y (titik e) sepadan dengan keamatan tertinggi fotosintesis untuk spesies tertentu dalam persekitaran udara tanah tertentu.

4. Ciri penting lengkung cahaya ialah sudut kecondongan (a) kepada absis, yang mencerminkan tahap peningkatan fotosintesis dengan peningkatan sinaran (di kawasan keamatan cahaya yang agak rendah).

Tumbuhan menunjukkan dinamik bermusim dalam tindak balas mereka terhadap cahaya. Oleh itu, pada awal musim bunga di hutan, daun yang baru muncul dari sedge berbulu (Carex pilosa) di hutan mempunyai dataran tinggi tepu cahaya fotosintesis untuk 20-25 ribu lux, semasa teduhan musim panas dalam spesies ini, lengkung pergantungan fotosintesis pada cahaya menjadi iaitu, daun memperoleh keupayaan untuk menggunakan cahaya lemah dengan lebih cekap; daun-daun yang sama ini, selepas musim sejuk di bawah kanopi hutan musim bunga tanpa daun, sekali lagi mendedahkan ciri-ciri "cahaya" fotosintesis.

Bentuk penyesuaian fisiologi yang aneh dengan kekurangan cahaya yang tajam adalah kehilangan keupayaan tumbuhan untuk fotosintesis, peralihan kepada pemakanan heterotropik dengan bahan organik siap pakai. Kadang-kadang peralihan sedemikian menjadi tidak dapat dipulihkan kerana kehilangan klorofil oleh tumbuhan, contohnya, orkid hutan cemara yang teduh (Goodyera repens, Weottia nidus avis), cacing akuatik (Monotropa hypopitys). Mereka hidup di atas bahan organik mati yang diperoleh daripada spesies pokok dan tumbuhan lain. Kaedah pemakanan ini dipanggil saprofit, dan tumbuhan dipanggil saprofit.

Bagi sebahagian besar haiwan darat dengan aktiviti siang dan malam, penglihatan adalah salah satu cara orientasi, yang penting untuk mencari mangsa. Banyak spesies haiwan juga mempunyai penglihatan warna. Dalam hal ini, haiwan, terutamanya mangsa, membangunkan ciri penyesuaian. Ini termasuk pewarnaan pelindung, pelekat dan amaran, persamaan pelindung, mimikri, dsb. Penampilan bunga berwarna terang pada tumbuhan yang lebih tinggi juga dikaitkan dengan ciri-ciri alat visual pendebunga dan, akhirnya, dengan rejim cahaya persekitaran.

rejim air. Kekurangan lembapan adalah salah satu ciri yang paling ketara dalam persekitaran tanah-udara kehidupan. Evolusi organisma darat berlaku dengan menyesuaikan diri dengan pengekstrakan dan pemuliharaan lembapan. Mod kelembapan persekitaran di darat adalah berbeza-beza - dari ketepuan udara yang lengkap dan berterusan dengan wap air, di mana beberapa ribu milimeter hujan turun setiap tahun (wilayah khatulistiwa dan iklim monsun-tropika) kepada ketiadaan hampir lengkapnya di udara kering padang pasir. Jadi, di padang pasir tropika, purata hujan tahunan adalah kurang daripada 100 mm setahun, dan pada masa yang sama ia tidak hujan setiap tahun.

Jumlah kerpasan tahunan tidak selalu memungkinkan untuk menilai ketersediaan air organisma, kerana jumlah kerpasan yang sama boleh mencirikan iklim padang pasir (di subtropika) dan sangat lembap (di Artik). Peranan penting dimainkan oleh nisbah pemendakan dan penyejatan (jumlah penyejatan tahunan dari permukaan air bebas), yang juga tidak sama di kawasan yang berbeza di dunia. Kawasan di mana nilai ini melebihi jumlah kerpasan tahunan dipanggil gersang(kering, gersang). Di sini, sebagai contoh, tumbuhan mengalami kekurangan kelembapan semasa kebanyakan musim tumbuh. Kawasan di mana tumbuhan dibekalkan dengan kelembapan dipanggil lembap, atau basah. Selalunya terdapat juga zon peralihan - separuh gersang(semiarid).

Kebergantungan tumbuh-tumbuhan pada purata hujan tahunan dan suhu ditunjukkan dalam rajah. 24.

nasi. 24.

1 - hutan tropika; 2 - hutan luruh; 3 - padang rumput; 4 - padang pasir; 5 - hutan konifer; 6 -- tundra arktik dan gunung

Bekalan air organisma darat bergantung pada cara pemendakan, kehadiran takungan, rizab kelembapan tanah, kedekatan air bawah tanah, dan lain-lain. Ini menyumbang kepada pembangunan banyak penyesuaian dalam organisma darat kepada pelbagai rejim bekalan air.

Pada rajah. 25 dari kiri ke kanan menunjukkan peralihan daripada alga bawah yang hidup di dalam air dengan sel tanpa vakuol kepada alga terestrial poikilohydric primer, pembentukan vakuol dalam alga hijau akuatik dan charophyte, peralihan daripada tallophytes dengan vakuol kepada cormophytes homoiohydric (taburan lumut - hydrophytes masih terhad kepada habitat dengan kelembapan udara yang tinggi, dalam habitat kering lumut menjadi poikilohydric kedua); di kalangan paku-pakis dan angiosperma (tetapi bukan di kalangan gimnosperma) terdapat juga bentuk poikilohidrik sekunder. Kebanyakan tumbuhan berdaun adalah homoiohydric kerana kehadiran perlindungan kutikula terhadap transpirasi dan vakuolisasi kuat sel mereka. Perlu diingatkan bahawa xerophilicity haiwan dan tumbuh-tumbuhan hanya ciri-ciri persekitaran tanah-udara.

nasi. 2

Kerpasan (hujan, hujan batu, salji), selain menyediakan air dan mencipta rizab lembapan, sering memainkan peranan ekologi yang lain. Sebagai contoh, semasa hujan lebat, tanah tidak mempunyai masa untuk menyerap lembapan, air mengalir dengan cepat di sungai yang kuat dan sering membawa tumbuhan yang berakar lemah, haiwan kecil dan tanah yang subur ke dalam tasik dan sungai. Di dataran banjir, hujan boleh menyebabkan banjir dan dengan itu memberi kesan buruk kepada tumbuhan dan haiwan yang tinggal di sana. Di tempat yang dilanda banjir secara berkala, fauna dan flora dataran banjir yang pelik terbentuk.

Hujan batu juga memberi kesan negatif kepada tumbuhan dan haiwan. Tanaman tanaman pertanian di beberapa ladang kadangkala musnah sama sekali akibat bencana alam ini.

Peranan ekologi litupan salji adalah pelbagai. Bagi tumbuhan yang tunas pembaharuannya berada di dalam tanah atau berhampiran permukaannya, salji memainkan peranan sebagai penutup penebat haba untuk banyak haiwan kecil, melindungi mereka daripada suhu musim sejuk yang rendah. Pada fros di atas -14°C, di bawah lapisan salji 20 cm, suhu tanah tidak jatuh di bawah 0.2°C. Penutup salji dalam melindungi bahagian hijau tumbuhan daripada membeku, seperti Veronica officinalis, kuku liar, dsb., yang berada di bawah salji tanpa menggugurkan daunnya. Haiwan darat kecil menjalani gaya hidup aktif pada musim sejuk, meletakkan banyak galeri laluan di bawah salji dan dalam ketebalannya. Dengan kehadiran makanan yang diperkaya pada musim sejuk bersalji, tikus (kayu dan tikus tekak kuning, sejumlah vole, tikus air, dll.) boleh membiak di sana. Grouse, ayam hutan, grouse hitam bersembunyi di bawah salji dalam fros yang teruk.

Bagi haiwan besar, penutup salji musim sejuk sering menghalang mereka daripada mencari makan dan bergerak, terutamanya apabila kerak ais terbentuk di permukaan. Oleh itu, moose (Alces alces) bebas mengatasi lapisan salji sehingga 50 cm dalam, tetapi ini tidak tersedia untuk haiwan yang lebih kecil. Selalunya, semasa musim sejuk bersalji, kematian rusa roe dan babi hutan diperhatikan.

Jumlah salji yang banyak juga memberi kesan negatif kepada tumbuhan. Sebagai tambahan kepada kerosakan mekanikal dalam bentuk pecah salji atau hanyut salji, lapisan salji yang tebal boleh menyebabkan kelembapan tumbuh-tumbuhan, dan semasa pencairan salji, terutamanya pada musim bunga yang panjang, membasahi tumbuhan.

nasi. 26.

Tumbuhan dan haiwan mengalami suhu rendah dengan angin kencang pada musim sejuk dengan sedikit salji. Jadi, pada tahun-tahun apabila terdapat sedikit salji, tikus seperti tikus, tahi lalat dan haiwan kecil lain mati. Pada masa yang sama, di latitud di mana hujan dalam bentuk salji turun pada musim sejuk, tumbuh-tumbuhan dan haiwan mengikut sejarah menyesuaikan diri dengan kehidupan di salji atau di permukaannya, setelah membangunkan pelbagai ciri anatomi, morfologi, fisiologi, tingkah laku dan lain-lain. Sebagai contoh, dalam sesetengah haiwan, permukaan penyokong kaki meningkat pada musim sejuk dengan mengotorinya dengan rambut kasar (Rajah 26), bulu, dan perisai bertanduk.

Yang lain berhijrah atau jatuh ke dalam keadaan tidak aktif - tidur, hibernasi, diapause. Sebilangan haiwan beralih kepada memberi makan pada jenis makanan tertentu.

nasi. 5.27.

Keputihan penutup salji membuka topeng haiwan gelap. Perubahan warna bermusim dalam ayam hutan putih dan tundra, ermine (Rajah 27), arnab gunung, musang, musang kutub, sudah pasti dikaitkan dengan pemilihan penyamaran untuk dipadankan dengan warna latar belakang.

Pemendakan, sebagai tambahan kepada kesan langsung pada organisma, menentukan satu atau lain kelembapan udara, yang, seperti yang telah dinyatakan, memainkan peranan penting dalam kehidupan tumbuhan dan haiwan, kerana ia mempengaruhi intensiti pertukaran air mereka. Penyejatan dari permukaan badan haiwan dan transpirasi dalam tumbuhan adalah lebih sengit, semakin kurang udara tepu dengan wap air.

Penyerapan oleh bahagian udara lembapan titisan-cecair yang jatuh dalam bentuk hujan, serta lembapan wap dari udara, dalam tumbuhan yang lebih tinggi terdapat dalam epifit hutan tropika, yang menyerap kelembapan pada seluruh permukaan daun dan akar udara. Kelembapan wap dari udara boleh menyerap dahan beberapa pokok renek dan pokok, seperti saxaul - Halaxylon persicum, H. aphyllum. Dalam spora yang lebih tinggi dan terutamanya tumbuhan yang lebih rendah, penyerapan kelembapan oleh bahagian atas tanah adalah cara biasa pemakanan air (lumut, lumut, dll.). Dengan kekurangan kelembapan lumut, lichen dapat bertahan lama dalam keadaan yang hampir kering di udara, jatuh ke dalam animasi yang digantung. Tetapi sebaik sahaja hujan turun, tumbuhan ini cepat menyerap kelembapan dengan semua bahagian tanah, menjadi lembut, memulihkan turgor, meneruskan proses fotosintesis dan pertumbuhan.

Tumbuhan di habitat daratan yang sangat lembap selalunya perlu mengeluarkan kelembapan berlebihan. Sebagai peraturan, ini berlaku apabila tanah dipanaskan dengan baik dan akar secara aktif menyerap air, dan tidak ada transpirasi (pada waktu pagi atau semasa kabus, apabila kelembapan udara adalah 100%).

Kelembapan berlebihan dikeluarkan oleh guttations -- ini ialah pelepasan air melalui sel perkumuhan khas yang terletak di sepanjang tepi atau di hujung daun (Rajah 28).

nasi. 28.

1 - dalam bijirin, 2 - dalam strawberi, 3 - dalam tulip, 4 - dalam milkweed, 5 - dalam Sarmatian bellevalia, 6 - dalam semanggi

Bukan sahaja hygrophytes mampu guttation, tetapi juga banyak mesophytes. Sebagai contoh, guttation ditemui di lebih separuh daripada semua spesies tumbuhan di padang rumput Ukraine. Banyak rumput padang rumput dimusnahkan dengan kuat sehingga melembapkan permukaan tanah. Beginilah cara haiwan dan tumbuhan menyesuaikan diri dengan taburan hujan bermusim, dengan kuantiti dan sifatnya. Ini menentukan komposisi tumbuhan dan haiwan, masa aliran fasa tertentu dalam kitaran perkembangan mereka.

Kelembapan juga dipengaruhi oleh pemeluwapan wap air, yang sering berlaku pada lapisan permukaan udara apabila suhu berubah. Titisan embun muncul apabila suhu turun pada waktu petang. Selalunya, embun turun dalam kuantiti yang banyak sehingga membasahi tumbuhan dengan banyaknya, mengalir ke dalam tanah, meningkatkan kelembapan udara dan mewujudkan keadaan yang baik untuk organisma hidup, terutamanya apabila terdapat sedikit kerpasan lain. Tumbuhan menyumbang kepada pemendakan embun. Menyejukkan pada waktu malam, mereka mengembunkan wap air pada diri mereka sendiri. Rejim kelembapan terjejas dengan ketara oleh kabus, awan tebal dan fenomena semula jadi yang lain.

Apabila mencirikan habitat tumbuhan secara kuantitatif oleh faktor air, penunjuk digunakan yang mencerminkan kandungan dan pengedaran kelembapan bukan sahaja di udara, tetapi juga di dalam tanah. air tanah, atau lembapan tanah, merupakan salah satu sumber utama lembapan untuk tumbuhan. Air dalam tanah berada dalam keadaan berpecah-belah, berselang-seli dalam liang-liang pelbagai saiz dan bentuk, mempunyai antara muka yang besar dengan tanah, dan mengandungi sejumlah kation dan anion. Oleh itu, kelembapan tanah adalah heterogen dalam sifat fizikal dan kimia. Tidak semua air yang terkandung dalam tanah boleh digunakan oleh tumbuhan. Mengikut keadaan fizikal, mobiliti, ketersediaan dan kepentingan untuk tumbuhan, air tanah dibahagikan kepada graviti, higroskopik dan kapilari.

Tanah juga mengandungi lembapan wap, yang menduduki semua liang bebas daripada air. Ini hampir selalu (kecuali untuk tanah padang pasir) wap air tepu. Apabila suhu turun di bawah 0 ° C, kelembapan tanah bertukar menjadi ais (pada mulanya, air bebas, dan dengan penyejukan selanjutnya, sebahagian daripada air terikat).

Jumlah air yang boleh ditahan oleh tanah (ditentukan dengan menambah air yang berlebihan dan kemudian menunggu sehingga ia berhenti menitis) dipanggil kapasiti medan.

Akibatnya, jumlah air di dalam tanah tidak dapat mencirikan tahap penyediaan tumbuhan dengan kelembapan. Untuk menentukannya, pekali layu mesti ditolak daripada jumlah air. Walau bagaimanapun, air tanah yang tersedia secara fizikal tidak selalu tersedia secara fisiologi untuk tumbuhan disebabkan oleh suhu tanah yang rendah, kekurangan oksigen dalam air tanah dan udara tanah, keasidan tanah, dan kepekatan garam mineral yang tinggi yang terlarut dalam air tanah. Percanggahan antara penyerapan air oleh akar dan pelepasannya oleh daun menyebabkan tumbuhan menjadi layu. Pembangunan bukan sahaja bahagian atas tanah, tetapi juga sistem akar tumbuhan bergantung pada jumlah air yang tersedia secara fisiologi. Dalam tumbuhan yang tumbuh di tanah kering, sistem akar, sebagai peraturan, lebih bercabang, lebih kuat daripada di tanah basah (Rajah 29).

nasi. 29.

1 - dengan jumlah hujan yang besar; 2 - dengan purata; 3 -- dengan kecil

Salah satu sumber kelembapan tanah ialah air bawah tanah. Pada tahap rendahnya, air kapilari tidak sampai ke tanah dan tidak menjejaskan rejim airnya. Melembabkan tanah akibat pemendakan sahaja menyebabkan turun naik yang kuat dalam kandungan lembapannya, yang selalunya memberi kesan negatif kepada tumbuhan. Paras air bawah tanah yang terlalu tinggi juga mempunyai kesan berbahaya, kerana ini membawa kepada genangan air tanah, kekurangan oksigen dan pengayaan dengan garam mineral. Kelembapan tanah yang berterusan, tanpa mengira perubahan cuaca, memberikan tahap air bawah tanah yang optimum.

Rejim suhu. Ciri tersendiri persekitaran udara tanah ialah julat turun naik suhu yang besar. Di kebanyakan kawasan darat, amplitud suhu harian dan tahunan adalah berpuluh-puluh darjah. Perubahan suhu udara amat ketara di padang pasir dan kawasan benua subpolar. Sebagai contoh, julat suhu bermusim di padang pasir Asia Tengah ialah 68--77°C, dan julat harian ialah 25--38°C. Di sekitar Yakutsk, purata suhu udara Januari ialah -43°C, purata suhu Julai ialah +19°C dan julat tahunan ialah dari -64 hingga +35°C. Di Trans-Ural, perjalanan tahunan suhu udara adalah tajam dan digabungkan dengan kebolehubahan yang besar dalam suhu musim sejuk dan musim bunga pada tahun yang berbeza. Bulan paling sejuk ialah Januari, purata suhu udara berjulat dari -16 hingga -19°C, dalam beberapa tahun ia turun kepada -50°C, bulan paling panas ialah Julai dengan suhu dari 17.2 hingga 19.5°C. Suhu tambah maksimum ialah 38--41°C.

Turun naik suhu pada permukaan tanah adalah lebih ketara.

Tumbuhan terestrial menduduki zon bersebelahan dengan permukaan tanah, iaitu, dengan "antara muka", di mana peralihan sinar kejadian dari satu medium ke medium lain atau, dengan cara lain, dari telus ke legap, berlaku. Rejim terma khas dicipta pada permukaan ini: pada siang hari - pemanasan yang kuat disebabkan oleh penyerapan sinaran haba, pada waktu malam - penyejukan yang kuat akibat radiasi. Dari sini, lapisan permukaan udara mengalami turun naik suhu harian yang paling ketara, yang paling ketara di atas tanah kosong.

Rejim terma habitat tumbuhan, sebagai contoh, dicirikan berdasarkan pengukuran suhu secara langsung di kanopi. Dalam komuniti herba, pengukuran diambil di dalam dan di permukaan herba, dan di hutan, di mana terdapat kecerunan suhu menegak tertentu, pada beberapa titik pada ketinggian yang berbeza.

Rintangan kepada perubahan suhu dalam persekitaran dalam organisma darat adalah berbeza dan bergantung kepada habitat tertentu di mana ia hidup. Oleh itu, tumbuhan berdaun darat sebahagian besarnya tumbuh dalam julat suhu yang luas, iaitu, ia adalah eurythermal. Selang hayat mereka dalam keadaan aktif memanjang, sebagai peraturan, dari 5 hingga 55°C, manakala antara 5 dan 40°C tumbuhan ini produktif. Tumbuhan di kawasan benua, yang dicirikan oleh variasi suhu harian yang jelas, berkembang paling baik apabila malam adalah 10-15°C lebih sejuk daripada siang. Ini terpakai kepada kebanyakan tumbuhan di zon sederhana - dengan perbezaan suhu 5--10 ° C, dan tumbuhan tropika dengan amplitud yang lebih kecil - kira-kira 3 ° C (Rajah 30).

nasi. tiga puluh.

Dalam organisma poikilotermik, dengan peningkatan suhu (T), tempoh perkembangan (t) semakin berkurangan dengan lebih cepat. Kadar pembangunan Vt boleh dinyatakan dengan formula Vt = 100/t.

Untuk mencapai tahap perkembangan tertentu (contohnya, dalam serangga - dari telur), i.e. pupa, peringkat imaginasi, sentiasa memerlukan jumlah suhu tertentu. Hasil darab suhu berkesan (suhu di atas titik sifar pembangunan, iaitu, T--To) dan tempoh pembangunan (t) memberikan spesies khusus pemalar haba perkembangan c=t(T-To). Menggunakan persamaan ini, adalah mungkin untuk mengira masa permulaan peringkat pembangunan tertentu, contohnya, perosak tumbuhan, di mana perjuangan menentangnya berkesan.

Tumbuhan sebagai organisma poikilotermik tidak mempunyai suhu badan yang stabil. Suhu mereka ditentukan oleh keseimbangan haba, iaitu nisbah penyerapan dan pemulangan tenaga. Nilai-nilai ini bergantung pada banyak sifat kedua-dua persekitaran (saiz ketibaan sinaran, suhu udara sekeliling dan pergerakannya) dan tumbuhan itu sendiri (warna dan sifat optik lain tumbuhan, saiz dan susunan daun, dll.). Peranan utama dimainkan oleh kesan penyejukan transpirasi, yang menghalang pemanasan terlampau kuat tumbuhan di habitat panas. Akibat daripada sebab di atas, suhu tumbuhan biasanya berbeza (selalunya agak ketara) daripada suhu udara sekeliling. Tiga situasi mungkin berlaku di sini: suhu tumbuhan berada di atas suhu ambien, di bawahnya, sama dengan atau sangat dekat dengannya. Lebihan suhu tumbuhan berbanding suhu udara berlaku bukan sahaja di kawasan yang sangat panas, tetapi juga di habitat yang lebih sejuk. Ini difasilitasi oleh warna gelap atau sifat optik tumbuhan lain, yang meningkatkan penyerapan sinaran suria, serta ciri anatomi dan morfologi yang mengurangkan transpirasi. Tumbuhan Artik boleh menjadi panas dengan ketara (Gamb. 31).

Contoh lain ialah willow kerdil - Salix arctica di Alaska, di mana daun lebih panas daripada udara sebanyak 2--11 C pada siang hari dan juga pada waktu malam kutub "sepanjang masa" - sebanyak 1-- 3°C.

Untuk ephemeroid awal musim bunga, apa yang dipanggil "titik salji", pemanasan daun memberikan kemungkinan fotosintesis yang agak sengit pada hari musim bunga yang cerah, tetapi masih sejuk. Untuk habitat sejuk atau yang dikaitkan dengan turun naik suhu bermusim, peningkatan suhu tumbuhan adalah sangat penting dari segi ekologi, kerana proses fisiologi menjadi bebas, dalam had tertentu, dari latar belakang haba sekeliling.

nasi. 31.

Di sebelah kanan - keamatan proses kehidupan di biosfera: 1 - lapisan udara paling sejuk; 2 -- had atas pertumbuhan pucuk; 3, 4, 5 - zon aktiviti terbesar proses kehidupan dan pengumpulan maksimum bahan organik; 6 - tahap permafrost dan had bawah perakaran; 7 -- kawasan suhu tanah paling rendah

Penurunan suhu tumbuhan berbanding dengan udara ambien paling kerap diperhatikan di kawasan yang diterangi dengan kuat dan dipanaskan di sfera daratan (padang pasir, padang rumput), di mana permukaan daun tumbuhan sangat berkurangan, dan transpirasi yang dipertingkatkan membantu menghilangkan haba berlebihan dan menghalang terlalu panas. Secara umum, kita boleh mengatakan bahawa dalam habitat panas suhu bahagian tumbuhan di atas tanah adalah lebih rendah, dan dalam habitat sejuk ia lebih tinggi daripada suhu udara. Kebetulan suhu tumbuhan dengan suhu ambien adalah kurang biasa - dalam keadaan yang mengecualikan kemasukan radiasi yang kuat dan transpirasi sengit, contohnya, dalam tumbuhan herba di bawah kanopi hutan, dan di kawasan terbuka - dalam cuaca mendung atau ketika hujan.

Secara umum, organisma darat lebih eurytermik daripada akuatik.

Dalam persekitaran tanah-udara, keadaan hidup adalah rumit oleh kewujudan perubahan cuaca. Cuaca ialah keadaan atmosfera yang sentiasa berubah-ubah berhampiran permukaan bumi, sehingga kira-kira 20 km (sempadan troposfera). Kebolehubahan cuaca ditunjukkan dalam variasi berterusan gabungan faktor persekitaran seperti suhu dan kelembapan udara, kekeruhan, pemendakan, kekuatan dan arah angin, dsb. (Gamb. 32).

nasi. 32.

Bersama-sama dengan penggantian biasa mereka dalam kitaran tahunan, perubahan cuaca dicirikan oleh turun naik tidak berkala, yang secara ketara merumitkan keadaan untuk kewujudan organisma darat. Pada rajah. 33, dengan menggunakan contoh ulat rama-rama Carpocapsa pomonella, pergantungan kematian pada suhu dan kelembapan relatif ditunjukkan.

nasi. 33.

Ia berikutan bahawa lengkung mortaliti yang sama adalah sepusat dan zon optimum dihadkan oleh kelembapan relatif 55 dan 95% dan suhu 21 dan 28°C.

Cahaya, suhu, dan kelembapan udara dalam tumbuhan biasanya tidak menentukan maksimum, tetapi tahap purata pembukaan stomata, kerana kebetulan semua keadaan yang kondusif untuk pembukaannya jarang berlaku.

Rejim cuaca jangka panjang mencirikan iklim kawasan tersebut. Konsep iklim merangkumi bukan sahaja nilai purata fenomena meteorologi, tetapi juga variasi tahunan dan harian mereka, sisihan daripadanya, dan kekerapannya. Iklim ditentukan oleh keadaan geografi kawasan tersebut.

Faktor iklim utama ialah suhu dan kelembapan, diukur dengan jumlah pemendakan dan ketepuan udara dengan wap air. Oleh itu, di negara-negara yang jauh dari laut, terdapat peralihan beransur-ansur dari iklim lembap melalui zon pertengahan separa gersang dengan tempoh kering sekali-sekala atau berkala ke wilayah gersang, yang dicirikan oleh kemarau yang berpanjangan, tanah dan salinisasi air (Gamb. 34).

nasi. 34.

Catatan: di mana lengkung kerpasan melintasi garisan sejatan menaik, terdapat sempadan antara iklim lembap (kiri) dan gersang (kanan). Hitam menunjukkan ufuk humus, penetasan menunjukkan ufuk iluvial.

Setiap habitat dicirikan oleh iklim ekologi tertentu, iaitu, iklim lapisan permukaan udara, atau eklimat.

Tumbuhan mempunyai pengaruh yang besar terhadap faktor iklim. Jadi, di bawah kanopi hutan, kelembapan udara sentiasa lebih tinggi, dan turun naik suhu kurang daripada di glades. Rejim cahaya tempat-tempat ini juga berbeza. Dalam persatuan tumbuhan yang berbeza, rejim cahaya, suhu, kelembapan mereka sendiri terbentuk, iaitu sejenis fitoklimat.

Data ekoklimat atau fitoklimat tidak selalu mencukupi untuk mencirikan sepenuhnya keadaan iklim habitat tertentu. Unsur-unsur tempatan persekitaran (pelepasan, pendedahan, tumbuh-tumbuhan, dll.) sangat kerap mengubah rejim cahaya, suhu, kelembapan, dan pergerakan udara di kawasan tertentu sedemikian rupa sehingga ia boleh berbeza dengan ketara daripada keadaan iklim kawasan itu. . Pengubahsuaian iklim tempatan yang terbentuk dalam lapisan udara permukaan dipanggil iklim mikro. Sebagai contoh, keadaan hidup di sekeliling larva serangga yang hidup di bawah kulit pokok adalah berbeza daripada di hutan tempat pokok ini tumbuh. Suhu bahagian selatan batang boleh 10-15°C lebih tinggi daripada suhu bahagian utaranya. Lubang yang didiami oleh haiwan, lubang pokok, gua mempunyai iklim mikro yang stabil. Tiada perbezaan yang jelas antara iklim ekolima dan iklim mikro. Adalah dipercayai bahawa iklim adalah iklim kawasan besar, dan iklim mikro adalah iklim kawasan kecil individu. Iklim mikro mempunyai kesan ke atas organisma hidup wilayah tertentu, kawasan (Rajah 35).

nasi. 3

di atas - cerun pendedahan selatan yang dipanaskan dengan baik;

di bawah - bahagian mendatar plakor (komposisi floristik adalah sama dalam kedua-dua bahagian)

Kehadiran dalam satu lokaliti banyak iklim mikro memastikan kewujudan bersama spesies dengan keperluan berbeza untuk persekitaran luaran.

Zon dan zon geografi. Taburan organisma hidup di Bumi berkait rapat dengan zon dan zon geografi. Tali pinggang mempunyai mogok latitudinal, yang, tentu saja, disebabkan terutamanya oleh halangan sinaran dan sifat peredaran atmosfera. Di permukaan dunia, 13 zon geografi dibezakan, yang diedarkan di benua dan lautan (Rajah 36).

nasi. 36.

Ini adalah seperti arktik, antartika, subartik, subantartik, utara dan selatan sederhana, utara dan selatan subartik, utara dan selatan tropika, utara dan selatan subequatorial dan khatulistiwa. Di dalam tali pinggang memperuntukkan kawasan geografi, di mana, bersama-sama dengan keadaan sinaran, kelembapan permukaan bumi dan nisbah haba dan ciri lembapan zon tertentu diambil kira. Berbeza dengan lautan, di mana bekalan lembapan lengkap, di benua, nisbah haba dan lembapan boleh mempunyai perbezaan yang ketara. Dari sini, zon geografi meluas ke benua dan lautan, dan zon geografi - hanya ke benua. Membezakan latitudinal dan meridial atau zon semula jadi longitud. Yang pertama membentang dari barat ke timur, yang kedua dari utara ke selatan. Secara longitudinal, zon latitudin dibahagikan kepada subzon, dan dalam latitud wilayah.

Pengasas doktrin pengezonan semula jadi ialah V. V. Dokuchaev (1846-1903), yang menyokong pengezonan sebagai undang-undang alam sejagat. Semua fenomena dalam biosfera tertakluk kepada undang-undang ini. Sebab utama pengezonan adalah bentuk Bumi dan kedudukannya berbanding matahari. Pengagihan haba di Bumi, sebagai tambahan kepada latitud, dipengaruhi oleh sifat pelepasan dan ketinggian rupa bumi di atas paras laut, nisbah tanah dan laut, arus laut, dll.

Selepas itu, asas sinaran untuk pembentukan pengezonan dunia telah dibangunkan oleh A. A. Grigoriev dan M. I. Budyko. Untuk mewujudkan ciri kuantitatif nisbah haba dan lembapan untuk pelbagai zon geografi, mereka menentukan beberapa pekali. Nisbah haba dan lembapan dinyatakan sebagai nisbah keseimbangan sinaran permukaan kepada haba pendam penyejatan dan jumlah pemendakan (indeks sinaran kekeringan). Satu undang-undang telah ditubuhkan, dipanggil undang-undang pengezonan geografi berkala (A. A. Grigorieva - M. I. Budyko), yang menyatakan, bahawa dengan perubahan zon geografi, geografi yang serupa(landskap, semula jadi) zon dan beberapa sifat amnya diulang secara berkala.

Setiap zon terhad kepada julat nilai-penunjuk tertentu: sifat istimewa proses geomorfologi, jenis iklim khas, tumbuh-tumbuhan, tanah dan hidupan liar. Di wilayah bekas USSR, zon geografi berikut dicatatkan: ais, tundra, hutan-tundra, taiga, hutan campuran. Dataran Rusia, hutan campuran monsun di Timur Jauh, hutan-padang rumput, padang rumput, separuh padang pasir, padang pasir zon sederhana, padang pasir zon subtropika, Mediterranean dan subtropika lembap.

Salah satu syarat penting untuk kebolehubahan organisma dan taburan zonnya di bumi ialah kebolehubahan komposisi kimia persekitaran. Dalam hal ini, pengajaran A.P. Vinogradov tentang wilayah biogeokimia, yang ditentukan oleh zonaliti komposisi kimia tanah, serta zon iklim, fitogeografi, dan geokimia biosfera. Wilayah biogeokimia ialah kawasan di permukaan Bumi yang berbeza dalam kandungan (dalam tanah, perairan, dll.) sebatian kimia yang dikaitkan dengan tindak balas biologi tertentu daripada flora dan fauna tempatan.

Bersama zonaliti mendatar, persekitaran daratan jelas menunjukkan gaji besar atau menegak penerangan.

Tumbuhan di negara pergunungan lebih kaya daripada di dataran bersebelahan, dan dicirikan oleh peningkatan pengedaran bentuk endemik. Jadi, menurut O. E. Agakhanyants (1986), flora Caucasus merangkumi 6350 spesies, di mana 25% adalah endemik. Flora pergunungan Asia Tengah dianggarkan berjumlah 5,500 spesies, di mana 25-30% adalah endemik, manakala di dataran bersebelahan padang pasir selatan terdapat 200 spesies tumbuhan.

Apabila mendaki gunung, perubahan zon yang sama diulang seperti dari khatulistiwa ke kutub. Gurun biasanya terletak di kaki, kemudian padang rumput, hutan berdaun lebar, hutan konifer, tundra dan, akhirnya, ais. Namun, masih tiada analogi yang lengkap. Apabila mendaki gunung, suhu udara menurun (purata kecerunan suhu udara ialah 0.6 ° C setiap 100 m), penyejatan berkurangan, sinaran ultraungu, pencahayaan, dan lain-lain meningkat. Semua ini menjadikan tumbuhan menyesuaikan diri dengan bahaya kering atau basah. Bentuk hidupan berbentuk kusyen, saka, yang telah membangunkan penyesuaian kepada sinaran ultraungu yang kuat dan penurunan transpirasi, mendominasi di kalangan tumbuhan di sini.

Fauna di kawasan pergunungan tinggi juga adalah pelik. Tekanan udara yang berkurangan, sinaran suria yang ketara, turun naik mendadak dalam suhu siang dan malam, perubahan kelembapan udara dengan ketinggian menyumbang kepada pembangunan penyesuaian fisiologi khusus organisma haiwan gunung. Sebagai contoh, pada haiwan, jumlah relatif jantung meningkat, kandungan hemoglobin dalam darah meningkat, yang membolehkan penyerapan oksigen yang lebih intensif dari udara. Tanah berbatu menyukarkan atau hampir tidak termasuk aktiviti menggali haiwan. Banyak haiwan kecil (tikus kecil, pikas, cicak, dll.) mencari perlindungan di celah-celah batu dan gua. Burung gunung dicirikan oleh ayam belanda gunung (ulars), burung kutilang gunung, burung lark, burung besar - burung nasar berjanggut, burung nasar, condor. Mamalia besar di pergunungan ialah domba jantan, kambing (termasuk kambing salji), chamois, yaks, dll. Pemangsa diwakili oleh spesies seperti serigala, musang, beruang, lynx, harimau salju (irbis), dll.

Persekitaran udara tanah (Gamb. 7.2). Nama medium ini membuktikan kepelbagaiannya. Sebahagian daripada penduduknya hanya disesuaikan dengan pergerakan darat - mereka merangkak, berlari, melompat, memanjat, bersandar di permukaan bumi atau pada tumbuhan. Haiwan lain juga boleh bergerak di udara - terbang. Oleh itu, organ pergerakan penduduk persekitaran tanah-udara adalah pelbagai. Sudah bergerak di atas tanah terima kasih kepada kerja otot badan, harimau kumbang, seekor kuda, seekor monyet menggunakan keempat-empat anggota badan untuk ini, seekor labah-labah - lapan, dan seekor burung merpati dan seekor helang - hanya dua yang belakang. Mereka mempunyai kaki depan - sayap - disesuaikan untuk penerbangan.

Haiwan darat dilindungi daripada kekeringan oleh integumen padat badan: penutup chitinous pada serangga, sisik dalam cicak, cengkerang dalam moluska darat, kulit pada mamalia. Organ pernafasan haiwan darat tersembunyi di dalam badan, yang menghalang air daripada menyejat melalui permukaan nipisnya. bahan dari tapak

Haiwan darat di latitud sederhana terpaksa menyesuaikan diri dengan turun naik suhu yang ketara. Mereka melarikan diri dari panas dalam liang, di bawah naungan pokok. Mamalia menyejukkan badan mereka dengan menyejat air melalui epitelium mulut (anjing) atau berpeluh (manusia). Dengan pendekatan cuaca sejuk, bulu haiwan menebal, mereka mengumpul rizab lemak di bawah kulit. Pada musim sejuk, sesetengah daripada mereka, seperti marmot dan landak, berhibernasi, yang membantu mereka bertahan dalam kekurangan makanan. Melarikan diri dari kelaparan musim sejuk, beberapa burung (bangau, burung jalak) terbang ke iklim yang lebih panas.

Pada halaman ini, bahan mengenai topik:

• Abstrak habitat udara tanah

• Haiwan darat udara, penerangan

• Foto haiwan udara darat

• Tanki dalam talian udara dan penduduk darat

• Haiwan habitat udara tanah di Udmurtia

Soalan tentang item ini:

4.1. Habitat akuatik. Kekhususan penyesuaian hidrobion

Air sebagai habitat mempunyai beberapa sifat khusus, seperti ketumpatan tinggi, penurunan tekanan yang kuat, kandungan oksigen yang agak rendah, penyerapan cahaya matahari yang kuat, dll. Takungan dan bahagian masing-masing berbeza, di samping itu, dalam rejim garam, kelajuan pergerakan mendatar (arus), kandungan zarah terampai. Untuk kehidupan organisma bentik, sifat tanah, cara penguraian sisa organik, dan lain-lain adalah penting. Oleh itu, bersama dengan penyesuaian kepada sifat umum persekitaran akuatik, penduduknya juga mesti disesuaikan dengan pelbagai keadaan tertentu. . Penduduk persekitaran akuatik menerima nama biasa dalam ekologi hidrobion. Mereka mendiami lautan, perairan benua dan air bawah tanah. Dalam mana-mana takungan, zon boleh dibezakan mengikut keadaan.

4.1.1. Zon ekologi Lautan Dunia

Di lautan dan laut konstituennya, dua kawasan ekologi dibezakan terutamanya: tiang air - pelagial dan bahagian bawah benthal (Gamb. 38). Bergantung pada kedalaman, benthal dibahagikan kepada sublittoral zon - kawasan penurunan licin di tanah hingga kedalaman kira-kira 200 m, bathyal– kawasan cerun curam dan zon abyssal– kawasan dasar lautan dengan kedalaman purata 3–6 km. Malah kawasan yang lebih dalam dari benthal, sepadan dengan lekukan dasar lautan, dipanggil ultraabyssal. Pinggir pantai yang ditenggelami air pasang dipanggil litoral. Di atas paras air pasang, bahagian pantai yang dibasahi oleh percikan ombak dipanggil supralittoral.

nasi. 38. Zon ekologi Lautan Dunia

Adalah wajar bahawa, sebagai contoh, penduduk sublittoral hidup dalam keadaan tekanan yang agak rendah, cahaya matahari siang hari, dan selalunya perubahan suhu yang agak ketara. Penduduk kedalaman abyssal dan ultra-abyssal wujud dalam kegelapan, pada suhu malar dan tekanan yang dahsyat beberapa ratus, dan kadang-kadang kira-kira seribu atmosfera. Oleh itu, hanya petunjuk zon Bentali yang didiami oleh satu atau spesies organisma lain sudah menunjukkan sifat ekologi am yang sepatutnya ada. Seluruh penduduk dasar lautan dinamakan benthos.

Organisma yang hidup dalam ruang air, atau pelagial, adalah pelagos. Pelagial juga dibahagikan kepada zon menegak yang sepadan dengan kedalaman zon benthal: epipelagial, bathypelagial, abyssopelagial. Sempadan bawah zon epipelagik (tidak lebih daripada 200 m) ditentukan oleh penembusan cahaya matahari dalam jumlah yang mencukupi untuk fotosintesis. Tumbuhan fotosintetik tidak boleh wujud lebih dalam daripada zon ini. Hanya mikroorganisma dan haiwan yang hidup di dalam bathyal senja dan kedalaman abyssal yang gelap. Zon ekologi yang berbeza juga dibezakan dalam semua jenis badan air lain: tasik, paya, kolam, sungai, dll. Pelbagai hidrobion yang telah menguasai semua habitat ini sangat besar.

4.1.2. Sifat asas persekitaran akuatik

Ketumpatan air adalah faktor yang menentukan keadaan pergerakan organisma akuatik dan tekanan pada kedalaman yang berbeza. Untuk air suling, ketumpatan ialah 1 g/cm3 pada 4°C. Ketumpatan air semula jadi yang mengandungi garam terlarut mungkin lebih tinggi, sehingga 1.35 g/cm 3 . Tekanan meningkat dengan kedalaman kira-kira 1 10 5 Pa (1 atm) untuk setiap 10 m secara purata.

Disebabkan oleh kecerunan tekanan yang tajam dalam badan air, hidrobion biasanya lebih eurybatik daripada organisma darat. Sesetengah spesies, diedarkan pada kedalaman yang berbeza, menanggung tekanan dari beberapa hingga ratusan atmosfera. Sebagai contoh, holothurian genus Elpidia dan cacing Priapulus caudatus mendiami dari zon pantai ke ultraabyssal. Malah penghuni air tawar, seperti kasut ciliates, suvoyi, kumbang renang, dsb., tahan sehingga 6 10 7 Pa (600 atm) dalam eksperimen.

Walau bagaimanapun, kebanyakan penduduk laut dan lautan adalah agak dinding ke dinding dan terhad kepada kedalaman tertentu. Stenobatnost paling kerap merupakan ciri spesies cetek dan laut dalam. Hanya litoral yang didiami oleh cacing annelid Arenicola, moluska moluska (Patella). Banyak ikan, contohnya dari kumpulan ikan pemancing, cephalopod, krustasea, pogonophores, bintang laut, dsb., hanya ditemui pada kedalaman yang besar pada tekanan sekurang-kurangnya 4 10 7–5 10 7 Pa (400–500 atm).

Ketumpatan air memungkinkan untuk bersandar padanya, yang sangat penting untuk bentuk bukan rangka. Ketumpatan medium berfungsi sebagai syarat untuk melambung tinggi di dalam air, dan banyak hidrobion disesuaikan dengan tepat kepada cara hidup ini. Organisma terampai yang berlegar di dalam air digabungkan menjadi kumpulan hidrobion ekologi khas - plankton ("planktos" - melonjak).

nasi. 39. Peningkatan permukaan relatif badan dalam organisma planktonik (menurut S. A. Zernov, 1949):

A - bentuk berbentuk batang:

1 – diatom Synedra;

2 – cyanobacterium Aphanizomenon;

3 – alga peridinean Amphisolenia;

4 - Euglena acus;

5 – cephalopod Doratopsis vermicularis;

6 – copepod Setella;

7 – larva Porcellana (Decapoda)

B - bentuk yang dibedah:

1 – moluska Glaucus atlanticus;

2 – cacing Tomopetris euchaeta;

3 – Larva udang karang Palinurus;

4 – larva monkfish Lophius;

5 – copepod Calocalanus pavo

Plankton termasuk alga unisel dan kolonial, protozoa, obor-obor, siphonophores, ctenophores, moluska bersayap dan keeled, pelbagai krustasea kecil, larva haiwan bawah, telur dan anak ikan, dan banyak lagi (Rajah 39). Organisma planktonik mempunyai banyak penyesuaian serupa yang meningkatkan daya apungan dan menghalangnya daripada tenggelam ke dasar. Penyesuaian ini termasuk: 1) peningkatan umum dalam permukaan relatif badan disebabkan oleh pengurangan saiz, kerataan, pemanjangan, perkembangan banyak ketumbuhan atau bulu, yang meningkatkan geseran terhadap air; 2) penurunan ketumpatan disebabkan oleh pengurangan rangka, pengumpulan lemak dalam badan, gelembung gas, dll. Dalam diatom, bahan rizab tidak disimpan dalam bentuk kanji berat, tetapi dalam bentuk titisan lemak. Cahaya malam Noctiluca dibezakan oleh banyaknya vakuol gas dan titisan lemak dalam sel sehingga sitoplasma di dalamnya kelihatan seperti helai yang bergabung hanya di sekitar nukleus. Siphonophores, beberapa obor-obor, gastropod planktonik, dan lain-lain juga mempunyai ruang udara.

Rumpai laut (fitoplankton) berlegar secara pasif di dalam air, manakala kebanyakan haiwan planktonik mampu berenang aktif, tetapi pada tahap yang terhad. Organisma planktonik tidak dapat mengatasi arus dan diangkut oleh mereka dalam jarak yang jauh. pelbagai jenis zooplankton bagaimanapun, mereka mampu melakukan migrasi menegak dalam lajur air selama berpuluh-puluh dan ratusan meter, kedua-duanya disebabkan oleh pergerakan aktif dan dengan mengawal daya apungan badan mereka. Jenis plankton yang istimewa ialah kumpulan ekologi neuston ("nein" - untuk berenang) - penduduk filem permukaan air di sempadan dengan udara.

Ketumpatan dan kelikatan air sangat mempengaruhi kemungkinan berenang aktif. Haiwan yang mampu berenang pantas dan mengatasi daya arus digabungkan menjadi kumpulan ekologi. nekton ("nektos" - terapung). Wakil nekton adalah ikan, sotong, ikan lumba-lumba. Pergerakan pantas dalam lajur air hanya mungkin dengan kehadiran bentuk badan yang diperkemas dan otot yang sangat maju. Bentuk berbentuk torpedo dibangunkan oleh semua perenang yang baik, tanpa mengira gabungan sistematik mereka dan kaedah pergerakan di dalam air: reaktif, dengan membengkokkan badan, dengan bantuan anggota badan.

Mod oksigen. Dalam air tepu oksigen, kandungannya tidak melebihi 10 ml setiap 1 liter, iaitu 21 kali lebih rendah daripada di atmosfera. Oleh itu, syarat untuk respirasi hidrobion adalah lebih rumit. Oksigen memasuki air terutamanya disebabkan oleh aktiviti fotosintesis alga dan resapan dari udara. Oleh itu, lapisan atas lajur air, sebagai peraturan, lebih kaya dengan gas ini daripada yang lebih rendah. Dengan peningkatan suhu dan kemasinan air, kepekatan oksigen di dalamnya berkurangan. Dalam lapisan yang banyak dihuni oleh haiwan dan bakteria, kekurangan mendadak O 2 boleh dibuat kerana penggunaannya yang meningkat. Sebagai contoh, di Lautan Dunia, kedalaman yang kaya dengan kehidupan dari 50 hingga 1000 m dicirikan oleh kemerosotan tajam dalam pengudaraan - ia adalah 7-10 kali lebih rendah daripada di perairan permukaan yang didiami oleh fitoplankton. Berhampiran bahagian bawah badan air, keadaan boleh hampir dengan anaerobik.

Di kalangan penduduk akuatik terdapat banyak spesies yang boleh bertolak ansur dengan turun naik yang luas dalam kandungan oksigen di dalam air, sehingga hampir ketiadaannya. (euryoxybionts - "oxy" - oksigen, "biont" - penghuni). Ini termasuk, sebagai contoh, oligochaetes air tawar Tubifex tubifex, gastropod Viviparus viviparus. Antara ikan, karp, tench, crucian carp boleh menahan tepu air yang sangat rendah dengan oksigen. Walau bagaimanapun, beberapa jenis stenoxybiont – mereka boleh wujud hanya pada ketepuan air yang cukup tinggi dengan oksigen (trout pelangi, trout coklat, ikan kecil, cacing ciliary Planaria alpina, larva lalat, lalat batu, dll.). Banyak spesies boleh jatuh ke dalam keadaan tidak aktif dengan kekurangan oksigen - anoksibiosis - dan dengan itu mengalami tempoh yang tidak menguntungkan.

Pernafasan hidrobion dilakukan sama ada melalui permukaan badan, atau melalui organ khusus - insang, paru-paru, trakea. Dalam kes ini, penutup boleh berfungsi sebagai organ pernafasan tambahan. Sebagai contoh, ikan loach menggunakan secara purata sehingga 63% oksigen melalui kulit. Jika pertukaran gas berlaku melalui integumen badan, maka ia sangat nipis. Pernafasan juga dipermudahkan dengan meningkatkan permukaan. Ini dicapai dalam perjalanan evolusi spesies dengan pembentukan pelbagai hasil, perataan, pemanjangan, dan penurunan umum dalam saiz badan. Sesetengah spesies dengan kekurangan oksigen secara aktif mengubah saiz permukaan pernafasan. Cacing tubifex tubifex sangat memanjangkan badan; hidra dan anemon laut - sesungut; echinoderms - kaki ambulacral. Banyak haiwan yang tidak aktif dan tidak aktif memperbaharui air di sekelilingnya, sama ada dengan mencipta arus terarahnya, atau dengan pergerakan berayun yang menyumbang kepada pencampurannya. Untuk tujuan ini, moluska bivalve menggunakan silia yang melapisi dinding rongga mantel; krustasea - kerja kaki perut atau toraks. Lintah, larva nyamuk berdering (cacing darah), banyak oligochaetes menggoyangkan badan, bersandar keluar dari tanah.

Sesetengah spesies mempunyai gabungan respirasi air dan udara. Seperti lungfish, siphonophores discophant, banyak moluska pulmonari, krustasea Gammarus lacustris, dan lain-lain.Haiwan akuatik sekunder biasanya mengekalkan jenis pernafasan atmosfera sebagai lebih bertenaga dan oleh itu memerlukan sentuhan dengan udara, contohnya, pinniped, cetacea, kumbang air, jentik-jentik nyamuk, dsb.

Kekurangan oksigen dalam air kadangkala membawa kepada fenomena malapetaka - zamoram, disertai dengan kematian banyak hidrobion. musim sejuk membeku selalunya disebabkan oleh pembentukan ais di permukaan badan air dan penamatan hubungan dengan udara; musim panas- peningkatan suhu air dan penurunan keterlarutan oksigen akibatnya.

Kematian kerap ikan dan banyak invertebrata pada musim sejuk adalah tipikal, sebagai contoh, untuk bahagian bawah lembangan Sungai Ob, yang perairannya, yang mengalir dari ruang paya di Tanah Rendah Siberia Barat, sangat miskin dengan oksigen terlarut. Kadangkala zamora berlaku di laut.

Sebagai tambahan kepada kekurangan oksigen, kematian boleh disebabkan oleh peningkatan kepekatan gas toksik dalam air - metana, hidrogen sulfida, CO 2, dll, yang terbentuk akibat penguraian bahan organik di bahagian bawah takungan. .

Mod garam. Mengekalkan keseimbangan air hidrobionts mempunyai kekhususannya sendiri. Jika untuk haiwan dan tumbuhan darat adalah yang paling penting untuk menyediakan badan dengan air dalam keadaan kekurangannya, maka untuk hidrobion tidak kurang pentingnya untuk mengekalkan sejumlah air dalam badan apabila ia berlebihan di alam sekitar. Jumlah air yang berlebihan dalam sel membawa kepada perubahan dalam tekanan osmotik mereka dan pelanggaran fungsi penting yang paling penting.

Kebanyakan hidupan akuatik poikilomotik: tekanan osmotik dalam badan mereka bergantung kepada kemasinan air di sekelilingnya. Oleh itu, cara utama untuk organisma akuatik mengekalkan keseimbangan garam mereka adalah untuk mengelakkan habitat dengan kemasinan yang tidak sesuai. Bentuk air tawar tidak boleh wujud di laut, bentuk laut tidak bertolak ansur dengan penyahgaraman. Jika kemasinan air tertakluk kepada perubahan, haiwan bergerak mencari persekitaran yang baik. Sebagai contoh, semasa penyahgaraman lapisan permukaan laut selepas hujan lebat, radiolaria, krustasea laut Calanus dan lain-lain turun ke kedalaman 100 m. Vertebrata, udang karang yang lebih tinggi, serangga dan larva mereka yang hidup di dalam air tergolong dalam homoiosmotik spesies, mengekalkan tekanan osmosis berterusan dalam badan, tanpa mengira kepekatan garam di dalam air.

Dalam spesies air tawar, jus badan adalah hipertonik berbanding air di sekelilingnya. Mereka berada dalam bahaya menjadi terlalu banyak air melainkan pengambilannya dihalang atau lebihan air dikeluarkan dari badan. Dalam protozoa, ini dicapai dengan kerja vakuol perkumuhan, dalam organisma multiselular, dengan penyingkiran air melalui sistem perkumuhan. Sesetengah ciliates setiap 2–2.5 minit mengeluarkan sejumlah air yang sama dengan isipadu badan. Sel menghabiskan banyak tenaga untuk "mengepam keluar" air berlebihan. Dengan peningkatan kemasinan, kerja vakuol menjadi perlahan. Oleh itu, dalam kasut Paramecium, pada kemasinan air 2.5% o, vakuol berdenyut dengan selang 9 s, pada 5% o - 18 s, pada 7.5% o - 25 s. Pada kepekatan garam 17.5% o, vakuol berhenti bekerja, kerana perbezaan tekanan osmotik antara sel dan persekitaran luaran hilang.

Jika air adalah hipertonik berhubung dengan cecair badan hidrobion, mereka diancam dehidrasi akibat kehilangan osmotik. Perlindungan terhadap dehidrasi dicapai dengan meningkatkan kepekatan garam juga dalam badan hidrobion. Dehidrasi dihalang oleh organisma homoiosmotik yang tidak telap air - mamalia, ikan, udang karang yang lebih tinggi, serangga akuatik dan larvanya.

Banyak spesies poikilosmotik menjadi tidak aktif - animasi yang digantung akibat kekurangan air dalam badan dengan kemasinan yang semakin meningkat. Ini adalah ciri spesies yang hidup di kolam air laut dan di zon litoral: rotifera, flagellata, ciliates, beberapa krustasea, polychaetes Laut Hitam Nereis divesicolor, dll. Hibernasi garam- satu cara untuk bertahan dalam tempoh yang tidak menguntungkan dalam keadaan kemasinan air yang berubah-ubah.

sungguh euryhaline Tidak begitu banyak spesies yang boleh hidup dalam keadaan aktif dalam air tawar dan air masin di kalangan penduduk akuatik. Ini terutamanya spesies yang mendiami muara sungai, muara dan badan air payau yang lain.

Rejim suhu badan air lebih stabil daripada di darat. Ini disebabkan oleh sifat fizikal air, terutamanya kapasiti haba tentu yang tinggi, yang mana penerimaan atau pelepasan sejumlah besar haba tidak menyebabkan perubahan suhu yang terlalu tajam. Penyejatan air dari permukaan badan air, yang menggunakan kira-kira 2263.8 J/g, menghalang pemanasan melampau lapisan bawah, dan pembentukan ais, yang membebaskan haba pelakuran (333.48 J/g), melambatkan penyejukannya.

Amplitud turun naik suhu tahunan di lapisan atas lautan adalah tidak lebih daripada 10-15 °C, di badan air benua ia adalah 30-35 °C. Lapisan air dalam dicirikan oleh suhu malar. Di perairan khatulistiwa, suhu tahunan purata lapisan permukaan ialah +(26–27) °C, di perairan kutub kira-kira 0 °C dan lebih rendah. Di mata air tanah panas, suhu air boleh menghampiri +100 °C, dan dalam geyser bawah air pada tekanan tinggi di dasar lautan, suhu +380 °C telah direkodkan.

Oleh itu, dalam takungan terdapat pelbagai keadaan suhu yang agak ketara. Di antara lapisan atas air dengan turun naik suhu bermusim yang dinyatakan di dalamnya dan yang lebih rendah, di mana rejim terma adalah malar, terdapat zon lompat suhu, atau termoklin. Termoklin lebih ketara di laut panas, di mana perbezaan suhu antara perairan luar dan dalam adalah lebih besar.

Disebabkan oleh rejim suhu air yang lebih stabil di kalangan hidrobion, pada tahap yang lebih besar daripada di kalangan penduduk tanah, stenothermy adalah perkara biasa. Spesies eurythermal ditemui terutamanya di badan air benua cetek dan di pesisir laut latitud tinggi dan sederhana, di mana turun naik suhu harian dan bermusim adalah ketara.

Mod cahaya. Terdapat lebih sedikit cahaya di dalam air daripada di udara. Sebahagian daripada kejadian sinar di permukaan takungan dipantulkan ke udara. Pantulan lebih kuat semakin rendah kedudukan Matahari, jadi hari di bawah air lebih pendek daripada di darat. Sebagai contoh, hari musim panas berhampiran pulau Madeira pada kedalaman 30 m ialah 5 jam, dan pada kedalaman 40 m hanya 15 minit. Penurunan pesat dalam jumlah cahaya dengan kedalaman adalah disebabkan oleh penyerapan oleh air. Sinar dengan panjang gelombang yang berbeza diserap secara berbeza: yang merah hilang dekat dengan permukaan, manakala yang biru-hijau menembusi lebih dalam. Senja yang semakin dalam di lautan adalah pertama berwarna hijau, kemudian biru, biru dan biru-ungu, akhirnya memberi laluan kepada kegelapan yang berterusan. Sehubungan itu, alga hijau, coklat dan merah menggantikan satu sama lain dengan kedalaman, khusus dalam menangkap cahaya dengan panjang gelombang yang berbeza.

Warna haiwan berubah dengan kedalaman dengan cara yang sama. Penduduk zon litoral dan sublittoral mempunyai warna yang paling terang dan pelbagai. Banyak organisma yang mendalam, seperti gua, tidak mempunyai pigmen. Di zon senja, pewarnaan merah tersebar luas, yang merupakan pelengkap kepada cahaya biru-ungu di kedalaman ini. Sinaran warna tambahan paling banyak diserap oleh badan. Ini membolehkan haiwan itu bersembunyi daripada musuh, kerana warna merah mereka dalam sinar biru-ungu secara visual dilihat sebagai hitam. Warna merah adalah tipikal untuk haiwan seperti zon senja seperti siakap, karang merah, pelbagai krustasea, dll.

Dalam sesetengah spesies yang hidup berhampiran permukaan badan air, mata dibahagikan kepada dua bahagian dengan keupayaan berbeza untuk membiaskan sinar. Separuh mata melihat di udara, separuh lagi di dalam air. "bermata empat" sedemikian adalah ciri kumbang berputar, ikan Amerika Anableps tetraphthalmus, salah satu daripada spesies tropika blennies Dialommus fuscus. Ikan ini duduk dalam ceruk ketika air surut, mendedahkan sebahagian kepalanya daripada air (lihat Rajah 26).

Penyerapan cahaya adalah lebih kuat, lebih rendah ketelusan air, yang bergantung kepada bilangan zarah terampai di dalamnya.

Ketelusan dicirikan oleh kedalaman maksimum di mana cakera putih yang diturunkan khas dengan diameter kira-kira 20 cm (cakera Secchi) masih kelihatan. Perairan yang paling telus berada di Laut Sargasso: cakera kelihatan pada kedalaman 66.5 m Di Lautan Pasifik, cakera Secchi kelihatan sehingga 59 m, di Lautan Hindi - sehingga 50, di laut cetek - ke atas hingga 5-15 m Ketelusan sungai adalah purata 1–1 .5 m, dan di sungai yang paling berlumpur, sebagai contoh, di Asia Tengah Amu Darya dan Syr Darya, hanya beberapa sentimeter. Oleh itu, sempadan zon fotosintesis sangat berbeza dalam badan air yang berbeza. Di perairan yang paling jernih eufotik zon, atau zon fotosintesis, meluas hingga kedalaman tidak lebih daripada 200 m, senja, atau disfotik, zon ini menempati kedalaman sehingga 1000–1500 m, dan lebih dalam, dalam afotik zon, cahaya matahari tidak menembusi sama sekali.

Jumlah cahaya di lapisan atas badan air sangat berbeza bergantung pada latitud kawasan dan masa dalam setahun. Malam kutub yang panjang sangat mengehadkan masa yang tersedia untuk fotosintesis di lembangan Artik dan Antartika, dan litupan ais menyukarkan cahaya untuk mencapai semua badan air beku pada musim sejuk.

Di kedalaman lautan yang gelap, organisma menggunakan cahaya yang dipancarkan oleh makhluk hidup sebagai sumber maklumat visual. Cahaya organisma hidup dipanggil bioluminesensi. Spesies bercahaya ditemui dalam hampir semua kelas haiwan akuatik dari protozoa hingga ikan, serta dalam kalangan bakteria, tumbuhan bawah dan kulat. Bioluminescence nampaknya telah muncul semula beberapa kali dalam kumpulan yang berbeza pada peringkat evolusi yang berbeza.

Kimia bioluminesensi kini agak difahami dengan baik. Tindak balas yang digunakan untuk menghasilkan cahaya adalah pelbagai. Tetapi dalam semua kes, ini adalah pengoksidaan sebatian organik kompleks (luciferin) menggunakan pemangkin protein (luciferase). Luciferin dan luciferases mempunyai struktur yang berbeza dalam organisma yang berbeza. Semasa tindak balas, tenaga berlebihan molekul luciferin yang teruja dibebaskan dalam bentuk kuanta cahaya. Organisma hidup mengeluarkan cahaya dalam impuls, biasanya sebagai tindak balas kepada rangsangan yang datang dari persekitaran luaran.

Cahaya mungkin tidak memainkan peranan ekologi yang istimewa dalam kehidupan spesies, tetapi mungkin merupakan hasil sampingan daripada aktiviti penting sel, sebagai contoh, dalam bakteria atau tumbuhan bawah. Ia menerima kepentingan ekologi hanya pada haiwan dengan sistem saraf dan organ penglihatan yang cukup maju. Dalam kebanyakan spesies, organ bercahaya memperoleh struktur yang sangat kompleks dengan sistem pemantul dan kanta yang menguatkan sinaran (Rajah 40). Sebilangan ikan dan cephalopod, tidak dapat menghasilkan cahaya, menggunakan bakteria simbiotik yang membiak dalam organ khas haiwan ini.

nasi. 40. Organ bercahaya haiwan akuatik (menurut S. A. Zernov, 1949):

1 - pemancing laut dalam dengan lampu suluh di atas mulut bergigi;

2 - pengedaran organ bercahaya dalam ikan keluarga ini. Mystophidae;

3 - organ bercahaya ikan Argyropelecus affinis:

a - pigmen, b - reflektor, c - badan bercahaya, d - kanta

Bioluminescence mempunyai terutamanya nilai isyarat dalam kehidupan haiwan. Isyarat cahaya boleh digunakan untuk orientasi dalam kawanan, menarik individu yang berlainan jantina, memikat mangsa, untuk menutup atau mengalih perhatian. Kilatan cahaya boleh menjadi pertahanan terhadap pemangsa, membutakan atau mengelirukannya. Sebagai contoh, sotong laut dalam, melarikan diri daripada musuh, melepaskan awan rembesan bercahaya, manakala spesies yang hidup di perairan yang diterangi menggunakan cecair gelap untuk tujuan ini. Dalam sesetengah cacing bawah - polychaetes - organ bercahaya berkembang dengan tempoh pematangan produk pembiakan, dan betina bersinar lebih cerah, dan mata lebih berkembang pada lelaki. Dalam ikan laut dalam pemangsa dari urutan anglerfish, sinar pertama sirip punggung dialihkan ke rahang atas dan bertukar menjadi "batang" yang fleksibel, membawa pada akhirnya "umpan" seperti cacing - kelenjar yang dipenuhi dengan lendir. dengan bakteria bercahaya. Dengan mengawal aliran darah ke kelenjar dan oleh itu bekalan oksigen kepada bakteria, ikan boleh sewenang-wenangnya menyebabkan "umpan" bersinar, meniru pergerakan cacing dan memikat mangsa.

Dalam persekitaran daratan, bioluminesensi dibangunkan hanya dalam beberapa spesies, kebanyakannya dalam kumbang daripada keluarga kelip-kelip, yang menggunakan isyarat cahaya untuk menarik individu yang berlainan jantina pada waktu senja atau malam.

4.1.3. Beberapa penyesuaian khusus hidrobion

Cara-cara orientasi haiwan dalam persekitaran akuatik. Hidup dalam senja atau kegelapan yang berterusan sangat mengehadkan kemungkinan orientasi visual hidrobion. Sehubungan dengan pengecilan pantas sinaran cahaya di dalam air, walaupun pemilik organ penglihatan yang berkembang dengan baik mengorientasikan diri mereka dengan bantuan mereka hanya pada jarak dekat.

Bunyi bergerak lebih cepat di dalam air daripada di udara. Orientasi Bunyi umumnya lebih baik dibangunkan dalam organisma akuatik daripada visual. Sebilangan spesies menerima getaran frekuensi yang sangat rendah (infrasound), timbul apabila irama ombak berubah, dan turun lebih awal sebelum ribut dari lapisan permukaan ke lapisan yang lebih dalam (contohnya, obor-obor). Ramai penduduk badan air - mamalia, ikan, moluska, krustasea - membuat bunyi sendiri. Crustacea mencapai ini dengan menggosok bahagian badan yang berlainan antara satu sama lain; ikan - dengan bantuan pundi kencing berenang, gigi pharyngeal, rahang, sinar sirip dada dan dengan cara lain. Isyarat bunyi paling kerap digunakan untuk hubungan intraspesifik, contohnya, untuk orientasi dalam kawanan, menarik individu berlainan jantina, dsb., dan terutamanya dibangunkan pada penduduk perairan berlumpur dan kedalaman yang besar, hidup dalam kegelapan.

Sebilangan hidrobion mencari makanan dan mengemudi menggunakan ekolokasi– persepsi gelombang bunyi yang dipantulkan (cetacea). banyak menerima impuls elektrik yang dipantulkan menghasilkan pelepasan frekuensi yang berbeza semasa berenang. Kira-kira 300 spesies ikan diketahui mampu menjana elektrik dan menggunakannya untuk orientasi dan isyarat. Ikan gajah air tawar (Mormyrus kannume) menghantar sehingga 30 denyutan sesaat untuk mengesan invertebrata yang memangsa enap cemar cecair tanpa bantuan penglihatan. Kekerapan pelepasan dalam beberapa ikan laut mencapai 2000 impuls sesaat. Sebilangan ikan juga menggunakan medan elektrik untuk pertahanan dan serangan (pari elektrik, belut elektrik, dll.).

Untuk orientasi kedalaman persepsi tekanan hidrostatik. Ia dijalankan dengan bantuan statocysts, ruang gas dan organ lain.

Cara orientasi yang paling kuno, ciri semua haiwan akuatik, adalah persepsi kimia alam sekitar. Kemoreseptor bagi kebanyakan organisma akuatik adalah sangat sensitif. Dalam penghijrahan ribuan kilometer yang biasa bagi kebanyakan spesies ikan, mereka dipandu terutamanya oleh bau, mencari tempat bertelur atau memberi makan dengan ketepatan yang menakjubkan. Telah terbukti secara eksperimen, sebagai contoh, bahawa salmon, secara buatan kehilangan deria bau, tidak menemui muara sungai mereka, kembali bertelur, tetapi mereka tidak pernah tersilap jika mereka dapat merasakan bau. Kehalusan deria bau sangat hebat pada ikan yang membuat penghijrahan terutamanya jauh.

Spesifik penyesuaian kepada hidupan dalam mengeringkan takungan. Di Bumi, terdapat banyak takungan cetek sementara yang timbul selepas banjir sungai, hujan lebat, salji cair, dll. Dalam takungan ini, walaupun singkat kewujudannya, pelbagai organisma akuatik menetap.

Ciri-ciri biasa penghuni kolam yang mengeringkan adalah keupayaan untuk menghasilkan banyak anak dalam masa yang singkat dan bertahan lama tanpa air. Pada masa yang sama, wakil dari banyak spesies dikebumikan dalam kelodak, memasuki keadaan aktiviti penting yang berkurangan - hipobiosis. Beginilah tingkah laku perisai, cladoceran, planarian, cacing bulu rendah, moluska dan juga ikan - loach, protopterus Afrika dan lepidosiren lungfish Amerika Selatan. Banyak spesies kecil membentuk sista yang menahan kemarau, seperti bunga matahari, ciliates, rhizopod, sebilangan copepod, turbellarian, nematod dari genus Rhabditis. Yang lain mengalami tempoh yang tidak menguntungkan dalam peringkat telur yang sangat tahan. Akhirnya, sesetengah penduduk kecil badan air yang mengeringkan mempunyai keupayaan unik untuk mengeringkan kepada keadaan filem, dan apabila dilembapkan, menyambung pertumbuhan dan perkembangan. Keupayaan untuk bertolak ansur dengan dehidrasi lengkap badan ditemui dalam rotifera dari genera Callidina, Philodina, dll., tardigrades Macrobiotus, Echiniscus, nematod dari genera Tylenchus, Plectus, Cephalobus, dll. Haiwan ini mendiami takungan mikro dalam kusyen lumut dan lumut dan disesuaikan dengan perubahan mendadak dalam rejim kelembapan.

Penapisan sebagai sejenis makanan. Banyak organisma akuatik mempunyai sifat khas pemakanan - ini ialah pengayak atau pemendapan zarah asal organik terampai dalam air dan banyak organisma kecil (Rajah 41).

nasi. 41. Komposisi makanan planktonik ascidia dari Laut Barents (menurut S. A. Zernov, 1949)

Kaedah pemakanan ini, yang tidak memerlukan banyak tenaga untuk mencari mangsa, adalah ciri-ciri moluska laminabranch, echinoderms sessile, polychaetes, bryozoans, ascidians, crustacea planktonik, dll. (Rajah 42). Haiwan yang memberi makan penapis memainkan peranan penting dalam rawatan biologi badan air. Kerang yang mendiami kawasan seluas 1 m 2 boleh memandu 150–280 m 3 air setiap hari melalui rongga mantel, memendakan zarah terampai. Daphnia air tawar, cyclops atau krustasea paling besar Calanus finmarchicus di lautan menapis sehingga 1.5 liter air setiap individu setiap hari. Zon litoral lautan, terutamanya yang kaya dengan pengumpulan organisma penapisan, berfungsi sebagai sistem pembersihan yang berkesan.

nasi. 42. Peranti penapisan hidrobion (menurut S. A. Zernov, 1949):

1 – Larva simulium midge pada batu (a) dan penyaringnya (b);

2 – kaki penapisan Diaphanosoma brachyurum krustasea;

3 – celah insang Phasullia ascidian;

4 – krustasea Bosmina dengan kandungan usus yang ditapis;

5 – arus makanan ciliates Bursaria

Sifat-sifat alam sekitar sebahagian besarnya menentukan cara penyesuaian penduduknya, cara hidup mereka dan cara menggunakan sumber, mewujudkan rantaian pergantungan sebab-akibat. Oleh itu, ketumpatan air yang tinggi memungkinkan kewujudan plankton, dan kehadiran organisma yang berlegar di dalam air adalah prasyarat untuk pembangunan jenis penapisan pemakanan, di mana gaya hidup haiwan yang tidak aktif juga mungkin. Akibatnya, mekanisme pemurnian diri yang berkuasa bagi badan air yang mempunyai kepentingan biosfera terbentuk. Ia melibatkan sejumlah besar hidrobion, kedua-dua bentik dan pelagik, daripada protozoa uniselular kepada vertebrata. Menurut pengiraan, semua air di tasik zon sederhana disalurkan melalui alat penapisan haiwan dari beberapa hingga puluhan kali semasa musim tanam, dan keseluruhan isipadu Lautan Dunia ditapis selama beberapa hari. Gangguan aktiviti penyuap penapis oleh pelbagai pengaruh antropogenik menimbulkan ancaman serius untuk mengekalkan kesucian air.

4.2. Persekitaran hidupan udara tanah

Persekitaran tanah-udara adalah yang paling sukar dari segi keadaan persekitaran. Kehidupan di darat memerlukan penyesuaian sedemikian yang hanya boleh dilakukan dengan tahap organisasi tumbuhan dan haiwan yang cukup tinggi.

4.2.1. Udara sebagai faktor ekologi untuk organisma darat

Ketumpatan udara yang rendah menentukan daya angkatnya yang rendah dan pertikaian yang boleh diabaikan. Penduduk persekitaran udara mesti mempunyai sistem sokongan mereka sendiri yang menyokong badan: tumbuhan - pelbagai tisu mekanikal, haiwan - pepejal atau, lebih jarang, rangka hidrostatik. Di samping itu, semua penduduk persekitaran udara berkait rapat dengan permukaan bumi, yang berfungsi sebagai lampiran dan sokongan. Kehidupan dalam penggantungan di udara adalah mustahil.

Benar, banyak mikroorganisma dan haiwan, spora, biji, buah-buahan dan debunga tumbuh-tumbuhan sentiasa ada di udara dan dibawa oleh arus udara (Rajah 43), banyak haiwan mampu terbang aktif, namun, dalam semua spesies ini, fungsi utama kitaran hidup mereka - pembiakan - dijalankan di permukaan bumi. Bagi kebanyakan mereka, berada di udara hanya dikaitkan dengan penempatan semula atau mencari mangsa.

nasi. 43. Taburan ketinggian arthropoda plankton udara (menurut Dajot, 1975)

Ketumpatan udara yang rendah menyebabkan rintangan yang rendah terhadap pergerakan. Oleh itu, banyak haiwan darat dalam perjalanan evolusi menggunakan faedah ekologi sifat persekitaran udara ini, memperoleh keupayaan untuk terbang. 75% daripada spesies semua haiwan darat mampu terbang aktif, terutamanya serangga dan burung, tetapi risalah juga ditemui dalam kalangan mamalia dan reptilia. Haiwan darat terbang terutamanya dengan bantuan usaha otot, tetapi ada juga yang boleh meluncur kerana arus udara.

Oleh kerana pergerakan udara, pergerakan menegak dan mendatar jisim udara yang wujud di lapisan bawah atmosfera, penerbangan pasif beberapa organisma adalah mungkin.

Anemofilia adalah cara tertua pendebungaan tumbuhan. Semua gimnosperma didebungakan oleh angin, dan di kalangan angiosperma, tumbuhan anemofil membentuk kira-kira 10% daripada semua spesies.

Anemophily diperhatikan dalam keluarga beech, birch, walnut, elm, rami, jelatang, casuarina, jerebu, sedge, bijirin, palma dan banyak lagi. Tumbuhan pendebungaan angin mempunyai beberapa penyesuaian yang meningkatkan sifat aerodinamik debunganya, serta ciri morfologi dan biologi yang memastikan kecekapan pendebungaan.

Kehidupan banyak tumbuhan bergantung sepenuhnya pada angin, dan penempatan semula dilakukan dengan bantuannya. Pergantungan berganda seperti itu diperhatikan dalam cemara, pain, poplar, birch, elm, abu, rumput kapas, cattail, saxaul, juzgun, dll.

Banyak spesies telah berkembang anemochory- mendap dengan bantuan arus udara. Anemochory adalah ciri spora, biji dan buah tumbuhan, sista protozoa, serangga kecil, labah-labah, dll. Organisma yang dibawa secara pasif oleh arus udara secara kolektif dipanggil aeroplankton dengan analogi dengan penghuni planktonik persekitaran akuatik. Penyesuaian khas untuk penerbangan pasif adalah saiz badan yang sangat kecil, peningkatan dalam kawasannya disebabkan oleh pertumbuhan, pembedahan yang kuat, permukaan relatif sayap yang besar, penggunaan sarang labah-labah, dsb. (Rajah 44). Benih anemochore dan buah tumbuhan juga mempunyai sama ada saiz yang sangat kecil (contohnya, biji orkid) atau pelbagai pelengkap berbentuk pterygoid dan payung terjun yang meningkatkan keupayaan mereka untuk merancang (Gamb. 45).

nasi. 44. Penyesuaian untuk pengangkutan bawaan udara dalam serangga:

1 – nyamuk Cardiocrepis brevirostris;

2 – midge hempedu Porrycordila sp.;

3 – Hymenoptera Anargus fuscus;

4 – Hermes Dreyfusia nordmannianae;

5 - larva rama-rama gipsi Lymantria dispar

nasi. 45. Penyesuaian untuk pengangkutan angin dalam buah-buahan dan benih tumbuhan:

1 – linden Tilia intermedia;

2 – Acer monspessulanum maple;

3 – birch Betula pendula;

4 – rumput kapas Eriophorum;

5 – dandelion Taraxacum officinale;

6 – cattail Typha scuttbeworhii

Dalam penempatan mikroorganisma, haiwan dan tumbuhan, peranan utama dimainkan oleh arus udara perolakan menegak dan angin lemah. Angin kencang, ribut dan taufan juga mempunyai kesan alam sekitar yang ketara terhadap organisma darat.

Ketumpatan udara yang rendah menyebabkan tekanan yang agak rendah di darat. Biasanya, ia bersamaan dengan 760 mm Hg. Seni. Apabila ketinggian meningkat, tekanan berkurangan. Pada ketinggian 5800 m, ia hanya separuh normal. Tekanan rendah mungkin mengehadkan taburan spesies di pergunungan. Bagi kebanyakan vertebrata, had atas kehidupan adalah kira-kira 6000 m. Penurunan tekanan memerlukan pengurangan bekalan oksigen dan dehidrasi haiwan akibat peningkatan kadar pernafasan. Lebih kurang sama adalah had kemajuan ke pergunungan tumbuhan yang lebih tinggi. Agak lebih tahan lasak ialah arthropod (springtail, hama, labah-labah) yang boleh ditemui di glasier di atas sempadan tumbuh-tumbuhan.

Secara umum, semua organisma darat adalah lebih stenobatik daripada akuatik, kerana turun naik biasa dalam tekanan dalam persekitaran mereka adalah pecahan daripada atmosfera, dan walaupun untuk burung yang naik ke ketinggian yang tinggi tidak melebihi 1/3 daripada yang biasa.

Komposisi gas udara. Selain sifat fizikal persekitaran udara, ciri kimianya amat penting untuk kewujudan organisma darat. Komposisi gas udara di lapisan permukaan atmosfera agak homogen dari segi kandungan komponen utama (nitrogen - 78.1%, oksigen - 21.0, argon - 0.9, karbon dioksida - 0.035% mengikut isipadu) kerana tingginya keupayaan meresap gas dan perolakan pencampuran berterusan dan arus angin. Walau bagaimanapun, pelbagai campuran zarah gas, titisan-cecair dan pepejal (habuk) memasuki atmosfera daripada sumber tempatan boleh menjadi kepentingan ekologi yang ketara.

Kandungan oksigen yang tinggi menyumbang kepada peningkatan metabolisme organisma darat berbanding dengan akuatik primer. Ia adalah dalam persekitaran daratan, berdasarkan kecekapan tinggi proses oksidatif dalam badan, homoiothermia haiwan timbul. Oksigen, kerana kandungannya yang sentiasa tinggi di udara, bukanlah faktor yang mengehadkan kehidupan di persekitaran daratan. Hanya di tempat-tempat, di bawah keadaan tertentu, defisit sementara dibuat, contohnya, dalam pengumpulan sisa tumbuhan yang mereput, stok bijirin, tepung, dll.

Kandungan karbon dioksida boleh berbeza-beza di kawasan tertentu lapisan permukaan udara dalam had yang agak ketara. Sebagai contoh, jika tiada angin di pusat bandar besar, kepekatannya meningkat sepuluh kali ganda. Perubahan harian yang kerap dalam kandungan karbon dioksida dalam lapisan permukaan yang berkaitan dengan irama fotosintesis tumbuhan. Bermusim adalah disebabkan oleh perubahan dalam keamatan respirasi organisma hidup, terutamanya populasi mikroskopik tanah. Peningkatan ketepuan udara dengan karbon dioksida berlaku di zon aktiviti gunung berapi, berhampiran mata air terma dan saluran keluar gas bawah tanah yang lain. Dalam kepekatan tinggi, karbon dioksida adalah toksik. Secara semula jadi, kepekatan sedemikian jarang berlaku.

Secara semula jadi, sumber utama karbon dioksida ialah respirasi tanah yang dipanggil. Mikroorganisma tanah dan haiwan bernafas dengan sangat intensif. Karbon dioksida meresap dari tanah ke atmosfera, terutamanya dengan kuat semasa hujan. Banyak daripadanya dipancarkan oleh tanah yang sederhana lembap, dipanaskan dengan baik, kaya dengan sisa organik. Sebagai contoh, tanah hutan beech mengeluarkan CO 2 dari 15 hingga 22 kg/ha sejam, dan tanah berpasir yang tidak dibaja hanya 2 kg/ha.

Dalam keadaan moden, aktiviti manusia dalam pembakaran bahan api fosil telah menjadi sumber kuat jumlah tambahan CO 2 yang memasuki atmosfera.

Nitrogen udara bagi kebanyakan penduduk persekitaran daratan adalah gas lengai, tetapi beberapa organisma prokariotik (bakteria nodul, Azotobacter, clostridia, alga biru-hijau, dll.) mempunyai keupayaan untuk mengikatnya dan melibatkannya dalam kitaran biologi.

nasi. 46. Lereng gunung dengan tumbuh-tumbuhan yang musnah akibat pelepasan sulfur dioksida daripada industri berdekatan

Kekotoran tempatan yang memasuki udara juga boleh menjejaskan organisma hidup dengan ketara. Ini terutama berlaku untuk bahan gas toksik - metana, sulfur oksida, karbon monoksida, nitrogen oksida, hidrogen sulfida, sebatian klorin, serta zarah habuk, jelaga, dll., mencemarkan udara di kawasan perindustrian. Sumber moden utama pencemaran kimia dan fizikal atmosfera adalah antropogenik: kerja pelbagai perusahaan perindustrian dan pengangkutan, hakisan tanah, dll. Sulfur oksida (SO 2), sebagai contoh, adalah toksik kepada tumbuhan walaupun dalam kepekatan dari satu lima puluh- perseribu hingga satu juta daripada isipadu udara. Di sekitar pusat perindustrian yang mencemarkan atmosfera dengan gas ini, hampir semua tumbuh-tumbuhan mati (Rajah 46). Sesetengah spesies tumbuhan sangat sensitif kepada SO 2 dan berfungsi sebagai penunjuk sensitif pengumpulannya di udara. Sebagai contoh, banyak lichen mati walaupun dengan kesan sulfur oksida di atmosfera sekitarnya. Kehadiran mereka di dalam hutan di sekitar bandar-bandar besar membuktikan kesucian udara yang tinggi. Rintangan tumbuhan terhadap kekotoran di udara diambil kira semasa memilih spesies untuk penempatan landskap. Sensitif kepada asap, contohnya, cemara dan pain, maple, linden, birch. Yang paling tahan ialah thuja, poplar Kanada, maple Amerika, tua dan beberapa yang lain.

4.2.2. Tanah dan pelepasan. Cuaca dan ciri iklim persekitaran tanah-udara

Faktor persekitaran edafik. Sifat tanah dan rupa bumi juga mempengaruhi keadaan hidup organisma darat, terutamanya tumbuhan. Sifat-sifat permukaan bumi yang memberi kesan ekologi kepada penduduknya disatukan dengan nama tersebut faktor persekitaran edafik (dari bahasa Yunani "edafos" - asas, tanah).

Sifat sistem akar tumbuhan bergantung kepada rejim hidroterma, pengudaraan, komposisi, komposisi dan struktur tanah. Sebagai contoh, sistem akar spesies pokok (birch, larch) di kawasan dengan permafrost terletak pada kedalaman cetek dan tersebar luas. Di mana tiada permafrost, sistem akar tumbuhan yang sama kurang tersebar dan menembusi lebih dalam. Dalam banyak tumbuhan padang rumput, akar boleh mendapat air dari kedalaman yang besar, sementara pada masa yang sama mereka mempunyai banyak akar permukaan di ufuk tanah humus, dari mana tumbuhan menyerap nutrien mineral. Pada tanah berair, berudara buruk di bakau, banyak spesies mempunyai akar pernafasan khas - pneumatophores.

Sebilangan kumpulan tumbuhan ekologi boleh dibezakan berhubung dengan sifat tanah yang berbeza.

Jadi, mengikut tindak balas kepada keasidan tanah, mereka membezakan: 1) asidofilik spesies - tumbuh di tanah berasid dengan pH kurang daripada 6.7 (tumbuhan rawa sphagnum, belous); 2) neutrofilik - tertarik kepada tanah dengan pH 6.7–7.0 (kebanyakan tumbuhan yang ditanam); 3) basiphilic- tumbuh pada pH lebih daripada 7.0 (mordovnik, anemone hutan); empat) acuh tak acuh - boleh tumbuh di tanah dengan nilai pH yang berbeza (lily of the valley, sheep fescue).

Berkaitan dengan komposisi kasar tanah, terdapat: 1) oligotropik kandungan tumbuhan dengan sedikit unsur abu (scotch pain); 2) eutrofik, mereka yang memerlukan sejumlah besar unsur abu (oak, rumpai kambing biasa, elang saka); 3) mesotropik, memerlukan jumlah sederhana unsur abu (spruce).

Nitrofil- tumbuhan yang lebih suka tanah yang kaya dengan nitrogen (jelatang dioecious).

Tumbuhan tanah masin membentuk satu kumpulan halophytes(soleros, sarsazan, kokpek).

Sesetengah spesies tumbuhan terhad kepada substrat yang berbeza: petrofit tumbuh di tanah berbatu, dan psammophytes mendiami pasir yang gembur.

Bentuk muka bumi dan sifat tanah mempengaruhi spesifik pergerakan haiwan. Contohnya, ungulates, burung unta, bustard yang tinggal di kawasan lapang memerlukan tanah yang kukuh untuk meningkatkan daya tolakan apabila berlari dengan pantas. Dalam cicak yang hidup di atas pasir yang gembur, jari-jarinya bersempadan dengan pinggir sisik tanduk, yang meningkatkan permukaan sokongan (Rajah 47). Bagi penduduk daratan yang menggali lubang, tanah yang padat tidak sesuai. Sifat tanah dalam beberapa kes mempengaruhi pengedaran haiwan darat yang menggali lubang, menggali ke dalam tanah untuk melepaskan haba atau pemangsa, atau bertelur di dalam tanah, dsb.

nasi. 47. Tokek kaki kipas - penduduk pasir Sahara: A - tokek kaki kipas; B - kaki tokek

ciri cuaca. Keadaan hidup di persekitaran udara tanah adalah rumit, di samping itu, perubahan cuaca. Cuaca - ini adalah keadaan atmosfera yang sentiasa berubah berhampiran permukaan bumi sehingga ketinggian kira-kira 20 km (sempadan troposfera). Kebolehubahan cuaca dimanifestasikan dalam variasi yang berterusan dalam gabungan faktor persekitaran seperti suhu dan kelembapan udara, kekeruhan, hujan, kekuatan dan arah angin, dsb. Perubahan cuaca, bersama-sama dengan silih berganti mereka dalam kitaran tahunan, dicirikan oleh bukan- turun naik berkala, yang secara ketara merumitkan keadaan untuk kewujudan organisma darat. Cuaca menjejaskan kehidupan penduduk akuatik pada tahap yang lebih rendah dan hanya pada populasi lapisan permukaan.

Iklim kawasan tersebut. Rejim cuaca jangka panjang mencirikan iklim kawasan tersebut. Konsep iklim merangkumi bukan sahaja nilai purata fenomena meteorologi, tetapi juga kursus tahunan dan harian mereka, penyimpangan daripadanya dan kekerapannya. Iklim ditentukan oleh keadaan geografi kawasan tersebut.

Kepelbagaian zon iklim adalah rumit oleh tindakan angin monsun, pengedaran siklon dan antisiklon, pengaruh banjaran gunung terhadap pergerakan jisim udara, tahap jarak dari lautan (kontinental), dan banyak faktor tempatan yang lain. Di pergunungan, terdapat zonaliti iklim, dalam banyak hal serupa dengan perubahan zon dari latitud rendah ke latitud tinggi. Semua ini mewujudkan kepelbagaian keadaan hidup yang luar biasa di darat.

Bagi kebanyakan organisma darat, terutamanya yang kecil, bukan iklim kawasan yang penting, tetapi keadaan habitat terdekat mereka. Selalunya, unsur-unsur tempatan persekitaran (pelepasan, pendedahan, tumbuh-tumbuhan, dll.) di kawasan tertentu mengubah rejim suhu, kelembapan, cahaya, pergerakan udara sedemikian rupa sehingga ia berbeza dengan ketara daripada keadaan iklim kawasan itu. Pengubahsuaian iklim tempatan sedemikian yang terbentuk dalam lapisan udara permukaan dipanggil iklim mikro. Di setiap zon, iklim mikro sangat pelbagai. Adalah mungkin untuk memilih iklim mikro kawasan kecil yang sewenang-wenangnya. Sebagai contoh, mod khas dicipta dalam mahkota bunga, yang digunakan oleh serangga yang tinggal di sana. Perbezaan suhu, kelembapan udara dan kekuatan angin diketahui secara meluas di kawasan lapang dan di dalam hutan, di rumput dan di kawasan tanah kosong, di lereng pendedahan utara dan selatan, dsb. Iklim mikro yang stabil khas berlaku di liang, sarang, lubang , gua dan tempat tertutup lain.

kerpasan. Selain menyediakan air dan mencipta rizab lembapan, mereka boleh memainkan peranan ekologi yang lain. Oleh itu, hujan lebat atau hujan batu kadangkala mempunyai kesan mekanikal pada tumbuhan atau haiwan.

Peranan ekologi litupan salji sangat pelbagai. Turun naik suhu harian menembusi ketebalan salji hanya sehingga 25 cm; lebih dalam, suhu hampir tidak berubah. Pada fros -20-30 ° C, di bawah lapisan salji 30-40 cm, suhu hanya sedikit di bawah sifar. Penutup salji dalam melindungi tunas pembaharuan, melindungi bahagian hijau tumbuhan daripada beku; banyak spesies pergi di bawah salji tanpa menumpahkan dedaunan, contohnya, coklat kemerah-merahan berbulu, Veronica officinalis, kuku, dll.

nasi. 48. Skim kajian telemetrik rejim suhu grouse hazel yang terletak di dalam lubang salji (menurut A. V. Andreev, A. V. Krechmar, 1976)

Haiwan darat kecil juga menjalani gaya hidup aktif pada musim sejuk, meletakkan seluruh galeri laluan di bawah salji dan dalam ketebalannya. Bagi sebilangan spesies yang memakan tumbuh-tumbuhan bersalji, walaupun pembiakan musim sejuk adalah ciri, yang diperhatikan, sebagai contoh, dalam lemmings, kayu dan tikus tekak kuning, sejumlah vole, tikus air, dll. Burung Grouse - grouse hazel, belibis hitam, ayam hutan tundra - masuk ke dalam salji untuk malam (Rajah 48).

Penutup salji musim sejuk menghalang haiwan besar daripada mencari makanan. Banyak ungulates (rusa kutub, babi hutan, lembu kasturi) makan secara eksklusif pada tumbuh-tumbuhan bersalji pada musim sejuk, dan litupan salji dalam, dan terutamanya kerak keras pada permukaannya yang terdapat dalam ais, menghukum mereka kebuluran. Semasa pembiakan lembu nomad di Rusia pra-revolusi, bencana besar di kawasan selatan telah jut - kehilangan besar-besaran ternakan akibat hujan es, merampas makanan haiwan. Pergerakan di atas salji dalam yang longgar juga sukar untuk haiwan. Rubah, sebagai contoh, pada musim sejuk bersalji lebih suka kawasan di dalam hutan di bawah pokok cemara yang padat, di mana lapisan salji lebih nipis, dan hampir tidak keluar ke glades dan tepi terbuka. Kedalaman litupan salji boleh mengehadkan taburan geografi spesies. Sebagai contoh, rusa sejati tidak menembusi utara ke kawasan di mana ketebalan salji pada musim sejuk lebih daripada 40–50 cm.

Keputihan penutup salji membuka topeng haiwan gelap. Pemilihan penyamaran untuk dipadankan dengan warna latar belakang nampaknya memainkan peranan yang besar dalam berlakunya perubahan warna bermusim pada ayam hutan putih dan tundra, arnab gunung, cerpelai, musang dan musang kutub. Di Kepulauan Panglima, bersama dengan musang putih, terdapat banyak musang biru. Menurut pemerhatian ahli zoologi, yang kedua disimpan terutamanya berhampiran batu gelap dan jalur ombak tidak beku, manakala orang kulit putih lebih suka kawasan dengan litupan salji.

4.3. Tanah sebagai habitat

4.3.1. Ciri-ciri Tanah

Tanah ialah lapisan permukaan tanah yang longgar dan nipis yang bersentuhan dengan udara. Walaupun ketebalannya tidak ketara, cangkang Bumi ini memainkan peranan penting dalam penyebaran kehidupan. Tanah bukan sahaja badan pepejal, seperti kebanyakan batuan litosfera, tetapi sistem tiga fasa yang kompleks di mana zarah pepejal dikelilingi oleh udara dan air. Ia diserap dengan rongga yang dipenuhi dengan campuran gas dan larutan akueus, dan oleh itu keadaan yang sangat pelbagai terbentuk di dalamnya, yang sesuai untuk kehidupan banyak organisma mikro dan makro (Rajah 49). Di dalam tanah, turun naik suhu dilicinkan berbanding dengan lapisan permukaan udara, dan kehadiran air bawah tanah dan penembusan pemendakan mewujudkan rizab lembapan dan menyediakan rejim lembapan perantaraan antara persekitaran akuatik dan daratan. Tanah menumpukan rizab bahan organik dan mineral yang dibekalkan oleh tumbuh-tumbuhan mati dan mayat haiwan. Semua ini menentukan ketepuan tinggi tanah dengan kehidupan.

Sistem akar tumbuhan darat tertumpu di dalam tanah (Rajah 50).

nasi. 49. Laluan bawah tanah vole Brandt: A - pandangan atas; B - pandangan sisi

nasi. lima puluh. Penempatan akar dalam tanah chernozem steppe (menurut M. S. Shalyt, 1950)

Secara purata, terdapat lebih daripada 100 bilion sel protozoa, berjuta-juta rotifera dan tardigrade, berpuluh-puluh juta nematod, berpuluh-puluh dan ratusan ribu kutu dan springtails, beribu-ribu arthropoda lain, berpuluh-puluh ribu enchitreid, berpuluh-puluh dan beratus-ratus cacing tanah, moluska dan invertebrata lain setiap 1 m 2 lapisan tanah. Selain itu, 1 cm 2 tanah mengandungi puluhan dan ratusan juta bakteria, kulat mikroskopik, actinomycetes dan mikroorganisma lain. Dalam lapisan permukaan yang diterangi, ratusan ribu sel fotosintesis hijau, kuning-hijau, diatom dan alga biru-hijau hidup dalam setiap gram. Organisma hidup adalah ciri tanah sebagai komponen bukan hidup. Oleh itu, V. I. Vernadsky mengaitkan tanah dengan badan bio-lengai alam, menekankan ketepuannya dengan kehidupan dan hubungan yang tidak dapat dipisahkan dengannya.

Kepelbagaian keadaan dalam tanah paling ketara dalam arah menegak. Dengan kedalaman, beberapa faktor persekitaran yang paling penting yang mempengaruhi kehidupan penduduk tanah berubah secara mendadak. Pertama sekali, ini merujuk kepada struktur tanah. Tiga ufuk utama dibezakan di dalamnya, berbeza dalam sifat morfologi dan kimia: 1) ufuk terkumpul humus atas A, di mana bahan organik terkumpul dan berubah dan dari mana bahagian sebatian dibawa turun dengan air basuh; 2) ufuk pencerobohan, atau iluvium B, di mana bahan-bahan yang tercuci keluar dari atas mengendap dan berubah, dan 3) batu induk, atau ufuk C, yang bahannya berubah menjadi tanah.

Dalam setiap ufuk, lebih banyak lapisan pecahan dibezakan, yang juga sangat berbeza dalam sifat. Sebagai contoh, di zon sederhana di bawah hutan konifer atau campuran, ufuk TAPI terdiri daripada pad (A 0)- lapisan pengumpulan sisa tumbuhan yang longgar, lapisan humus berwarna gelap (A 1), di mana zarah asal organik bercampur dengan mineral, dan lapisan podzolik (A 2)- berwarna kelabu abu, di mana sebatian silikon mendominasi, dan semua bahan larut dibasuh ke dalam kedalaman profil tanah. Kedua-dua struktur dan kimia lapisan ini sangat berbeza, dan oleh itu akar tumbuhan dan penduduk tanah, bergerak hanya beberapa sentimeter ke atas atau ke bawah, jatuh ke dalam keadaan yang berbeza.

Saiz rongga antara zarah tanah, sesuai untuk didiami haiwan, biasanya berkurangan dengan cepat dengan kedalaman. Sebagai contoh, dalam tanah padang rumput, diameter purata rongga pada kedalaman 0-1 cm ialah 3 mm, 1-2 cm, 2 mm, dan pada kedalaman 2-3 cm, hanya 1 mm; liang tanah yang lebih dalam adalah lebih halus. Ketumpatan tanah juga berubah mengikut kedalaman. Lapisan yang paling longgar mengandungi bahan organik. Keliangan lapisan ini ditentukan oleh fakta bahawa bahan organik melekat bersama zarah mineral menjadi agregat yang lebih besar, isipadu rongga di antaranya meningkat. Yang paling padat biasanya adalah horizon iluvial AT, disimen oleh zarah koloid yang dibasuh ke dalamnya.

Kelembapan dalam tanah terdapat dalam pelbagai keadaan: 1) terikat (higroskopik dan filem) dipegang kuat oleh permukaan zarah tanah; 2) kapilari menduduki liang-liang kecil dan boleh bergerak sepanjang mereka dalam arah yang berbeza; 3) graviti mengisi lompang yang lebih besar dan perlahan-lahan meresap ke bawah di bawah pengaruh graviti; 4) wap terkandung dalam udara tanah.

Kandungan air tidak sama pada tanah yang berbeza dan pada masa yang berbeza. Sekiranya terdapat terlalu banyak kelembapan graviti, maka rejim tanah adalah dekat dengan rejim badan air. Di dalam tanah kering, hanya air terikat yang tinggal, dan keadaan mendekati keadaan di atas tanah. Walau bagaimanapun, walaupun di tanah yang paling kering, udara lebih basah daripada tanah, jadi penduduk tanah kurang terdedah kepada ancaman kekeringan daripada di permukaan.

Komposisi udara tanah adalah berubah-ubah. Dengan kedalaman, kandungan oksigen berkurangan secara mendadak dan kepekatan karbon dioksida meningkat. Disebabkan kehadiran bahan organik yang mereput di dalam tanah, udara tanah boleh mengandungi kepekatan tinggi gas toksik seperti ammonia, hidrogen sulfida, metana, dll. Apabila tanah dibanjiri atau sisa tumbuhan reput secara intensif, keadaan anaerobik sepenuhnya boleh berlaku di tempat-tempat.

Turun naik suhu pemotongan hanya pada permukaan tanah. Di sini mereka boleh menjadi lebih kuat daripada di lapisan tanah udara. Walau bagaimanapun, dengan setiap sentimeter dalam, perubahan suhu harian dan bermusim menjadi semakin kurang kelihatan pada kedalaman 1–1.5 m (Rajah 51).

nasi. 51. Penurunan turun naik tahunan dalam suhu tanah dengan kedalaman (menurut K. Schmidt-Nilson, 1972). Bahagian berlorek ialah julat turun naik suhu tahunan

Kesemua ciri ini membawa kepada fakta bahawa, walaupun terdapat kepelbagaian besar keadaan persekitaran di dalam tanah, ia bertindak sebagai persekitaran yang agak stabil, terutamanya untuk organisma mudah alih. Kecerunan suhu dan kelembapan yang curam dalam profil tanah membolehkan haiwan tanah menyediakan diri mereka dengan persekitaran ekologi yang sesuai melalui pergerakan kecil.

4.3.2. Penghuni tanah

Keheterogenan tanah membawa kepada fakta bahawa untuk organisma dengan saiz yang berbeza ia bertindak sebagai persekitaran yang berbeza. Bagi mikroorganisma, jumlah permukaan zarah tanah yang besar adalah amat penting, kerana sebahagian besar populasi mikrob terserap padanya. Kerumitan persekitaran tanah mewujudkan pelbagai jenis keadaan untuk pelbagai kumpulan berfungsi: aerobes dan anaerobes, pengguna sebatian organik dan mineral. Taburan mikroorganisma di dalam tanah dicirikan oleh fokus kecil, kerana walaupun lebih beberapa milimeter zon ekologi yang berbeza boleh diganti.

Untuk haiwan tanah kecil (Rajah 52, 53), yang digabungkan di bawah nama mikrofauna (protozoa, rotifera, tardigrade, nematod, dll.), Tanah adalah sistem takungan mikro. Pada asasnya, mereka adalah organisma akuatik. Mereka hidup dalam liang tanah yang dipenuhi dengan air graviti atau kapilari, dan sebahagian daripada kehidupan boleh, seperti mikroorganisma, berada dalam keadaan terserap pada permukaan zarah dalam lapisan nipis lembapan filem. Kebanyakan spesies ini hidup dalam badan air biasa. Walau bagaimanapun, bentuk tanah jauh lebih kecil daripada bentuk air tawar dan, di samping itu, ia dibezakan oleh keupayaan mereka untuk kekal dalam keadaan encysted untuk masa yang lama, menunggu tempoh yang tidak menguntungkan. Walaupun amoeba air tawar bersaiz 50-100 mikron, yang tanah hanya 10-15. Perwakilan flagellates sangat kecil, selalunya hanya 2-5 mikron. Ciliate tanah juga mempunyai saiz kerdil dan, lebih-lebih lagi, boleh mengubah bentuk badan.

nasi. 52. Testate amoeba memakan bakteria pada daun lantai hutan yang mereput

nasi. 53. Mikrofauna tanah (menurut W. Dunger, 1974):

1–4 - flagela; 5–8 - amuba telanjang; 9-10 - amuba berwasiat; 11–13 - ciliates; 14–16 - cacing gelang; 17–18 - rotifera; 19–20 – tardigrades

Untuk pernafasan udara haiwan yang lebih besar sedikit, tanah kelihatan sebagai sistem gua cetek. Haiwan sedemikian dikumpulkan di bawah nama mesofauna (Gamb. 54). Saiz wakil mesofauna tanah berkisar dari persepuluh hingga 2-3 mm. Kumpulan ini termasuk terutamanya arthropod: banyak kumpulan kutu, serangga tanpa sayap primer (springtail, protura, serangga dua ekor), spesies kecil serangga bersayap, lipan symphyla, dll. Mereka tidak mempunyai penyesuaian khas untuk menggali. Mereka merangkak di sepanjang dinding rongga tanah dengan bantuan anggota badan atau menggeliat seperti cacing. Udara tanah tepu dengan wap air membolehkan anda bernafas melalui penutup. Banyak spesies tidak mempunyai sistem trakea. Haiwan sedemikian sangat sensitif terhadap kekeringan. Cara utama keselamatan dari turun naik dalam kelembapan udara bagi mereka adalah pergerakan ke pedalaman. Tetapi kemungkinan penghijrahan jauh ke dalam rongga tanah adalah terhad oleh penurunan pesat dalam diameter liang, jadi hanya spesies terkecil boleh bergerak melalui telaga tanah. Wakil mesofauna yang lebih besar mempunyai beberapa penyesuaian yang membolehkan mereka mengalami penurunan sementara dalam kelembapan udara tanah: sisik pelindung pada badan, ketidaktelapan separa integumen, cangkang berdinding tebal pepejal dengan epikutikel dalam kombinasi dengan sistem trakea primitif yang menyediakan pernafasan.

nasi. 54. Mesofauna tanah (tiada W. Danger, 1974):

1 - kala jengking palsu; 2 - Suar baharu Gama; 3–4 hama cangkerang; 5 – pauroioda lipan; 6 – larva nyamuk chironomid; 7 - kumbang dari keluarga. Ptiliidae; 8–9 springtails

Wakil-wakil mesofauna mengalami tempoh banjir tanah dengan air dalam gelembung udara. Udara dikekalkan di sekeliling badan haiwan kerana integumennya yang tidak membasahi, yang juga dilengkapi dengan rambut, sisik, dll. Gelembung udara berfungsi sebagai sejenis "insang fizikal" untuk haiwan kecil. Pernafasan dilakukan kerana oksigen meresap ke dalam lapisan udara dari air sekeliling.

Wakil-wakil mikro dan mesofauna dapat bertolak ansur dengan pembekuan musim sejuk tanah, kerana kebanyakan spesies tidak boleh turun dari lapisan yang terdedah kepada suhu negatif.

Haiwan tanah yang lebih besar, dengan saiz badan dari 2 hingga 20 mm, dipanggil wakil fauna makro (Gamb. 55). Ini adalah larva serangga, lipan, enchytreid, cacing tanah, dll. Bagi mereka, tanah adalah medium padat yang memberikan rintangan mekanikal yang ketara apabila bergerak. Bentuk yang agak besar ini bergerak di dalam tanah sama ada dengan mengembangkan telaga semula jadi dengan menolak zarah tanah, atau dengan menggali laluan baru. Kedua-dua cara pergerakan meninggalkan kesan pada struktur luaran haiwan.

nasi. 55. Makrofauna tanah (tiada W. Danger, 1974):

1 - cacing tanah; 2 – kutu kayu; 3 – lipan labiopod; 4 – lipan bipedal; 5 - larva kumbang; 6 – klik larva kumbang; 7 – beruang; 8 - larva belatung

Keupayaan untuk bergerak di sepanjang lubang nipis, hampir tanpa perlu menggali, hanya wujud dalam spesies yang mempunyai badan dengan keratan rentas kecil yang boleh membengkok dengan kuat dalam laluan berliku (millipedes - drupes dan geophiles). Menolak zarah tanah kerana tekanan dinding badan, cacing tanah, larva nyamuk lipan, dan lain-lain bergerak. Setelah membetulkan bahagian belakang, mereka menipis dan memanjangkan bahagian depan, menembusi retakan tanah yang sempit, kemudian memperbaiki bahagian depan. badan dan meningkatkan diameternya. Pada masa yang sama, tekanan hidraulik yang kuat dari cecair intracavitary yang tidak dapat dimampatkan dicipta di kawasan yang diperluas kerana kerja otot: dalam cacing, kandungan kantung coelomic, dan dalam tipulids, hemolymph. Tekanan dihantar melalui dinding badan ke tanah, dan dengan itu haiwan itu mengembangkan telaga. Pada masa yang sama, laluan terbuka kekal di belakang, yang mengancam untuk meningkatkan penyejatan dan mengejar pemangsa. Banyak spesies telah membangunkan penyesuaian kepada jenis pergerakan yang lebih berfaedah dari segi ekologi di dalam tanah - menggali dengan menyumbat laluan di belakang. Penggalian dilakukan dengan melonggarkan dan mengarut zarah tanah. Untuk ini, larva pelbagai serangga menggunakan hujung anterior kepala, rahang bawah dan kaki depan, diperluas dan diperkuat dengan lapisan tebal kitin, duri dan hasil. Di hujung belakang badan, peranti untuk penetapan kuat berkembang - sokongan boleh ditarik balik, gigi, cangkuk. Untuk menutup laluan pada segmen terakhir, beberapa spesies mempunyai platform tertekan khas, dibingkai oleh sisi atau gigi chitinous, sejenis kereta sorong. Kawasan yang sama terbentuk di belakang elytra dalam kumbang kulit, yang juga menggunakannya untuk menyumbat laluan dengan tepung gerudi. Menutup laluan di belakang mereka, haiwan - penduduk tanah sentiasa berada di dalam ruang tertutup, tepu dengan penyejatan badan mereka sendiri.

Pertukaran gas kebanyakan spesies kumpulan ekologi ini dilakukan dengan bantuan organ pernafasan khusus, tetapi bersama-sama dengan ini, ia ditambah dengan pertukaran gas melalui integumen. Ia juga mungkin secara eksklusif pernafasan kulit, sebagai contoh, dalam cacing tanah, enchitreid.

Haiwan yang menggali boleh meninggalkan lapisan di mana keadaan yang tidak menguntungkan timbul. Dalam kemarau dan musim sejuk, mereka menumpukan pada lapisan yang lebih dalam, biasanya beberapa puluh sentimeter dari permukaan.

Megafauna tanah adalah penggalian besar, terutamanya dari kalangan mamalia. Sebilangan spesies menghabiskan sepanjang hayat mereka di dalam tanah (tikus tahi lalat, tahi lalat, zokor, tahi lalat Eurasia, tahi lalat emas

Afrika, tahi lalat marsupial Australia, dll.). Mereka membuat keseluruhan sistem laluan dan lubang di dalam tanah. Penampilan dan ciri anatomi haiwan ini mencerminkan kebolehsuaian mereka kepada gaya hidup bawah tanah yang bergelombang. Mereka mempunyai mata yang kurang berkembang, badan yang padat, valky dengan leher pendek, bulu tebal pendek, anggota penggali yang kuat dengan kuku yang kuat. Tikus tahi lalat dan tahi lalat melonggarkan tanah dengan pahat mereka. Oligochaetes besar, terutamanya wakil keluarga Megascolecidae yang tinggal di kawasan tropika dan Hemisfera Selatan, juga harus dimasukkan ke dalam megafauna tanah. Yang terbesar daripada mereka, Megascolides australis Australia, mencapai panjang 2.5 dan bahkan 3 m.

Sebagai tambahan kepada penduduk tetap tanah, kumpulan ekologi yang besar boleh dibezakan di antara haiwan besar. penghuni liang lahad (tupai tanah, marmot, jerboa, arnab, luak, dll.). Mereka makan di permukaan, tetapi membiak, berhibernasi, berehat, dan melarikan diri dari bahaya di dalam tanah. Sebilangan haiwan lain menggunakan liang mereka, mencari di dalamnya iklim mikro yang baik dan perlindungan daripada musuh. Nornik mempunyai ciri-ciri struktur ciri haiwan darat, tetapi mempunyai beberapa penyesuaian yang dikaitkan dengan gaya hidup menggali. Sebagai contoh, luak mempunyai kuku yang panjang dan otot yang kuat pada bahagian depan, kepala yang sempit dan daun telinga yang kecil. Berbanding dengan arnab yang tidak menggali, arnab mempunyai telinga dan kaki belakang yang dipendekkan dengan ketara, tengkorak yang lebih kuat, tulang dan otot lengan bawah yang lebih kuat, dsb.

Untuk beberapa ciri ekologi, tanah adalah medium perantaraan antara air dan tanah. Tanah didekatkan kepada persekitaran akuatik melalui rejim suhunya, kandungan oksigen yang berkurangan dalam udara tanah, ketepuannya dengan wap air dan kehadiran air dalam bentuk lain, kehadiran garam dan bahan organik dalam larutan tanah, dan keupayaan untuk bergerak dalam tiga dimensi.

Kehadiran udara tanah, ancaman pengeringan di ufuk atas, dan perubahan yang agak tajam dalam rejim suhu lapisan permukaan membawa tanah lebih dekat dengan persekitaran udara.

Sifat ekologi perantaraan tanah sebagai habitat haiwan menunjukkan bahawa tanah memainkan peranan khas dalam evolusi dunia haiwan. Bagi kebanyakan kumpulan, khususnya arthropod, tanah berfungsi sebagai medium di mana penduduk asal akuatik boleh beralih kepada cara hidup darat dan menakluki tanah. Laluan evolusi arthropoda ini telah dibuktikan oleh karya M. S. Gilyarov (1912–1985).

4.4. Organisma hidup sebagai habitat

Banyak jenis organisma heterotropik hidup dalam makhluk hidup lain sepanjang hayat mereka atau sebahagian daripada kitaran hidup mereka, yang badannya berfungsi sebagai persekitaran bagi mereka yang berbeza secara ketara dalam sifat daripada yang luaran.

nasi. 56. Penunggang yang menjangkiti Aphid

nasi. 57. Potong hempedu pada daun beech dengan larva midge Mikiola fagi

Satu ciri persekitaran udara tanah ialah organisma yang hidup di sini dikelilingi oleh udara, yang merupakan campuran gas, dan bukan sebatian mereka. Udara sebagai faktor persekitaran dicirikan oleh komposisi tetap - ia mengandungi 78.08% nitrogen, kira-kira 20.9% oksigen, kira-kira 1% argon, dan 0.03% karbon dioksida. Oleh kerana karbon dioksida dan air, bahan organik disintesis dan oksigen dibebaskan. Semasa pernafasan, tindak balas yang bertentangan dengan fotosintesis berlaku - penggunaan oksigen. Oksigen muncul di Bumi kira-kira 2 bilion tahun yang lalu, apabila permukaan planet kita sedang terbentuk semasa aktiviti gunung berapi aktif. Peningkatan secara beransur-ansur dalam kandungan oksigen telah berlaku sejak 20 juta tahun yang lalu. Peranan utama dalam hal ini dimainkan oleh pembangunan dunia tumbuhan darat dan lautan. Tanpa udara, tumbuhan, haiwan, mahupun mikroorganisma aerobik tidak boleh wujud. Kebanyakan haiwan dalam persekitaran ini bergerak di atas substrat pepejal - tanah. Udara sebagai medium hidup bergas dicirikan oleh kelembapan, ketumpatan dan tekanan yang rendah, serta kandungan oksigen yang tinggi. Faktor persekitaran yang beroperasi dalam persekitaran udara tanah berbeza dalam beberapa ciri khusus: cahaya di sini lebih terang berbanding dengan persekitaran lain, suhu mengalami turun naik yang lebih kuat, dan kelembapan berbeza dengan ketara bergantung pada lokasi geografi, musim dan masa hari.

Penyesuaian terhadap persekitaran udara.

Yang paling khusus di kalangan penduduk persekitaran udara, tentu saja, bentuk terbang. Ciri-ciri penampilan organisma memungkinkan untuk melihat penyesuaiannya kepada penerbangan. Pertama sekali, ini terbukti dengan bentuk badannya.

Bentuk badan:

• melangsingkan badan (burung),
• kehadiran pesawat untuk bergantung pada udara (sayap, payung terjun),
• pembinaan ringan (tulang berongga),
• kehadiran sayap dan peranti lain untuk penerbangan (membran terbang, contohnya),
• Melegakan anggota badan (memendekkan, mengurangkan jisim otot).

Haiwan berlari juga mempunyai ciri tersendiri yang memudahkan untuk mengenali pelari yang baik, dan jika dia bergerak dengan melompat, maka pelompat:

• anggota badan yang kuat tetapi ringan (kuda),
• pengurangan jari kaki (kuda, antelop),
• anggota belakang yang sangat kuat dan kaki depan yang dipendekkan (arnab, kanggaru),
• Kuku tanduk pelindung pada jari (ungulates, jagung).

Organisma memanjat mempunyai pelbagai penyesuaian. Ia mungkin biasa kepada tumbuhan dan haiwan, atau ia mungkin berbeza. Untuk memanjat, bentuk badan yang pelik juga boleh digunakan:

• badan panjang nipis, gelung yang boleh berfungsi sebagai sokongan apabila memanjat (ular, liana),
• anggota badan menggenggam atau berpaut fleksibel yang panjang, dan mungkin ekor yang sama (monyet);
• Pertumbuhan badan - antena, cangkuk, akar (kacang, beri hitam, ivy);
• cakar tajam pada anggota badan atau kuku panjang, berkait atau kuat menggenggam jari (tupai, sloth, monyet);
• otot kuat anggota badan, membolehkan anda menarik badan dan membuangnya dari dahan ke dahan (orang utan, gibbon).

Sesetengah organisma telah memperoleh sejenis kesejagatan penyesuaian kepada dua sekaligus. Dalam bentuk pendakian, gabungan tanda-tanda pendakian dan penerbangan juga mungkin. Ramai daripada mereka boleh, setelah memanjat pokok yang tinggi, membuat lompat jauh-penerbangan. Ini adalah penyesuaian yang serupa pada penduduk habitat yang sama. Selalunya terdapat haiwan yang mampu berlari dan terbang pantas, pada masa yang sama membawa kedua-dua set penyesuaian ini.

Terdapat gabungan ciri-ciri penyesuaian dalam organisma untuk hidup dalam pelbagai persekitaran. Set penyesuaian selari sedemikian dibawa oleh semua haiwan amfibia. Sesetengah organisma akuatik yang terapung juga mempunyai penyesuaian untuk penerbangan. Pertimbangkan ikan terbang atau sotong. Penyesuaian yang berbeza boleh digunakan untuk menyelesaikan satu masalah ekologi. Jadi, cara penebat haba dalam beruang, rubah Arktik adalah bulu tebal, pewarna pelindung. Terima kasih kepada pewarnaan pelindung, organisma menjadi sukar untuk dibezakan dan, oleh itu, dilindungi daripada pemangsa. Telur burung yang diletakkan di atas pasir atau di atas tanah berwarna kelabu dan coklat dengan bintik-bintik, serupa dengan warna tanah di sekelilingnya. Dalam kes di mana telur tidak tersedia untuk pemangsa, mereka biasanya tidak mempunyai pewarna. Ulat rama-rama selalunya berwarna hijau, warna daun, atau gelap, warna kulit kayu atau bumi. Haiwan padang pasir, sebagai peraturan, mempunyai warna kuning-coklat atau kuning berpasir. Warna pelindung monokromatik adalah ciri kedua-dua serangga (belalang) dan cicak kecil, serta ungulates besar (antelop) dan pemangsa (singa). Membedah pewarnaan pelindung dalam bentuk jalur dan bintik terang dan gelap berselang-seli pada badan. Zebra dan harimau sukar dilihat sudah pada jarak 50 - 40 m kerana kebetulan belang pada badan dengan silih berganti cahaya dan bayang di kawasan sekeliling. Membedah pewarnaan melanggar konsep kontur badan, pewarnaan yang menakutkan (amaran) juga memberi perlindungan kepada organisma daripada musuh. Warna terang biasanya menjadi ciri haiwan beracun dan memberi amaran kepada pemangsa tentang ketidakbolehmakan objek serangan mereka. Keberkesanan pewarnaan amaran adalah punca fenomena-peniruan yang sangat menarik - peniruan. Pembentukan dalam bentuk penutup chitinous keras dalam arthropoda (kumbang, ketam), cengkerang dalam moluska, sisik dalam buaya, cengkerang dalam armadillo dan penyu melindungi mereka dengan baik daripada banyak musuh. Pena bulu landak dan landak berfungsi sama. Penambahbaikan alat pergerakan, sistem saraf, organ deria, perkembangan cara serangan dalam pemangsa. Organ kimia serangga sangat sensitif. Rama-rama gipsi jantan tertarik dengan bau kelenjar bau betina dari jarak 3 km. Dalam sesetengah rama-rama, sensitiviti reseptor rasa adalah 1000 kali lebih besar daripada sensitiviti reseptor lidah manusia. Pemangsa malam, seperti burung hantu, melihat dengan sempurna dalam gelap. Sesetengah ular mempunyai keupayaan yang dibangunkan dengan baik untuk termolokasi. Mereka membezakan objek pada jarak jika perbezaan suhunya hanya 0.2 ° C.

Akademi Negeri Saint Petersburg

Perubatan veterinar.

Jabatan Biologi Am, Ekologi dan Histologi.

Abstrak mengenai ekologi pada topik:

Persekitaran udara tanah, faktornya

dan penyesuaian organisma kepada mereka

Diisi oleh: murid tahun 1

Oh kumpulan Pyatochenko N. L.

Disemak oleh: Profesor Madya Jabatan

Vakhmistrova S. F.

St Petersburg

pengenalan

Keadaan kehidupan (keadaan kewujudan) adalah satu set elemen yang diperlukan untuk tubuh, yang dengannya ia berkait rapat dan tanpanya ia tidak boleh wujud.

Penyesuaian organisma kepada persekitarannya dipanggil penyesuaian. Keupayaan untuk menyesuaikan diri adalah salah satu sifat utama kehidupan secara umum, memberikan kemungkinan kewujudannya, kelangsungan hidup dan pembiakan. Penyesuaian menunjukkan dirinya pada tahap yang berbeza - daripada biokimia sel dan tingkah laku organisma individu kepada struktur dan fungsi komuniti dan ekosistem. Penyesuaian timbul dan berubah semasa evolusi spesies.

Sifat atau unsur persekitaran yang berasingan yang mempengaruhi organisma dipanggil faktor persekitaran. Faktor persekitaran adalah pelbagai. Mereka mempunyai sifat dan kekhususan tindakan yang berbeza. Faktor persekitaran dibahagikan kepada dua kumpulan besar: abiotik dan biotik.

Faktor abiotik- ini adalah kompleks keadaan persekitaran tak organik yang secara langsung atau tidak langsung mempengaruhi organisma hidup: suhu, cahaya, sinaran radioaktif, tekanan, kelembapan udara, komposisi garam air, dsb.

Faktor biotik ialah semua bentuk pengaruh organisma hidup antara satu sama lain. Setiap organisma sentiasa mengalami pengaruh langsung atau tidak langsung orang lain, memasuki komunikasi dengan wakil spesiesnya sendiri dan lain-lain.

Dalam sesetengah kes, faktor antropogenik dipisahkan kepada kumpulan bebas bersama dengan faktor biotik dan abiotik, menekankan kesan luar biasa faktor antropogenik.

Faktor antropogenik ialah semua bentuk aktiviti masyarakat manusia yang membawa kepada perubahan alam semula jadi sebagai habitat spesies lain atau secara langsung mempengaruhi kehidupan mereka. Kepentingan kesan antropogenik ke atas seluruh dunia yang hidup di Bumi terus berkembang dengan pesat.

Perubahan dalam faktor persekitaran dari masa ke masa boleh:

1) tetap-malar, mengubah kekuatan impak berkaitan dengan masa hari, musim tahun atau irama pasang surut di lautan;

2) tidak teratur, tanpa periodicity yang jelas, contohnya, perubahan dalam keadaan cuaca pada tahun yang berbeza, ribut, hujan lebat, aliran lumpur, dll.;

3) diarahkan dalam jangka masa tertentu atau lama, contohnya, penyejukan atau pemanasan iklim, penumbuhan takungan, dsb.

Faktor persekitaran boleh memberi pelbagai kesan kepada organisma hidup:

1) sebagai perengsa, menyebabkan perubahan penyesuaian dalam fungsi fisiologi dan biokimia;

2) sebagai kekangan, menyebabkan ketidakmungkinan wujud dalam data

syarat;

3) sebagai pengubah yang menyebabkan perubahan anatomi dan morfologi dalam organisma;

4) sebagai isyarat yang menunjukkan perubahan dalam faktor lain.

Walaupun pelbagai faktor persekitaran, beberapa corak umum boleh dibezakan dalam sifat interaksinya dengan organisma dan dalam tindak balas makhluk hidup.

Keamatan faktor persekitaran, yang paling sesuai untuk kehidupan organisma, adalah optimum, dan memberikan kesan yang paling teruk ialah pesimum, i.e. keadaan di mana aktiviti penting organisma dihalang secara maksimum, tetapi ia masih boleh wujud. Jadi, apabila menanam tumbuhan dalam keadaan suhu yang berbeza, titik di mana pertumbuhan maksimum diperhatikan akan menjadi yang optimum. Dalam kebanyakan kes, ini adalah julat suhu tertentu beberapa darjah, jadi di sini adalah lebih baik untuk bercakap tentang zon optimum. Keseluruhan julat suhu (dari minimum hingga maksimum), di mana pertumbuhan masih mungkin, dipanggil julat kestabilan (daya tahan), atau toleransi. Titik yang mengehadkan suhu boleh didiaminya (iaitu minimum dan maksimum) ialah had kestabilan. Di antara zon optimum dan had kestabilan, apabila yang terakhir didekati, loji mengalami tekanan yang semakin meningkat, i.e. kita bercakap tentang zon tekanan, atau zon penindasan, dalam julat kestabilan

Pergantungan tindakan faktor persekitaran pada keamatannya (menurut V.A. Radkevich, 1977)

Apabila skala bergerak ke atas dan ke bawah, bukan sahaja tekanan meningkat, tetapi akhirnya, apabila mencapai had rintangan organisma, kematiannya berlaku. Eksperimen yang sama boleh dijalankan untuk menguji pengaruh faktor lain. Hasilnya secara grafik akan mengikut jenis lengkung yang serupa.

Persekitaran hidupan udara tanah, ciri-ciri dan bentuk penyesuaiannya.

Kehidupan di darat memerlukan penyesuaian sedemikian yang hanya boleh dilakukan dalam organisma hidup yang sangat teratur. Persekitaran udara tanah lebih sukar untuk kehidupan, ia dicirikan oleh kandungan oksigen yang tinggi, sejumlah kecil wap air, ketumpatan rendah, dll. Ini sangat mengubah keadaan pernafasan, pertukaran air dan pergerakan makhluk hidup.

Ketumpatan udara yang rendah menentukan daya angkatnya yang rendah dan kapasiti galas yang tidak penting. Organisma udara mesti mempunyai sistem sokongan mereka sendiri yang menyokong badan: tumbuhan - pelbagai tisu mekanikal, haiwan - rangka pepejal atau hidrostatik. Di samping itu, semua penduduk persekitaran udara berkait rapat dengan permukaan bumi, yang berfungsi sebagai lampiran dan sokongan.

Ketumpatan udara yang rendah memberikan rintangan pergerakan yang rendah. Oleh itu, banyak haiwan darat telah memperoleh keupayaan untuk terbang. 75% daripada semua makhluk darat, terutamanya serangga dan burung, telah menyesuaikan diri dengan penerbangan aktif.

Oleh kerana pergerakan udara, aliran menegak dan mendatar jisim udara yang wujud di lapisan bawah atmosfera, penerbangan pasif organisma adalah mungkin. Dalam hal ini, banyak spesies telah membangunkan anemochory - penempatan semula dengan bantuan arus udara. Anemochory adalah ciri spora, biji dan buah tumbuhan, sista protozoa, serangga kecil, labah-labah, dll. Organisma yang diangkut secara pasif oleh arus udara secara kolektif dipanggil aeroplankton.

Organisma darat wujud dalam keadaan tekanan yang agak rendah kerana ketumpatan udara yang rendah. Biasanya, ia bersamaan dengan 760 mm Hg. Apabila ketinggian meningkat, tekanan berkurangan. Tekanan rendah mungkin mengehadkan taburan spesies di pergunungan. Bagi vertebrata, had atas kehidupan adalah kira-kira 60 mm. Penurunan tekanan memerlukan pengurangan bekalan oksigen dan dehidrasi haiwan akibat peningkatan kadar pernafasan. Lebih kurang had pendahuluan yang sama di pergunungan mempunyai tumbuhan yang lebih tinggi. Agak lebih tahan lasak ialah arthropoda yang boleh ditemui pada glasier di atas garisan tumbuh-tumbuhan.

Komposisi gas udara. Selain sifat fizikal persekitaran udara, sifat kimianya sangat penting untuk kewujudan organisma darat. Komposisi gas udara di lapisan permukaan atmosfera agak homogen dari segi kandungan komponen utama (nitrogen - 78.1%, oksigen - 21.0%, argon 0.9%, karbon dioksida - 0.003% mengikut isipadu).

Kandungan oksigen yang tinggi menyumbang kepada peningkatan metabolisme organisma darat berbanding dengan akuatik primer. Di dalam persekitaran daratan, berdasarkan kecekapan tinggi proses oksidatif dalam badan, homeothermia haiwan timbul. Oksigen, kerana kandungannya yang tinggi yang berterusan di udara, bukanlah faktor yang mengehadkan kehidupan di persekitaran daratan.

Kandungan karbon dioksida boleh berbeza-beza di kawasan tertentu lapisan permukaan udara dalam had yang agak ketara. Meningkatkan ketepuan udara dengan CO? berlaku di zon aktiviti gunung berapi, berhampiran mata air terma dan saluran keluar gas bawah tanah yang lain. Dalam kepekatan tinggi, karbon dioksida adalah toksik. Secara semula jadi, kepekatan sedemikian jarang berlaku. Kandungan CO2 yang rendah melambatkan proses fotosintesis. Di bawah keadaan dalaman, anda boleh meningkatkan kadar fotosintesis dengan meningkatkan kepekatan karbon dioksida. Ini digunakan dalam amalan rumah hijau dan rumah hijau.

Nitrogen udara untuk kebanyakan penduduk persekitaran daratan adalah gas lengai, tetapi mikroorganisma individu (bakteria nodul, bakteria nitrogen, alga biru-hijau, dll.) mempunyai keupayaan untuk mengikatnya dan melibatkannya dalam kitaran biologi bahan.

Kekurangan lembapan adalah salah satu ciri penting persekitaran tanah-udara kehidupan. Seluruh evolusi organisma darat berada di bawah tanda penyesuaian kepada pengekstrakan dan pemuliharaan kelembapan. Mod kelembapan persekitaran di darat sangat pelbagai - dari ketepuan udara yang lengkap dan berterusan dengan wap air di beberapa kawasan tropika hingga ketiadaannya yang hampir lengkap di udara kering padang pasir. Kebolehubahan harian dan bermusim kandungan wap air di atmosfera juga ketara. Bekalan air organisma darat juga bergantung pada cara pemendakan, kehadiran takungan, rizab kelembapan tanah, kedekatan air bawah tanah, dan sebagainya.

Ini membawa kepada perkembangan penyesuaian dalam organisma darat kepada pelbagai rejim bekalan air.

Rejim suhu. Ciri membezakan persekitaran udara-tanah seterusnya ialah turun naik suhu yang ketara. Di kebanyakan kawasan darat, amplitud suhu harian dan tahunan adalah berpuluh-puluh darjah. Rintangan terhadap perubahan suhu dalam persekitaran penduduk darat adalah sangat berbeza, bergantung pada habitat tertentu di mana mereka tinggal. Walau bagaimanapun, secara amnya, organisma darat adalah lebih eurytermik daripada organisma akuatik.

Keadaan kehidupan di persekitaran udara tanah adalah rumit, di samping itu, dengan kewujudan perubahan cuaca. Cuaca - keadaan atmosfera yang sentiasa berubah berhampiran permukaan yang dipinjam, sehingga ketinggian kira-kira 20 km (sempadan troposfera). Kebolehubahan cuaca ditunjukkan dalam variasi berterusan gabungan faktor persekitaran seperti suhu, kelembapan udara, kekeruhan, pemendakan, kekuatan dan arah angin, dsb. Rejim cuaca jangka panjang mencirikan iklim kawasan itu. Konsep "Iklim" merangkumi bukan sahaja nilai purata fenomena meteorologi, tetapi juga kursus tahunan dan harian mereka, sisihan daripadanya dan kekerapannya. Iklim ditentukan oleh keadaan geografi kawasan tersebut. Faktor iklim utama - suhu dan kelembapan - diukur dengan jumlah pemendakan dan ketepuan udara dengan wap air.

Bagi kebanyakan organisma darat, terutamanya yang kecil, iklim kawasan itu tidak begitu penting berbanding keadaan habitat terdekat mereka. Selalunya, unsur-unsur tempatan persekitaran (pelepasan, pendedahan, tumbuh-tumbuhan, dll.) mengubah rejim suhu, kelembapan, cahaya, pergerakan udara di kawasan tertentu sedemikian rupa sehingga ia berbeza dengan ketara daripada keadaan iklim kawasan itu. Pengubahsuaian iklim sedemikian, yang terbentuk dalam lapisan permukaan udara, dipanggil iklim mikro. Di setiap zon, iklim mikro sangat pelbagai. Mikroiklim kawasan yang sangat kecil boleh dibezakan.

Rejim cahaya persekitaran udara tanah juga mempunyai beberapa ciri. Keamatan dan jumlah cahaya di sini adalah yang paling besar dan boleh dikatakan tidak mengehadkan kehidupan tumbuhan hijau, seperti dalam air atau tanah. Di darat, kewujudan spesies yang sangat fotofil adalah mungkin. Bagi sebahagian besar haiwan darat dengan aktiviti diurnal dan juga pada waktu malam, penglihatan adalah salah satu cara orientasi utama. Dalam haiwan darat, penglihatan adalah penting untuk mencari mangsa, dan banyak spesies mempunyai penglihatan warna. Dalam hal ini, mangsa membangunkan ciri penyesuaian seperti reaksi pertahanan, penyamaran dan pewarnaan amaran, mimikri, dsb.

Dalam hidupan akuatik, penyesuaian sedemikian kurang berkembang. Kemunculan bunga berwarna terang tumbuhan yang lebih tinggi juga dikaitkan dengan keanehan alat pendebunga dan, akhirnya, dengan rejim cahaya alam sekitar.

Pelepasan rupa bumi dan sifat-sifat tanah juga merupakan syarat untuk kehidupan organisma darat dan, pertama sekali, tumbuhan. Sifat-sifat permukaan bumi yang mempunyai kesan ekologi kepada penduduknya disatukan oleh "edaphic environmental factors" (dari bahasa Yunani "edafos" - "tanah").

Berhubung dengan sifat-sifat tanah yang berbeza, beberapa kumpulan tumbuhan ekologi boleh dibezakan. Oleh itu, mengikut tindak balas kepada keasidan tanah, mereka membezakan:

1) spesies asidofilik - tumbuh di tanah berasid dengan pH sekurang-kurangnya 6.7 (tumbuhan rawa sphagnum);

2) neutrofil cenderung tumbuh pada tanah dengan pH 6.7–7.0 (kebanyakan tumbuhan yang ditanam);

3) basiphilic tumbuh pada pH lebih daripada 7.0 (mordovnik, anemone hutan);

4) yang acuh tak acuh boleh tumbuh di tanah dengan nilai pH yang berbeza (lily of the valley).

Tumbuhan juga berbeza berkaitan dengan kelembapan tanah. Spesies tertentu terhad kepada substrat yang berbeza, contohnya, petrofit tumbuh di tanah berbatu, dan pasmofit mendiami pasir yang mengalir bebas.

Bentuk muka bumi dan sifat tanah mempengaruhi spesifik pergerakan haiwan: contohnya, ungulates, burung unta, bustard yang tinggal di ruang terbuka, tanah keras, untuk meningkatkan penolakan apabila berlari. Pada cicak yang hidup di pasir yang gembur, jari-jarinya dikelilingi sisik tanduk yang meningkatkan sokongan. Bagi penduduk daratan yang menggali lubang, tanah yang padat adalah tidak menguntungkan. Sifat tanah dalam kes tertentu mempengaruhi pengedaran haiwan darat yang menggali lubang atau menggali ke dalam tanah, atau bertelur di dalam tanah, dsb.

Mengenai komposisi udara.

Komposisi gas udara yang kita sedut ialah 78% nitrogen, 21% oksigen dan 1% gas lain. Tetapi dalam suasana bandar perindustrian besar, nisbah ini sering dilanggar. Sebilangan besar terdiri daripada kekotoran berbahaya yang disebabkan oleh pelepasan daripada perusahaan dan kenderaan. Pengangkutan motor membawa banyak kekotoran ke atmosfera: hidrokarbon yang tidak diketahui komposisinya, benzo (a) pirena, karbon dioksida, sulfur dan sebatian nitrogen, plumbum, karbon monoksida.

Atmosfera terdiri daripada campuran beberapa gas - udara, di mana kekotoran koloid terampai - habuk, titisan, kristal, dll. Komposisi udara atmosfera berubah sedikit dengan ketinggian. Walau bagaimanapun, bermula dari ketinggian kira-kira 100 km, bersama dengan oksigen molekul dan nitrogen, oksigen atom juga muncul sebagai hasil daripada penceraian molekul, dan pemisahan graviti gas bermula. Di atas 300 km, oksigen atom mendominasi atmosfera, di atas 1000 km - helium dan kemudian hidrogen atom. Tekanan dan ketumpatan atmosfera berkurangan dengan ketinggian; kira-kira separuh daripada jumlah jisim atmosfera tertumpu di 5 km yang lebih rendah, 9/10 - di 20 km yang lebih rendah dan 99.5% - di 80 km yang lebih rendah. Pada ketinggian kira-kira 750 km, ketumpatan udara turun kepada 10-10 g/m3 (sementara berhampiran permukaan bumi adalah kira-kira 103 g/m3), tetapi walaupun kepadatan yang rendah itu masih mencukupi untuk berlakunya aurora. Atmosfera tidak mempunyai sempadan atas yang tajam; ketumpatan gas konstituennya

Komposisi udara atmosfera yang setiap daripada kita bernafas termasuk beberapa gas, yang utama adalah: nitrogen (78.09%), oksigen (20.95%), hidrogen (0.01%) karbon dioksida (karbon dioksida) (0.03%) dan lengai gas (0.93%). Di samping itu, sentiasa terdapat sejumlah wap air di udara, jumlah yang sentiasa berubah mengikut suhu: semakin tinggi suhu, semakin besar kandungan wap dan sebaliknya. Disebabkan turun naik jumlah wap air di udara, peratusan gas di dalamnya juga berubah-ubah. Semua gas di udara tidak berwarna dan tidak berbau. Berat udara berbeza-beza bergantung bukan sahaja pada suhu, tetapi juga pada kandungan wap air di dalamnya. Pada suhu yang sama, berat udara kering lebih besar daripada udara lembap, kerana wap air jauh lebih ringan daripada wap udara.

Jadual menunjukkan komposisi gas atmosfera dalam nisbah jisim isipadu, serta jangka hayat komponen utama:

Komponen	% mengikut volum	% jisim
N2	78,09	75,50
O2	20,95	23,15
Ar	0,933	1,292
CO2	0,03	0,046
Ne	1,8 10-3	1,4 10-3
Dia	4,6 10-4	6,4 10-5
CH4	1,52 10-4	8,4 10-5
kr	1,14 10-4	3 10-4
H2	5 10-5	8 10-5
N2O	5 10-5	8 10-5
Xe	8,6 10-6	4 10-5
O3	3 10-7 - 3 10-6	5 10-7 - 5 10-6
Rn	6 10-18	4,5 10-17

Sifat-sifat gas yang membentuk udara atmosfera berubah di bawah tekanan.

Contohnya: oksigen di bawah tekanan lebih daripada 2 atmosfera mempunyai kesan toksik pada badan.

Nitrogen di bawah tekanan ke atas 5 atmosfera mempunyai kesan narkotik (mabuk nitrogen). Kenaikan pesat dari kedalaman menyebabkan penyakit penyahmampatan disebabkan oleh pembebasan cepat gelembung nitrogen dari darah, seolah-olah berbuih.

Peningkatan karbon dioksida lebih daripada 3% dalam campuran pernafasan menyebabkan kematian.

Setiap komponen yang merupakan sebahagian daripada udara, dengan peningkatan tekanan ke had tertentu, menjadi racun yang boleh meracuni badan.

Kajian komposisi gas atmosfera. kimia atmosfera

Untuk sejarah perkembangan pesat cabang sains yang agak muda yang dipanggil kimia atmosfera, istilah "pancutan" (lontar) yang digunakan dalam sukan berkelajuan tinggi adalah paling sesuai. Tembakan dari pistol permulaan, mungkin, adalah dua artikel yang diterbitkan pada awal 1970-an. Mereka menangani kemungkinan pemusnahan ozon stratosfera oleh oksida nitrogen - NO dan NO2. Yang pertama adalah kepunyaan pemenang Nobel masa depan, dan kemudian seorang pekerja Universiti Stockholm, P. Krutzen, yang menganggap kemungkinan sumber nitrogen oksida di stratosfera adalah nitrus oksida N2O yang berlaku secara semula jadi yang mereput di bawah tindakan cahaya matahari. Penulis artikel kedua, seorang ahli kimia dari University of California di Berkeley G. Johnston, mencadangkan bahawa oksida nitrogen muncul di stratosfera akibat aktiviti manusia, iaitu, daripada pelepasan produk pembakaran daripada enjin jet ketinggian tinggi. kapal terbang.

Sudah tentu, hipotesis di atas tidak timbul dari awal. Nisbah sekurang-kurangnya komponen utama dalam udara atmosfera - molekul nitrogen, oksigen, wap air, dll. - diketahui lebih awal. Sudah pada separuh kedua abad XIX. di Eropah, pengukuran kepekatan ozon dalam udara permukaan telah dibuat. Pada tahun 1930-an, saintis Inggeris S. Chapman menemui mekanisme pembentukan ozon dalam atmosfera oksigen semata-mata, menunjukkan satu set interaksi atom dan molekul oksigen, serta ozon tanpa adanya komponen udara lain. Walau bagaimanapun, pada akhir 1950-an, pengukuran roket meteorologi menunjukkan bahawa terdapat lebih sedikit ozon di stratosfera daripada yang sepatutnya mengikut kitaran tindak balas Chapman. Walaupun mekanisme ini kekal asas sehingga ke hari ini, telah menjadi jelas bahawa terdapat beberapa proses lain yang turut terlibat secara aktif dalam pembentukan ozon atmosfera.

Perlu disebutkan bahawa pada awal tahun 1970-an, pengetahuan dalam bidang kimia atmosfera diperoleh terutamanya berkat usaha saintis individu, yang penyelidikannya tidak disatukan oleh mana-mana konsep penting secara sosial dan paling kerap semata-mata akademik. Perkara lain ialah kerja Johnston: mengikut pengiraannya, 500 pesawat, terbang 7 jam sehari, boleh mengurangkan jumlah ozon stratosfera sekurang-kurangnya 10%! Dan jika penilaian ini adil, maka masalah itu akan menjadi masalah sosio-ekonomi dengan serta-merta, kerana dalam kes ini semua program untuk pembangunan penerbangan pengangkutan supersonik dan infrastruktur berkaitan perlu menjalani pelarasan yang ketara, dan mungkin juga penutupan. Di samping itu, buat pertama kalinya persoalan benar-benar timbul bahawa aktiviti antropogenik tidak boleh menyebabkan bencana tempatan, tetapi global. Sememangnya, dalam keadaan semasa, teori itu memerlukan pengesahan yang sangat sukar dan pada masa yang sama segera.

Ingat bahawa intipati hipotesis di atas ialah oksida nitrik bertindak balas dengan ozon NO + O3 ® ® NO2 + O2, maka nitrogen dioksida yang terbentuk dalam tindak balas ini bertindak balas dengan atom oksigen NO2 + O ® NO + O2, dengan itu memulihkan kehadiran NO. di atmosfera, manakala molekul ozon hilang tidak dapat dipulihkan. Dalam kes ini, sepasang tindak balas sedemikian, membentuk kitaran pemangkin nitrogen pemusnahan ozon, diulang sehingga sebarang proses kimia atau fizikal membawa kepada penyingkiran nitrogen oksida dari atmosfera. Jadi, sebagai contoh, NO2 dioksidakan kepada asid nitrik HNO3, yang sangat larut dalam air, dan oleh itu dikeluarkan dari atmosfera oleh awan dan pemendakan. Kitaran pemangkin nitrogen sangat cekap: satu molekul NO berjaya memusnahkan puluhan ribu molekul ozon semasa berada di atmosfera.

Tetapi, seperti yang anda tahu, masalah tidak datang sendiri. Tidak lama kemudian, pakar dari universiti AS - Michigan (R. Stolyarsky dan R. Cicerone) dan Harvard (S. Wofsi dan M. McElroy) - mendapati bahawa ozon boleh mempunyai musuh yang lebih tanpa belas kasihan - sebatian klorin. Menurut anggaran mereka, kitaran pemangkin klorin pemusnahan ozon (tindak balas Cl + O3 ® ClO + O2 dan ClO + O ® Cl + O2) adalah beberapa kali lebih cekap daripada nitrogen. Satu-satunya sebab untuk optimis berhati-hati adalah bahawa jumlah klorin semulajadi dalam atmosfera adalah agak kecil, yang bermaksud bahawa kesan keseluruhan kesannya terhadap ozon mungkin tidak terlalu kuat. Walau bagaimanapun, keadaan berubah secara mendadak apabila, pada tahun 1974, pekerja Universiti California di Irvine, S. Rowland dan M. Molina, mendapati bahawa sumber klorin dalam stratosfera adalah sebatian klorofluorohidrokarbon (CFC), yang digunakan secara meluas dalam penyejukan. unit, pakej aerosol, dsb. Sebagai tidak mudah terbakar, tidak toksik dan pasif secara kimia, bahan-bahan ini perlahan-lahan diangkut oleh arus udara yang menaik dari permukaan bumi ke stratosfera, di mana molekulnya dimusnahkan oleh cahaya matahari, mengakibatkan pembebasan atom klorin bebas. Pengeluaran industri CFC, yang bermula pada tahun 1930-an, dan pelepasannya ke atmosfera terus meningkat pada semua tahun berikutnya, terutamanya pada tahun 70-an dan 80-an. Oleh itu, dalam tempoh yang sangat singkat, ahli teori telah mengenal pasti dua masalah dalam kimia atmosfera yang disebabkan oleh pencemaran antropogenik yang sengit.

Walau bagaimanapun, untuk menguji daya maju hipotesis yang dicadangkan, adalah perlu untuk melaksanakan banyak tugas.

pertama, mengembangkan penyelidikan makmal, di mana ia mungkin untuk menentukan atau menjelaskan kadar tindak balas fotokimia antara pelbagai komponen udara atmosfera. Harus dikatakan bahawa data yang sangat sedikit mengenai halaju ini yang wujud pada masa itu juga mempunyai ralat yang adil (sehingga beberapa ratus peratus). Di samping itu, keadaan di mana pengukuran dibuat, sebagai peraturan, tidak banyak sepadan dengan realiti atmosfera, yang secara serius memburukkan kesilapan, kerana keamatan kebanyakan tindak balas bergantung pada suhu, dan kadang-kadang pada tekanan atau udara atmosfera. ketumpatan.

Kedua, mengkaji secara intensif sifat sinaran-optik beberapa gas atmosfera kecil dalam keadaan makmal. Molekul sejumlah besar komponen udara atmosfera dimusnahkan oleh sinaran ultraviolet Matahari (dalam tindak balas fotolisis), antaranya bukan sahaja CFC yang disebutkan di atas, tetapi juga oksigen molekul, ozon, nitrogen oksida dan banyak lagi. Oleh itu, anggaran parameter setiap tindak balas fotolisis adalah sama perlu dan penting untuk pembiakan proses kimia atmosfera yang betul seperti kadar tindak balas antara molekul yang berbeza.

ketiga, adalah perlu untuk mencipta model matematik yang mampu menerangkan perubahan kimia bersama komponen udara atmosfera selengkap mungkin. Seperti yang telah disebutkan, produktiviti pemusnahan ozon dalam kitaran pemangkin ditentukan oleh berapa lama pemangkin (NO, Cl, atau yang lain) kekal di atmosfera. Adalah jelas bahawa pemangkin sedemikian, secara amnya, boleh bertindak balas dengan mana-mana berpuluh-puluh komponen udara atmosfera, dengan cepat merendahkan dalam proses, dan kemudian kerosakan kepada ozon stratosfera akan menjadi lebih kurang daripada yang dijangkakan. Sebaliknya, apabila banyak transformasi kimia berlaku di atmosfera setiap saat, kemungkinan besar mekanisme lain akan dikenal pasti yang secara langsung atau tidak langsung mempengaruhi pembentukan dan pemusnahan ozon. Akhir sekali, model sedemikian dapat mengenal pasti dan menilai kepentingan tindak balas individu atau kumpulan mereka dalam pembentukan gas lain yang membentuk udara atmosfera, serta membolehkan pengiraan kepekatan gas yang tidak boleh diakses untuk pengukuran.

Dan akhirnya adalah perlu untuk mengatur rangkaian yang luas untuk mengukur kandungan pelbagai gas di udara, termasuk sebatian nitrogen, klorin, dsb., menggunakan stesen darat, melancarkan belon cuaca dan roket meteorologi, dan penerbangan pesawat untuk tujuan ini. Sudah tentu, mencipta pangkalan data adalah tugas yang paling mahal, yang tidak dapat diselesaikan dalam masa yang singkat. Walau bagaimanapun, hanya pengukuran yang boleh memberikan titik permulaan untuk penyelidikan teori, pada masa yang sama menjadi batu ujian kebenaran hipotesis yang dinyatakan.

Sejak awal 1970-an, sekurang-kurangnya sekali setiap tiga tahun, koleksi istimewa yang sentiasa dikemas kini yang mengandungi maklumat tentang semua tindak balas atmosfera yang ketara, termasuk tindak balas fotolisis, telah diterbitkan. Selain itu, kesilapan dalam menentukan parameter tindak balas antara komponen gas udara hari ini adalah, sebagai peraturan, 10-20%.

Separuh kedua dekad ini menyaksikan perkembangan pesat model yang menggambarkan transformasi kimia di atmosfera. Kebanyakan mereka dicipta di Amerika Syarikat, tetapi mereka juga muncul di Eropah dan USSR. Pada mulanya ini adalah kotak (sifar dimensi), dan kemudian model satu dimensi. Yang pertama menghasilkan semula dengan tahap kebolehpercayaan yang berbeza-beza kandungan gas atmosfera utama dalam isipadu tertentu - kotak (oleh itu nama mereka) - hasil daripada interaksi kimia antara mereka. Oleh kerana pemuliharaan jumlah jisim campuran udara telah didalilkan, penyingkiran mana-mana pecahannya dari kotak, sebagai contoh, oleh angin, tidak dipertimbangkan. Model kotak adalah mudah untuk menjelaskan peranan tindak balas individu atau kumpulan mereka dalam proses pembentukan kimia dan pemusnahan gas atmosfera, untuk menilai sensitiviti komposisi gas atmosfera kepada ketidaktepatan dalam menentukan kadar tindak balas. Dengan bantuan mereka, para penyelidik boleh, dengan menetapkan parameter atmosfera dalam kotak (khususnya, suhu udara dan ketumpatan) yang sepadan dengan ketinggian penerbangan penerbangan, menganggarkan dalam anggaran kasar bagaimana kepekatan kekotoran atmosfera akan berubah akibat daripada pelepasan produk pembakaran oleh enjin pesawat. Pada masa yang sama, model kotak tidak sesuai untuk mengkaji masalah klorofluorokarbon (CFC), kerana mereka tidak dapat menggambarkan proses pergerakan mereka dari permukaan bumi ke stratosfera. Di sinilah model satu dimensi berguna, yang digabungkan dengan mengambil kira penerangan terperinci tentang interaksi kimia dalam atmosfera dan pengangkutan bendasing dalam arah menegak. Dan walaupun pemindahan menegak ditetapkan secara kasar di sini, penggunaan model satu dimensi adalah satu langkah ke hadapan yang ketara, kerana ia membolehkan untuk menggambarkan fenomena sebenar.

Melihat ke belakang, kita boleh mengatakan bahawa pengetahuan moden kita sebahagian besarnya berdasarkan kerja kasar yang dijalankan pada tahun-tahun tersebut dengan bantuan model satu dimensi dan kotak. Ia memungkinkan untuk menentukan mekanisme pembentukan komposisi gas atmosfera, untuk menganggarkan keamatan sumber kimia dan tenggelam gas individu. Ciri penting peringkat ini dalam pembangunan kimia atmosfera ialah idea-idea baru yang dilahirkan telah diuji pada model dan dibincangkan secara meluas di kalangan pakar. Keputusan yang diperolehi sering dibandingkan dengan anggaran kumpulan saintifik lain, kerana pengukuran lapangan jelas tidak mencukupi, dan ketepatannya sangat rendah. Di samping itu, untuk mengesahkan ketepatan pemodelan interaksi kimia tertentu, adalah perlu untuk menjalankan pengukuran yang kompleks, apabila kepekatan semua reagen yang mengambil bahagian akan ditentukan secara serentak, yang pada masa itu, dan bahkan sekarang, hampir mustahil. (Sehingga kini, hanya beberapa pengukuran kompleks gas dari Shuttle telah dijalankan selama 2-5 hari.) Oleh itu, kajian model mendahului kajian eksperimen, dan teori itu tidak banyak menjelaskan pemerhatian lapangan kerana menyumbang kepada perancangan optimum mereka. Sebagai contoh, sebatian seperti klorin nitrat ClONO2 mula-mula muncul dalam kajian model dan baru ditemui di atmosfera. Sukar juga untuk membandingkan ukuran yang ada dengan anggaran model, kerana model satu dimensi tidak dapat mengambil kira pergerakan udara mendatar, kerana atmosfera diandaikan homogen secara mendatar, dan keputusan model yang diperoleh sepadan dengan beberapa min global. keadaannya. Walau bagaimanapun, pada hakikatnya, komposisi udara di kawasan perindustrian Eropah atau Amerika Syarikat adalah sangat berbeza daripada komposisinya di Australia atau di Lautan Pasifik. Oleh itu, keputusan sebarang pemerhatian semula jadi sebahagian besarnya bergantung pada tempat dan masa pengukuran dan, sudah tentu, tidak betul-betul sepadan dengan purata global.

Untuk menghapuskan jurang dalam pemodelan ini, pada tahun 1980-an, penyelidik mencipta model dua dimensi yang, bersama-sama dengan pengangkutan menegak, juga mengambil kira pengangkutan udara di sepanjang meridian (di sepanjang bulatan latitud, atmosfera masih dianggap homogen). Penciptaan model sedemikian pada mulanya dikaitkan dengan kesukaran yang ketara.

pertama, bilangan parameter model luaran meningkat dengan mendadak: pada setiap nod grid, adalah perlu untuk menetapkan halaju pengangkutan menegak dan antara lajur, suhu dan ketumpatan udara, dan sebagainya. Banyak parameter (pertama sekali, kelajuan yang disebutkan di atas) tidak ditentukan dengan pasti dalam eksperimen dan, oleh itu, dipilih berdasarkan pertimbangan kualitatif.

Kedua, keadaan teknologi komputer pada masa itu dengan ketara menghalang pembangunan penuh model dua dimensi. Berbeza dengan model satu dimensi yang ekonomik dan terutamanya model dua dimensi berkotak, mereka memerlukan lebih banyak memori dan masa komputer. Dan akibatnya, pencipta mereka terpaksa memudahkan dengan ketara skim untuk mengambil kira perubahan kimia di atmosfera. Namun begitu, kompleks kajian atmosfera, kedua-dua model dan skala penuh menggunakan satelit, memungkinkan untuk melukis gambaran yang agak harmoni, walaupun jauh dari lengkap, komposisi atmosfera, serta untuk mewujudkan sebab-dan- utama. kesan hubungan yang menyebabkan perubahan dalam kandungan komponen udara individu. Khususnya, banyak kajian telah menunjukkan bahawa penerbangan pesawat di troposfera tidak menyebabkan sebarang kemudaratan yang ketara kepada ozon troposfera, tetapi peningkatan mereka ke stratosfera nampaknya mempunyai akibat negatif untuk ozonosfera. Pendapat kebanyakan pakar mengenai peranan CFC hampir sebulat suara: hipotesis Rowland dan Molin disahkan, dan bahan-bahan ini benar-benar menyumbang kepada pemusnahan ozon stratosfera, dan peningkatan tetap dalam pengeluaran perindustrian mereka adalah bom jangka, kerana pereputan CFC tidak berlaku serta-merta, tetapi selepas berpuluh-puluh dan ratusan tahun, maka kesan pencemaran akan menjejaskan atmosfera untuk masa yang sangat lama. Lebih-lebih lagi, jika disimpan untuk masa yang lama, klorofluorokarbon boleh mencapai mana-mana, titik paling terpencil di atmosfera, dan, oleh itu, ini adalah ancaman pada skala global. Masanya telah tiba untuk keputusan politik yang diselaraskan.

Pada tahun 1985, dengan penyertaan 44 negara di Vienna, satu konvensyen untuk perlindungan lapisan ozon telah dibangunkan dan diterima pakai, yang merangsang kajian komprehensifnya. Walau bagaimanapun, persoalan tentang apa yang perlu dilakukan dengan CFC masih terbuka. Adalah mustahil untuk membiarkan perkara berjalan mengikut prinsip "ia akan menyelesaikan sendiri", tetapi juga mustahil untuk mengharamkan pengeluaran bahan-bahan ini dalam sekelip mata tanpa kerosakan besar kepada ekonomi. Nampaknya terdapat penyelesaian mudah: anda perlu menggantikan CFC dengan bahan lain yang mampu melaksanakan fungsi yang sama (contohnya, dalam unit penyejukan) dan pada masa yang sama tidak berbahaya atau sekurang-kurangnya kurang berbahaya untuk ozon. Tetapi melaksanakan penyelesaian mudah selalunya sangat sukar. Bukan sahaja penciptaan bahan tersebut dan penubuhan pengeluarannya memerlukan pelaburan dan masa yang besar, kriteria juga diperlukan untuk menilai kesan mana-mana bahan tersebut terhadap atmosfera dan iklim.

Ahli teori kembali menjadi tumpuan. D. Webbles dari Makmal Kebangsaan Livermore mencadangkan penggunaan potensi penipisan ozon untuk tujuan ini, yang menunjukkan berapa banyak molekul bahan pengganti lebih kuat (atau lebih lemah) daripada molekul CFCl3 (freon-11) mempengaruhi ozon atmosfera. Pada masa itu, ia juga diketahui umum bahawa suhu lapisan udara permukaan sangat bergantung pada kepekatan kekotoran gas tertentu (ia dipanggil gas rumah hijau), terutamanya karbon dioksida CO2, wap air H2O, ozon, dll. CFC dan banyak lagi. yang lain juga termasuk dalam kategori ini.pengganti mereka yang berpotensi. Pengukuran telah menunjukkan bahawa semasa revolusi perindustrian, purata suhu global tahunan lapisan udara permukaan telah berkembang dan terus berkembang, dan ini menunjukkan perubahan yang ketara dan tidak selalu diingini dalam iklim Bumi. Untuk mengawal keadaan ini, bersama-sama dengan potensi penipisan ozon bahan itu, mereka juga mula mempertimbangkan potensi pemanasan globalnya. Indeks ini menunjukkan betapa kuat atau lemahnya sebatian yang dikaji mempengaruhi suhu udara berbanding jumlah karbon dioksida yang sama. Pengiraan yang dilakukan menunjukkan bahawa CFC dan alternatif mempunyai potensi pemanasan global yang sangat tinggi, tetapi kerana kepekatannya di atmosfera jauh lebih rendah daripada kepekatan CO2, H2O atau O3, jumlah sumbangannya kepada pemanasan global kekal diabaikan. Buat sementara waktu…

Jadual nilai yang dikira untuk penipisan ozon dan potensi pemanasan global klorofluorokarbon dan kemungkinan penggantinya membentuk asas keputusan antarabangsa untuk mengurangkan dan seterusnya mengharamkan pengeluaran dan penggunaan banyak CFC (Protokol Montreal 1987 dan tambahannya yang kemudiannya). Mungkin pakar yang berkumpul di Montreal tidak akan sebulat suara (lagipun, artikel Protokol adalah berdasarkan "pemikiran" ahli teori yang tidak disahkan oleh eksperimen lapangan), tetapi "orang" lain yang berminat bercakap untuk menandatangani dokumen ini - suasana itu sendiri.

Mesej mengenai penemuan oleh saintis British pada akhir tahun 1985 tentang "lubang ozon" di atas Antartika menjadi, bukan tanpa penyertaan wartawan, sensasi tahun ini, dan reaksi masyarakat dunia terhadap mesej ini boleh digambarkan dengan terbaik. dalam satu perkataan pendek - terkejut. Satu perkara apabila ancaman pemusnahan lapisan ozon hanya wujud dalam jangka masa panjang, satu perkara lagi apabila kita semua berhadapan dengan fait accompli. Baik penduduk bandar, ahli politik, mahupun pakar teori tidak bersedia untuk ini.

Ia dengan cepat menjadi jelas bahawa tiada model yang sedia ada pada masa itu boleh menghasilkan semula pengurangan ketara dalam ozon. Ini bermakna beberapa fenomena semula jadi yang penting sama ada tidak diambil kira atau dipandang remeh. Tidak lama kemudian, kajian lapangan yang dijalankan sebagai sebahagian daripada program untuk mengkaji fenomena Antartika menetapkan bahawa peranan penting dalam pembentukan "lubang ozon", bersama-sama dengan tindak balas atmosfera biasa (fasa gas), dimainkan oleh ciri-ciri udara atmosfera. pengangkutan di stratosfera Antartika (pengasingan hampir lengkap dari seluruh atmosfera pada musim sejuk), serta pada masa itu sedikit dikaji tindak balas heterogen (tindak balas pada permukaan aerosol atmosfera - zarah habuk, jelaga, ais terapung, titisan air, dan lain-lain.). Hanya dengan mengambil kira faktor di atas memungkinkan untuk mencapai persetujuan yang memuaskan antara keputusan model dan data pemerhatian. Dan pelajaran yang diajar oleh "lubang ozon" Antartika memberi kesan serius kepada perkembangan selanjutnya kimia atmosfera.

Pertama, dorongan yang tajam telah diberikan kepada kajian terperinci tentang proses heterogen yang berjalan mengikut undang-undang yang berbeza daripada yang menentukan proses fasa gas. Kedua, kesedaran yang jelas telah datang bahawa dalam sistem yang kompleks, iaitu atmosfera, tingkah laku unsur-unsurnya bergantung pada keseluruhan kompleks sambungan dalaman. Dalam erti kata lain, kandungan gas dalam atmosfera ditentukan bukan sahaja oleh keamatan proses kimia, tetapi juga oleh suhu udara, pemindahan jisim udara, ciri-ciri pencemaran aerosol pelbagai bahagian atmosfera, dan lain-lain. , pemanasan dan penyejukan sinaran, yang membentuk medan suhu udara stratosfera, bergantung pada kepekatan dan taburan ruang gas rumah hijau, dan, akibatnya, daripada proses dinamik atmosfera. Akhir sekali, pemanasan sinaran tidak seragam bagi tali pinggang yang berbeza di dunia dan bahagian atmosfera menjana pergerakan udara atmosfera dan mengawal keamatannya. Oleh itu, tidak mengambil kira sebarang maklum balas dalam model boleh dipenuhi dengan ralat besar dalam keputusan yang diperolehi (walaupun, kami perhatikan secara sepintas lalu, komplikasi model yang berlebihan tanpa keperluan mendesak adalah sama tidak sesuai seperti menembak meriam ke arah wakil burung yang diketahui. ).

Jika hubungan antara suhu udara dan komposisi gasnya telah diambil kira dalam model dua dimensi pada tahun 1980-an, maka penggunaan model tiga dimensi bagi peredaran umum atmosfera untuk menggambarkan pengagihan kekotoran atmosfera hanya boleh dilakukan dalam tahun 1990-an kerana ledakan komputer. Model peredaran umum yang pertama digunakan untuk menerangkan taburan ruang bahan pasif kimia - pengesan. Kemudian, disebabkan oleh memori komputer yang tidak mencukupi, proses kimia ditetapkan oleh hanya satu parameter - masa tinggal bendasing di atmosfera, dan hanya baru-baru ini, blok transformasi kimia menjadi bahagian lengkap model tiga dimensi. Walaupun kesukaran untuk mewakili proses kimia atmosfera dalam 3D secara terperinci masih kekal, hari ini ia tidak lagi kelihatan sukar diatasi, dan model 3D terbaik termasuk beratus-ratus tindak balas kimia, bersama-sama dengan pengangkutan iklim sebenar udara dalam atmosfera global.

Pada masa yang sama, penggunaan meluas model moden sama sekali tidak menimbulkan keraguan tentang kegunaan model yang lebih mudah yang disebutkan di atas. Adalah diketahui bahawa model yang lebih kompleks, semakin sukar untuk memisahkan "isyarat" daripada "bising model", menganalisis keputusan yang diperoleh, mengenal pasti mekanisme sebab-akibat utama, menilai kesan fenomena tertentu. pada keputusan akhir (dan, oleh itu, kesesuaian untuk mengambil kira mereka dalam model) . Dan di sini, model yang lebih ringkas berfungsi sebagai tempat ujian yang ideal, ia membolehkan anda mendapatkan anggaran awal yang kemudiannya digunakan dalam model tiga dimensi, mengkaji fenomena semula jadi baharu sebelum ia dimasukkan ke dalam yang lebih kompleks, dsb.

Kemajuan sains dan teknologi yang pesat telah menimbulkan beberapa bidang penyelidikan lain, satu atau lain cara yang berkaitan dengan kimia atmosfera.

Pemantauan satelit atmosfera. Apabila pengisian semula pangkalan data secara tetap daripada satelit telah ditubuhkan, bagi kebanyakan komponen atmosfera yang paling penting, meliputi hampir seluruh dunia, ia menjadi perlu untuk menambah baik kaedah pemprosesannya. Di sini, terdapat penapisan data (pemisahan isyarat dan ralat pengukuran), dan pemulihan profil menegak kepekatan kekotoran daripada jumlah kandungannya dalam lajur atmosfera, dan interpolasi data di kawasan yang pengukuran langsung adalah mustahil atas sebab teknikal. Di samping itu, pemantauan satelit dilengkapi dengan ekspedisi udara yang dirancang untuk menyelesaikan pelbagai masalah, contohnya, di Lautan Pasifik tropika, Atlantik Utara, dan juga di stratosfera musim panas Artik.

Bahagian penting dalam penyelidikan moden ialah asimilasi (asimilasi) pangkalan data ini dalam model kerumitan yang berbeza-beza. Dalam kes ini, parameter dipilih daripada keadaan kedekatan terdekat nilai diukur dan model kandungan kekotoran pada titik (wilayah). Oleh itu, kualiti model diperiksa, serta ekstrapolasi nilai yang diukur di luar kawasan dan tempoh pengukuran.

Anggaran kepekatan kekotoran atmosfera jangka pendek. Radikal atmosfera, yang memainkan peranan penting dalam kimia atmosfera, seperti hidroksil OH, perhidroksil HO2, nitrik oksida NO, oksigen atom dalam keadaan teruja O (1D), dsb., mempunyai kereaktifan kimia tertinggi dan, oleh itu, sangat kecil ( beberapa saat atau minit ) "seumur hidup" di atmosfera. Oleh itu, pengukuran radikal sedemikian adalah amat sukar, dan pembinaan semula kandungannya di udara sering dilakukan menggunakan nisbah model sumber kimia dan sinki radikal ini. Untuk masa yang lama, keamatan sumber dan sinki dikira daripada data model. Dengan kemunculan ukuran yang sesuai, menjadi mungkin untuk membina semula kepekatan radikal berdasarkan asasnya, sambil menambah baik model dan mengembangkan maklumat tentang komposisi gas atmosfera.

Pembinaan semula komposisi gas atmosfera dalam tempoh pra-industri dan zaman terdahulu Bumi. Terima kasih kepada pengukuran dalam teras ais Antartika dan Greenland, yang umurnya antara ratusan hingga ratusan ribu tahun, kepekatan karbon dioksida, nitrus oksida, metana, karbon monoksida, serta suhu pada masa itu, diketahui. Pembinaan semula model keadaan atmosfera pada zaman tersebut dan perbandingannya dengan zaman sekarang memungkinkan untuk mengesan evolusi atmosfera bumi dan menilai tahap kesan manusia terhadap alam sekitar semula jadi.

Penilaian keamatan sumber komponen udara yang paling penting. Pengukuran sistematik kandungan gas dalam udara permukaan, seperti metana, karbon monoksida, nitrogen oksida, menjadi asas untuk menyelesaikan masalah songsang: menganggar jumlah pelepasan gas dari sumber tanah ke atmosfera, mengikut kepekatannya yang diketahui. . Malangnya, hanya menginventori pelaku pergolakan global - CFC - adalah tugas yang agak mudah, kerana hampir semua bahan ini tidak mempunyai sumber semula jadi dan jumlahnya yang dilepaskan ke atmosfera dihadkan oleh jumlah pengeluarannya. Selebihnya gas mempunyai sumber kuasa yang heterogen dan setanding. Sebagai contoh, sumber metana ialah kawasan berair, paya, telaga minyak, lombong arang batu; sebatian ini dirembeskan oleh koloni anai-anai malah merupakan bahan buangan lembu. Karbon monoksida memasuki atmosfera sebagai sebahagian daripada gas ekzos, hasil daripada pembakaran bahan api, serta semasa pengoksidaan metana dan banyak sebatian organik. Sukar untuk mengukur secara langsung pelepasan gas ini, tetapi teknik telah dibangunkan untuk menganggarkan sumber gas pencemar global, yang ralatnya telah berkurangan dengan ketara dalam beberapa tahun kebelakangan ini, walaupun ia masih besar.

Ramalan perubahan komposisi atmosfera dan iklim Bumi Mempertimbangkan trend - trend dalam kandungan gas atmosfera, anggaran sumbernya, kadar pertumbuhan penduduk Bumi, kadar peningkatan dalam pengeluaran semua jenis tenaga, dsb. - kumpulan pakar khas mencipta dan sentiasa menyesuaikan senario untuk kemungkinan pencemaran atmosfera dalam 10, 30, 100 tahun akan datang. Berdasarkan mereka, dengan bantuan model, kemungkinan perubahan dalam komposisi gas, suhu dan peredaran atmosfera diramalkan. Oleh itu, adalah mungkin untuk mengesan trend yang tidak menguntungkan dalam keadaan atmosfera terlebih dahulu dan cuba menghapuskannya. Kejutan Antartika pada tahun 1985 tidak boleh diulang.

Fenomena kesan rumah hijau atmosfera

Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, telah menjadi jelas bahawa analogi antara rumah hijau biasa dan kesan rumah hijau atmosfera tidak sepenuhnya betul. Pada penghujung abad yang lalu, ahli fizik Amerika terkenal Wood, menggantikan kaca biasa dengan kaca kuarza dalam model makmal rumah hijau dan tidak menemui sebarang perubahan dalam fungsi rumah hijau, menunjukkan bahawa ia bukan masalah melambatkan terma. sinaran tanah oleh kaca yang menghantar sinaran suria, peranan kaca dalam kes ini hanya terdiri dalam "memotong" pertukaran haba bergelora antara permukaan tanah dan atmosfera.

Kesan rumah hijau (rumah hijau) atmosfera adalah haknya untuk membiarkan sinaran suria melalui, tetapi untuk menangguhkan sinaran daratan, menyumbang kepada pengumpulan haba oleh bumi. Atmosfera bumi menghantar sinaran suria gelombang pendek yang agak baik, yang hampir diserap sepenuhnya oleh permukaan bumi. Pemanasan disebabkan oleh penyerapan sinaran suria, permukaan bumi menjadi sumber sinaran daratan, terutamanya gelombang panjang, sebahagian daripadanya pergi ke angkasa lepas.

Kesan Peningkatan Kepekatan CO2

Para saintis - penyelidik terus berhujah tentang komposisi gas rumah hijau yang dipanggil. Yang paling menarik dalam hal ini ialah kesan peningkatan kepekatan karbon dioksida (CO2) ke atas kesan rumah hijau atmosfera. Pendapat dinyatakan bahawa skim yang terkenal: "peningkatan kepekatan karbon dioksida meningkatkan kesan rumah hijau, yang membawa kepada pemanasan iklim global" adalah sangat mudah dan sangat jauh dari realiti, kerana "rumah hijau yang paling penting" gas” bukanlah CO2 sama sekali, tetapi wap air. Pada masa yang sama, tempahan bahawa kepekatan wap air di atmosfera hanya ditentukan oleh parameter sistem iklim itu sendiri tidak lagi dapat dipertahankan hari ini, kerana kesan antropogenik terhadap kitaran air global telah terbukti dengan meyakinkan.

Sebagai hipotesis saintifik, kami menunjukkan akibat berikut dari kesan rumah hijau yang akan datang. pertama, Menurut anggaran yang paling biasa, menjelang akhir abad ke-21, kandungan CO2 atmosfera akan berganda, yang pasti akan membawa kepada peningkatan purata suhu permukaan global sebanyak 3-5 ° C. Pada masa yang sama, pemanasan adalah dijangka pada musim panas yang lebih kering di latitud sederhana Hemisfera Utara.

Kedua, diandaikan bahawa peningkatan purata suhu permukaan global sedemikian akan membawa kepada peningkatan paras Lautan Dunia sebanyak 20 - 165 sentimeter disebabkan oleh pengembangan haba air. Bagi kepingan ais Antartika, kemusnahannya tidak dapat dielakkan, kerana suhu yang lebih tinggi diperlukan untuk mencairkan. Walau apa pun, proses mencairkan ais Antartika akan mengambil masa yang sangat lama.

ketiga, Kepekatan CO2 atmosfera boleh memberi kesan yang sangat baik terhadap hasil tanaman. Keputusan eksperimen yang dijalankan membolehkan kita menganggap bahawa dalam keadaan peningkatan progresif dalam kandungan CO2 di udara, tumbuh-tumbuhan semula jadi dan ditanam akan mencapai keadaan optimum; permukaan daun tumbuhan akan meningkat, graviti tentu bahan kering daun akan meningkat, saiz purata buah-buahan dan bilangan benih akan meningkat, masak bijirin akan mempercepatkan, dan hasil mereka akan meningkat.

Keempat, di latitud tinggi, hutan semula jadi, terutamanya hutan boreal, boleh menjadi sangat sensitif terhadap perubahan suhu. Pemanasan boleh membawa kepada pengurangan mendadak dalam kawasan hutan boreal, serta pergerakan sempadan mereka ke utara, hutan tropika dan subtropika mungkin akan lebih sensitif kepada perubahan dalam pemendakan daripada suhu.

Tenaga cahaya matahari menembusi atmosfera, diserap oleh permukaan bumi dan memanaskannya. Dalam kes ini, tenaga cahaya ditukar kepada tenaga haba, yang dilepaskan dalam bentuk sinaran inframerah atau haba. Sinaran inframerah yang dipantulkan dari permukaan bumi ini diserap oleh karbon dioksida, sementara ia memanaskan dirinya dan memanaskan atmosfera. Ini bermakna bahawa lebih banyak karbon dioksida di atmosfera, lebih banyak ia menangkap iklim di planet ini. Perkara yang sama berlaku di rumah hijau, itulah sebabnya fenomena ini dipanggil kesan rumah hijau.

Jika gas rumah hijau yang dipanggil terus mengalir pada kadar semasa, maka pada abad yang akan datang suhu purata Bumi akan meningkat sebanyak 4 - 5 o C, yang boleh menyebabkan pemanasan global planet ini.

Kesimpulan

Mengubah sikap anda kepada alam semula jadi tidak bermakna anda harus meninggalkan kemajuan teknologi. Menghentikannya tidak akan menyelesaikan masalah, tetapi hanya boleh menangguhkan penyelesaiannya. Kita mesti gigih dan sabar berusaha untuk mengurangkan pelepasan melalui pengenalan teknologi alam sekitar baharu untuk menjimatkan bahan mentah, penggunaan tenaga dan meningkatkan bilangan penanaman yang ditanam, aktiviti pendidikan pandangan dunia ekologi di kalangan penduduk.

Sebagai contoh, di Amerika Syarikat, salah satu perusahaan untuk pengeluaran getah sintetik terletak di sebelah kawasan kediaman, dan ini tidak menyebabkan protes daripada penduduk, kerana skim teknologi mesra alam beroperasi, yang pada masa lalu, dengan teknologi lama , tidak bersih.

Ini bermakna pemilihan teknologi yang ketat yang memenuhi kriteria yang paling ketat diperlukan, teknologi moden yang menjanjikan akan memungkinkan untuk mencapai tahap keramahan alam sekitar yang tinggi dalam pengeluaran dalam semua industri dan pengangkutan, serta peningkatan dalam bilangan yang ditanam. kawasan hijau di zon perindustrian dan bandar.

Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, eksperimen telah mengambil kedudukan utama dalam pembangunan kimia atmosfera, dan tempat teori adalah sama seperti dalam sains klasik yang dihormati. Tetapi masih terdapat kawasan di mana penyelidikan teori tetap menjadi keutamaan: contohnya, hanya eksperimen model yang dapat meramalkan perubahan dalam komposisi atmosfera atau menilai keberkesanan langkah-langkah sekatan yang dilaksanakan di bawah Protokol Montreal. Bermula dengan penyelesaian masalah yang penting, tetapi persendirian, hari ini kimia atmosfera, dengan kerjasama disiplin berkaitan, meliputi keseluruhan kompleks masalah mengkaji dan melindungi alam sekitar. Mungkin kita boleh mengatakan bahawa tahun-tahun pertama pembentukan kimia atmosfera berlalu di bawah moto: "Jangan lewat!" Pancutan permulaan tamat, larian diteruskan.

II. Agihkan ciri mengikut organoid sel (letak huruf yang sepadan dengan ciri organoid di hadapan nama organoid). (26 mata)

II. CADANGAN PENDIDIKAN DAN METODOLOGI UNTUK PELAJAR SEPENUH MASA SEMUA KEISTIMEWAAN BUKAN FALSAFAH 1 muka surat