Экология

Наземно-воздушная среда

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

Основные характеристики:

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

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

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

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

Слайд 19В морях-океанах, как в горах, выражена вертикальная зональность. Особенно сильно различаются

по экологии пелагиаль – вся толща воды, и бенталь – дно. В водоемах различают две характерные области жизни – толща воды (пелагеаль) и дно (бенталь). Толща воды – пелагиаль, по вертикали делится на несколько зон: эпипелигеаль, батипелигеаль, абиссопелигиаль и ультраабиссопелигиаль.Супралитораль -(от лат. supra — над, выше и литораль), биологическая зона на границе моря и суши, расположенная выше уровня максимального прилива. Эпизодически покрывается водой при ветровых нагонах. Литораль -(от лат. litoralis — береговой, прибрежный), экологическая зона морского дна, затопляемая во время прилива и осушаемая при отливе. Располагается между уровнем воды в самый низкий отлив и уровнем воды в самый высокий прилив; покрывается водой и освобождается от неё дважды в сутки. Сублитораль — зона развития жизни на дне моря, приуроченная к шельфу и характеризующаяся определённым комплексом животных и растений. Батиаль -батиальная зона (от греч. bathýs — глубокий), зона Мирового океана, занимающая промежуточное положение между неритовой (мелководной) и абиссальной (глубоководной) зонами. Абиссаль -(от греческого ábyssos — бездонный), абиссальная зона, зона наибольших морских глубин (более 2 км). Области дна океана с глубинами свыше 6 км обычно выделяются как ультраабиссальные.

Температурный режим водной среды

В воде температура изменяется в меньшей степени, чем на суше, из-за высокой удельной теплоемкости и теплопроводности воды. Повышение температуры воздуха на 10 °C вызывает повышение температуры воды на 1 °C. С глубиной температура постепенно снижается. На больших глубинах температурный режим относительно постоянен (не выше +4 °C). В верхних слоях наблюдаются суточные и сезонные колебания (от 0 до +36 °C). Поскольку в водной среде температура изменяется в узком диапазоне, то для большинства гидробионтов требуется стабильная температура. Для них губительны даже небольшие отклонения температуры, вызванные, например, сбросом предприятиями теплых сточных вод. Гидробионты, способные существовать при больших колебаниях температуры, встречаются только в мелких водоемах. Из-за небольшого объема воды в этих водоемах наблюдаются значительные суточные и сезонные перепады температуры.

Природные ресурсы

В природной среде принято выделять:

• природные ресурсы;
• природные условия.

Первые представляют собой объекты природного мира, необходимые людям для жизни и промышленно-хозяйственной деятельности. К ним относятся: воздух, вода, почва, полезные ископаемые, представители флоры и фауны. То есть эта вся совокупность явлений как живой, так и неживой природы, которые необходимы человеку.

В этом состоит основная взаимосвязь общества и природной среды – последняя предоставляет людям ресурсы, человек расходует их. Примерно с середины XX века промышленность набрала поразительные темпы, людям стало требоваться больше нефти, угля, газа, что не могло не отразиться на состоянии среды. Сейчас проблема экологии стала актуальна, как никогда, человечество стремится в большей степени использовать бесконечное природные ресурсы, например энергию ветра, солнца, воды. Такие технологии причиняют гораздо меньше вреда.

Природная среда: основные факторы и общая характеристика

Окружающая природная среда – это природные условия, которые окружают живые организмы, способствуя или препятствуя их развитию. Среда обитания может прямо или косвенно влиять на них, от нее же они получают все необходимое для поддержания жизни. В окружающую среду организмы выделяют продукты обмена веществ, которые затем, в свою очередь, принимают участие в природных процессах. Она состоит из различных элементов живой и неживой природы, а также тех, которые созданы человеком в процессе его деятельности. Эти элементы по-разному оказывают воздействие на организмы, могут вредить либо оказывать нейтральное воздействие, некоторые же им необходимы. В зависимости от этого существует множество классификаций экологических факторов, и в данной статье мы рассмотрим самые распространенные из них.

Определение природной среды

Поскольку природная среда – это, по сути, окружающие природные элементы, то, исходя из этого, различают две категории: естественную и ту, которая создана человеком. Также различается понимание природной среды в зависимости от глобальности охвата этого понятия, ведь можно подразумевать под ней все космическое пространство, которое окружает нашу планету, а в более узком смысле — относить к этому биосферу и внешнюю оболочку Земли. Правильнее понимать под средой обитания взаимодействие разных элементов окружающего мира, поскольку восприятие элементов в статичном состоянии не полностью соответствует реальной действительности.

Итак, мы может вывести несколько составляющих природной среды:

1. Она состоит из взаимодействующих между собой элементов.
2. Природная среда может пониматься в разных аспектах и масштабах, однако главная ее особенность в том, что она является набором условий жизни живого существа.
3. Она по-разному влияет на жизнь организмов: благоприятно, неблагоприятно и нейтрально.
4. Разделяют естественные факторы окружающей среды и те, которые искусственно созданы человеком.

Далее мы рассмотрим экологические факторы, которые формируют окружающую среду.

Природная среда и абиотические факторы

Это ряд условий, которые относятся к неорганической среде. Они, в свою очередь, подразделяются на химические и физические. В первой категории неорганическую природу рассматривают с точки зрения ее химического состава. Например, есть большая разница между пресной и соленой водой, в каждой из них могут обитать одни организмы, а другие существовать не могут. Также здесь рассматривают химический состав атмосферы, почвы и других элементов среды. К физическим относят температуру воздуха, почвы, воды, уровень давления, направление и силу ветра, радиационные параметры. Здесь же рассматриваются рельефы поверхности и климатические данные

В настоящее время экологи уделяют особое внимание климату, который имеет неблагоприятную тенденцию изменения из-за антропогенного фактора

Природная среда и биотические факторы

Здесь проявляется взаимосвязь живых организмов на планете. Так, животные поедают другие живые организмы, контролируя их популяцию. Те, в свою очередь, становятся средой обитания других, например, паразитов. Некоторые живые организмы опыляют другие и этим способствуют их размножению. В этой категории удивительный баланс существования растений и животных: первые выделяют кислород, необходимый животным, а они, в свою очередь, выделяют углекислый газ, который необходим растениям.

Природная среда и антропогенные факторы

Это те факторы, которые возникают из-за деятельности человека. Они могут носить как позитивный, так и негативный характер. Человек способен изменить окружающую среду, приспосабливая ее к удовлетворению своих потребностей. Например, работа завода в угольной промышленности без использования фильтров может очень загрязнять атмосферу из-за тяжелых выбросов. Отходы могут утилизироваться в реки и зарываться в почву, что вынуждает животых покидать привычную среду, могут они и вовсе погибнуть. С другой стороны, существуют организации, которые пытаются восстановить количество особей исчезающих видов, и это тоже относится к антропогенным факторам. Поскольку человеческая деятельность очень разнообразна, то она может косвенно или прямо влиять на условия окружающей среды, и в середине 20 века, во время активного роста промышленности, ученые выделили такое понятие, как «ноосфера», под которым понимают оболочку Земли, которая изменена человеком.

В выходные готовьтесь к пробкам

Чтобы не попасть в пробку, выехали в понедельник. В пятницу лучше на машине не выезжать в сторону моря — пробки во всех направлениях растягиваются многокилометровые. Отдыхать в это время на море едут сами жители Краснодарского края. А в воскресенье все массово возвращаются обратно и снова встают в пробки.

Даже на Центральном пляже без труда можно найти свободный пятачок. Фото: Виталий ТИМКИВ, «КП»-Краснодар»

Есть еще несколько вариантов, как добраться в Геленджик. Например, поездом до Новороссийска, а потом на такси, либо самолетом в Геленджик, если есть рейсы из вашего города.

Поезда на курорт из Москвы идут каждый день. Самолеты приземляются несколько раз в день.

Экологические факторы мест обитания

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

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

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

Характерные особенности водной среды обитания

Определение

Среда обитания — часть природного мира, окружающая живые организмы биосферы и оказывающая на них какое-либо воздействие.

Начальная среда жизни — вода. В водной среде обитания зародилась жизнь. В процессе исторического развития и адаптации большинство организмов заселили наземно-воздушную среду. Данный процесс привел к образованию наземных растений и животных. Благодаря эволюции, эти организмы адаптировались к новым условиям жизни.

Определение

Водная среда обитания является водной оболочкой Земли, которая носит название «гидросфера» и включает в себя все океаны, моря, воды, реки, водопады и другие источники с водой.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут

Среда, в которой обитают организмы, подвержена воздействию разнообразных факторов, склонных к изменениям. Организмы обладают способностью отражения в себе параметров окружающей среды. Жизнь вышла из воды на сушу. В процессе развития живые организмы преобразовывают литосферу, представляющую собой верхний слой суши. В результате таких процессов были образованы почвы, которые стали третьей средой обитания. Виды особей отличаются по типу энергии и обмену веществ, который необходим для их нормального развития.

Внешние факторы по-разному влияют на жизнь организмов, обитающих в воде. Исходя из данного принципа, в биологии факторы бывают:

• первостепенными;
• второстепенными.

Наиболее важными факторами являются:

• механические и динамические параметры дна и воды;
• температурные показатели;
• уровень освещенности;
• количество веществ, взвешенных и растворенных в воде.

Водная среда обитания в виде гидросферы составляет около 71% от всей площади Земли. Объем воды равен около 1,46 миллиардов кубических километров, 95% от которого составляет Мировой океан. Пресная вода включает 85% ледниковой и 14% подземной. Свыше 0,6% от общего объема воды составляют такие образования, как озера, пруды, водохранилища, болота, реки и ручьи. Примерно 0,35% воды находится в почве и атмосфере.

Жизнедеятельность живых организмов определяется физическими свойствами воды. Большим значением обладают термические свойства:

• большая теплоемкость;
• низкая теплопроводность;
• высокая скрытая теплота испарения и плавления;
• свойство расширяться перед замерзанием.

Вода является хорошим растворителем. Благодаря этому свойству, она насыщена неорганическими и органическими веществами, составляющими рацион питания обитателей водной среды. Вещества транспортируются внутри организмов за счет воды, происходит выделение продуктов распада.

С помощью высокого поверхностного натяжения вода может удерживать на поверхности объекты живого и неживого типа, заполняет капилляры, что позволяет наземным растениям питаться. За счет прозрачности воды обеспечиваются условия для протекания процессов фотосинтеза на большой глубине.

К минусам водной среды модно отнести:

• небольшую концентрацию кислорода;
• низкий уровень освещенности;
• относительно высокое давление, которое повышается по мере погружения.

Преимущества водной среды заключаются в следующем:

• относительная стабильность среды с точки зрения перепадов температуры и давления;
• среда более просторна по сравнению с почвенной средой;
• плотность воды, что делает ее фактически экзоскелетом для определенных видов живых организмов;
• защита обитателей от ультрафиолетового излучения.

Почвенная среда и адаптации к ней

Почва представляет собой результат взаимодействия живой и неживой природы. Толщина слоя почвы может составлять от нескольких сантиметров до 2 км. По современным представлениям, почва есть не только на поверхности суши, но и дне водоемов.

Поскольку почва непрозрачна для света, в этой среде жизни не важен фактор освещенности. Температура изменяется незначительно (в этом почвенная среда похожа на водную). Зато решающую роль играет механический состав, то есть размер частиц, образующих почву. Самые крупные частицы характерны для каменистых почв, более мелкие – для песчаных, самые мелкие – для глинистых.

Размер частицы влияет на возможность организмов перемещаться в слое почвы, количество влаги и доступ кислорода. Как правило, последние два фактора больше влияют на растения, однако в некоторых ситуациях и для животных они могут стать ограничивающими. Например, часто после дождя можно увидеть, как на поверхность выползают дождевые черви. Это результат того, что в почве увеличивается количество воды, и черви начинают задыхаться – они дышат атмосферным кислородом.

По закону Шелфорда, оптимальны для живых организмов почвы со средним размером частицы: в глинистых слишком много жидкости и практически нет кислорода, в каменистых – слишком большие промежутки между частицами и практически нет жидкости, так что растениям сложно укорениться.

Плодородие почвы – фактор, обусловленный наличием гумуса. Это особые органические вещества, результат жизнедеятельности бактерий и дождевых червей. Чем плодороднее почва, тем больше растений могут на ней произрастать.

Химический состав почвы (особенно содержание солей, щелочей и кислот) существенно влияет на растения. По закону Либиха, даже нехватка одного микроэлемента может негативно сказываться на них. Однако избыток минеральных веществ (засоление почвы) вызывает гибель растений, нарушая процессы всасывания воды.

Почва является самой бедной по видовому составу средой жизни. Многие организмы проживают тут лишь временно, используя в качестве укрытия норы или отверстия в земле (мыши, зайцы, лисы). Такие организмы называются геоксены. Они относятся скорее к наземно-воздушной среде обитания. Другие организмы обитают в почве только на стадии личинки. К этой группе относятся большинство насекомых, и их называют геофилами. Их количество достаточно велико, поскольку почва предоставляет хорошую защиту и практически лишена хищников. Третья группа почвенных обитателей – геобионты (те организмы, которые живут только в почве, практически не поднимаясь на поверхность). Сюда относят дождевых червей и кротов. У них в большей степени выражены адаптации к жизни в толще земли: конечности копательного типа или мощные мышцы, позволяющие двигаться червеобразно.

Наземная среда

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

Наземная среда характеризуется большой зависимостью от водных источников и в некоторых местах сталкивается с опасностью высыхания

Здесь постоянно меняется уровень влажности, температура воздуха, наблюдается изменение времени суток, месяцев и лет. Биология наземных существ очень сильно зависит от фактора их территориального нахождения.

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

Обитатели и животные

В воде обитают многие организмы. В процессе жизнедеятельности они поглощают необходимые вещества в виде пищи, воды и газов. Таким образом, при всем разнообразии водных организмов для каждого из них характерно наличие определенных приспособлений к особенностям обитания в водной среде. Такие особенности определяют физические и химические свойства воды.

В толще воды стабильно парят мелкие растения и животные, для которых характерно взвешенное состояние. Они могут парить, благодаря не только выталкивающей силе воды из-за ее физических свойств, но и наличию особых приспособлений у самих организмов, к примеру, многочисленных выростов и придатков, с помощью которых поверхность тела увеличивается, что повышает трение об окружающую жидкость.

Тела таких животных, как медуз, характеризуются плотностью, близкой к плотности воды. Они обладают специальной формой тела в виде парашюта, чтобы удерживаться в толще воды.

Активные пловцы такие, как рыбы, дельфины и тюлени, имеют веретенообразную форму тела и конечности в виде ласт. Кроме того, такие организмы достаточно легко перемещаются в воде, благодаря внешним покровам с особым строением и свойством выделять специальную смазку, представляющую собой слизь, снижающую трение о воду.

Вода отличается достаточно высокой теплоемкостью, то есть способностью запасать и удерживать тепло. Данный фактор исключает резкие температурные перепады, что не характерно для суши. Водоемы, глубина которых велика, обладают низкой температурой. Организмы способны жить даже в таких условиях за счет специальных приспособлений, образованных, благодаря стабильной температуре. Огромные океанские глубины являются средой обитания некоторых животных. Растения же приспособлены к жизни только в верхнем слое воды, куда проникает солнечный свет, необходимый для фотосинтеза.

Приспособления для дыхания обитателей водной среды:

1. Животные, обитающие в водоемах, дышат кислородом, который растворен в воде. Процесс данного характера обеспечен наличием особых органов дыхания, необходимых для извлечения кислорода из воды, которые называют жабрами. Жабры есть у рыб, головастиков лягушек и тритонов, жаберных моллюсков.
2. В том случае, когда животный организм обитает в воде и дышит воздухом атмосферы, для него характерны специальные приспособления в виде трахей. Так дышат жуки-плавунцы, водяные скорпионы.
3. Некоторые из животных используют воздух из тканей водных растений, например, водяной ослик.
4. Дыхание легочных моллюсков таких, как большой прудовик и катушка, осуществляется путем поглощения атмосферного воздуха с помощью мантийной полости, которая играет роль легкого. Эти организмы регулярно поднимаются на поверхность воды и в процессе передвижения с нижней стороны поверхностной пленки засасывают атмосферный воздух через единственное дыхательное отверстие.
5. Некоторым видам приходится выживать в условиях недостатка кислорода в водной среде. К примеру, личинки комаров-дергунов или звонцов, которых называют мотылем, накапливают кислород путем его прочного связывания по средствам гемоглобина в крови.
6. Малоподвижные животные перемещают водные массы вокруг своего тела, чтобы обеспечить приток кислорода к организму. Такой способ дыхания является отличительной чертой двустворчатых моллюсков и ракообразных пиявок.

Способы передвижения животных в водной среде:

• плавники и хвосты у рыб;
• хвосты и не широкие плавники у личинок лягушек;
• лапы с перепонками у водоплавающих птиц;
• веслообразные лапы у насекомых;
• конечности с коготками позволяют ползать по дну личинкам некоторых насекомых, водяному пауку, водным клещам;
• волнообразно сокращая мускулы тела, перемещаются брюхоногие моллюски;
• за счет скольжения движутся в воде водомерки и вертячки.

Организмы, обитающие в водной среде, обладают разными приспособлениями, с помощью которых питаются:

• моллюски отцеживают пищу в мантийной плоскости с помощью системы ресничек;
• благодаря волоскам, покрывающим челюстные щупики и конечности, личинки поденок улавливают частицы пищи, используя своеобразную «ловчею сеть»;
• ракообразные обладают конечностями в виде клешней, которыми хватают корм, и ногочелюстями, чтобы удерживать пищу;
• личинки стрекоз используют нижнюю челюсть в виде особого органа, который называют маской, чтобы захватывать добычу.

Водная среда определяет в силу каких-то особенностей форму тела животных:

• обитатели водоемов с быстрым течением обладают уплощенным или веретенообразной легко обтекаемой формой тела;
• животные, которые живут в стоячей воде, имеют не обтекаемое и короткое тело.

Местообитание человека

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

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

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

Классификация сред жизни

Среда жизни – совокупность всех факторов, действующих на организм. Как самих факторов среды, так и их комбинаций достаточно много. Однако в разных условиях на организм будут оказывать значимое влияние разные факторы

Если в пустыне наличие воды будет ключевым в жизнедеятельности организмов, то в море это уже не так важно. Для организмов, населяющих озеро и лес, освещенность важна, но для обитателей почвы – нет. По наиболее значимым факторам были выделены четыре среды жизни

По наиболее значимым факторам были выделены четыре среды жизни.

Типы сред жизни:

• Водная;
• Наземно-воздушная;
• Почвенная;
• Другой организм как среда обитания.

В процессе развития Земли сначала возникла водная среда. Организмы приспосабливались к ней в течение нескольких сотен тысяч лет. Поверхность суши тогда была небольшой и полностью непригодной для жизни из-за интенсивной радиации и отсутствия почвы. После появления озонового слоя (а возник он в результате накопления в атмосфере кислорода) на сушу вышли бактерии. Под их воздействием на поверхности постепенно сформировалась почва. После этого стал возможен выход организмов на сушу – сначала растений, потом животных.

В то время правильно было бы говорить о наземной среде – воздух еще не был заселен живыми существами. Такая потребность возникла, когда количество организмов на поверхности Земли сильно увеличилось, и стал нужен поиск нового жизненного пространства. Первыми в воздух поднялись насекомые, затем – рептилии.

Почему воздух не выделяют как отдельную среду жизни, хотя ее условия сильно отличаются? Дело в том, что все организмы – обитатели поверхности нуждаются в кислороде (то есть без атмосферы их существование невозможно), а все обитатели воздушной среды используют поверхность суши (хотя бы только для откладывания яиц, как это делает стриж). В качестве исключения можно привести аэробактерии, которые обитают в атмосфере недалеко от озонового слоя. Они образуют особые колонии, для которых не нужна поверхность Земли.

Организм не может существовать без своей среды обитания. Есть такие живые существа, для которых характерна только одна среда жизни. Например, исключительно водными являются кораллы, иглокожие и многие рыбы, исключительно наземными – мокрицы и большинство насекомых. Иногда он может обитать сразу в двух средах жизни, и такие организмы называются амфибийными (лягушки, саламандры). В некоторых ситуациях смена среды жизни происходит на разных стадиях жизненного цикла. Личинка стрекозы живет в воде, взрослое насекомое – в наземно-воздушной среде. Паразит – печеночный сосальщик в процессе жизненного цикла обитает внутри организмов-хозяев, в воде и на поверхности травы (то есть в наземно-воздушной среде). У разных стадий жизненного цикла разные источники питания, значит, еды гарантированно хватит на всех и за нее не возникнет конкуренции.

Среды жизни подразделяются на среды обитания. Так, водная среда делится на пресную, морскую и солоноватоводную (эстуарную). В ней можно выделить также поверхность, дно и толщу воды различной глубины. Водоемы бывают стоячие и текучие. Все это – среды обитания. В свою очередь, они подразделяются на биотопы (места обитания биоценозов) и местообитания (места обитания отдельных видов).

Если сравнить среду жизни с многоквартирным домом, то среда обитания – это этаж, биотоп – квартира, местообитание – комната.

Окружающая среда постоянно воздействует на организм, и он вынужден адаптироваться к ней. Поскольку экологические факторы внутри среды обитания одинаковы, то у организмов разных групп возникают схожие адаптации к одинаковым условиям. Это называется конвергентная эволюция. Так, для полета нужны крылья, и они есть и у насекомых, и у птиц. Для того, чтобы быстро передвигаться в толще воды, нужны плавники и обтекаемая форма тела, — именно поэтому дельфин так похож на рыбу. Совокупность адаптаций к одной и той же среде обитания называется жизненной формой.