Головні думки
● Екологія вивчає відносини живих систем з їх середовищем.
● На поверхні Землі розташовані різні екосистеми. Екосистема — це єдність організмів та їх середовища.
● Розташування екосистем поверхнею Землі визначають чинники середовища.
● Для життя на суходолі важливішими чинниками є температура та кількість опадів, а в океані — світло та мінеральні речовини, потрібні рослинам.
Опануйте поняття
● Екологія
● Екосистеми
● Чинники
Уявіть собі нашу планету, на яку хтось дивиться збоку… Наскільки різноманітним є те, що можна побачити на її поверхні! Але чому саме на деяких її ділянках розташовані тропічні ліси, а на деяких — пустелі? Десь вітер колише степові трави, а десь він лише обдуває заледеніле каміння… У підводному світі в одних місцях серед коралових рифів вирує життя, а в інших розташовані майже позбавлені життя величезні об’єми води. Від чого це залежить?
Земна мозаїка. Тут показані лише деякі класи екосистем, але і з цих прикладів зрозуміло, наскільки різноманітна наша планета. Але що саме визначає розташування екосистем на поверхні Землі?
Питання, яке ми задали, розглядає наука екологія, яка вивчає відносини живих систем з їх середовищем. Річ у тім, що живі організми нерозривно пов’язані зі своїм середовищем, утворюють з ним єдність. Єдність живих організмів з їх середовищем має назву екосистеми. На схемі, з якої ми почали, показано кілька великих класів екосистем нашої планети.
На щастя, екологія вже багато знає про причини, що зумовлюють розташування організмів, а дещо вже знаєте і ви. Наприклад, вам уже відомо, що на розвиток рослин найбільший вплив мають температура та вологість, а також, що для росту рослин необхідне світло та мінеральні поживні речовини. Саме ці чинники є найважливішими причинами різноманіття екосистем на Землі.
Почнемо з простого прикладу. Чим викликані відмінності між пустелею та тропічним лісом? До речі, такий ліс називають «дощовим». Чому?
Пустеля та тропічний ліс… Чим вони відрізняються?
Зрозуміло: різниця в кількості води, яка доступна для рослин. Дощовий тропічний ліс називають так тому, що в ньому дощ може йти щодня. Рослинам не потрібно зберігати воду. У теплому та вологому кліматі ми бачимо справжнє буяння рослин. На відміну від них, нечисленні пустельні рослини мають зберігати кожну краплю води…
Покажемо, які температури та кількості опадів є характерними для різних класів екосистем.
На суходолі тип екосистем визначається переважно температурою та кількістю опадів
Тепер зрозуміло, від чого залежить, яка саме частина України зайнята лісом, а яка — степом! Листопадний ліс розвивається там, де води достатньо для розвитку дерев, а степ існує там, де води може бракувати. Іноді в степу може випадати стільки саме опадів, скільки й у пустелі. Утім, степи існують у більш спекотних місцях. Ви ж пам’ятаєте, що підвищення температури прискорює випаровування води (тиждень 21)? Випаровування води у прохолодних умовах, у лісі, відбувається повільніше, і для рослин її залишається більше.
Якщо ми перейдемо із суходолу до океану, то опинимося нібито в іншому світі. Тут різницю між різними екосистемами не поясниш температурою та кількістю води. На наступних фотографіях показані ділянки океану, що можуть мати однакову температуру. Води, звісно, достатньо і там, і там.
Різниця — у кількості мінеральних речовин. Живі істоти відкритого океану з часом загинуть і опустяться на дно, на глибину в кілька кілометрів. Там, на дні, достатньо мінеральних речовин, які потрібні рослинам, але там темно. На поверхні є світло, але… не вистачає мінерального живлення для рослин.
Відкритий океан та кораловий риф відрізняються не менше, ніж пустеля та тропічний ліс… Чому?
Дно океану на глибині у кілька кілометрів… Те, що може здаватися рослинами, — насправді такі тварини. Рослини в цьому царстві темряви існувати не можуть
Коралові рифи розвиваються на невеликій глибині, недалеко від берегів. Вода несе із суходолу необхідні рослинам мінеральні речовини, а мертві організми не встигають зануритися в пітьму. Тому там вирує життя.
Ми встановили, що розташування екосистем на суходолі та в океані визначається різними чинниками. Для життя на суходолі важливішими є температура та кількість опадів, а в океані — світло та мінеральні речовини, потрібні рослинам. Утім, це далеко не всі чинники. Наприклад, у степу для більшості рослин світла достатньо, а в лісі деяким рослинам його може не вистачати. Згадайте: позаминулого тижня ми обговорювали, що під густим гіллям ялини не вистачає світла іншим рослинам.
Як досліджують те, про що ми розповідали? Перш за все, завдяки спостереженням. Але після того як спостереження дозволили висунути якісь гіпотези, їх перевіряють в експериментах. Наприклад, щоб визначити, нестача яких мінеральних речовин обмежує розвиток океанських рослин, у воду додають різні речовини, а потім вимірюють, як від цього змінюється кількість водоростей.
Ця експериментальна установка дозволяє вивчити, як на зростання дерев впливає обмеження кількості опадів. Ви розумієте, чому на правому боці жолоби для води розташовані вище, ніж на лівому?
Ми обговорили деякі найважливіші чинники середовища і розглянули, як вони визначають розташування екосистем на земній поверхні. Так, різні місця на нашій планеті відрізняються за характерними значеннями чинників середовища. Але зміни цих чинників можна спостерігати й на незначних відстанях. Паросток тягнеться в бік світла. Корінь розростається у тому напрямку, де в ґрунті більше води та потрібних рослині речовин.
А тварини? Вони теж обирають для себе сприятливіші умови.
Виконання роботи має відбуватися у присутності вчителя (вчительки). Виконуйте правила безпеки під час роботи з електричними приладами!
Мета роботи: дослідити, як зміна вологості та температури впливає на дрібних тварин ґрунту; впевнитися в різноманітті ґрунтових тварин.
Матеріал та обладнання: установка для збору ґрунтових тварин (штатив, лійка, сітка, електрична лампа розжарювання близько 40 Вт, чашка Петрі з фільтрувальним папером), проба ґрунту, штативна чи проста лупа або мікроскоп.
Завдання 1. Збір дрібних мешканців ґрунту.
Візьмемо у природних умовах пробу пухкого ґрунту (ємність завбільшки із сірникову коробку). Помістимо цю пробу на сітку в установці для збору тварин. Невелика частина ґрунту при цьому посиплеться крізь сітку; її можна буде прибрати. Увімкнемо електричну лампу так, щоб вона нагрівала та підсушувала пробу. Під лійкою розмістимо чашку Петрі з вологим фільтрувальним папером.
До завдання 1
Через деякий час (близько пів години) на фільтрувальному папері збереться певна кількість ґрунтових безхребетних — кліщів, комах та їхніх личинок, червів, багатоніжок тощо. Чому ґрунтові тварини рухаються від лампи? Яке значення має така поведінка цих тварин?
Завдання 2. Оцінка різноманіття дрібних ґрунтових тварин.
Роздивимося зібраних тварин за допомогою лупи (ручної або штативної) чи мікроскопа з невеликим збільшенням, що дозволяє дослідження у відбитому світлі. Замалюємо цих тварин. Які вони мають розміри?
Після дослідження поверніть залишки ґрунту та зібраних ґрунтових тварин у природне середовище.
До завдання 2
Висновок. У вигляді опису вкажіть, як впливають зміни вологості та температури на поведінку дрібних тварин ґрунту. Поясніть особливості розміру отриманих тварин. Припустіть, чому ці тварини реагують на висушування зразку ґрунту саме так.
В електронній версії підручника використані додаткові завдання, що відрізняються від тих, які містяться у друкованій версії
У стані розробки…