Наземно-воздушная среда жизни
Содержание
Введение…………………………………………………………
1. Наземно-воздушная среда жизни…………………………………………….......4
2. Почва как среда обитания……………………………………………………..
2.1. Экологические группы почвенных организмов………………………………9
3. Живые организмы как среда обитания. Виды паразитов, их приспособление к паразитическому образу жизни……………………………………………………10
3.1. Внутривидовые и межвидовые
отношения (каннибализм, самоизреживание
растительных популяций, конкуренция,
аллелопатия, симбиоз, мутуализм, комменсализм,
паразитизм, хищничество)……................
Заключение……………………………………………………
Список литературы……………………………………………………
Введение
Экология – это наука об отношении организма или групп организмов к окружающей среде в соответствии с уровнем организации окружающей жизни. Жизнь всегда существовала в форме биоценозов – сложно организованных комплексов разных организмов. При этом живые организмы всегда были тесно связаны со средой обитания, образуя целостные динамические системы. В ходе развития жизни неоднократно происходила и происходит смена одних групп организмов другими, но всегда поддерживалось более или менее постоянное соотношение форм, выполняющих те или иные геохимические функции Цель нашей работы изучить и понять окружающий мир, и происходящие в нем естественные процессы, нам следует широко изучить данные темы.
Для достижения данной цели, в работе поставлены следующие задачи:
- исследовать какие же факторы среды существуют, как они воздействуют на живые организмы;
- проанализировать какие условия нужны для поддержания жизни организмов;
- изучить различные по своему образу жизни, виды организмов.
1. Наземно-воздушная среда жизни
Наземно-воздушная среда – самая сложная по экологическим условиям. Жизнь на суше потребовала таких приспособлений, которые оказались возможными лишь при достаточно высоком уровне организации растений и животных.
Воздух как экологический фактор для наземных организмов
Обитатели воздушной среды должны обладать собственной опорной системой, поддерживающей тело: растения – разнообразными механическими тканями, животные – твердым или, значительно реже, гидростатическим скелетом. Кроме того, все обитатели воздушной среды тесно связаны с поверхностью земли, которая служит им для прикрепления и опоры. Жизнь во взвешенном состоянии в воздухе невозможна. Для большинства обитатель пребывание в воздухе связано только с расселением или поиском добычи. К активному полету способны 75 % видов всех наземных животных, преимущественно насекомые и птицы, но встречаются летуны и среди млекопитающих и рептилий, а также множество микроорганизмов и спор, семена, плоды и пыльца растений регулярно присутствуют в воздухе, они расселяются с помощью воздушных потоков
Жизнь многих растений полностью зависит от ветра, поэтому у многих видов появилась возможность расселяться с помощью ветра. Анимохория – расселение с помощью воздушных потоков, анимохория характерна для спор, семян и плодов растений, цист простейших, мелких насекомых, пауков и т. п. В расселении микроорганизмов, животных и растений основную роль играют вертикальные конвекционные потоки воздуха и слабые ветры.
Малая плотность воздуха обусловливает сравнительно низкое давление на суше. В норме оно равно 760 мм рт. ст. Низкое давление может ограничивать распространение видов в горах. Для большинства позвоночных верхняя граница жизни около 6000 м.
Газовый состав воздуха. Кроме физических свойств воздушной среды, для существования наземных организмов чрезвычайно важны ее химические особенности. Газовый состав воздуха в приземном слое атмосферы довольно однороден в отношении содержания главных компонентов (азот – 78,1 %, кислород – 21,0, аргон – 0,9, углекислый газ – 0,035 % по объему). Высокое содержание кислорода способствовало повышению обмена веществ у наземных организмов по сравнению с первично-водными. В природе основным источником углекислоты является так называемое почвенное дыхание. Почвенные микроорганизмы и животные дышат очень интенсивно. Низкое содержание углекислого газа тормозит процесс фотосинтеза. В условиях закрытого грунта можно повысить скорость фотосинтеза, однако излишние количества СО2 приводят к отравлению растений.
Почва и рельеф. Эдафирический факторы среды. Эдафические факторы среды – это свойства грунта и рельеф местности которые влияют на условия жизни наземных организмов, в первую очередь растений. Характер корневой системы растений зависит от гидротермического режима, аэрации, сложения, состава и структуры почвы.
Можно выделить целый ряд экологических групп растений по отношению к разным свойствам почв.
Так, по реакции на кислотность почвы различают: 1) ацидофильные виды – растут на кислых почвах с рН менее 6,7 (растения сфагновых болот, белоус); 2) нейтрофильные – тяготеют к почвам с рН 6,7–7,0 (большинство культурных растений); 3) базифильные– растут при рН более 7,0 (мордовник, лесная ветреница); 4) индифферентные – могут произрастать на почвах с разным значением рН (ландыш, овсяница овечья).
По отношению к валовому составу почвы различают: 1) олиготрофные растения, довольствующиеся малым количеством зольных элементов (сосна обыкновенная); 2) эвтрофные, нуждающиеся в большом количестве зольных элементов (дуб, сныть обыкновенная, пролесник многолетний); 3) мезотрофные, требующие умеренного количества зольных элементов (ель обыкновенная). Нитрофилы– растения, предпочитающие почвы, богатые азотом (крапива двудомная).
Растения засоленных почв составляют группу галофитов (солерос, сарсазан, кокпек).
Некоторые виды растений приурочены к разным субстратам: петрофиты растут на каменистых почвах, а псаммофиты заселяют сыпучие пески.
Рельеф местности и характер грунта влияют на специфику передвижения животных. Характер почвы в ряде случаев влияет на распределение наземных животных, роющих норы, зарывающихся в грунт для спасения от жары или хищников либо откладывающих в почву яйца и т. д.
Погодные особенности. Условия жизни в наземно-воздушной среде осложняются, кроме того, погодными изменениями. Изменчивость погоды проявляется в постоянном варьировании сочетания таких факторов среды, как температура и влажность воздуха, облачность, осадки, сила и направление ветра и т. п.
Многолетний режим погоды характеризует климат местности. . В понятие климата входят не только средние значения метеорологических явлений, но также их годовой и суточный ход, отклонения от него и их повторяемость. Климат определяется географическими условиями района.
Осадки. Помимо водообеспечения и создания запасов влаги, они могут играть и другую экологическую роль. Так, сильные ливневые дожди или град оказывают иногда механическое воздействие на растения или животных.
2. Почва как среда обитания
Почва представляет собой рыхлый тонкий поверхностный слой суши, контактирующий с воздушной средой. Почва представляет собой не просто твердое тело, как большинство пород литосферы, а сложную трехфазную систему, в которой твердые частицы окружены воздухом и водой. В почве сглажены температурные колебания по сравнению с приземным слоем воздуха, а наличие грунтовых вод и проникновение осадков создают запасы влаги и обеспечивают режим влажности, промежуточный между водной и наземной средой. В почве концентрируются запасы органических и минеральных веществ, поставляемых отмирающей растительностью и трупами животных. В среднем на 1 м2 почвенного слоя приходится более 100 млрд клеток простейших.
Неоднородность условий в почве резче всего проявляется в вертикальном направлении. С глубиной резко меняется ряд важнейших экологических факторов, влияющих на жизнь обитателей почвы. Прежде всего это относится к структуре почвы. В ней выделяют три основных горизонта, различающихся по морфологическим и химическим свойствам: 1) верхний перегнойно-аккумулятивный горизонт А, в котором накапливается и преобразуется органическое вещество и из которого промывными водами часть соединений выносится вниз; 2) горизонт вмывания, или иллювиальный В, где оседают и преобразуются вымытые сверху вещества, и 3) материнскую породу, или горизонт С, материал которой преобразуется в почву.
Влага в почве присутствует в различных состояниях: 1) связанная (гигроскопическая и пленочная) прочно удерживается поверхностью почвенных частиц; 2) капиллярная занимает мелкие поры и может передвигаться по ним в различных направлениях; 3) гравитационная заполняет более крупные пустоты и медленно просачивается вниз под влиянием силы тяжести; 4) парообразная содержится в почвенном воздухе. Состав почвенного воздуха изменчив. С глубиной в нем сильно падает содержание кислорода и возрастает концентрация углекислого газа. Колебания температуры резки только на поверхности почвы. Здесь они могут быть даже сильнее, чем в приземном слое воздуха. Все эти особенности приводят к тому, что, несмотря на большую неоднородность экологических условий в почве, она выступает как достаточно стабильная среда, особенно для подвижных организмов.
Обитатели почв. Неоднородность почвы приводит к тому, что для организмов разных размеров она выступает как разная среда. Сложность почвенной среды создает большое разнообразие условий для самых разных функциональных групп: аэробов и анаэробов, потребителей органических и минеральных соединений. Существуют мелкие почвенные животные, которых объединяют под названием микрофауна. По существу, это водные организмы, они живут в почвенных порах, почва – это система микроводоемов. Для дышащих воздухом несколько более крупных животных почва предстает как система мелких пещер. Таких животных объединяют под названием мезофауна. Более крупных почвенных животных, с размерами тела от 2 до 20 мм, называют представителями макрофауны. Представители микро– и мезофауны способны переносить зимнее промерзание почвы, так как большинство видов не может уходить вниз из слоев, подвергающихся воздействию отрицательных температур.
По целому ряду экологических особенностей почва является средой, промежуточной между водной и наземной. С водной средой почву сближают ее температурный режим, пониженное содержание кислорода в почвенном воздухе, насыщенность его водяными парами и наличие воды в других формах, присутствие солей и органических веществ в почвенных растворах, возможность двигаться в трех измерениях. Промежуточные экологические свойства почвы как среды обитания животных позволяют предполагать, что почва играла особую роль в эволюции животного мира.
2.1. Экологические группы почвенных организмов
Несмотря на неоднородность экологических условий в почве, она выступает как достаточно стабильная среда, особенно для подвижных организмов. Крутой градиент температур и влажности в почвенном профиле позволяет почвенным животными путем незначительных перемещений обеспечить себе подходящую экологическую обстановку.
Неоднородность почвы приводит к тому, что для организмов разных размеров она выступает как разная среда. Для микроорганизмов особое значение имеет огромная суммарная поверхность почвенных частиц, потому что на них адсорбируется подавляющая часть микроорганизмов. Сложность почвенной среды создает большое разнообразие условий для самых разных функциональных групп: аэробов, анаэробов, потребителей органических и минеральных соединений. Для распределения микроорганизмов в почве характерна мелкая очаговость, поскольку на протяжении нескольких миллиметров могут сменяться разные экологические зоны.
По степени связи с почвой как средой обитания животных объединяют в три экологические группы: геобионты геофилы и геоксены.
Геобионты — животные, постоянно обитающие в почве (дождевые черви). Геофилы — животные, часть цикла развития которых обязательно проходит в почве (саранчовые, ряд жуков). Геоксены — животные, иногда посещающие почву для временного укрытия или убежища (грызуны и другие млекопитающие).
Почвенных обитателей в зависимости от их размеров и степени подвижности можно разделить на несколько групп. Микробиотип, микробиота — это почвенные микроорганизмы, составляющие основное звено между растительными остатками и почвенными животными. Мезобиотип, мезобиота — это совокупность сравнительно мелких, легко извлекающихся из почвы, подвижных животных. Макробиотип, макробиота — это крупные почвенные животные: с размерами тела от 2 до 20 мм. К данной группе относятся личинки насекомых Мегабиотип, мегабиота — это крупные землерои, главным образом из числа млекопитающих, многие из них проводят в почве всю жизнь. Обитателей нор. К данной группе животных относятся барсуки, сурки, суслики, тушканчики и др.
3. Живые организмы как среда обитания
Многие виды гетеротрофных организмов в течение всей жизни или части жизненного цикла обитают в других живых существах, тела которых служат для них средой, существенно отличающейся по свойствам от внешней. Использование одними живыми организмами других в качестве среды обитания – очень древнее и широко распространенное в природе явление. Практически нет ни одного вида многоклеточных организмов, не имеющих внутренних обитателей. Одно из главных преимуществ паразитов – обильное снабжение пищей за счет содержимого клеток, соков и тканей тела хозяина или содержимого его кишечника. Обильная и легкодоступная пища служит условием быстрого роста паразитов. Практически неограниченные пищевые ресурсы служат для паразитов также условием высокого потенциала их размножения, которое обеспечивает им вероятность заражения других хозяев. Вторым важным экологическим преимуществом для обитателей живых организмов является их защищенность от непосредственного воздействия факторов внешней среды. Внутри хозяина его сожители практически не встречаются с угрозой высыхания, резкими колебаниями температур, значительными изменениями солевого и осмотического режимов. Выход во внешнюю среду чаще всего чреват для паразитов многими опасностями, поэтому на той стадии жизненного цикла, которую паразиты проводят вне хозяина, у них развиваются различные защитные приспособления, позволяющие пережить этот критический период. Основные экологические трудности, с которыми сталкиваются внутренние сожители живых организмов, – это ограниченность жизненного пространства для тканевых и особенно внутриклеточных обитателей, сложности снабжения кислородом, трудность распространения от одной особи хозяев к другим, а также защитные реакции организма хозяина против паразитов. Среда обитания паразитов ограничена как во времени (жизнью хозяина), так и в пространстве. Поэтому основные адаптации направлены на возможность распространения в этой среде, передачи от одного хозяина к другому. Главнейшие приспособления к этому – повышенная способность к размножению, выработка сложных жизненных циклов, использование переносчиков и промежуточных хозяев.
Таким образом, паразиты, как и свободноживущие виды, обладают сложной системой приспособлений к своей среде обитания. Их строение и организация отражают специфику этой среды. У представителей разных групп, ведущих паразитический образ жизни, часто развиваются сходные типы приспособлений.
3.1. Внутривидовые и межвидовые отношения
Взаимосвязи между организмами можно разделить на межвидовые и внутривидовые. Межвидовые отношения обычно классифицируются по “интересам”, на базе которых организмы строят свои отношения:
Межвидовые взаимодействия значительно более разнообразны:
- нейтрализм (оба вида не оказывают никакого воздействия друг на друга);-конкуренция (оба вида оказывают друг на друга неблагоприятное воздействие);
Каннибализм (поедание себе подобных, наиболее развит у хищных рыб)
- мутуализм (одна из форм симбиоза, при которой каждый из сожительствующих организмов симбионтов приносит какую либо пользу другому);
- паразитизм (это такая форма связей между видами, при которой организм-потребитель использует живого хозяина не только как источник пищи, но и как место постоянного или временного обитания);
- хищничество (обычно называют вид, который питается другим видом, которые они ловят и умерщвляют. Для хищников характерно специальное охотничье поведение.);
- аменсализм (один организм подавляет развитие другого);
- комменсализм (это форма взаимоотношений между двумя видами, когда деятельность одного из них доставляет пищу или убежище другому, другими словами это односторонние использование одного вида другим без принесения ему вреда.).
Внутривидовая конкуренция:
- конкуренция (взаимоотношения видов со сходными экологическими требованиями существующих за счет общих ресурсов, имеющихся в недостатке, закона конкурентного исключения «два конкурирующих вида вместе не уживаются»).
У растений – аллопатия - У растений подавление конкурентов происходит в результате перехвата минеральных питательных веществ и почвенной влаги корневой системой и солнечного света - листовым аппаратом, а также в результате выделения токсичных соединений.
- косвенная конкуренция - опосредованная, т. е. не напрямую.
Внутривидовые взаимоотношения:
- состязание;
- соперничество;
- взаимопомощь;
- сотрудничество (стадо) - более длительные и постоянные объединения животных по сравнению со стаями. Здесь осуществляются все основные функции жизни вида: добывание корма, защита от хищников, миграции, размножение, воспитание молодняка и т. д. В основе группового поведения животных в стадах лежат взаимоотношения доминирования-подчинения, основанные на индивидуальных различиях между особями.
Заключение
Жизнь как проявление всего живого на Земле, и как любое живое существо в отдельности, не могут существовать без окружающей среды, вне экосистем. Это проявляется в первую очередь в наличии огромного количества взаимосвязей данного организма с другими организмами и с абиотическими факторами. Через эти связи реализуются механизмы круговорота биогенных веществ, механизмы передачи энергии, механизмы устойчивости экосистем. Окружающая организм среда предоставляет ему все возможные потребности для существования (пространство, ресурсы потребления, потоки энергий разного происхождения, принимает и перерабатывает отходы жизнедеятельности).Человек, вмешиваясь в природу своей производственной деятельностью, не должен забывать, что в природе все взаимосвязано и последовательно. Экологическое мышление становится необходимым для решения самых насущных задач нашей жизни. Сейчас основная цель усилий человечества в области экологии должна быть направлена на предотвращение грозящего ему экологического кризиса и, используя экологические законы, на обеспечение дальнейшего развития и благополучие общества.
Список литературы
1. Чернова Н.М., Былова А.М. Экология. - М.: Дрофа 2007. - 411с.
2. Общая экология: М. В. Гальперин - Санкт-Петербург, Форум, Инфра-М, 2007 г.- 336 с.
3. Коробкин В. И., Передельский Л. В. Экология. Учебное пособие для вузов. - Ростов /на/Дону. Феникс, 2005.
4. Христофорова Н.К. Основы экологии. - Владивосток, 1999. - 515 с.