Газовый режим наземно воздушной среды кратко

Обновлено: 02.07.2024

Организмы приспособились жить в определенных условиях среды обитания.

Под средой обитания понимают совокупность абиотических и биотических условий. В этих условиях обитает конкретная особь, популяция, вид. Такая часть природы окружает живые организмы и влияет на них прямо или косвенно.

Абиотическими называют такие условия или факторы среды обитания, которые характеризуются условиями неорганической среды: свет, давление, влажность, температура, ветер и так далее.

Например, к абиотическим факторам относят изменение продолжительности светового дня.

К абиотическим факторам наземно-воздушной среды относят влияние:

Низкой плотности воздуха.
Подвижности воздушных масс.
Низкого давления.
Газового состав.
Почвы и рельефа.
Дефицита воды.
Температурного режима.

Биотические факторы среды образуют совокупность влияний жизнедеятельности организмов друг на друга.

Например, биотическим фактором будет влияние растений и животных на другие элементы биогеоценоза.

Выделяют следующие среды обитания живых организмов:

Естественная среда обитания формируется природой и подчиняется ее законам. Искусственная среда обитания является результатом человеческой деятельности.

Среди естественных сред различают:

Наземно-воздушную.
Почвенную.
Водную.
Внутриорганизменную.

Наземно-воздушной средой обитания называют такую биологическую среду обитания, которая находится:

на поверхности земли;
в нижних слоях атмосферы.

Наземно-воздушную среду в ходе эволюции освоили позже, чем водную. Это связано с тем, что жизнь на суше требует приспособлений, которые возможны при сравнительно высоком уровне организации растений и животных. Когда живые существа выработали приспособления для жизни вне водной среды, часть из них перебралась на сушу и в атмосферу.

Эукариоты большей частью обитают именно в наземно-воздушной среде.

Под эукариотами понимают такие живые организмы, в клетках которых есть ядра и мембранные органоиды.

Особенности и характеристики данной среды

Наземно-воздушная среда обитания представляет собой сложно устроенную систему.

Этот факт связан с различными климатическими условиями.

Животные и растения приспосабливаются к определенному месту жизнедеятельности, подстраиваясь под влияния окружающей среды и вырабатывая механизмы, помогающие им выживать.

Смена времен года и, соответственно, температурных режимов привела к необходимости сформировать анатомические особенности у живых организмов. Это позволило им освоить соответствующие территории для существования.

Одна из особенностей жизни в наземно-воздушной среде заключается в том, что организмы окружены воздухом.

Воздух является газообразной средой. Среда характеризуется низкими влажностью, давлением и плотностью, а также высоким уровнем кислорода.

Животные в наземно-воздушной среде передвигаются по почве, а растения укореняются в земле.

Существенной особенностью наземно-воздушной среды является смена времен года. В зависимости от времени года колеблется продолжительность светового дня.

В средней полосе зимой выпадет снег. Лето характеризует зной. Живые организмы стараются адаптироваться к таким переменам.

Адаптация животных к условиям среды различна. Например, одни с наступлением холодов впадают в спячку. Перед этим они накапливают необходимые питательные элементы.

Перелетные птицы с приходом осени начинают улетать в регионы, где в данный период времени температурный режим соответствует их потребностям.

У многих животных северных широт к холодам формируется плотный подшерсток. Этот подшерсток помогает животным переносить морозы.

Признаки и представители среды

Наземно-воздушную среду обитания характеризуют следующие признаки:

Присутствует воздух с большим количеством кислорода.
Высокая интенсивность света по сравнению с другими средами.
Фиксируются колебания температуры.
Влажность меняется в зависимости от географического положения, сезона и времени суток.

Организмы наземно-воздушной среды испытывают влияние нескольких факторов:

малая плотность воздуха;
присутствие ветра;
состав воздуха;
поверхность почвы;
температурный режим;
световой режим.

Малая плотность воздуха

Низкая плотность воздуха определяет малую подъемную силу. Плотность воздушной среды не оказывает высокого сопротивления организма при передвижении по поверхности земли. Но это затрудняет перемещение по вертикали.

Для большинства организмов пребывание в воздухе связано с расселением и поиском добычи.

Подъемная сила воздуха определяет предельную массу и размеры наземных организмов.

Крупные животные на поверхности земли меньше, чем гиганты водной среды.

Крупные млекопитающие, например, размером с кита, не могли существовать на суше, потому что были бы раздавлены собственной тяжестью.

При малой плотности воздуха сопротивляемость передвижению незначительная. Поэтому в ходе эволюции наземные животные использовали этот факт для приобретения способности к полету.

Около 75 % видов наземных животных приобрели способность к активному полету. Например, насекомые и птицы, встречаются летающие млекопитающие и рептилии.

Животные летают с помощью мускульных усилий. Некоторые могут планировать из-за воздушных течений.

Из-за подвижности воздуха в нижних слоях атмосферы — вертикального и горизонтального передвижения масс — имеет место пассивный полет. Развита анемохория.

Анемохорией называют расселение живых организмов с помощью воздушных потоков.

Те организмы, которые пассивно переносятся потоками воздуха, назвали аэропланктоном.

Организмы с пассивным полетом обладают специальными адаптациями:

малый размер тела;
увеличение площади из-за выростов;
сильное расчленение;
большая относительная поверхность крыльев;
использование паутины.

Семена и плоды растений имеют мелкий размер или крыловидные и парашютно-видные придатки. Например, семена кипрея, клен, одуванчик.

Растения, опыляемые ветром, имеют специфические приспособления. Они улучшают аэродинамические свойства пыльцы. Их цветочные покровы часто редуцированы — сокращены, малы по объему. И пыльники не защищены от ветра.

Присутствие ветра

Ветер способствует перемещению семян, насекомых, бактерий. Из-за ветра происходит процесс опыления.

Движение воздушных масс способствовало выработке у живых организмов анатомо-морфологических, физиологических и прочих адаптаций.

В процессе эволюции у организмов появились органы, благодаря которым обеспечивается усвоение атмосферного кислорода в процессе дыхания. У животных появились легкие и трахея.

При расселении животных, растений и микроорганизмов вертикальные конвекционные потоки воздуха и слабый ветер играют одну из главных ролей.

Сильный ветер изгибает ветки деревьев, стволы.

В тех районах, где стабильны сильные ветры, видовой состав мелких летающих животных не разнообразен. Это связано с тем, что они не могут сопротивляться сильным потокам ветра.

Медоносная пчела может летать при ветре до 7–8 м/с.

Тля летает при слабом ветре до 2,2 м/с.

Животные имеют плотные покровы, которые защищают их от потерь влаги и охлаждения.

На океанических островах живут птицы, которые утратили способность летать. У них нет крыльев. Тех же, кто способен подняться в воздух, сносит ветром в море.

Ветры, которые иссушают воздух, могут привести к гибели растений.

Ветры усиливают отдачу влаги и тепла животными и растениями. Так, при ветре легче переносится жара, а мороз тяжелее. Охлаждение и иссушение организмов наступает быстрее.

Состав воздуха

Газовый состав воздуха в приземном слое атмосферы однороден из-за высокой диффузионной способности и перемешивания конвекционным и ветровым потоками.

Разные примеси и частицы, которые попадают в атмосферу из локальных источников, имеют существенное экологическое значение.

Кислород является одной из главных составляющих воздуха. Его концентрация в наземно-воздушной среде выше, чем в воде. Наличие кислорода обеспечивает высокий уровень обмена веществ у животных. Это влечет за собой возможность поддерживать температуру тела в нужных границах.

Содержание углекислого газа меняется из-за сжигания ископаемого топлива, обмена с биосферой и океаном.

Суточные изменения уровня углекислого газа связаны с ритмом фотосинтеза растений. Днем на уровне крон у деревьев углекислый газ расходуется на фотосинтез. При отсутствии ветра уровень углекислого газа меньше, и поступает из почвы и атмосферы. Ночью углекислый газ скапливается в припочвенном слое воздуха (у поверхности почвы).

Углекислый газ токсичен при высокой концентрации, но в природе в таких масштабах практически не встречается. А низкое содержание тормозит фотосинтез.

Азот представляет инертный газ для большинства обитателей наземной среды. Но микроорганизмы — например, клубеньковые бактерии, азотобактерии — связывают его и вовлекают в биологический круговорот.

Поверхность почвы

Подвижность животных выработалась в результате поисков пищи.

Животным важна структура почвы. Твердый грунт оптимален, потому что от него проще отталкиваться.

Для растений важным фактором является ее химический состав. Частям растений нужны черноземы, которые богаты азотом. Другим необходимы песок.

Температурный режим

Дисбаланс температур воздушной среды проявляется сильнее, чем в воде.

Представители животных имеют способность жить в широком температурном интервале.

Растения тоже приспособились к соответствующим условиям. Так, хвойные деревья произрастают на территориях с суровым климатом.

В ходе эволюции выработались приспособления для защиты от неблагоприятных факторов. Например, периодичность и ритмика жизненных циклов, механизмы терморегуляции.

Световой режим

Количество радиации, достигающей поверхности Земли, зависит от географической широты местности, продолжительности дня, угла падения солнечных лучей.

Солнечная радиация, когда проходит через атмосферу, претерпевает ряд изменений по составу и в количественном соотношении. Часть поглощается озоновым экраном и кислородом. Часть — водяными парами и диоксидом углерода. Остальная часть достигает поверхности Земли.

Рассеянная радиация преобладает в высоких широтах, а прямая — в тропиках.

Солнечная радиация в солнечные дни, достигая поверхности Земли, состоит на 45 % из видимого света, на 45 % — из инфракрасного излучения, и на 10 % — из ультрафиолетового излучения.

Из-за загрязнений в некоторых городах освещенность может составить 15 % и менее.

Освещенность зависит от высоты стояния Солнца над горизонтом, угла падения лучей, продолжительности дня, погодных условий и прозрачности атмосферы.

Интенсивность света колеблется в зависимости от времени года и суток.

Влияние человека на эту среду обитания

Основным внешним фактором загрязнения воздушной среды считают антропогенный.

Атмосфера и биосфера могут самоочищаться, но в современных условиях скорость загрязнений превышает природные возможности среды.

К антропогенным факторам относят: загрязнения от предприятий, транспорта и промышленности; эрозию почв; выбросы в атмосферу и так далее.

Химические предприятия выбрасывают отходы производства или сопутствующие компоненты, такие как углекислый газ, окись железа, хлор. Среди пестицидов к особенно токсичным относят фосфорорганические соединения.

Например, сернистый газ ядовит для растений даже в малых концентрациях. Лишайники погибают при его следах в атмосфере. Поэтому растения, особо чувствительные к сернистому газу, используются в качестве индикатора его частиц.

К задымлению чувствительны сосна и ель, а также липа, клен и береза.

В городах выбросы способствуют деградации воздушного бассейна и появлению смога.

Различают классический и фотохимический смог.

Классическим называют смог, который состоит из смеси токсичных туманов. Токсичный туман появляется при незначительной облачности.

Фотохимический смог образуют смеси редких газов и аэрозолей в результате фотохимических реакций.

Все живые организмы приспособлены жить в определенных условиях. Большое количество видов присутствует в наземно-воздушной среде обитания. Ее характеристика дает наглядное представление о разнообразии существования представителей природы. Присутствующие в ней животные перемещаются по поверхности земли и воздушному пространству, а растения укореняются в почве.

Общее понятие и особенности

Наземно-воздушная среда жизни — это пространство, включающее поверхность земного шара и нижние слои атмосферы. Для этой среды характерны следующие признаки:

Наличие воздуха, в котором присутствует большое количество кислорода.
Смена времен года.
Изменение температуры с удаленностью от поверхности земли.
Отсутствие воды в атмосфере.

Характерной особенностью среды обитания является ее сложность. Связано это с разнообразием климатических условий. Животным и растительным организмам нужно приспосабливаться к своему месту существования.

Постоянная смена времен года и температуры повлекла за собой необходимость формирования соответствующей анатомии у представителей природы, что позволило им освоить жительство на территории.

Характеристика факторов

Проживающие в этой среде наземно-воздушные организмы, испытывают на себе влияние нескольких факторов. Их описание кратко представлено в таблице:

Факторы	Краткая характеристика
Невысокая плотность воздуха	Этот фактор имеет значение больше для животного мира, поскольку не дает им возможности поддерживать свое тело. Это компенсируется наличием скелета. При этом он позволяет здесь обитать птицам, летающим над поверхностью земли
Существование ветра	Подвижность воздуха позволяет перемещаться семенам, мелким насекомым, спорам, бактериям. Это обеспечивается достаточной опорной поверхностью крыльев и малому весу организмов. Благодаря ветру, происходит процесс опыления
Воздушный состав	Главным составляющим элементом воздуха является кислород, присутствие которого тут в 20 раз больше чем в воде. Его наличие обеспечивает высокий уровень обмена веществ у животных. Это дает им возможность поддерживать температуру тела в пределах требуемого интервала
Поверхность почвы	Если для животных важным фактором является структура почвы, то растениям требуется определенный химический состав. Некоторым нужны черноземы богатые азотом, другим — сыпучие пески. Животные предпочитают твердый грунт, чтобы лучше от него отталкиваться
Температура	Температура воздушной среды на поверхности земли изменяется значительно сильнее, чем в водном пространстве. Поэтому обитатели животного мира приобрели способность существовать в широком температурном диапазоне. Растительный мир тоже приспособился к разным условиям. На территориях с суровым климатом больше преобладают хвойные деревья

Наличие этих факторов создали определенные проблемы для обитателей среды. Однако благодаря им, представители природы обрели необходимые свойства, позволяющие дать отпор неблагоприятным условиям.

Приспособление животных

Для животного мира, кроме имеющегося скелета, характерно присутствие легких. Это позволяет им дышать воздухом. Чтобы приспособиться к наземно-воздушной среде, животные обрели ряд качеств. Произошло это за длительный период эволюционных процессов. Примером могут служить птицы. Их адаптация заключается в следующем:

Наличием обтекаемой формы тела.
Достаточно небольшой вес костей. Это обеспечивается их полостью.
Присутствием крыльев.

Некоторые виды птиц не могут существовать в холодном климате. С наступлением морозов они перелетают в теплые края.

Такие отличительные особенности позволяют этому классу перемещаться в воздушном пространстве. Другие животные иначе приспосабливаются к местным условиям:

Медведи на период зимних морозов впадают в спячку.
Некоторые звери линяют, когда начинается потепление. Во время холодов у них вырастает густой подшерсток.

Не последнюю роль играет выживаемость животных. Это касается, например, зайцев. В снежную пору они меняют свой цвет шубки. Если летом она серая, то зимой наблюдается другая картинка — животные становятся белыми.

Для выживания в сложных условиях животным приходится много перемещаться. Поэтому у них хорошо развиты ноги. У некоторых представителей они приспособлены для бега. Другие совершают с их помощью короткие или длинные прыжки.

Существование растений

Основная масса растений давно вышла из водной среды. Для нормального существования они тоже прошли эволюционную адаптацию. Заключается она в следующем:

Наличие корневой системы, позволяющей из почвы доставлять минеральные удобрения.
Способностью усваивать кислород.

Растения, которые присутствуют в условиях низкой влажности, обладают более развитой корневой системой. Это позволяет стволу корня глубоко проникать в почву и достигать подземных источников. При этом листья у растений них мелкие, что помогает им дольше удерживать влагу.

В суровых условиях тундры наблюдается присутствие карликовых деревьев. Длительная зима здесь переходит в короткое лето. За малый промежуток времени земля не успевает оттаять. Чтобы выжить, растения приобрели способность цвести даже при небольших морозах.

Влияние деятельности человека

В результате деятельности человека окружающая среда претерпела значительные изменения. В основном природа сохранила свой первоначальный вид только в условиях холодного арктического климата, где низкие температуры не способствуют заселению территории.

Остальная поверхность земли настолько быстро преобразуется, что животный и растительный мир не успевает к этому приспосабливаться. В основном это влияние носит негативный характер.

Определение степени загрязнение окружающего пространства показывает отрицательные результаты. Это коснулось ряда физических показателей. Изменился газовый состав атмосферы. Стала наблюдаться повышенная концентрация углекислого газа, оксида серы и азота, что ведет к созданию парникового эффекта и разрушению озонового слоя земли. Вырубка лесов снижает плодородность почв и уменьшает содержание кислорода в атмосфере.

Презентация на тему: " Особенности газового режима наземно-воздушной среды. Вопросы: Особенности водного и температурного режима наземно-воздушной среды. Климат и микроклимат." — Транскрипт:

3 Особенности газового режима наземно-воздушной среды. Вопросы: Особенности водного и температурного режима наземно-воздушной среды. Климат и микроклимат Общая характеристика почвы как среды жизни Адаптации растений к жизни в наземно-воздушной среде и почве Адаптации животных к жизни в наземно-воздушной среде и почве

4 Хозяин организм, являющийся средой жизни для других организмов. Сожитель организм, поселяющийся на поверхности или внутри тела другого организма.

7 1. Упрощение системы пищеварения. 2. Редукция системы фотосинтеза и утрата хлорофилла. 3. Упрощение строения нервной системы и редукция органов чувств, в связи с отсутствием у паразитов непосредственного контакта с факторами внешней среды. 4. Отпала необходимость выработки приспособлений для активной и пассивной защиты от врагов, и сложных механизмов адаптации 5. Малые размеры тела и упрощение внешнего строения в связи с ограниченностью размеров среды обитания паразитов. 6. Повышенная способность к размножению. 7. Защита оплодотворенных яиц многослойными оболочками и обеспечение зародыша питанием способствуют выживанию потомства. Развитие приспособлений для выхода личинок из яйца и тела хозяина во внешнюю среду и их проникновение в организм нового хозяина 8. Редукция дыхательной системы и переходу к анаэробному дыханию, в связи со сложностью в обеспечении кислородом. Адаптации к жизни в другом организме

8 Какое влияние может оказать сожитель на своего хозяина? Вопросы: В чем преимущества организма как среды жизни и в чем его трудности? Приведите примеры адаптаций у паразитов, которые обеспечивают им широкое распространение.

Справочник по биологии.

Освоение воздушной среды организмами началось после выхода их на сушу. Жизнь в воздушной среде потребовала специфических приспособлений и высокого уровня организации растений и животных. Низкая плотность и оводненность, высокое содержание кислорода, легкость перемещения воздушных масс, резкие перепады температуры и т. п. заметно сказались на процессе дыхания, водообмене и передвижении живых существ.

Подавляющее большинство наземных животных в ходе эволюции приобрели способность к полету (75 % всех видов наземных животных). Для многих видов характерна анемохория — расселение с помощью воздушных потоков (споры, семена, плоды, цисты простейших, насекомые, пауки и т. п.). Некоторые растения стали ветроопыляемыми. Для успешного существования организмов важны не только физические, но и химические свойства воздуха, содержание в нем нужных для жизни газовых компонентов.

Кислород. Для абсолютного большинства живых организмов кислород жизненно необходим. В бескислородной среде могут развиваться только анаэробные бактерии. Кислород обеспечивает осуществление экзотермических реакций, в ходе которых освобождается необходимая для жизнедеятельности организмов энергия. Он является конечным акцептором электрона, который отщепляется от атома водорода в процессе энергетического обмена.

В химически связанном состоянии кислород входит в состав многих очень важных органических и минеральных, соединений живых организмов. Огромна его роль как окислителя в круговороте отдельных элементов биосферы.

Единственными продуцентами свободного кислорода на Земле являются зеленые растения, которые образуют его в процессе фотосинтеза. Определенное количество кислорода образуется в результате фотолиза паров воды ультрафиолетовыми лучами за пределами озонового слоя. Поглощение организмами кислорода из внешней среды происходит всей поверхностью тела (простейшие, черви) или специальными органами дыхания: трахеями (насекомые), жабрами (рыбы), легкими (позвоночные). Кислород химически связывается и переносится по всему организму специальными пигментами крови: гемоглобином (позвоночные), гемоцианином (моллюски, ракообразные). У организмов, пребывающих в условиях постоянного недостатка кислорода, выработались соответствующие приспособления: повышенная кислородная емкость крови, более частые и глубокие дыхательные движения, большой объем легких (у жителей высокогорья, птиц) или уменьшение использования кислорода тканями благодаря повышению количества миоглобина — аккумулятора кислорода в тканях (у обитателей водной среды).

Вследствие высокой растворимости СО₂ и О₂ в воде относительное их содержание здесь выше (в 2—3 раза), чем в воздушной среде (рис. 105). Это обстоятельство очень важно для гидробионтов, использующих либо растворенный кислород для дыхания, либо СО₂ для фотосинтеза (водные фототрофы).

Углекислый газ. Нормальное количество этого газа в воздухе невелико — 0,03% (по объему) или 0,57 мг/л. Вследствие этого даже небольшие колебания в содержании СО₂ существенно отражаются на непосредственно зависящем от него процессе фотосинтеза. Главные источники поступления СО₂ в атмосферу — дыхание животных и растений, процессы горения, извержения вулканов, деятельность почвенных микроорганизмов и грибов, промышленные предприятия и транспорт.

Важным экологическим аспектом, является повышение растворимости кислорода и углекислого газа в воде по мере уменьшения ее температуры. Именно поэтому фауна водных бассейнов полярных и приполярных широт очень обильна и разнообразна, главным образом за счет повышенной концентрации в холодной воде кислорода. Растворение кислорода в воде, как и любого другого газа, подчиняется закону Генри: оно обратно пропорционально температуре и прекращается при достижении точки кипения. В теплых водах тропических бассейнов пониженная концентрация растворенного кислорода ограничивает дыхание, а следовательно, и жизнедеятельность и численность водных животных.

В последнее время наблюдается заметное ухудшение кислородного режима многих водоемов, вызванное увеличением количества органических загрязнителей, деструкция которых требует большого количества кислорода.

Богданова, Т.Л. Справочник по биологии/ Т.Л. Богданова [и д.р.]. – К.: Наукова думка, 1985.- 585 с.

Читайте также: