Особенности наземно-воздушной среды жизни и адаптации к ней аэробионтов

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Общая характеристика наземно-воздушной среды жизни.
2. Адаптации наземных организмов к основному комплексу факторов (воздух, ветер, атмосферные осадки, снежный покров) в этой среде.
3. Влияние климата и погоды на организмы.
4. Географическая зональность и вертикальная поясность.

ЗАДАНИЯ:

1. Закончите предложения: Воздух как экологический фактор характеризуется постоянством состава - кислорода в нем обычно около ___ %, углекислого газа - ___ %, азота ___ %(по объему). Незначительная плотность воздушной среды не затрудняет передвижение организмов по поверхности земли, но препятствует передвижению по вертикали. Прямое воздействие воздуха на организмы небольшое. Косвенное влияние осуществляется через

_____

_______

, которые, кроме того, что меняют температуру и влажность, оказывают на них механическое действие.

1. Благодаря подвижности воздуха, существующим в нижних слоях атмосферы вертикальным и горизонтальным передвижениям воздушных масс возможен пассивный полет ряда организмов: семян и плодов, спор растений, цист простейших, мелких насекомых, пауков и т.п. Воздушные потоки выполняют определенную роль в расселении растений и животных. На рисунке изображены анемохорные семена и плоды растений.

Рис. 28. Приспособления к переносу ветром у плодов и семян растений (по А. Кернеру, 1903): 1 - липа, 2 - клен, 3 - береза, 4 - пушица, 5 - одуванчик, 6 - рогоз

Перечислите их специальные адаптации для пассивного полета.

1. На рисунке изображен аэрозоопланктон. Перечислите специальные адаптации данных организмов к пассивному полету.

Рис. 29. Приспособления к переносу при помощи воздушных потоков у насекомых: 1 - комарик, 2 - галлица, 3 - хермес, 4 - перепончатокрылое, 5 - личинка непарного шелкопряда

1. Осадки (дождь, град, снег), помимо водообеспечения и создания запасов влаги, могут играть и экологическую роль. Осадки в виде снега оказывают благоприятное влияние на организмы в зимний период времени. Снежный покров создает определенный температурный режим почвы, позволяет многим видам растений и животных укрыться от сильных морозов. Значение снежного покрова было детально изучено А.Н. Формозовым (1946). Перечислите приспособления животного к зиме:

Рис.30. Опорная поверхность конечностей белой куропатки 1 - зимой и 2 - летом (по А.Н. Формозову, 1946)

1. Закончите предложения по смыслу:

Характер растительности изменяется с широтой и высотой местности. Температура, от которой зависит характер растительности, снижается по мере продвижения вверх по горному склону или удаления от экватора, так что при наличии обильных осадков растительность в высоких широтах и на больших высотах_______________, как это видно на рисунке ниже. Эту закономерность впервые заметил _______________________________ во время своего путешествия по Центральной и Южной Америке в 1799-1804 гг.

Рис.31. Характер растительности в зависимости от широты и высоты местности

1. Для наземных сообществ характерна широтная зональность - закономерная смена одних сообществ другими при продвижении от экватора к полюсам. Основные типы сообществ, которые занимают целые климатические пояса, вместе с животным населением называют биомами. Они характеризуются определенным типом физиономической структуры сообщества, выражающей комплекс адаптаций видов к условиям среды.

Проанализируйте схему и сделайте вывод, какие экологические факторы оказывают преимущественное воздействие на растительность.

Рис.32. Основные типы растительных сообществ

1. Морфологический тип приспособления животного или растения к основным факторам местообитания и определенному образу жизни называют жизненной формой (ЖФ). В отличие от экологических групп, характеризующих приспособление к отдельным факторам, ЖФ определяют приспособленность организмов к комплексу факторов. Как синонимы или близкие понятия в экологии растений употребляются термины "экобиоморфа", "биологический тип", "форма роста", "эпиморфа". Впервые этот термин был введен в ботанике Е. Вармингом в 1884 г., в зоологии - только в 20 веке. Существует много схем классификаций жизненных форм животных и растений в зависимости от того, что положено в основу классификации.

Таблица 7. Биологические спектры жизненных форм различных экосистем (%) по Раункиеру.

Жизненные формы	Листопадный лес	Тропический лес	Тундра	Пустыня
Эпифиты
Деревья, кустарники
Кустарнички
Полукустарники
Многолетние травы
Геофиты (луковичные)
Однолетники
Стланики
Растения-подушки

С. Раункиер (1905-1907), применил свою классификацию для выяснения взаимосвязи жизненных форм растений и климата, составив так называемый «биологический спектр» для флоры различных зон и районов земного шара. Биологический спектр показывает соотношение основных жизненных форм в процентах. Напишите, какие экологические факторы явились причиной таких различий в преобладании определенных жизненных форм лиственного леса в умеренном поясе и тропического леса в экваториальном поясе. Охарактеризуйте влияние, по крайней мере, двух факторов. В чем оно выражается?

1. В таблице 7 представлены биологические спектры жизненных форм двух экосистем, контрастных по климатическим факторам, - тундровой и пустынной. Напишите, какие жизненные формы преобладают в каждом спектре, и какие климатические факторы обусловили именно такое соотношение жизненных форм в данных экосистемах. Для ответа на вопросы заданий 3.2.8 и 3.2.9 смотрите «Основы общей экологии» Р. Риклефса (1979) и «Наука об окружающей среде: Как устроен мир: Т.1» Б. Небела (1993).

1. Наиболее широкое распространение получила классификация жизненных форм растений, разработанная в 1905-1907 гг. датским ботаником С. Раункиером. В ее основу было положено расположение почек возобновления и наличие приспособлений для переживания неблагоприятного времени года. Подпишите под изображениями растений названия жизненных форм.

Незачерненные на рисунке части растений на время неблагоприятного сезона отмирают, а зачерченные сохраняются и возобновляют рост на следующий год.

Рис.34. Схематическое изображение жизненных форм по Раункиеру