Общая характеристика наземно-воздушной среды
Наземная среда обитания значительно более сложная по своим экологическим условиям, если сравнивать с водной средой. Особенностью наземно-воздушной среды является то, что организмы, которые обитают здесь, окружены воздухом, а он составляет газообразную среду. Для нее характерны: низкая плотность, большие колебания температуры, высокая подвижность воздушных масс. Среди лимитирующих факторов для этой среды можно выделить недостаток или избы¬ток влаги и тепла, количество питательных веществ в почве. В отдель¬ных случаях наблюдается недостаток света. По этой причине для жизни на суше всем живым организмам было необходимо выработать целый комплекс новых адаптационных свойств и приспособлений:
1) органы, которые обеспечивают усвоение атмосферного кислорода (легкие и трахеи у животных, устьица у растений);
2) сильное развитие скелетных образований, которые поддерживают тело в воздушной среде (механические ткани у растений, скелет и мышцы у животных);
3) сложные адаптации для защиты от неблагоприятных факторов внешней среды (периодичность жизненных циклов и биоритмы, механизмы терморегуляции и т. д.);
4) установление тесной связи с почвой (корни у растений и конечности у животных);
5) для животных характерна большая подвижность в поисках пищи;
6) появление летающих животных (насекомые, птицы) и переносимых ветром семян, плодов, пыльцы.
Экологические факторы наземно-воздушной среды
Атмосферой принято называть ту область вокруг нашей планеты, где газовая оболочка Земли вращается вместе с ней как единое целое. Атмосфера в наши дни выполняет ряд важных экологических функций: обеспечивает живых организмов необходимыми для их существования газами; осуществляет в процессе круговорота веществ перенос испаряющейся с поверхности мирового океана влаги на континенты; осуществляет тепло¬обмен между разными широтами, что способствует сглаживанию градиентов температур; участвует в разрушении горных пород, что приводит к созданию минеральной основы почвы; поддерживает благоприятную для жизни на поверхности планеты температуру благодаря наличию парниковых газов; защищает все живое от вредоносных космических излучений и большей части метеоритов.
Воздух
Для воздуха характерно постоянство состава (21% кислорода, 78% азота, 0,03% СО2 и различные инертные газы). Он является одним из самых важных экологических факторов по той причине, что без атмосферного кислорода существование большинства организмов невозможно, СО2 используется растениями для осуществления процесса фотосинтеза.
Передвижение живых организмов в наземно-воздушной среде осуществляется в большинстве своем по горизонтали, по вертикали перемещается лишь небольшая часть животных.
Воздух оказывает огромное влияние на жизнедеятельность живых организмов благодаря перемещению воздушных масс из-за недостаточно равномерного прогревания атмосферы планеты Солнцем.
Влияние ветра достаточно существенно. Он иссушает воздух, что является причиной уменьшения интенсивности водного обмена у живых организмов, участвует в опылении некоторых растений, разнося пыльцу, уменьшает разнообразие летающих видов (сильный ветер мешает в полете), вызывает существенные изменения в строении покровов (образуются плотные покровы, которые предохраняют растения и животных от перегрева, переохлаждения и потери влаги), ветер участвует в расселении некоторых видов животных и растений (разносит плоды, семена, мелких животных).
2. Атмосферные осадки являются также важным экологическим фактором, т.к. от их наличия зависит водный режим среды:
1) осадки, в первую очередь, изменяют влажность воздуха и почвы;
2) обеспечивают наличие доступной воды для водного питания растений и животных.
Влажность почв
Влажность почв является основным фактором для водного питания первичных продуцентов (зеленых растений).
Выделяют несколько видов почвенной воды:
1) Гравитационная вода занимает большие промежутки между различными частицами почвы и под действием силы тяжести опускается в более глубокие слои. Растения легко ее усваивают, пока еще она находится в зоне роста корневой системы. Запасы гравитационной воды в почве пополняются осадками.
2) Капиллярная вода заполняет самые мелкие промежутки между частицами почвы, которые называют капиллярами. Она не перемещается вниз, а удерживается силой сцепления с частицами почвы. Из-за испарения с поверхности земли, образует восходящий ток воды. Капиллярная вода хорошо усваивается растениями.
Вода на суше
Вода является первостепенным лимитирующим фактором в жизни живых организмов. В водном растворе проходят различные биохимические реакции, т. к. вода является хорошим растворителем, а также составляет основную часть протопласта клеток. Питательные вещества находятся в организме в основном в виде водных растворов. Вода составляет основу массы тела любого организма животного или растения – ее относительное содержание изменяется в пределах от 50 до 95 %. Наибольшее количество воды содержится в организме медуз и многих видов моллюсков (92 – 95 %). Стоит отметить, что тело человека состоит примерно на 65 % из воды, а головной мозг включает в себя около 80 %. С возрастом содержание воды в тканях любых живых организмов, в том числе, и человека несколько снижается.
Солнечный свет
Солнечный свет является одним из важнейших экологических факторов в наземных местообитаниях. Прямая солнечная радиация – это электромагнитное излучение, которое характеризуется длинами волн от 0,1 до 30000 нм. Доля рассеянной радиации (отражение света от облаков и поверхности Земли) возрастает при уменьшении высоты стояния Солнца над горизонтом и при увеличении содержания в атмосфере частиц пыли. Характер воздействия солнечного света на живые организмы зависит от их спектра. Ультрафиолетовые короткие волны длиной менее 290 нм губительны для всего живого, так как они обладают способностью ионизировать, расщеплять цитоплазму живых клеток.
Зональность наземно-воздушной среды
Для наземно-воздушной среды характерны два вида зональности: вертикальная и горизонтальная. Каждая зона характеризуется определенным климатом, флорой и фауной, территорией.
Климатические зоны состоят из климатических подзон, в которых выделяют климатические провинции.
Классификация Вальтера:
1) Экваториальная зона находится между 100 северной южной широты. Имеет два дождливых сезона, которые соответствуют положению Солнца в зените. Годовое количество осадков и влажность достаточно велики, а месячные изменения температуры незначительны.
2) Тропическая зона находится севернее и южнее экваториальной, вплоть до 300 северной и южной широты. Для нее характерен летний дождливый период, а также зимняя засуха. Количество осадков и влажность уменьшается при удалении от экватора.