Značilnosti prizemno-zračnega habitata!!!
V okolju zemlja-zrak imajo dejavniki delovnega okolja številne značilne lastnosti: višjo intenzivnost svetlobe v primerjavi z drugimi okolji, znatna temperaturna nihanja, spremembe vlažnosti glede na geografsko lego, letni čas in čas dneva.
V procesu evolucije se je to okolje razvilo pozneje kot vodno okolje. Njegova posebnost je, da je plinast, zato ga odlikujejo nizka vlažnost, gostota in pritisk ter visoka vsebnost kisika. V teku evolucije so živi organizmi razvili potrebne anatomske, morfološke, fiziološke, vedenjske in druge prilagoditve.
Živali se v prizemno-zračnem okolju gibljejo po tleh ali po zraku (ptice, žuželke), rastline pa se ukoreninijo v tleh. V zvezi s tem imajo živali pljuča in sapnik, rastline pa stomatalni aparat, to je organe, s katerimi kopenski prebivalci planeta absorbirajo kisik neposredno iz zraka. Močno so se razvili skeletni organi, ki zagotavljajo avtonomijo gibanja po kopnem in podpirajo telo z vsemi njegovimi organi v pogojih nepomembne gostote okolja, tisočkrat manjše od gostote vode. Ekološki dejavniki prizemno-zračnega okolja se od drugih habitatov razlikujejo po visoki intenzivnosti svetlobe, znatnih nihanjih temperature in zračne vlage, korelaciji vseh dejavnikov z geografsko lego, menjavo letnih časov in časa dneva. Njihovi učinki na organizme so neločljivo povezani z gibanjem zraka in položajem glede na morja in oceane ter se zelo razlikujejo od učinkov v vodnem okolju (tabela 1).
Tabela 5
Habitatni pogoji za zračne in vodne organizme
(po D.F. Mordukhai-Boltovsky, 1974)
Habitatni pogoji (dejavniki) Pomen pogojev za organizme
zračno okoljevodno okolje
Vlažnost Zelo pomembna (pogosto primanjkuje) Ni prisotna (vedno v presežku)
Gostota Neznatna (razen prsti) Velika v primerjavi z njeno vlogo za prebivalce zraka
Tlaka skoraj ni (lahko doseže 1000 atmosfer)
TemperaturaPomembna (variira v zelo širokih mejah od -80 do +1°C ali več) Manj kot vrednost za prebivalce zraka (variira veliko manj, običajno od -2 do +40C)
Kisik Nebistven (večinoma v presežku) Bistven (pogosto ga primanjkuje)
Suspendirane trdne snovi Nepomembno; ne uporablja se kot hrana (predvsem minerali) pomembno (vir hrane, zlasti organske snovi)
Raztopljene snovi v okolju Do neke mere (relevantno le v raztopinah tal) Pomembno (potrebno v določenih količinah)
Kopenske živali in rastline so razvile lastne, nič manj izvirne prilagoditve na neugodne okoljske dejavnike: kompleksno strukturo telesa in njegovega ovoja, periodičnost in ritem življenjskih ciklov, mehanizme termoregulacije itd. Namenska mobilnost živali v iskanju hrane ima razvite, z vetrom raznašane trose, semena in cvetni prah ter rastline in živali, katerih življenje je v celoti povezano z zrakom. Oblikovana je izjemno tesna funkcionalna, virna in mehanska povezanost s tlemi.
Številne prilagoditve so bile obravnavane zgoraj kot primeri pri karakterizaciji abiotskih okoljskih dejavnikov. Zato se zdaj nima smisla ponavljati, b. da se bomo k njim vrnili pri praktičnem pouku
Vsak habitat je kompleksen sistem, ki ga odlikuje edinstven nabor abiotskih in biotskih dejavnikov, ki to okolje v bistvu oblikujejo. Evolucijsko je kopno-zračno okolje nastalo pozneje kot vodno okolje, kar je povezano s kemičnimi preobrazbami v sestavi atmosferskega zraka. Večina organizmov z jedrom živi v kopenskem okolju, ki je povezano z najrazličnejšimi naravnimi conami, fizičnimi, antropogenimi, geografskimi in drugimi odločilnimi dejavniki.
Značilnosti okolja zemlja-zrak
To okolje je sestavljeno iz zgornje plasti tal ( do 2 km globoko) in nižje atmosfere ( do 10 km). Za okolje je značilna široka paleta različnih življenjskih oblik. Med nevretenčarji lahko opazimo: žuželke, nekaj vrst črvov in mehkužcev, seveda prevladujejo vretenčarji. Visoka vsebnost kisika v zraku je povzročila evolucijsko spremembo dihalnega sistema in prisotnost intenzivnejšega metabolizma.
Ozračje ima nezadostno in pogosto spremenljivo vlažnost, kar pogosto omejuje širjenje živih organizmov. V območjih z visokimi temperaturami in nizko vlažnostjo evkarionti razvijejo različne idioadaptacije, katerih namen je ohraniti vitalno raven vode (preoblikovanje rastlinskih listov v iglice, kopičenje maščobe v grbah kamele).
Za kopenske živali je ta pojav značilen fotoperiodizem, zato je večina živali aktivnih samo podnevi ali samo ponoči. Za kopensko okolje je značilna tudi velika amplituda nihanj temperature, vlažnosti in jakosti svetlobe. Spremembe teh dejavnikov so povezane z geografsko lokacijo, spreminjanjem letnih časov in časa dneva. Zaradi nizke gostote in atmosferskega pritiska se je mišično in kostno tkivo močno razvilo in postalo kompleksnejše.
Vretenčarji so razvili kompleksne okončine, prilagojene za podporo telesa in premikanje po trdnih substratih v razmerah nizke atmosferske gostote. Rastline imajo progresiven koreninski sistem, ki jim omogoča, da se uveljavijo v tleh in prenašajo snovi na veliko višino. Kopenske rastline imajo tudi razvita mehanska, bazalna tkiva, floem in ksilem. Večina rastlin ima prilagoditve, ki jih ščitijo pred prekomerno transpiracijo.
Tla
Čeprav tla uvrščamo med zemeljsko-zračne habitate, se po svojih fizikalnih lastnostih zelo razlikujejo od ozračja:
- Visoka gostota in tlak.
- Premalo kisika.
- Nizka amplituda temperaturnih nihanj.
- Nizka intenzivnost svetlobe.
V zvezi s tem imajo podzemni prebivalci svoje prilagoditve, ki se razlikujejo od kopenskih živali.
Vodni habitat
Okolje, ki vključuje celotno hidrosfero, tako slana kot sladka vodna telesa. Za to okolje je značilna manjša življenjska pestrost in svoje posebne razmere. Naseljujejo ga majhni nevretenčarji, ki tvorijo plankton, hrustančnice in koščene ribe, črvi mehkužci in nekaj vrst sesalcev.
Koncentracija kisika se močno spreminja z globino. Na mestih, kjer se srečata atmosfera in hidrosfera, je veliko več kisika in svetlobe kot v globini. Visok pritisk, ki je v velikih globinah 1000-krat višji od atmosferskega, določa obliko telesa večine podvodnih prebivalcev. Amplituda temperaturnih sprememb je majhna, saj je prenos toplote iz vode veliko manjši od prenosa toplote na zemeljsko površino.
Razlike med vodnim in kopensko-zračnim okoljem
Kot že omenjeno, so glavne značilnosti različnih habitatov določene z abiotski dejavniki. Kopensko-zračno okolje zaznamujejo velika biološka pestrost, visoka koncentracija kisika, spremenljiva temperatura in vlažnost, ki sta glavna omejevalna dejavnika za naselitev živali in rastlin. Biološki ritmi so odvisni od dolžine svetlobnega dne, letnega časa in naravnega podnebnega pasu. V vodnem okolju se večina hranilnih organskih snovi nahaja v vodnem stolpcu ali na njegovi površini, le majhen delež se nahaja na dnu; v okolju tla-zrak so vse organske snovi na površini.
Prebivalce na kopnem odlikuje boljša razvitost senzoričnih sistemov in živčevja kot celote, bistveno so se spremenili tudi mišično-skeletni, krvožilni in dihalni sistem. Preobleke so zelo različne, ker so funkcionalno različne. Pod vodo so pogoste nižje rastline (alge), ki v večini primerov nimajo pravih organov, na primer rizoidi služijo kot pritrdilni organi. Razporeditev vodnih prebivalcev je pogosto povezana s toplimi podvodnimi tokovi. Poleg razlik med temi habitati obstajajo živali, ki so se prilagodile na življenje v obeh. Te živali vključujejo dvoživke.
V okolju zemlja-zrak imajo dejavniki delovnega okolja vrsto značilnih lastnosti: višjo intenzivnost svetlobe v primerjavi z drugimi okolji, znatna temperaturna nihanja, spremembe vlažnosti glede na geografsko lokacijo, letni čas in čas dneva. Vpliv zgoraj naštetih dejavnikov je neločljivo povezan z gibanjem zračnih mas – vetrom.
Živi organizmi kopno-zračnega okolja so v procesu evolucije razvili značilne anatomsko-morfološke, fiziološke, vedenjske in druge prilagoditve. Razmislimo o značilnostih vpliva osnovnih okoljskih dejavnikov na rastline in živali v prizemno-zračnem okolju življenja.
Nizka gostota zraka določa njegovo majhno dvižno silo in nepomembno podporo. Vsi prebivalci zraka so tesno povezani s površjem zemlje, ki jim služi za pritrditev in oporo. Za večino organizmov je bivanje v zraku povezano le z usedanjem ali iskanjem plena. Majhna dvižna sila zraka določa največjo maso in velikost kopenskih organizmov. Največje živali, ki živijo na površini zemlje, so manjše od velikanov vodnega okolja.
Nizka gostota zraka ustvarja majhen upor pri gibanju. Ekološke prednosti te lastnosti zračnega okolja so med evolucijo izkoristile številne kopenske živali in pridobile sposobnost letenja: 75% vseh vrst kopenskih živali je sposobnih aktivnega letenja.
Zaradi mobilnosti zraka, ki obstaja v nižjih plasteh ozračja, vertikalnega in horizontalnega gibanja zračnih mas, je možno pasivno letenje nekaterih vrst organizmov, razvita je anemohorija - poselitev s pomočjo zračnih tokov. Rastline, oprašene z vetrom, imajo številne prilagoditve, ki izboljšajo aerodinamične lastnosti cvetnega prahu.
Njihov cvetni ovoj je običajno reduciran, prašniki pa nikakor niso zaščiteni pred vetrom. Vertikalni konvekcijski zračni tokovi in šibki vetrovi igrajo pomembno vlogo pri razširjanju rastlin, živali in mikroorganizmov. Nevihte in orkani pomembno vplivajo na okolje na kopenske organizme.
Na območjih, kjer nenehno pihajo močni vetrovi, je vrstna sestava malih letečih živali običajno slaba, saj se ne morejo upreti močnim zračnim tokovom. Veter povzroči spremembo intenzivnosti transpiracije v rastlinah, ki je še posebej izrazita pri vročih vetrovih, ki izsušijo zrak, in lahko vodijo do smrti rastlin pri krepitvi ali oslabitvi vpliva tako pomembnih dejavnikov okolja na kopenske organizme, kot sta temperatura in vlaga.
V procesu evolucije se je to okolje razvilo pozneje kot vodno okolje. Njegova posebnost je, da je plinast, zato ga odlikujejo nizka vlažnost, gostota in pritisk ter visoka vsebnost kisika. V teku evolucije so živi organizmi razvili potrebne anatomske, morfološke, fiziološke, vedenjske in druge prilagoditve. Živali se v prizemno-zračnem okolju gibljejo po tleh ali po zraku (ptice, žuželke), rastline pa se ukoreninijo v tleh. V zvezi s tem so živali razvile pljuča in sapnik, rastline pa stomatalni aparat, to je organe, s katerimi kopenski prebivalci planeta absorbirajo kisik neposredno iz zraka. Močno so se razvili skeletni organi, ki zagotavljajo avtonomijo gibanja po kopnem in podpirajo telo z vsemi njegovimi organi v pogojih nepomembne gostote okolja, tisočkrat manjše od gostote vode. Ekološki dejavniki prizemno-zračnega okolja se od drugih habitatov razlikujejo po visoki intenzivnosti svetlobe, znatnih nihanjih temperature in zračne vlage, korelaciji vseh dejavnikov z geografsko lego, menjavo letnih časov in časa dneva. Njihovi učinki na organizme so neločljivo povezani z gibanjem zraka in položajem glede na morja in oceane ter se zelo razlikujejo od učinkov v vodnem okolju (tabela 1).
Tabela 1. Življenjski pogoji za organizme v zračnem in vodnem okolju (po D. F. Mordukhai-Boltovsky, 1974)
| Življenjski pogoji (dejavniki) | Pomen razmer za organizme | |||
| zračno okolje | vodno okolje | |||
| Vlažnost | Zelo pomembno (pogosto primanjkuje) | Nima (vedno v presežku) | ||
| Gostota | Manj (razen tal) | Velika v primerjavi z njeno vlogo za prebivalce zraka | ||
| Pritisk | Skoraj nobenega | Velik (lahko doseže 1000 atmosfer) | ||
| Temperatura | Pomemben (variira v zelo širokih mejah - od -80 do +1ОО°С in več) | Manj kot vrednost za prebivalce zraka (variira veliko manj, običajno od -2 do +40 °C) | ||
| kisik | Nebistveno (večinoma v presežku) | Nujno (pogosto primanjkuje) | ||
| Suspendirane trdne snovi | nepomembno; ne uporablja se za prehrano (večinoma minerali) | Pomembno (vir hrane, zlasti organske snovi) | ||
| Raztopljene snovi v okolju | Do neke mere (pomembno samo v raztopinah tal) | Pomembno (potrebne so določene količine) | ||
Kopenske živali in rastline so razvile lastne, nič manj izvirne prilagoditve na neugodne okoljske dejavnike: zapleteno strukturo telesa in njegovega ovoja, periodičnost in ritem življenjskih ciklov, mehanizme termoregulacije itd. Ciljna mobilnost živali v iskanju hrane je razviti, z vetrom prenašani trosi, semena in cvetni prah ter rastline in živali, katerih življenje je v celoti povezano z zrakom. Oblikovana je izjemno tesna funkcionalna, virna in mehanska povezanost s tlemi. Številne prilagoditve so bile obravnavane zgoraj kot primeri pri karakterizaciji abiotskih okoljskih dejavnikov. Zato se zdaj nima smisla ponavljati, saj se bomo k njim še vrnili pri praktičnem pouku.
Tla kot habitat
Zemlja je edini planet, ki ima prst (edasfero, pedosfero) – posebno, zgornjo lupino kopnega. Ta lupina je nastala v zgodovinsko predvidljivem času - je iste starosti kot kopensko življenje na planetu. M. V. Lomonosov je prvič odgovoril na vprašanje o izvoru zemlje (»O plasteh zemlje«): »... prst je nastala iz razpada živalskih in rastlinskih teles ... po dolgem času. ...”. In veliki ruski znanstvenik ti. Ti. Dokuchaev (1899: 16) je bil prvi, ki je zemljo imenoval samostojno naravno telo in dokazal, da je prst »... enako neodvisno naravno zgodovinsko telo kot katera koli rastlina, katera koli žival, kateri koli mineral ... je rezultat, funkcija. celotnega medsebojnega delovanja podnebja določenega območja, njegovih rastlinskih in živalskih organizmov, topografije in starosti dežele ..., končno podtalja, tj. , sta popolnoma enakovredni količini in enakopravno sodelujeta pri nastajanju normalne prsti ...« Sodobni znani znanstvenik za tla N. A. Kachinsky (»Tla, njene lastnosti in življenje«, 1975) daje naslednjo definicijo tal: »Tla je treba razumeti kot vse površinske plasti kamnin, obdelane in spremenjene s skupnim vplivom podnebja. (svetloba, toplota, zrak, voda), rastlinski in živalski organizmi."
Glavni strukturni elementi tal so: mineralna podlaga, organska snov, zrak in voda.
Mineralna osnova (skelet)(50-60% vseh tal) je anorganska snov, ki nastane kot posledica preperevanja spodnje gorske (matične, prstotvorne) kamnine. Velikosti skeletnih delcev segajo od balvanov in kamnov do drobnih zrn peska in delcev blata. Fizikalno-kemijske lastnosti tal določa predvsem sestava prstotvornih kamnin.
Od razmerja gline in peska v tleh ter velikosti drobcev sta odvisni prepustnost in poroznost tal, ki zagotavljata kroženje tako vode kot zraka. V zmernem podnebju je idealno, če je prst sestavljena iz enakih količin gline in peska, torej je ilovica. V tem primeru tla niso v nevarnosti, da bi se namakala ali izsušila. Oba sta enako uničujoča tako za rastline kot za živali.
organska snov– do 10 % prsti, nastane iz odmrle biomase (rastlinska masa - odpadki listov, vej in korenin, odmrlih debel, travnate krpe, organizmi poginulih živali), ki jo mikroorganizmi in določene skupine zdrobijo in predelajo v talni humus. živali in rastline. Enostavnejše elemente, ki nastanejo kot posledica razgradnje organske snovi, rastline spet absorbirajo in so vključene v biološki cikel.
zrak(15-25 %) v tleh se nahaja v votlinah – porah, med organskimi in mineralnimi delci. V odsotnosti (težka glinasta tla) ali polnjenju por z vodo (med poplavami, odmrzovanjem permafrosta) se prezračevanje v tleh poslabša in nastanejo anaerobne razmere. V takih razmerah so fiziološki procesi organizmov, ki porabljajo kisik – aerobov, zavrti, razgradnja organskih snovi pa je počasna. Postopoma se kopičijo in tvorijo šoto. Velike zaloge šote so značilne za močvirja, močvirnate gozdove in skupnosti tundre. Akumulacija šote je še posebej izrazita v severnih regijah, kjer sta hladnost in premočenost tal soodvisni in se dopolnjujeta.
voda(25-30%) v tleh predstavljajo 4 vrste: gravitacijska, higroskopna (vezana), kapilarna in parna.
Gravitacijski- gibljiva voda, ki zaseda široke prostore med delci tal, pronica pod lastno težo do nivoja podzemne vode. Rastline ga zlahka absorbirajo.
Higroskopski ali sorodni– adsorbira okoli koloidnih delcev (glina, kremen) zemlje in se zadržuje v obliki tankega filma zaradi vodikovih vezi. Iz njih se sprošča pri visokih temperaturah (102-105°C). Rastlinam je nedostopen in ne izhlapeva. V glinenih tleh je do 15% te vode, v peščenih tleh - 5%.
Kapilarna– zadržuje okoli delcev zemlje s površinsko napetostjo. Skozi ozke pore in kanale - kapilare se dviga od gladine podzemne vode ali odhaja iz votlin z gravitacijsko vodo. Ilovnata tla ga bolje zadržijo in zlahka izhlapi. Rastline ga zlahka absorbirajo.
hlapna– zasede vse pore brez vode. Najprej izhlapi.
Površinska prst in podzemna voda kot člen v splošnem kroženju vode v naravi nenehno izmenjujeta hitrost in smer glede na letni čas in vremenske razmere.
Struktura talnega profila
Struktura tal je tako horizontalno kot vertikalno heterogena. Horizontalna heterogenost tal odraža heterogenost porazdelitve kamnin, ki tvorijo prst, položaj v reliefu, podnebne značilnosti in je skladna s porazdelitvijo vegetacijskega pokrova po ozemlju. Za vsako takšno heterogenost (vrsto tal) je značilna lastna vertikalna heterogenost ali profil tal, ki nastane kot posledica vertikalne migracije vode, organskih in mineralnih snovi. Ta profil je zbirka plasti ali horizontov. Vsi procesi nastajanja tal potekajo v profilu z obveznim upoštevanjem njegove razdelitve na obzorja.
Ne glede na vrsto tal se v njegovem profilu razlikujejo trije glavni horizonti, ki se med seboj in med podobnimi horizonti v drugih tleh razlikujejo po morfoloških in kemijskih lastnostih:
1. Humusno-akumulativni horizont A. V njem se kopičijo in preoblikujejo organske snovi. Po transformaciji se nekateri elementi iz tega horizonta z vodo prenesejo v spodnje.
Ta horizont je glede na svojo biološko vlogo najbolj zapleten in pomemben v celotnem profilu tal. Sestavljen je iz gozdne stelje - A0, ki jo tvori talna stelja (mrtva organska snov šibke stopnje razgradnje na površini tal). Po sestavi in debelini stelje lahko presojamo ekološke funkcije rastlinske združbe, njen izvor in stopnjo razvoja. Pod steljo se nahaja temno obarvan humusni horizont - A1, ki ga tvorijo zdrobljeni ostanki rastlinske in živalske mase različne stopnje razkroja. Pri uničevanju ostankov sodelujejo vretenčarji (fitofagi, saprofagi, koprofagi, plenilci, nekrofagi). Ko se zdrobijo, organski delci vstopijo v naslednji nižji horizont - eluvial (A2). V njem se pojavi kemična razgradnja humusa na preproste elemente.
2. Iluvialni ali naplavni horizont B. V njej se spojine, odvzete iz horizonta A, usedejo in pretvorijo v talne raztopine. To so huminske kisline in njihove soli, ki reagirajo s preperevalno skorjo in jih absorbirajo korenine rastlin.
3. Matična (spodnja) kamnina (preperelska skorja) ali horizont C. Iz tega horizonta - tudi po preobrazbi - prehajajo mineralne snovi v tla.
Glede na stopnjo mobilnosti in velikost je vsa talna favna razvrščena v naslednje tri ekološke skupine:
Mikrobiotip ali mikrobiota(ne zamenjujte z endemitom Primorja - navzkrižno parno mikrobioto rastlino!): organizmi, ki predstavljajo vmesni člen med rastlinskimi in živalskimi organizmi (bakterije, zelene in modrozelene alge, glive, enocelične praživali). To so vodni organizmi, vendar manjši od tistih, ki živijo v vodi. Živijo v porah zemlje, napolnjenih z vodo – mikrorezervoarjih. Glavni člen v prehranjevalni verigi detritusa. Lahko se posušijo, z vzpostavitvijo zadostne vlažnosti pa ponovno oživijo.
Mezobiotip ali mezobiota– zbirka majhnih, ki jih je enostavno odstraniti iz tal, mobilnih žuželk (ogorčice, pršice (Oribatei), majhne ličinke, skočniki (Collembola) itd. Zelo številni - do milijonov osebkov na 1 m 2. Hranijo se z detritusom, Uporabljajo naravne votline v zemlji, sami ne kopljejo rovov, gredo globlje od izsušitve: zaščitne luske, mezobiota čaka na "poplave" v zračnih mehurčkih.
Makrobiotip ali makrobiota– velike žuželke, deževniki, mobilni členonožci, ki živijo med steljo in tlemi, druge živali, tudi sesalci, ki ropajo (krti, rovke). Prevladujejo deževniki (do 300 kom/m2).
Vsaka vrsta tal in vsak horizont ima svoj kompleks živih organizmov, ki sodelujejo pri izkoriščanju organske snovi - edafon. Zgornje, organogene plasti-horizonti imajo najštevilčnejšo in zapleteno sestavo živih organizmov (slika 4). V iluvialu živijo samo bakterije (žveplove bakterije, bakterije, ki vežejo dušik), ki ne potrebujejo kisika.
Glede na stopnjo povezanosti z okoljem v edafonu ločimo tri skupine:
Geobionti– stalni prebivalci tal (deževniki (Lymbricidae), številne prvotne brezkrile žuželke (Apterigota)), med sesalci: krti, sleparji.
Geofili– živali, pri katerih poteka del razvojnega cikla v drugem okolju, del pa v zemlji. To je večina letečih žuželk (kobilice, hrošči, dolgonogi komarji, krti črički, številni metulji). Nekateri gredo skozi fazo ličinke v tleh, drugi pa skozi fazo lutke.
geokseni- živali, ki včasih obiščejo zemljo kot zavetje ali zatočišče. Sem spadajo vsi sesalci, ki živijo v rovih, številne žuželke (ščurki (Blattodea), hemiptera (Hemiptera), nekatere vrste hroščev).
Posebna skupina - psamofiti in psamofili(marmorni hrošči, mravljice); prilagojeni premikajočim se peskom v puščavah. Prilagoditve na življenje v premičnem, suhem okolju pri rastlinah (saxaul, peščena akacija, peščena bilnica itd.): adventivne korenine, speči brsti na koreninah. Prvi začnejo rasti, ko jih prekrijejo s peskom, drugi, ko pesek odpihne. Pred nanosom peska jih reši hitra rast in zmanjšanje listov. Za plodove je značilna hlapnost in prožnost. Peščene obloge na koreninah, suberizacija skorje in močno razvite korenine varujejo pred sušo. Prilagoditve na življenje v gibljivem, suhem okolju pri živalih (navedeno zgoraj, kjer so bili upoštevani toplotni in vlažni režimi): kopljejo pesek – s telesi ga potiskajo narazen. Kopače živali imajo smučarske tace z izrastki in dlako.
Tla so vmesni medij med vodo (temperaturne razmere, nizka vsebnost kisika, nasičenost z vodno paro, prisotnost vode in soli v njej) in zrakom (zračne votline, nenadne spremembe vlažnosti in temperature v zgornjih plasteh). Za mnoge členonožce je bila prst medij, skozi katerega so lahko prešli iz vodnega v kopenski način življenja. Glavni kazalci lastnosti tal, ki odražajo njihovo sposobnost, da služijo kot habitat za žive organizme, so hidrotermalni režim in prezračevanje. Ali vlažnost, temperatura in struktura tal. Vsi trije kazalniki so med seboj tesno povezani. S povečanjem vlažnosti se poveča toplotna prevodnost in poslabša se prezračevanje tal. Višja kot je temperatura, več je izhlapevanja. Koncepti fizične in fiziološke suhosti tal so neposredno povezani s temi indikatorji.
Fizična suhost je pogost pojav med atmosferskimi sušami zaradi močnega zmanjšanja oskrbe z vodo zaradi dolge odsotnosti padavin.
V Primorju so takšna obdobja značilna za pozno pomlad in so še posebej izrazita na pobočjih z južnimi izpostavljenostmi. Poleg tega ob enaki legi v reliefu in drugih podobnih rastnih razmerah bolje kot je razvit vegetacijski pokrov, hitreje pride do stanja fizične suhosti. Fiziološka suhost je kompleksnejši pojav, povzročajo jo neugodne okoljske razmere. Sestoji iz fiziološke nedostopnosti vode, kadar je v tleh zadostna ali celo presežna količina. Voda praviloma postane fiziološko nedostopna pri nizkih temperaturah, visoki slanosti ali kislosti tal, prisotnosti strupenih snovi in pomanjkanju kisika. Hkrati postanejo nedostopna tudi vodotopna hranila: fosfor, žveplo, kalcij, kalij itd. Zaradi mrzle prsti in posledične premočenosti ter visoke kislosti so velike zaloge vode in mineralnih soli v številnih ekosistemih tundra in sever sta fiziološko nedostopna za ukoreninjene gozdove. To pojasnjuje močno zatiranje višjih rastlin v njih in široko razširjenost lišajev in mahov, zlasti sphagnuma. Ena od pomembnih prilagoditev na težke razmere v edasferi je mikorizno prehranjevanje. Skoraj vsa drevesa so povezana z glivami, ki tvorijo mikorize. Vsaka vrsta drevesa ima svojo vrsto glive, ki tvori mikorizo. Zaradi mikorize se aktivna površina koreninskih sistemov poveča, glivične izločke pa zlahka absorbirajo korenine višjih rastlin.
Kot je dejal V. V. Dokuchaev, "... Talne cone so tudi naravno-zgodovinske cone: tukaj je očitna najtesnejša povezava med podnebjem, tlemi, živalskimi in rastlinskimi organizmi ...". To je jasno razvidno iz primera pokrovnosti tal v gozdnih območjih na severu in jugu Daljnega vzhoda
Značilnost tal Daljnega vzhoda, ki nastanejo v monsunskih razmerah, to je zelo vlažnem podnebju, je močno izpiranje elementov iz eluvialnega obzorja. Toda v severnih in južnih regijah regije ta proces ni enak zaradi različne toplotne oskrbe habitatov. Tvorba tal na skrajnem severu poteka v pogojih kratke rastne dobe (ne več kot 120 dni) in razširjenega permafrosta. Pomanjkanje toplote pogosto spremljajo zalivanje tal, nizka kemična aktivnost preperevanja kamnin, ki tvorijo prst, in počasno razpadanje organskih snovi. Življenjska aktivnost talnih mikroorganizmov je močno zavirana, absorpcija hranil s koreninami rastlin pa je zavirana. Posledično je za severne cenoze značilna nizka produktivnost - zaloge lesa v glavnih vrstah macesnovih gozdov ne presegajo 150 m 2 /ha. Hkrati kopičenje odmrle organske snovi prevladuje nad njeno razgradnjo, zaradi česar nastanejo debeli šotni in humusni horizonti z visoko vsebnostjo humusa v profilu. Tako v severnih macesnovih gozdovih debelina gozdne stelje doseže 10-12 cm, zaloge nediferencirane mase v tleh pa dosežejo 53% celotne rezerve biomase nasada. Hkrati se elementi iznašajo izven profila in ko se permafrost pojavi blizu njih, se kopičijo v iluvialnem horizontu. Pri nastanku tal je, tako kot v vseh hladnih predelih severne poloble, vodilni proces nastajanje podzola. Conska tla na severni obali Ohotskega morja so Al-Fe-humusni podzoli, na celinskih območjih pa podburji. V vseh regijah severovzhoda so pogosta šotna tla s permafrostom v profilu. Za conska tla je značilna ostra diferenciacija horizontov po barvi. V južnih regijah ima podnebje značilnosti, podobne podnebju vlažnih subtropikov. Glavni dejavniki nastajanja tal v Primorju ob visoki zračni vlažnosti so začasno prekomerna (pulzirajoča) vlaga in dolga (200 dni) zelo topla rastna doba. Povzročajo pospešitev deluvialnih procesov (preperevanje primarnih mineralov) in zelo hitro razgradnjo odmrle organske snovi na enostavne kemične elemente. Slednji se ne prenašajo izven sistema, temveč jih prestrežejo rastline in talna favna. V mešanih širokolistnih gozdovih na jugu Primorja se poleti "predela" do 70% letne stelje, debelina stelje pa ne presega 1,5-3 cm meja med obzorji tal profili conskih rjavih prsti so slabo definirani. Ob zadostni toploti ima hidrološki režim pomembno vlogo pri nastanku tal. Znani daljnovzhodni znanstvenik G.I. Ivanov je vse pokrajine Primorskega ozemlja razdelil na pokrajine s hitro, šibko omejeno in težko izmenjavo vode. V pokrajinah hitre izmenjave vode je vodilna proces nastajanja rjave prsti. Za tla teh pokrajin, ki so tudi conska - rjava gozdna pod iglasto-listavci in širokolistnimi gozdovi ter rjava tajga - pod iglavci, je značilna zelo visoka produktivnost. Tako zaloge gozdnih sestojev v jelko-širokolistnih gozdovih, ki zasedajo spodnje in srednje dele severnih pobočij na šibko skeletnih ilovicah, dosežejo 1000 m 3 /ha. Za rjava tla je značilna šibko izražena diferenciacija genetskega profila.
V pokrajinah s šibko omejeno izmenjavo vode nastanek rjave prsti spremlja podzolizacija. V talnem profilu se poleg humusnega in iluvialnega horizonta razloči še zbistren eluvialni horizont in pojavijo se znaki diferenciacije profila. Zanje je značilna rahlo kisla reakcija okolja in visoka vsebnost humusa v zgornjem delu profila. Produktivnost teh tal je manjša - zaloga gozdnih sestojev na njih se zmanjša na 500 m 3 /ha.
V pokrajinah s težko izmenjavo vode se zaradi sistematičnega močnega zalivanja v tleh razvijejo procesi oglejanja in razvoja šotne plasti zanje so najbolj značilne rjavo-tajga glejno-podzolizirana, šotna in šotna. glejna tla pod jelovo-smrekovimi gozdovi, rjavo-tajga šotna in šotno-podzolizirana - pod macesnovimi gozdovi. Zaradi šibke aeracije se zmanjša biološka aktivnost in poveča debelina organogenih horizontov. Profil je ostro razmejen na humusni, eluvialni in iluvialni horizont. Ker ima vsaka vrsta tal, vsaka cona tal svoje značilnosti, so tudi organizmi selektivni glede na te pogoje. Po videzu rastlinskega pokrova lahko ocenimo vlažnost, kislost, oskrbo s toploto, slanost, sestavo matične kamnine in druge značilnosti pokrova tal.
Ne le flora in zgradba vegetacije, tudi živalstvo, z izjemo mikro- in mezofavne, je specifično za različna tla. Na primer, približno 20 vrst hroščev je halofili in živijo le v tleh z visoko slanostjo. Tudi deževniki dosežejo največje število v vlažnih, toplih tleh z debelo organsko plastjo.
Splošne značilnosti. Značilnost kopensko-zračnega okolja življenja je, da so tukaj živeči organizmi obdani z zrakom - plinastim okoljem, za katerega so značilni nizka vlažnost, gostota in pritisk ter visoka vsebnost kisika. Velika večina živali se v tem okolju giblje po trdnem substratu – zemlji, v njej pa se ukoreninijo rastline.
Okoljski dejavniki, ki delujejo v prizemno-zračnem okolju, se razlikujejo po številnih posebnostih: svetloba je tukaj intenzivnejša v primerjavi z drugimi okolji, temperatura je podvržena močnejšim nihanjem, vlažnost se močno spreminja glede na geografsko lego, letni čas in čas dneva. Vpliv skoraj vseh teh dejavnikov je tesno povezan z gibanjem zračnih mas – vetrom.
Prebivalci prizemno-zračnega okolja so v procesu evolucije razvili specifične anatomske, morfološke, fiziološke, vedenjske in druge prilagoditve. Razvili so organe, ki zagotavljajo neposredno absorpcijo atmosferskega kisika med dihanjem (ustice rastlin, pljuča in sapnik živali); Skeletne tvorbe, ki podpirajo telo v razmerah nizke gostote okolja (mehanska in nosilna tkiva rastlin, okostja živali), so postale zelo razvite; za zaščito pred neugodnimi dejavniki so bile razvite kompleksne prilagoditve (periodičnost in ritem življenjskih ciklov, zapletena struktura integumenta, mehanizmi termoregulacije itd.); vzpostavljena je tesna povezava s tlemi (rastlinske korenine, živalski udi); razvila se je večja mobilnost živali pri iskanju hrane; pojavile so se leteče živali in plodovi, semena in cvetni prah, ki so ga prenašali zračni tokovi.
Razmislimo o glavnih okoljskih dejavnikih v kopensko-zračnem okolju življenja in značilnostih njihovega vpliva na kopenske rastline in živali.
zrak. Za zrak kot dejavnik okolja je značilna stalna sestava – kisika v njem je običajno približno 21 %, ogljikovega dioksida 0,03 %. Brez zraka ne morejo obstajati niti zelene rastline, niti aerobni mikroorganizmi, niti živali. Kisik je potreben za dihanje velike večine organizmov, ogljikov dioksid pa se uporablja pri fotosintezi.
Nizka gostota zraka ne daje bistvenega odpora organizmom pri gibanju po površini zemlje in hkrati otežuje navpično gibanje. V procesu evolucije so se le redki organizmi dvignili v zrak in se prilagodili letu (žuželke, ptice in med sesalci rokokrilci).
Zrak, tako kot drugi okoljski dejavniki, neposredno in posredno vpliva na organizme. Ko je neposredno izpostavljen, ima majhen okoljski pomen. Posredni vpliv zraka se pojavi z vetrovi, ki poleg spreminjanja narave tako pomembnih dejavnikov, kot sta temperatura in vlažnost, mehansko vplivajo na organizme. Pogosto močni vetrovi, ki pihajo v eno smer, upognejo veje in debla dreves v zavetrno stran, kar povzroči pojav zastavičastih oblik krošenj (slika 17).
Veter povzroča spremembe v hitrosti transpiracije rastlin. To je še posebej izrazito ob suhah, ki izsušijo zrak in pogosto povzročijo odmiranje rastlin.
Veter ima določeno vlogo pri opraševanju anemofilnih rastlin (vetroprašnih rastlin), ki so razvile številne prilagoditve za to: njihovi cvetni ovoji so običajno zmanjšani, prašniki pa niso zaščiteni pred vetrom.
Naraščajoči in predvsem padajoči tokovi pogosto ustvarjajo pogoje za stagnacijo in kopičenje hladnega zraka na površini tal. To povzroči zaostanek v razvoju tako rastlin kot živali.
Na območjih, kjer nenehno pihajo močni vetrovi, je vrstna sestava malih letečih živali običajno slaba, saj pri letenju ne zdržijo. Živali, ki živijo na takih mestih, razvijejo gosto kožo, ki ščiti telo pred ohlajanjem in izgubo vlage. Ptice, ki živijo na odprtem in v mirnih krajih, se nekoliko razlikujejo po strukturi. To velja tudi za žuželke. Tako na oceanskih otokih z nenehnimi močnimi vetrovi mnoge ptice in predvsem žuželke izgubijo krila in sposobnost letenja.
Zračni tokovi imajo tudi določeno vlogo pri razširjanju rastlin in živali. Plodovi anemohornih rastlin imajo številne prilagoditve, ki povečajo njihovo vetrovnost in jih veter prenaša na ogromne razdalje. To so različni grebeni, lionfish, padala, vrečaste votle otekline. Spore mikrobov in ciste protozojev veter prenaša na velike razdalje. Tudi večje živali za razpršitev uporabljajo zračne tokove. Pajke prenaša veter na njihovih mrežah, medtem ko aktivno leteče žuželke prenašajo stalni zračni tokovi na velikih nadmorskih višinah. Znani so primeri, ko so ptice z močnim vetrom odnesle na znatne razdalje od njihovih običajnih habitatov. Poleg občasnega transporta živali z vetrom številne vrste aktivno uporabljajo zračne tokove za širjenje. Vetrovi določajo smer selitve žuželk, kot so travniška vešča (Loxostege stictialis), puščavske kobilice (Schistocerca gregaria) in komarji anofeles.
Padavine. Količina padavin, njihova porazdelitev skozi vse leto in oblika, v kateri padejo, tako ali drugače vplivajo na vodni režim okolja. Padavine v obliki dežja, toče ali snega spreminjajo vlažnost zraka in tal, rastlinam zagotavljajo dostopno vlago, živalim pa zagotavljajo pitno vodo. Močno deževje lahko začasno poplavi določeno območje in povzroči poplave. Močno deževje in predvsem toča pogosto povzročita mehanske poškodbe vegetativnih organov rastlin.
Čas padavin, njihova pogostost in trajanje so zelo pomembni za vodni režim. Obilica dežja v hladnih obdobjih praktično ne zagotavlja rastlinam potrebne vlage. Poleti enako pri razmeroma visokih temperaturah jim že rahle padavine zagotovijo potrebno količino vode.
Pomembna je tudi narava dežja. Med močnim deževjem tla nimajo časa za absorbiranje vode. Ta voda hitro teče v močnih potokih in pogosto v reke in jezera odnese del rodovitne plasti prsti, s seboj pa slabo ukoreninjene rastline in male živali. Nasprotno, deževje dobro navlaži zemljo in ustvari najugodnejše pogoje za rastline in živali. Če pa se vlečejo, nastane zamakanje. To negativno vpliva na živali (njihovo razmnoževanje) in vodi v zmanjšanje njihovega števila.
Na poplavnih območjih lahko dež povzroči poplave in s tem izjemno škodljivo vpliva na tam živeče živali in rastline. Na občasno poplavljenih mestih se oblikuje edinstvena poplavna flora in favna.
 |
Padavine v obliki snega pozimi ugodno vplivajo na organizme. Snežna odeja ustvarja določen temperaturni režim v tleh, ki omogoča številnim vrstam rastlin in živali, da se zaščitijo pred močnimi zmrzali.
Pomen snežne odeje je podrobno proučeval A. N. Formozov (1946). Pokazal je, da sneg deluje kot dober izolator, saj ščiti tla in vegetacijo pred zmrzovanjem (plast snega 20 cm ščiti rastlino pri temperaturi zraka -25 °C), malim živalim pa služi kot zavetje, kjer preživijo pomemben del svojega življenja in tam najdejo ugodne pogoje za hrano in temperaturo. Ko zmrzali presežejo –14 °C pod plastjo snega 20 cm, temperatura tal ne pade pod 0,2 °C, v snežnih zimah pa se lahko v prisotnosti obogatene hrane tam razmnožujejo glodalci. Ob hudi zmrzali se pod snegom skrijejo ruševci (Lyrurus tetrix), jerebice (Perdix perdix) in ruševci (Tetrastes bonasia). V snežnih zimah pa prihaja do množičnega pogina srnjadi (Capreolus capreolus) in divjega prašiča (Sus scrofa). Močna snežna odeja mnogim živalim otežuje gibanje in pridobivanje hrane. In če lahko na primer los (Alces alces) prosto premaguje tudi do 50 cm globoko snežno plast, potem to pri manjših živalih ni mogoče.
Hkrati se živali prilagajajo zimskim razmeram. Do zime se nekaterim poveča podporna površina nog zaradi zaraščanja z grobo dlako, perjem in rožnatimi luskami (slika 18); drugi bodisi migrirajo bodisi preidejo v neaktivno stanje (spanje, hibernacija, diapavza); številne živali preidejo na določeno krmo. Ko pa je malo snega, poginejo krti, miši podobni glodavci in druge male živali.
V malosnežnih in močnih vetrovih zimah, ko je sneg odpihnjen z odprtih površin, zaradi nizkih temperatur ne trpijo le živali, ampak tudi rastline. A velike količine snega negativno vplivajo tudi na rastline. Poleg mehanskih poškodb (snegolomi, snežne freze) lahko debela plast snega povzroči navlaževanje rastlin. Ko se sneg stopi, zlasti v dolgi pomladi, se rastline zmočijo.
Med odmrzovanjem ali med ostrim ohlajanjem po dežju se na tleh in na rastlinah pogosto tvori ledena skorja - glazura, ki škodljivo vpliva na rastline in živali. V stepah in puščavah ob žledu kopitarji in številne ptice množično poginejo zaradi težav pri gibanju in pridobivanju hrane. Pod ledeno skorjo zaradi zadušitve in zmrzovanja pogosto poginejo pridelki in divja zelišča.
Med otoplitvijo se na površini snega naredi skorja - snežna odeja se zbije. To zmanjšuje njegove zaščitne lastnosti in otežuje življenje številnim živalim, ki se gibljejo pod snegom in tam pridobivajo hrano. Ledena skorja na snegu lahko tako kot glazura povzroči zadušitev rastlin, saj je izmenjava plinov z zunanjim zrakom ovirana, rastline, mikroorganizmi in živali, ki živijo pod snegom, pa ne prenehajo porabljati kisika.
V zmernih geografskih širinah, kjer padavine pozimi padejo v obliki snega, so se živali in rastline skozi zgodovino prilagodile življenju v snegu ali na njegovi površini ter razvile različne anatomske, morfološke, fiziološke, vedenjske in druge značilnosti.
Različne padavine poleg neposrednega vpliva na organizme določajo eno ali drugo vlažnost zraka, ki ima, kot je navedeno, pomembno vlogo v življenju živali in rastlin, saj vpliva na intenzivnost njihovega metabolizma vode. Manj kot je zrak nasičen z vodno paro, bolj intenzivno je izhlapevanje s površine telesa živali in transpiracija v rastlinah. Mnoge rastline imajo posebna žela, ki sproščajo vodo, ko je zrak nasičen ali skoraj nasičen s hlapi in je normalna transpiracija ovirana. Tako se živali in rastline prilagajajo sezonski razporeditvi padavin, njihovi količini in naravi. To določa sestavo rastlinskih in živalskih populacij, čas določenih faz v njihovem razvojnem ciklu.
Na vlažnost vpliva tudi kondenzacija vodne pare, ki pogosto nastane v prizemni plasti zraka ob temperaturnih spremembah. To se kaže v padanju rose, ko temperatura pade zvečer. Rosa se pogosto nalaga v takšnih količinah, da obilno omoči rastline, se steka v tla, povečuje zračno vlago in ustvarja ugodne pogoje za življenje organizmov, zlasti kadar je malo drugih padavin. Rastline prispevajo k odlaganju rose: ponoči se ohladijo, na sebi kondenzirajo vodno paro. Na režim vlažnosti pomembno vplivajo tudi megle, gosti oblaki in drugi naravni pojavi.
Vlažnost tal. Eden glavnih virov vlage za rastline je voda v tleh. Vendar pa rastline ne morejo uporabiti vse vode, ki jo vsebujejo tla. Glede na agregatno stanje, mobilnost, dostopnost in pomen za rastline delimo talno vodo na prosto, kapilarno, kemično in fizikalno vezano.
Glavna vrsta proste vode je gravitacijska voda. Zapolnjuje široke prostore med delci zemlje in se pod vplivom gravitacije nenehno premika v globlje plasti. Rastline ga zlahka absorbirajo, dokler je v območju koreninskega sistema. Zaloge gravitacijske vode se obnavljajo s padavinami. Zato je zalivanje tal in vlaženje z vodo zelo pomembno za rastline.
Ob močnejših ali dolgotrajnejših padavinah nastane površinska prosta voda, saj njen dotok bistveno presega hitrost vpijanja v tla. Ta voda teče po pobočju območja. Čeprav prosto vodo rastline zlahka absorbirajo, povzroča začasno ali trajno prekomerno vlago, to pa povzroča zamašitev in anaerobne procese, ki zmanjšujejo produktivnost rastlin.
Kapilarna voda zapolnjuje najtanjše prostore med delci prsti – kapilare. Imenuje se tudi viseča, ker se ne premika navzdol pod vplivom gravitacije, ampak se drži v kapilarah s silo adhezije. Kapilarna voda pod vplivom izhlapevanja s površine tal tvori tok navzgor, v nasprotju z gravitacijsko vodo, za katero je značilen tok navzdol. V splošnem je kapilarna vlaga usmerjena proti nižji vlažnosti in se zato lahko širi vodoravno (podobno kot pri resorpciji kapljice vode na filtrirnem papirju). Rastline dobro absorbirajo kapilarno vlago.
Tako kapilarne kot gravitacijske vode tal sestavljajo tako imenovano rastlinam dostopno vodo.
Toda v zemlji je še vedno kemično in fizikalno vezana voda. Številni talni minerali (sadra, mirabilit, magnezijev klorid itd.) vsebujejo do 50–60 utežnih odstotkov vode. Voda je del kristalne mreže sekundarnih glinenih mineralov (kristalizacijska voda). Kemično vezana in kristalizirana voda je nepremična in rastlinam popolnoma nedostopna.
Fizično vezana voda glede na stopnjo mobilnosti tvori dve obliki: filmsko ali ohlapno vezano in higroskopno ali tesno vezano.
Filmska voda je predstavljena s stotinami vrst dipolov, ki se zaporedno ovijajo. Sila, s katero se drži na površini delcev zemlje, ne presega 1–10 atm. Filmska voda se lahko premika v tleh proti nižji vlažnosti in je rastlinam omejeno dostopna. Osmotski tlak celičnega soka korenin omogoča, da absorbirajo to vodo.
Higroskopna voda ovije delce prsti v tanek film, delci zemlje pa jo zadržijo pod pritiskom 10.000–20.000 atm. Higroskopska voda se sprošča šele pri 105–110°C in je rastlinam fiziološko popolnoma nedostopna. Tvori tako imenovano rezervo mrtve vode v tleh.
Količina rastlinam nedostopne vode je odvisna od mehanske sestave in fizikalnih lastnosti tal, količine in kakovosti organske snovi v njih, sesalne moči korenin in relativne vlažnosti zraka. V peščenih tleh je takšna voda 1–2 %, v ilovnatih in šotnih tleh pa 50 % celotne količine vode. Ko v zemlji ostane samo nedostopna voda, rastlina oveni in odmre.
Tako skupna količina vode v tleh ne more označiti stopnje oskrbe rastlin z vlago. Da bi ga določili, je potrebno od skupne količine vode odšteti koeficient venenja.
Hkrati pa fizično dostopna voda v tleh ni vedno fiziološko dostopna rastlini. Nizka temperatura tal, pomanjkanje kisika v talni vodi in talnem zraku, kislost tal, visoka koncentracija mineralnih soli, raztopljenih v talni vodi - vse to rastlini otežuje absorpcijo talne vlage. Včasih poleti po hladni, deževni noči številne rastline kažejo očitne znake venenja, čeprav je zemlja zelo vlažna in temperatura zraka precej visoka. Razlog za to je nizka temperatura tal, ki negativno vpliva na absorpcijsko sposobnost korenin, in topel zrak, ki povzroča dokaj intenzivno transpiracijo v nadzemnih delih rastline. Zaradi tega neskladja med absorpcijo vode s strani korenin in njenim sproščanjem s strani listov vegetacija oveni.
Od količine fiziološko razpoložljive vode je odvisen razvoj tako nadzemnih delov kot koreninskega sistema rastlin. Rastline, ki rastejo na suhih tleh, imajo praviloma bolj razvejan in močan koreninski sistem kot tiste, ki rastejo na vlažnih tleh.
Eden od virov vlage v tleh je podtalnica. Ko je njihov nivo nizek, kapilarna voda ne pride do tal in ne vpliva na njihov vodni režim. Vlaženje tal samo s padavinami povzroča močna nihanja vlažnosti, kar pogosto negativno vpliva na rastline. Škodljivo lahko vpliva tudi previsoka podzemna voda, saj pride do zamašitve tal, pomanjkanja kisika in obogatitve z mineralnimi solmi. Optimalna raven podzemne vode zagotavlja stalno vlažnost tal ne glede na vremenske spremembe.
Voda v tleh je torej v stalnem gibanju: navzdolnji tok gravitacijske vode v sušnih obdobjih zamenja navzgor tok kapilarne vode. Ta gibanja vode in njen tok so odvisni od temperature, topografije, lastnosti tal, vegetacije, gibanja zraka in številnih drugih dejavnikov.
Ekoklima in mikroklima. Da bi ugotovili vpliv podnebnih dejavnikov na telo, so meteorološki podatki pogosto premalo. Znano je, da so površine predmetov, obrnjene proti soncu, vedno toplejše od zraka nad njimi; Hladen zrak se ponoči nabira v nižinah. V zvezi s tem se različni habitati organizmov razlikujejo glede temperature, svetlobe in vlažnosti. Z drugimi besedami, za vsak habitat je značilna določena ekološka klima - eklimat, t.j. klima prizemne plasti zraka.
Vegetacija ima velik vpliv na podnebne dejavnike. Pod krošnjami gozda je na primer zračna vlaga vedno višja in temperaturna nihanja so manjša kot na posekah. Tudi svetlobni režim teh krajev je drugačen. Različne rastlinske združbe razvijejo svoje režime vlažnosti, temperature in svetlobe. Nato govorijo o fitoklimi.
Toda podatki o ekoklimi ali fitoklimi ne zadoščajo vedno za popolno opredelitev podnebnih razmer določenega habitata. Življenjski pogoji okoli ličink žuželk, ki živijo pod lubjem drevesa, so drugačni kot v gozdu, kjer drevo raste. V tem primeru je lahko temperatura južne strani debla za 10–15 °C višja od temperature njegove severne strani. Tako majhna habitatna območja imajo svojo mikroklimo.
Med ekoklimo in mikroklimo ni jasnih razlik. Menijo, da je ekoklima klima razmeroma velikih območij, mikroklima pa klima posameznih manjših območij.
Vsako podnebno območje ima veliko različnih mikroklim. Mikroklime so tesno povezane s sončnim obsevanjem, močjo in smerjo vetra, reliefnimi značilnostmi, vegetacijskimi vzorci in drugimi klimatskimi kazalniki območja (slika 19).
Posebne mikroklimatske razmere ne ustvarjajo le rastline, ampak tudi živali. Brovi, drevesna dupla in jame, v katerih živijo živali, imajo stabilno mikroklimo. Prisotnost številnih mikroklim na enem območju zagotavlja sožitje vrst z različnimi zahtevami do zunanjega okolja.
Geografsko coniranje in vertikalna conalnost. Za kopensko-zračno okolje, pa tudi za vodno okolje, je značilna jasno opredeljena conskost. Poleg tega vsaka kombinacija rastlinskega pokrova in živalske populacije ustreza morfološkim delitvam geografskega ovoja Zemlje - podnebnim pasom. Obstajajo zemljepisne in meridionalne ali vzdolžne naravne cone. Prvi se raztezajo od zahoda proti vzhodu, drugi od severa proti jugu. V vzdolžni smeri so širinske cone razdeljene na podcone, v širinski smeri pa na province.
Živali in rastline so tesno povezane s pogoji, značilnimi za vsako območje, v katerem živijo, in se prilagajajo predvsem kompleksu podnebnih dejavnikov, ki so odvisni od talnih razmer, topografije, geografskih in številnih drugih značilnosti določenega območja. Zato lahko porazdelitev biogeocenoz z njihovim specifičnim naborom rastlin, živali in mikroorganizmov temelji na podnebnih območjih sveta. G. Walter identificira 6 glavnih podnebnih območij.
1. Ekvatorialno območje se nahaja približno med 10° S. w. in 10° J. w. in ima dve deževni sezoni (ki ustrezata položaju Sonca v zenitu), prekinjeni le za kratek čas. Letna količina padavin in vlažnosti sta zelo visoki, mesečna temperaturna nihanja pa so neznatna.
2. Tropski pas zavzema lego severno in južno od prvega, do približno 30° zemljepisne širine. Zanj je značilno poletno deževno obdobje in sušno obdobje v najhladnejšem letnem času. Količina padavin tu upada z oddaljenostjo od ekvatorja; zračna vlaga je nizka, zmrzali so zelo redki.
3. Suho subtropsko območje je območje v notranjih delih subtropskih oceanskih anticiklonov s šibkimi vetrovi in pogostimi zatiši (do 35° zemljepisne širine). Količina padavin in vlažnost v tem območju sta zanemarljiva, letna in dnevna temperaturna nihanja so precejšnja (pojavljajo se zmrzali).
4. Za prehodno območje so značilne zimske deževne dobe. Zmrzali so opazni pogosteje kot v prejšnjem območju; Vroče poletje. Cona zajema Sredozemlje, Kalifornijo, južno in jugozahodno Avstralijo, jugozahodno Južno Ameriko.
5. Za zmerni pas so značilna ciklonska deževja. Njegova letna količina padavin se zmanjšuje z oddaljenostjo od oceana; Letna temperaturna nihanja postanejo močnejša - poletja so vroča, zime mrzle. Območje je razdeljeno na naslednje podcone:
podobmočje zmerno toplega podnebja, kjer zime skoraj ni in so vsi letni časi bolj ali manj vlažni (J. Afrika);
podobmočje tipičnega zmernega podnebja s hladnimi, a kratkimi zimami in hladnimi poletji (srednja Evropa);
podobmočje sušnega zmerno celinskega podnebja z ostrimi temperaturnimi kontrasti, nizko količino padavin in nizko zračno vlažnostjo (Srednja Azija);
podobmočje borealnega ali hladnega zmernega podnebja. Zajema Severno Ameriko in severno Evrazijo. Poletja so tukaj hladna in vlažna, zima traja več kot polovico leta.
6. Arktično (Antarktično) območje. Tu pade majhna količina padavin, predvsem v obliki snega. Poletje (polarni dan) je kratko in hladno. Območje prehaja v polarno regijo, v kateri je rast rastlin nemogoča.
Za vsako podnebno cono je značilna edinstvena vegetacija in živalska populacija. Najbolj bogati z življenjem in najbolj produktivni so tropski gozdovi, poplavna območja velikih rek, prerije in gozdovi subtropskega in prehodnega območja. Manj produktivne so puščave, travniki in stepe.
Consko porazdelitev biogeocenoz določajo številni dejavniki. Če na primer določene rastline ali živali ni v nobenem naravnem območju, so razlog za to lahko visoka gorstva ali vodna telesa, razmere vlažnosti, pomanjkanje hrane itd.
Eden od pomembnih pogojev za spremenljivost organizmov in njihovo consko porazdelitev na planetu je spremenljivost kemične sestave okolja. V zvezi s tem je zelo pomembno učenje A. P. Vinogradova o biogeokemičnih pokrajinah, ki jih določa cona kemične sestave tal, pa tudi podnebna, fitogeografska in geokemična cona biosfere. Biogeokemične pokrajine– to so območja na zemeljskem površju, ki se razlikujejo po vsebnosti (v tleh, vodah itd.) kemičnih spojin, ki so povezane z določenimi biološkimi reakcijami lokalne flore in favne.
V kopenskem okolju je poleg horizontalne conalnosti jasno razvidna tudi vertikalna conalnost. Na splošno je za planet značilna sprememba živalske populacije in vegetacije v smeri od vznožja gorskih območij proti vrhovom, podobno kot geografska širina. Pri plezanju v gore se ponavlja enaka menjava con kot od ekvatorja do polov. Ob vznožju so običajno puščave, nato stepe, listnati gozdovi, iglasti gozdovi, tundra in nazadnje led. Vendar popolne analogije še vedno ni. Gore imajo specifično vegetacijo in živalske populacije.
