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Caractéristiques de l'habitat terrestre. Habitat sol-air

MILIEU AQUATIQUE

Le milieu aquatique de la vie (hydrosphère) occupe 71% de la superficie du globe. Plus de 98% de l'eau est concentrée dans les mers et les océans, 1,24% - glace des régions polaires, 0,45% - eau douce des rivières, lacs, marécages.

Il existe deux régions écologiques dans les océans :

colonne d'eau - pélagique, et en bas - benthal.

Environ 150 000 espèces d'animaux vivent dans le milieu aquatique, soit environ 7 % d'entre elles le total et 10 000 espèces végétales - 8 %. Il y a les suivants groupes écologiques d'hydrobiontes. Pelagial - habité par des organismes subdivisés en necton et plancton.

Nekton (nektos - flottant) - il s'agit d'une collection d'animaux pélagiques en mouvement actif qui n'ont pas de lien direct avec le fond. Ce sont principalement de grands animaux qui peuvent parcourir de longues distances et de forts courants d'eau. Ils se caractérisent par une silhouette profilée et des organes de mouvement bien développés (poissons, calmars, pinnipèdes, baleines). eau fraiche En plus des poissons, le nekton comprend des amphibiens et des insectes en mouvement actif.

Plancton (errant, planant) - il s'agit d'une collection d'organismes pélagiques qui n'ont pas la capacité de se déplacer rapidement et activement. Ils sont divisés en phyto- et zooplancton (petits crustacés, protozoaires - foraminifères, radiolaires ; méduses, ptéropodes). Le phytoplancton est composé de diatomées et d'algues vertes.

Neuston- un ensemble d'organismes qui habitent le film superficiel d'eau à la frontière avec l'air. Ce sont des larves de désyatipodes, de balanes, de copépodes, de gastéropodes et de bivalves, d'échinodermes et de poissons. Passant par le stade larvaire, ils quittent la couche superficielle, qui leur servait de refuge, et se déplacent pour vivre sur le fond ou pélagiques.

Playston - il s'agit d'une collection d'organismes dont une partie du corps est au-dessus de la surface de l'eau et l'autre dans l'eau - lentilles d'eau, siphonophores.

Benthos (profondeur) - groupe d'organismes vivant au fond des plans d'eau. Il est subdivisé en phytobenthos et zoobenthos. Phytobenthos - algues - diatomées, vertes, brunes, rouges et bactéries ; au large plantes à fleurs- Zostera, roupie. Zoobenthos - foraminifères, éponges, coelentérés, vers, mollusques, poissons.

Dans la vie des organismes aquatiques, le mouvement vertical des régimes de l'eau, de la densité, de la température, de la lumière, du sel, des gaz (teneur en oxygène et en dioxyde de carbone) et la concentration des ions hydrogène (pH) jouent un rôle important.

Régime de température : Elle diffère dans l'eau, d'une part, par un moindre apport de chaleur, et d'autre part, par une plus grande stabilité que sur terre. Une partie de l'énergie thermique pénétrant à la surface de l'eau est réfléchie, une partie est dépensée en évaporation. L'évaporation de l'eau de la surface des masses d'eau, qui consomme environ 2263,8 J/g, évite la surchauffe des couches inférieures, et la formation de glace, qui libère la chaleur de fusion (333,48 J/g), ralentit leur refroidissement. Le changement de température dans les eaux courantes suit ses changements dans l'air ambiant, différant par une plus petite amplitude.

Dans les lacs et les étangs des latitudes tempérées, le régime thermique est déterminé par le bien connu phénomène physique- l'eau a densité maximaleà 4 ° C. L'eau qu'ils contiennent est clairement divisée en trois couches:

1. épilimnion- la couche supérieure dont la température connaît de fortes fluctuations saisonnières ;

2. métalimnion- transitionnelle, couche de saut de température, il y a une forte baisse de température;

3. hypolimnion- une couche profonde, atteignant le fond, où la température varie légèrement tout au long de l'année.

En été, les couches d'eau les plus chaudes sont situées à la surface et les plus froides - au fond. Ce type de distribution de température en couches dans un réservoir est appelé stratification directe. En hiver, lorsque la température baisse, stratification inverse: la couche superficielle a une température proche de 0 C, au fond la température est d'environ 4 C, ce qui correspond à sa densité maximale. Ainsi, la température augmente avec la profondeur. Ce phénomène est appelé dichotomie de température, observé dans la plupart des lacs de la zone tempérée en été et en hiver. Du fait de la dichotomie des températures, la circulation verticale est perturbée - une période de stagnation temporaire s'installe - stagnation.

Au printemps, l'eau de surface, en raison du chauffage à 4C, devient plus dense et s'enfonce plus profondément, et de l'eau plus chaude monte à sa place depuis la profondeur. En raison de cette circulation verticale, une homothermie se produit dans le réservoir, c'est-à-dire pendant un certain temps, la température de toute la masse d'eau est égalisée. Avec une nouvelle augmentation de la température, les couches supérieures deviennent moins denses et ne tombent plus - stagnation estivale. En automne, la couche de surface se refroidit, devient plus dense et s'enfonce plus profondément, déplaçant l'eau plus chaude vers la surface. Cela se produit avant le début de l'homothermie d'automne. Lorsque les eaux de surface sont refroidies en dessous de 4 °C, elles deviennent moins denses et restent à nouveau à la surface. En conséquence, la circulation de l'eau s'arrête et la stagnation hivernale s'installe.

L'eau a un rôle important densité(800 fois) supérieur à l'air) et viscosité. V En moyenne, dans la colonne d'eau, pour chaque 10 m de profondeur, la pression augmente de 1 atm. Ces caractéristiques affectent les plantes en ce sens qu'elles développent très peu ou pas de tissu mécanique du tout, de sorte que leurs tiges sont très élastiques et facilement pliées. La plupart des plantes aquatiques sont inhérentes à la flottabilité et à la capacité d'être suspendues dans la colonne d'eau ; chez de nombreux animaux aquatiques, le tégument est lubrifié avec du mucus, ce qui réduit la friction pendant le mouvement, et le corps prend une forme profilée. De nombreux habitants sont relativement stenobatny et confinés à certaines profondeurs.

Transparence et mode lumière. Cela affecte particulièrement la répartition des plantes: dans les plans d'eau boueux, elles ne vivent que dans la couche superficielle. Le régime lumineux est également déterminé par la décroissance régulière de la lumière avec la profondeur due au fait que l'eau absorbe lumière du soleil. Dans le même temps, les rayons de différentes longueurs d'onde sont absorbés différemment : les rouges sont les plus rapides, tandis que les bleus-verts pénètrent à des profondeurs considérables. La couleur de l'environnement change en même temps, passant progressivement du verdâtre au vert, bleu, bleu, bleu-violet, remplacé par une obscurité constante. Ainsi, avec la profondeur, les algues vertes sont remplacées par des algues brunes et rouges dont les pigments sont adaptés pour capter rayons de soleil avec une longueur d'onde différente. La couleur des animaux change aussi naturellement avec la profondeur. Les couches superficielles de l'eau sont habitées par des animaux aux couleurs vives et variées, tandis que les espèces des grands fonds sont dépourvues de pigments. Le crépuscule est habité par des animaux peints en couleurs avec une teinte rougeâtre, ce qui les aide à se cacher des ennemis, car le rouge dans les rayons bleu-violet est perçu comme du noir.

L'absorption de la lumière dans l'eau est d'autant plus forte que sa transparence est faible. La transparence est caractérisée par une profondeur extrême, où un disque de Secchi spécialement abaissé (un disque blanc d'un diamètre de 20 cm) est toujours visible. Par conséquent, les limites des zones de photosynthèse varient considérablement dans les différents plans d'eau. Dans la plupart eaux claires La zone de photosynthèse atteint une profondeur de 200 m.

Salinité de l'eau. L'eau est un excellent solvant pour de nombreux composés minéraux. En conséquence, les masses d'eau naturelles ont une certaine composition chimique. Les plus importants sont les sulfates, les carbonates, les chlorures. La quantité de sels dissous pour 1 litre d'eau dans l'eau douce ne dépasse pas 0,5 g, dans les mers et les océans - 35 g.Les plantes et les animaux d'eau douce vivent dans un environnement hypotonique, c'est-à-dire. un environnement dans lequel la concentration de solutés est inférieure à celle des fluides corporels et des tissus. En raison de la différence de pression osmotique à l'extérieur et à l'intérieur du corps, l'eau pénètre constamment dans le corps et les hydrobiontes d'eau douce sont obligés de l'éliminer de manière intensive. À cet égard, ils ont des processus d'osmorégulation bien définis. Chez les protozoaires, cela est réalisé par le travail des vacuoles excrétrices, chez les organismes multicellulaires, par l'élimination de l'eau par le système excréteur. Les espèces typiquement marines et typiquement d'eau douce ne tolèrent pas les changements significatifs de la salinité de l'eau - les organismes sténohalins. Eurygalline - sandre d'eau douce, dorade, brochet, de la mer - la famille des mulets.

Mode gaz Les principaux gaz présents dans le milieu aquatique sont l'oxygène et le dioxyde de carbone.

Oxygène est le facteur environnemental le plus important. Il pénètre dans l'eau par l'air et est libéré par les plantes lors de la photosynthèse. Sa teneur en eau est inversement proportionnelle à la température ; lorsque la température diminue, la solubilité de l'oxygène dans l'eau (ainsi que dans d'autres gaz) augmente. Dans les couches fortement peuplées d'animaux et de bactéries, une carence en oxygène peut être créée en raison de sa consommation accrue. Ainsi, dans les océans du monde, les profondeurs riches en vie de 50 à 1000 m se caractérisent par une forte dégradation de l'aération. Elle est 7 à 10 fois plus faible que dans les eaux de surface habitées par le phytoplancton. Près du fond des plans d'eau, les conditions peuvent être proches de l'anaérobie.

Gaz carbonique - se dissout dans l'eau environ 35 fois mieux que l'oxygène et sa concentration dans l'eau est 700 fois plus élevée que dans l'atmosphère. Assure la photosynthèse des plantes aquatiques et participe à la formation des formations squelettiques calcaires des invertébrés.

Concentration en ions hydrogène (pH)- les piscines d'eau douce avec pH = 3,7-4,7 sont considérées comme acides, 6,95-7,3 - neutres, avec pH 7,8 - alcalines. Dans les plans d'eau douce, le pH connaît même des fluctuations quotidiennes. Eau de mer plus alcaline et son pH change beaucoup moins que dans l'eau douce. Le pH diminue avec la profondeur. La concentration des ions hydrogène joue un rôle important dans la distribution des hydrobiontes.

Habitat sol-air

Une particularité du sol environnement aérien la vie est que les organismes qui y vivent sont entourés d'un environnement gazeux caractérisé par une faible humidité, densité et pression, une forte teneur en oxygène. En règle générale, les animaux de cet environnement se déplacent le long du sol (substrat solide) et les plantes y prennent racine.

Dans l'environnement sol-air, les facteurs environnementaux de fonctionnement présentent un certain nombre de caractéristiques : une intensité lumineuse plus élevée par rapport à d'autres environnements, des fluctuations de température importantes, des changements d'humidité en fonction de la situation géographique, de la saison et de l'heure de la journée. L'impact des facteurs énumérés ci-dessus est inextricablement lié au mouvement des masses d'air - le vent.

Au cours de l'évolution, les organismes vivants de l'environnement sol-air ont développé des adaptations anatomiques, morphologiques et physiologiques caractéristiques.

Considérons les caractéristiques de l'impact des principaux facteurs environnementaux sur les plantes et les animaux dans l'environnement sol-air.

Air. L'air en tant que facteur environnemental se caractérise par une composition constante - l'oxygène qu'il contient est généralement d'environ 21%, le dioxyde de carbone de 0,03%.

Faible densité d'air détermine sa faible force de levage et sa capacité portante insignifiante. Tous les habitants de l'environnement aérien sont étroitement liés à la surface de la terre, qui leur sert d'attachement et de soutien. La densité du milieu aérien n'offre pas une résistance élevée aux organismes lorsqu'ils se déplacent à la surface de la terre, mais rend difficile le déplacement vertical. Pour la plupart des organismes, rester dans l'air n'est associé qu'à la dispersion ou à la recherche de proies.

La petite force de levage de l'air détermine la masse et la taille limites des organismes terrestres. Les plus gros animaux vivant à la surface de la terre sont plus petits que les géants Environnement aquatique. Les grands mammifères (la taille et le poids d'une baleine moderne) ne pourraient pas vivre sur terre, car ils seraient écrasés par leur propre poids.

La faible densité de l'air crée une légère résistance au mouvement. Les avantages écologiques de cette propriété de l'environnement aérien ont été utilisés par de nombreux animaux terrestres au cours de l'évolution, acquérant la capacité de voler. 75% des espèces de tous les animaux terrestres sont capables de voler activement, principalement des insectes et des oiseaux, mais on trouve également des volants chez les mammifères et les reptiles.

En raison de la mobilité de l'air, des mouvements verticaux et horizontaux des masses d'air existant dans les basses couches de l'atmosphère, le vol passif d'un certain nombre d'organismes est possible. De nombreuses espèces ont développé une anémochorie - une réinstallation à l'aide de courants d'air. L'anémochorie est caractéristique des spores, des graines et des fruits des plantes, des kystes de protozoaires, des petits insectes, des araignées, etc. Les organismes transportés passivement par les courants d'air étaient collectivement appelés aéroplancton par analogie avec les habitants planctoniques du milieu aquatique.

Le principal rôle écologique des mouvements d'air horizontaux (vents) est indirect dans le renforcement et l'affaiblissement de l'impact sur organismes terrestres facteurs environnementaux importants tels que la température et l'humidité. Les vents augmentent le retour d'humidité et de chaleur vers les animaux et les plantes.

Composition gazeuse de l'air dans la couche superficielle, l'air est assez homogène (oxygène - 20,9%, azote - 78,1%, gaz inertes - 1%, dioxyde de carbone - 0,03% en volume) en raison de sa grande capacité de diffusion et de son mélange constant par convection et flux de vent. Cependant, diverses impuretés de particules gazeuses, gouttelettes-liquides et solides (poussière) pénétrant dans l'atmosphère à partir de sources locales peuvent avoir une importance environnementale significative.

La teneur élevée en oxygène a contribué à une augmentation du métabolisme des organismes terrestres et, sur la base de la grande efficacité des processus oxydatifs, l'homoiothermie des animaux est apparue. L'oxygène, du fait de sa teneur constamment élevée dans l'air, n'est pas un facteur limitant la vie dans le milieu terrestre. Ce n'est que par endroits, dans des conditions spécifiques, qu'un déficit temporaire se crée, par exemple, dans les accumulations de résidus végétaux en décomposition, les stocks de céréales, de farine, etc.

facteurs édaphiques. Les propriétés du sol et le terrain affectent également les conditions de vie des organismes terrestres, principalement les plantes. Propriétés la surface de la terre, qui ont un impact écologique sur ses habitants, sont appelés facteurs environnementaux édaphiques.

La nature du système racinaire des plantes dépend du régime hydrothermal, de l'aération, de la composition, de la composition et de la structure du sol. Par exemple, les systèmes racinaires des espèces d'arbres (bouleau, mélèze) dans les zones de pergélisol sont situés à faible profondeur et étalés en largeur. Où il n'y a pas pergélisol, les systèmes racinaires des mêmes plantes sont moins ouverts et pénètrent profondément. Dans de nombreuses plantes de steppe, les racines peuvent puiser de l'eau à une grande profondeur, en même temps qu'elles ont de nombreuses racines superficielles dans l'horizon du sol d'humus, d'où les plantes absorbent les nutriments minéraux.

Le terrain et la nature du sol affectent les spécificités du mouvement des animaux. Par exemple, les ongulés, les autruches, les outardes vivant dans des espaces ouverts ont besoin d'un sol solide pour améliorer la répulsion lorsqu'ils courent vite. Chez les lézards vivant sur des sables meubles, les doigts sont bordés d'une frange d'écailles de corne, ce qui augmente la surface du support. Pour les habitants terrestres creusant des trous, les sols denses sont défavorables. La nature du sol affecte dans certains cas la répartition des animaux terrestres qui creusent des trous, s'enfouissent dans le sol pour échapper à la chaleur ou aux prédateurs, ou pondent des œufs dans le sol, etc.

Caractéristiques météorologiques et climatiques. Les conditions de vie dans l'environnement sol-air sont compliquées, en outre, par les changements météorologiques. Le temps est l'état en constante évolution de l'atmosphère près de la surface de la terre, jusqu'à une hauteur d'environ 20 km (la limite de la troposphère). La variabilité météorologique se manifeste par la variation constante de la combinaison de facteurs environnementaux tels que la température et l'humidité de l'air, la nébulosité, les précipitations, la force et la direction du vent, etc. Parallèlement à leur alternance régulière dans le cycle annuel, les changements climatiques se caractérisent par des fluctuations non périodiques, ce qui complique considérablement les conditions d'existence des organismes terrestres. Le temps affecte la vie des habitants aquatiques dans une bien moindre mesure et uniquement sur la population des couches superficielles.

Le climat de la région. Le régime météorologique à long terme caractérise le climat de la région. Le concept de climat comprend non seulement les valeurs moyennes des phénomènes météorologiques, mais également leur évolution annuelle et quotidienne, les écarts par rapport à celui-ci et leur fréquence. Le climat est déterminé par les conditions géographiques de la région.

La diversité zonale des climats est compliquée par l'action des vents de mousson, la répartition des cyclones et des anticyclones, l'influence des chaînes de montagnes sur le mouvement des masses d'air, le degré d'éloignement de l'océan et de nombreux autres facteurs locaux.

Pour la plupart des organismes terrestres, en particulier les petits, ce n'est pas tant le climat de la région qui est important, mais les conditions de leur habitat immédiat. Très souvent, les éléments locaux de l'environnement (relief, végétation, etc.) dans une zone particulière modifient le régime de température, d'humidité, de lumière, de circulation de l'air de telle manière qu'il diffère considérablement de conditions climatiques terrain. Ces modifications climatiques locales qui prennent forme dans la couche d'air superficielle sont appelées microclimats. Dans chaque zone, les microclimats sont très divers. Il est possible de distinguer les microclimats de zones arbitrairement petites. Par exemple, un mode spécial est créé dans les corolles de fleurs, qui est utilisé par les habitants qui y vivent. Un microclimat stable spécial se produit dans les terriers, les nids, les creux, les grottes et autres endroits fermés.

Précipitation. En plus de fournir de l'eau et de créer des réserves d'humidité, ils peuvent jouer un autre rôle écologique. Ainsi, de fortes averses de pluie ou de grêle ont parfois un effet mécanique sur les plantes ou les animaux.

Le rôle écologique de l'enneigement est particulièrement diversifié. Les fluctuations de température quotidiennes ne pénètrent dans l'épaisseur de la neige que jusqu'à 25 cm; plus profondément, la température ne change presque pas. Avec des gelées de -20-30 C sous une couche de neige de 30-40 cm, la température n'est que légèrement inférieure à zéro. Une épaisse couche de neige protège les bourgeons du renouvellement, protège les parties vertes des plantes du gel; de nombreuses espèces vont sous la neige sans perdre de feuillage, par exemple l'oseille poilue, Veronica officinalis, etc.

Les petits animaux terrestres mènent en hiver image active de vie, aménageant des galeries entières de passages sous la neige et dans son épaisseur. Pour un certain nombre d'espèces qui se nourrissent de végétation enneigée, même la reproduction hivernale est caractéristique, ce qui est noté, par exemple, chez les lemmings, les souris des bois et à gorge jaune, un certain nombre de campagnols, de rats d'eau, etc. Oiseaux tétras - tétras noisette, tétras lyre, perdrix de la toundra - s'enfouir dans la neige pour la nuit.

La couverture de neige hivernale empêche les gros animaux de se nourrir. De nombreux ongulés (rennes, sangliers, bœufs musqués) se nourrissent exclusivement de végétation enneigée en hiver, et une épaisse couche de neige, et surtout une croûte dure à sa surface qui se forme dans la glace, les condamnent à la famine. L'épaisseur de la couverture de neige peut limiter la répartition géographique des espèces. Par exemple, les vrais cerfs ne pénètrent pas au nord dans les zones où l'épaisseur de la neige en hiver est supérieure à 40-50 cm.

Mode lumière. La quantité de rayonnement atteignant la surface de la Terre est déterminée par la latitude géographique de la région, la longueur du jour, la transparence de l'atmosphère et l'angle d'incidence des rayons solaires. Dans différentes conditions météorologiques, 42 à 70 % de la constante solaire atteignent la surface de la Terre. L'éclairement à la surface de la Terre varie considérablement. Tout dépend de la hauteur du Soleil au-dessus de l'horizon ou de l'angle d'incidence des rayons solaires, de la durée du jour et des conditions météorologiques, et de la transparence de l'atmosphère. L'intensité de la lumière fluctue également en fonction de la période de l'année et de l'heure de la journée. Dans certaines régions de la Terre, la qualité de la lumière est également inégale, par exemple, le rapport des rayons à ondes longues (rouge) et à ondes courtes (bleu et ultraviolet). Les rayons à ondes courtes, comme on le sait, sont plus absorbés et diffusés par l'atmosphère que les rayons à ondes longues.

Le sol comme habitat

Le sol est une fine couche superficielle de terre meuble en contact avec l'air. Le sol n'est pas seulement solide, comme la plupart des roches de la lithosphère, et complexe système triphasé dans lequel les particules solides sont entourées d'air et d'eau. Il est imprégné de cavités remplies d'un mélange de gaz et solutions aqueuses, et développe ainsi des conditions extrêmement diverses favorables à la vie de nombreux micro- et macro-organismes. Dans le sol, les fluctuations de température sont lissées par rapport à la couche d'air superficielle, et la présence d'eau souterraine et la pénétration des précipitations créent des réserves d'humidité et assurent un régime hydrique intermédiaire entre l'eau et le milieu terrestre. Le sol concentre des réserves de substances organiques et minérales fournies par la végétation mourante et les cadavres d'animaux. Tout cela détermine la forte saturation du sol en vie.

L'hétérogénéité des conditions dans le sol est plus prononcée dans la direction verticale. Avec la profondeur, un certain nombre des facteurs environnementaux les plus importants qui affectent la vie des habitants du sol changent de façon spectaculaire. Tout d'abord, cela fait référence à la structure du sol. On y distingue trois horizons principaux, différant par leurs propriétés morphologiques et chimiques: 1) l'horizon supérieur d'accumulation d'humus, dans lequel la matière organique s'accumule et se transforme et à partir duquel une partie des composés est entraînée par les eaux de lavage; 2) l'horizon d'intrusion, ou illuvial, où les substances lessivées par le haut se déposent et se transforment, et 3) la roche mère, ou horizon, dont le matériau se transforme en sol.

La taille des cavités entre les particules de sol, propices à la vie des animaux, diminue généralement rapidement avec la profondeur. Par exemple, dans les sols de prairie, le diamètre moyen des cavités à une profondeur de 0-1 mm est de 3 mm ; 1-2 cm 2 mm et à une profondeur de 2-3 cm - seulement 1 mm; les pores du sol plus profonds sont encore plus fins.

L'humidité dans le sol est présente dans divers états : 1) liée (hygroscopique et film) est fermement maintenue par la surface des particules de sol ; 2) le capillaire occupe de petits pores et peut se déplacer le long d'eux dans différentes directions; 3) la gravité remplit les vides plus grands et s'infiltre lentement sous l'influence de la gravité ; 4) la vapeur est contenue dans l'air du sol.

La composition de l'air du sol est variable. Avec la profondeur, la teneur en oxygène diminue fortement et la concentration en dioxyde de carbone augmente. En raison de la présence de substances organiques en décomposition dans le sol, l'air du sol peut contenir une forte concentration de gaz toxiques tels que l'ammoniac, le sulfure d'hydrogène, le méthane, etc. Lorsque le sol est inondé ou que les résidus végétaux pourrissent de manière intensive, des conditions complètement anaérobies peuvent surviennent par endroits.

Fluctuations de la température de coupe uniquement à la surface du sol. Ici, ils peuvent être encore plus forts que dans la couche d'air au sol. Cependant, à chaque centimètre de profondeur, les changements de température quotidiens et saisonniers deviennent de moins en moins visibles à une profondeur de 1 à 1,5 m.

Toutes ces caractéristiques conduisent au fait que, malgré la grande hétérogénéité des conditions environnementales dans le sol, il agit comme un environnement assez stable, en particulier pour les organismes du sol. Un fort gradient d'humidité dans le profil du sol permet aux organismes du sol de se doter d'un environnement écologique approprié grâce à des mouvements mineurs.

Les habitants du sol, en fonction de leur taille et de leur degré de mobilité, peuvent être divisés en plusieurs groupes :

1. Microbiote- ce sont les micro-organismes du sol qui constituent le maillon principal de la filière détritique la chaîne alimentaire, représentent en quelque sorte un lien intermédiaire entre les résidus végétaux et les animaux du sol. Ce sont des algues vertes et bleu-vert, des bactéries, des champignons et des protozoaires. Ce sont des organismes aquatiques, et le sol pour eux est un système de micro-réservoirs. Ils vivent dans les pores du sol remplis d'humidité gravitationnelle ou capillaire, et une partie de leur vie peut, comme les micro-organismes, être à l'état adsorbé à la surface des particules dans de fines couches d'humidité du film.

2. mésobiote- il s'agit d'un ensemble d'animaux relativement petits, facilement extraits du sol, mobiles (nématodes du sol, larves de petits insectes, acariens, etc.). La taille des représentants du mésobiote du sol varie de dixièmes à 2-3 mm. Pour ce groupe d'animaux, le sol est présenté comme un système de petites grottes. Ils ont des outils spéciaux pour creuser. Ils rampent le long des parois des cavités du sol à l'aide de membres ou en se tortillant comme un ver. L'air du sol saturé de vapeur d'eau leur permet de respirer à travers le tégument du corps. Les animaux connaissent des périodes d'inondation du sol avec de l'eau, en règle générale, dans des bulles d'air. L'air s'attarde autour de leur corps en raison du non-mouillage des téguments, qui dans la plupart d'entre eux sont équipés de poils et d'écailles.

Les animaux de méso- et microbiotypes sont capables de tolérer le gel hivernal du sol, ce qui est particulièrement important, car la plupart d'entre eux ne peuvent pas descendre de couches exposées à des températures négatives.

3) Macrobiote- Ce sont de gros animaux du sol, avec des tailles corporelles de 2 à 20 mm (larves d'insectes, mille-pattes, vers de terre et etc.). Ils se déplacent dans le sol, élargissant les puits naturels en éloignant les particules de sol ou en creusant de nouveaux passages. Les deux modes de mouvement laissent une empreinte sur la structure externe des animaux. Les échanges gazeux de la plupart des espèces de ce groupe sont effectués à l'aide d'organes respiratoires spécialisés, mais parallèlement à cela, ils sont complétés par des échanges gazeux à travers les téguments.

Les animaux fouisseurs peuvent laisser des couches où des conditions défavorables surviennent. En hiver et en période de sécheresse, ils se concentrent dans des couches plus profondes, le plus souvent à quelques dizaines de centimètres de la surface.

4) Mégabiote- Ce sont de grandes musaraignes, principalement parmi les mammifères. Beaucoup d'entre eux passent toute leur vie dans le sol (taupes dorées en Afrique, rats taupes, taupes en Eurasie, taupes marsupiales en Australie) Ils creusent des systèmes entiers de passages et de trous dans le sol. L'adaptabilité à un mode de vie souterrain fouisseur se reflète dans l'apparence et les caractéristiques anatomiques de ces animaux : leurs yeux sont sous-développés, un corps valky compact avec cou court, fourrure courte et épaisse, membres forts et compacts avec de fortes griffes.

Outre les habitants permanents du sol, parmi les grands animaux, on distingue souvent un groupe écologique distinct. habitants des terriers(blaireaux, marmottes, écureuils terrestres, gerboises, etc.). Ils se nourrissent à la surface, mais ils se reproduisent, hibernent, se reposent et échappent au danger du sol.

Environnement sol-air (Fig. 7.2). Le nom même de ce médium témoigne de son hétérogénéité. Certains de ses habitants ne sont adaptés qu'au mouvement terrestre - ils rampent, courent, sautent, grimpent, s'appuient sur la surface de la terre ou sur des plantes. D'autres animaux peuvent également se déplacer dans les airs - voler. Par conséquent, les organes de mouvement des habitants de l'environnement sol-air sont divers. Se déplace déjà sur le sol grâce au travail des muscles du corps, une panthère, un cheval, un singe utilise les quatre membres pour cela, une araignée - huit, et une colombe et un aigle - seulement deux à l'arrière. Ils ont des membres antérieurs - des ailes - adaptés pour le vol.

Les animaux terrestres sont protégés du dessèchement par des téguments denses du corps : couverture chitineuse chez les insectes, écailles chez les lézards, coquilles chez les mollusques terrestres, peau chez les mammifères. Les organes respiratoires des animaux terrestres sont cachés à l'intérieur du corps, ce qui empêche l'eau de s'évaporer à travers leurs surfaces minces. matériel du site

Les animaux terrestres des latitudes tempérées sont obligés de s'adapter à d'importantes fluctuations de température. Ils s'échappent de la chaleur dans des terriers, à l'ombre des arbres. Les mammifères refroidissent leur corps en évaporant l'eau par l'épithélium de la bouche (chien) ou en transpirant (humain). A l'approche des grands froids, le pelage des animaux s'épaissit, ils accumulent des réserves de graisse sous la peau. En hiver, certains d'entre eux, comme les marmottes et les hérissons, hibernent, ce qui les aide à survivre au manque de nourriture. Fuyant la faim hivernale, certains oiseaux (grues, étourneaux) s'envolent vers des climats plus chauds.

Sur cette page, du matériel sur les sujets :

Résumé de l'habitat de l'air au sol
Animaux terrestres aériens, description
Photo d'animaux sol-air
Tanki en ligne habitants aériens et terrestres
Animaux de l'habitat sol-air en Oudmourtie

Questions sur cet article :

La vie sur terre exigeait de telles adaptations qui n'étaient possibles que chez des organismes vivants hautement organisés. L'environnement sol-air est plus difficile à vivre, il se caractérise par une forte teneur en oxygène, une faible quantité de vapeur d'eau, une faible densité, etc. Cela a considérablement modifié les conditions de respiration, d'échange d'eau et de mouvement des êtres vivants.

La faible densité de l'air détermine sa faible force de levage et sa capacité portante insignifiante. Les organismes aériens doivent avoir leur propre système de support qui soutient le corps: plantes - une variété de tissus mécaniques, animaux - un squelette solide ou hydrostatique. De plus, tous les habitants de l'environnement aérien sont étroitement liés à la surface de la terre, qui leur sert d'attache et de soutien.

La faible densité de l'air offre une faible résistance au mouvement. Par conséquent, de nombreux animaux terrestres ont acquis la capacité de voler. 75% de toutes les créatures terrestres, principalement des insectes et des oiseaux, se sont adaptées au vol actif.

En raison de la mobilité de l'air, des flux verticaux et horizontaux des masses d'air existant dans les basses couches de l'atmosphère, le vol passif des organismes est possible. À cet égard, de nombreuses espèces ont développé une anémochorie - une réinstallation à l'aide de courants d'air. L'anémochorie est caractéristique des spores, des graines et des fruits des plantes, des kystes de protozoaires, des petits insectes, des araignées, etc. Les organismes transportés passivement par les courants d'air sont collectivement appelés aéroplancton.

Les organismes terrestres existent dans des conditions de pression relativement basse en raison de la faible densité de l'air. Normalement, elle est égale à 760 mm Hg. Lorsque l'altitude augmente, la pression diminue. Les basses pressions peuvent limiter la répartition des espèces dans les montagnes. Pour les vertébrés, la limite supérieure de la vie est d'environ 60 mm. Une diminution de la pression entraîne une diminution de l'apport d'oxygène et une déshydratation des animaux due à une augmentation de la fréquence respiratoire. Environ les mêmes limites d'avancée dans les montagnes ont des plantes plus hautes. Un peu plus robustes sont les arthropodes que l'on trouve sur les glaciers au-dessus de la ligne de végétation.

Composition gazeuse de l'air. Outre les propriétés physiques de l'environnement aérien, son existence est très importante pour l'existence d'organismes terrestres. Propriétés chimiques. La composition gazeuse de l'air dans la couche superficielle de l'atmosphère est assez homogène en termes de teneur en composants principaux (azote - 78,1%, oxygène - 21,0%, argon - 0,9%, dioxyde de carbone - 0,003% en volume).

La teneur en dioxyde de carbone peut varier dans certaines zones de la couche d'air superficielle dans des limites assez importantes. Augmentation de la saturation de l'air en CO ? se produit dans les zones d'activité volcanique, à proximité des sources thermales et autres exutoires souterrains de ce gaz. À fortes concentrations, le dioxyde de carbone est toxique. Dans la nature, de telles concentrations sont rares. La faible teneur en CO 2 inhibe le processus de photosynthèse. Dans des conditions terrain clos Vous pouvez augmenter le taux de photosynthèse en augmentant la concentration de dioxyde de carbone. Ceci est utilisé dans la pratique des serres et des serres.

L'azote de l'air pour la plupart des habitants de l'environnement terrestre est un gaz inerte, mais les micro-organismes individuels (bactéries nodulaires, bactéries azotées, algues bleues, etc.) ont la capacité de le lier et de l'impliquer dans le cycle biologique des substances.

Le manque d'humidité est l'une des caractéristiques essentielles de l'environnement sol-air de la vie. Toute l'évolution des organismes terrestres était placée sous le signe de l'adaptation à l'extraction et à la conservation de l'humidité. Les modes d'humidité environnementale sur terre sont très divers - de la saturation complète et constante de l'air en vapeur d'eau dans certaines régions des tropiques à leur absence presque complète dans l'air sec des déserts. La variabilité quotidienne et saisonnière de la teneur en vapeur d'eau dans l'atmosphère est également importante. L'approvisionnement en eau des organismes terrestres dépend également du mode de précipitation, de la présence de réservoirs, des réserves d'humidité du sol, de la proximité des eaux souterraines, etc.

Cela a conduit au développement d'adaptations chez les organismes terrestres à divers régimes d'approvisionnement en eau.

Régime de température. La prochaine caractéristique distinctive de l'environnement air-sol est les importantes fluctuations de température. Dans la plupart des régions terrestres, les amplitudes de température quotidiennes et annuelles sont de plusieurs dizaines de degrés. La résistance aux changements de température dans l'environnement des habitants terrestres est très différente selon l'habitat particulier dans lequel ils vivent. Cependant, en général, les organismes terrestres sont beaucoup plus eurythermiques que les organismes aquatiques.

Les conditions de vie dans l'environnement sol-air sont compliquées, en outre, par l'existence de changements climatiques. Météo - états de l'atmosphère en constante évolution près de la surface empruntée, jusqu'à une hauteur d'environ 20 km (limite de la troposphère). La variabilité météorologique se manifeste par la variation constante de la combinaison de facteurs environnementaux tels que la température, l'humidité de l'air, la nébulosité, les précipitations, la force et la direction du vent, etc. Le régime météorologique à long terme caractérise le climat de la région. Le concept de "Climat" comprend non seulement les valeurs moyennes des phénomènes météorologiques, mais également leur évolution annuelle et quotidienne, leur écart par rapport à celui-ci et leur fréquence. Le climat est déterminé par les conditions géographiques de la région. Les principaux facteurs climatiques - température et humidité - sont mesurés par la quantité de précipitations et la saturation de l'air en vapeur d'eau.

Pour la plupart des organismes terrestres, en particulier les petits, le climat de la région n'est pas aussi important que les conditions de leur habitat immédiat. Très souvent, les éléments locaux de l'environnement (relief, exposition, végétation, etc.) modifient le régime des températures, de l'humidité, de la lumière, du mouvement de l'air dans une zone particulière de telle sorte qu'il diffère considérablement des conditions climatiques de la zone. Ces modifications du climat, qui prennent forme dans la couche superficielle de l'air, sont appelées le microclimat. Dans chaque zone, le microclimat est très diversifié. Des microclimats de très petites superficies peuvent être distingués.

Le régime lumineux de l'environnement sol-air présente également certaines caractéristiques. L'intensité et la quantité de lumière ici sont les plus grandes et ne limitent pratiquement pas la vie des plantes vertes, comme dans l'eau ou le sol. Sur terre, l'existence d'espèces extrêmement photophiles est possible. Pour la grande majorité des animaux terrestres ayant une activité diurne voire nocturne, la vision est l'un des principaux moyens d'orientation. Chez les animaux terrestres, la vision est essentielle pour trouver des proies, et de nombreuses espèces ont même une vision des couleurs. À cet égard, les victimes développent des caractéristiques adaptatives telles qu'une réaction défensive, une coloration de masquage et d'avertissement, un mimétisme, etc. Dans la vie aquatique, ces adaptations sont beaucoup moins développées. L'émergence de fleurs aux couleurs vives de plantes supérieures est également associée aux particularités de l'appareil des pollinisateurs et, finalement, au régime lumineux de l'environnement.

Le relief du terrain et les propriétés du sol sont aussi les conditions de la vie des organismes terrestres et, en premier lieu, des plantes. Les propriétés de la surface de la terre qui ont un impact écologique sur ses habitants sont réunies par des "facteurs environnementaux édaphiques" (du grec "edafos" - "sol").

En ce qui concerne les différentes propriétés des sols, un certain nombre de groupes écologiques de plantes peuvent être distingués. Ainsi, selon la réaction à l'acidité du sol, ils distinguent :

1) espèces acidophiles - poussent sur des sols acides avec un pH d'au moins 6,7 (plantes de tourbières à sphaignes);

2) neutrophile - ont tendance à pousser sur des sols avec un pH de 6,7 à 7,0 (la plupart des plantes cultivées);

3) basiphile - pousse à un pH supérieur à 7,0 (mordovnik, anémone forestière);

4) indifférent - peut pousser sur des sols avec signification différente pH (muguet).

Les plantes diffèrent également par rapport à l'humidité du sol. Certaines espèces sont confinées à différents substrats, par exemple, les pétrophytes poussent sur des sols pierreux et les pasmophytes habitent des sables à écoulement libre.

Le terrain et la nature du sol affectent les spécificités du mouvement des animaux : par exemple, ongulés, autruches, outardes vivant dans des espaces ouverts, sol dur, pour renforcer la répulsion lors de la course. Chez les lézards qui vivent dans les sables meubles, les doigts sont bordés d'écailles cornées qui augmentent le soutien. Pour les habitants terrestres creusant des trous, un sol dense est défavorable. La nature du sol affecte dans certains cas la répartition des animaux terrestres qui creusent des trous ou s'enfouissent dans le sol, ou pondent des œufs dans le sol, etc.

Habitat sol-air

Au cours de l'évolution, ce milieu a été maîtrisé plus tard que l'eau. Les facteurs environnementaux dans l'environnement terrestre-air diffèrent des autres habitats par une intensité lumineuse élevée, des fluctuations importantes de la température et de l'humidité de l'air, la corrélation de tous les facteurs avec position géographique, les saisons changeantes et l'heure de la journée. L'environnement est gazeux, il se caractérise donc par une faible humidité, densité et pression, une forte teneur en oxygène.

Caractéristique facteurs abiotiques environnement de lumière, température, humidité - voir le cours précédent.

Composition gazeuse de l'atmosphère est également un facteur climatique important. Il y a environ 3 à 3,5 milliards d'années, l'atmosphère contenait de l'azote, de l'ammoniac, de l'hydrogène, du méthane et de la vapeur d'eau, et il n'y avait pas d'oxygène libre. La composition de l'atmosphère était largement déterminée par les gaz volcaniques.

À l'heure actuelle, l'atmosphère se compose principalement d'azote, d'oxygène et de quantités relativement plus faibles d'argon et de dioxyde de carbone. Tous les autres gaz présents dans l'atmosphère ne sont contenus qu'à l'état de traces. La teneur relative en oxygène et en dioxyde de carbone revêt une importance particulière pour le biote.

La teneur élevée en oxygène a contribué à une augmentation du métabolisme des organismes terrestres par rapport aux organismes aquatiques primaires. C'est dans l'environnement terrestre, sur la base de la grande efficacité des processus oxydatifs dans l'organisme, que l'homoiothermie animale est apparue. L'oxygène, du fait de sa teneur constamment élevée dans l'air, n'est pas un facteur limitant la vie dans le milieu terrestre. Ce n'est que par endroits, dans des conditions spécifiques, qu'un déficit temporaire se crée, par exemple, dans les accumulations de résidus végétaux en décomposition, les stocks de céréales, de farine, etc.

La teneur en dioxyde de carbone peut varier dans certaines zones de la couche d'air superficielle dans des limites assez importantes. Par exemple, en l'absence de vent au centre des grandes villes, sa concentration est décuplé. Les variations diurnes de la teneur en dioxyde de carbone dans les couches superficielles sont régulières, liées au rythme de la photosynthèse des plantes, et saisonnières, dues aux variations de l'intensité de la respiration des organismes vivants, principalement la population microscopique des sols. Une saturation accrue de l'air en dioxyde de carbone se produit dans les zones d'activité volcanique, à proximité des sources thermales et d'autres exutoires souterrains de ce gaz. La faible teneur en dioxyde de carbone inhibe le processus de photosynthèse. Dans des conditions intérieures, le taux de photosynthèse peut être augmenté en augmentant la concentration de dioxyde de carbone; ceci est utilisé dans la pratique des serres et des serres.

L'azote de l'air pour la plupart des habitants du milieu terrestre est un gaz inerte, mais un certain nombre de micro-organismes (bactéries nodulaires, Azotobacter, clostridies, algues bleues, etc.) ont la capacité de le lier et de l'impliquer dans le cycle biologique.

Les impuretés locales pénétrant dans l'air peuvent également affecter de manière significative les organismes vivants. Cela est particulièrement vrai pour les substances gazeuses toxiques - méthane, oxyde de soufre (IV), monoxyde de carbone (II), oxyde d'azote (IV), sulfure d'hydrogène, composés chlorés, ainsi que les particules de poussière, de suie, etc., polluant l'air dans les zones industrielles. La principale source moderne de pollution chimique et physique de l'atmosphère est anthropique : le travail de divers entreprises industrielles et le transport, l'érosion des sols, etc. L'oxyde de soufre (SO 2 ), par exemple, est toxique pour les plantes même à des concentrations allant d'un cinquante millième à un millionième du volume d'air. Certaines espèces végétales sont particulièrement sensibles au S0 2 et servir d'indicateur sensible de son accumulation dans l'air (par exemple, les lichens.

Faible densité d'air détermine sa faible force de levage et sa capacité portante insignifiante. Les habitants du milieu aérien doivent avoir leur propre système de support soutenant le corps: plantes - avec une variété de tissus mécaniques, animaux - avec un squelette solide ou, beaucoup moins souvent, hydrostatique. De plus, tous les habitants de l'environnement aérien sont étroitement liés à la surface de la terre, qui leur sert d'attache et de soutien. La vie à l'état suspendu dans l'air est impossible. Certes, de nombreux micro-organismes et animaux, spores, graines et pollen de plantes sont régulièrement présents dans l'air et sont transportés par les courants d'air (anémochorie), de nombreux animaux sont capables de vol actif, mais chez toutes ces espèces la fonction principale de leur cycle de vie - la reproduction - s'effectue à la surface de la terre. Pour la plupart d'entre eux, être dans les airs n'est associé qu'à la réinstallation ou à la recherche de proies.

Vent Il a un effet limitant sur l'activité et même la distribution des organismes. Le vent peut même changer apparence plantes, en particulier dans ces habitats, par exemple dans les zones alpines, où d'autres facteurs ont un effet limitant. Dans les habitats de montagne ouverts, le vent limite la croissance des plantes, les faisant se plier du côté au vent. De plus, le vent augmente l'évapotranspiration dans des conditions de faible humidité. D'une grande importance sont tempêtes, bien que leur action soit purement locale. Les ouragans, ainsi que les vents ordinaires, sont capables de transporter des animaux et des plantes sur de longues distances et de modifier ainsi la composition des communautés.

Pression, apparemment, n'est pas un facteur limitant de l'action directe, mais il est directement lié au temps et au climat, qui ont un effet limitant direct. La faible densité de l'air entraîne une pression relativement faible sur la terre. Normalement, elle est égale à 760 mm Hg, Art. Lorsque l'altitude augmente, la pression diminue. A 5800 m d'altitude, ce n'est qu'à moitié normal. Les basses pressions peuvent limiter la répartition des espèces dans les montagnes. Pour la plupart des vertébrés, la limite supérieure de la vie est d'environ 6000 M. Une diminution de la pression entraîne une diminution de l'apport d'oxygène et une déshydratation des animaux en raison d'une augmentation de la fréquence respiratoire. Approximativement les mêmes sont les limites de l'avancement vers les montagnes des plantes supérieures. Un peu plus robustes sont les arthropodes (collemboles, acariens, araignées), que l'on trouve sur les glaciers, au-dessus de la limite de la végétation.

En général, tous les organismes terrestres sont beaucoup plus sténobiques que les organismes aquatiques.

L'habitat terre-air tout au long de l'évolution a été étudié bien plus tard que l'habitat aquatique. Sa caractéristique en ce qu'il est gazeux, par conséquent, la composition est dominée par une teneur en oxygène importante, ainsi qu'une pression, une humidité et une densité faibles.

Par longue durée Dans un tel processus évolutif, la flore et la faune avaient besoin de former certains comportements et adaptations physiologiques, anatomiques et autres, elles ont pu s'adapter aux changements du monde environnant.

Caractéristique

L'environnement se caractérise par :

Changements constants de température et d'humidité dans l'air;
Le passage de l'heure du jour et des saisons;
Grande intensité lumineuse;
Dépendance des facteurs de localisation territoriale.

Particularités

Une caractéristique de l'environnement est que les plantes sont capables de s'enraciner dans le sol et que les animaux peuvent se déplacer dans les étendues d'air et de sol. Toutes les plantes ont un appareil stomatique, à l'aide duquel les organismes terrestres du monde peuvent prélever de l'oxygène directement dans l'air. La faible humidité de l'air et la présence prédominante d'oxygène dans celui-ci ont conduit à l'apparition d'organes respiratoires chez les animaux - la trachée et les poumons. Une structure squelettique bien développée permet des mouvements indépendants au sol et fournit un support solide pour le corps et les organes, compte tenu de la faible densité de l'environnement.

Animaux

L'essentiel des espèces animales vit dans l'environnement sol-air : oiseaux, animaux, reptiles et insectes.

Adaptation et condition physique (exemples)

Les organismes vivants ont développé certaines adaptations aux facteurs négatifs du monde environnant : adaptation aux changements de température et de climat, une structure corporelle particulière, la thermorégulation, ainsi que le changement et la dynamique des cycles de vie. Par exemple, certaines plantes, afin de maintenir leur état normal pendant la période de froid et de sécheresse, changent de pousses et de systèmes racinaires. Dans les racines des légumes - betteraves et carottes, dans les feuilles des fleurs - l'aloès, dans le bulbe d'une tulipe et d'un poireau sont stockés nutriments et l'humidité.

Pour maintenir la température corporelle inchangée été comme hiver, les animaux ont développé un système spécial d'échange de chaleur et de thermorégulation avec le monde extérieur. Les plantes ont développé du pollen et des graines transportées par le vent pour se reproduire. Ces plantes sont idéalement positionnées pour améliorer les propriétés du pollen, ce qui entraîne une pollinisation efficace. Les animaux ont acquis une mobilité délibérée pour obtenir de la nourriture. Une connexion mécanique, fonctionnelle et de ressources absolue avec la terre s'est formée.

Le facteur limité pour les habitants de l'environnement est le manque de sources d'eau.
Les organismes vivants peuvent modifier la forme du corps en raison de la faible densité de l'air. Par exemple, la formation de sections squelettiques est importante pour les animaux, tandis que les oiseaux ont besoin d'une forme d'aile et d'une structure corporelle lisses.
Les plantes ont besoin de tissus conjonctifs flexibles, ainsi que de la présence d'une forme de couronne et de fleurs caractéristiques.
Les oiseaux et les mammifères doivent l'acquisition de la fonction de sang chaud à la présence de propriétés de l'air - conductivité thermique, capacité thermique.

conclusion

Habitat sol-air - inhabituel en termes de facteurs environnementaux. Le séjour des animaux et des plantes y est possible grâce à l'apparition et à la formation de nombreuses adaptations en eux. Tous les habitants sont inséparables de la surface de la terre pour la fixation et le support stable. A cet égard, le sol est indissociable du milieu aquatique et terrestre, qui joue un rôle majeur dans l'évolution du monde animal et végétal.

Pour de nombreux individus, c'était un pont par lequel les organismes des sources d'eau passaient aux conditions de vie terrestres et conquéraient ainsi la terre. La répartition de l'animal et flore sur toute la planète selon le mode de vie.

V Dernièrement l'environnement sol-air change en raison des activités humaines. Les gens transforment artificiellement les paysages naturels, le nombre et la taille des masses d'eau. Dans une telle situation, de nombreux organismes ne sont pas capables de s'adapter rapidement aux nouvelles conditions de vie. Il est nécessaire de s'en souvenir et d'arrêter l'interférence négative des personnes dans l'habitat sol-air des animaux et des plantes!

Taper