Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Тема 1. Всесвіт. Сонячна система. Земля – планета Сонячної системи.
Тема 1.1. Всесвіт. Сонячна система.
План
1. Зовсім недавно наша Земля нам здавалася дуже великою.
Ви вже знаєте, що природний супутник Землі — Місяць — є найближчим до нас небесним тілом, що наша планета разом з іншими великими і малими планетами входить до складу Сонячної системи, що всі планети обертаються навколо Сонця. У свою чергу Сонце, як і всі видимі на небі зорі, входить до складу нашої зоряної системи — Галактики.
Для оцінки міжзоряних і міжгалактичних відстаней використовують поняття «світовий рік». Світ рухається із швидкістю 300 000 км/сек., за рік проходить відстань
9,46 1015 км, або 1 парсек = 3,26 світового року. Розміри Галакти ки настільки великі, що навіть світло, проходить відстань від одного її краю до іншого за сто тисяч років. Сама ближня зоря Проксима Центавра ( 1, 3 парсек), тобто наша зоряна система ізольована від інших. Найближчі зорі знаходяться на відстані більше 1 парсеку.Але наша Сонце і зорі – це маленька частина «Галактики».
Зоря планета комети астероїди метеори
супутник метеорити
Галактика – гігантське скупчення зір і туманностей. (Словник астронома,с.62)
Довгий шлях пройшла наука, перш ніж було встановлено структуру навколишнього Всесвіту. Тільки на початку XX ст. остаточно доведено, що всі видимі на небі зорі утворюють відокремлену зоряну систему — Галактику.
Поступово з'ясувалось, що зорі Молочного Шляху — світлої сріблястої смуги, що оперізує все небо (стародавні греки назвали її «галактіас», тобто молочне коло (від слова гала — молоко) — це основна частина нашої дуже сплющеної зоряної системи — Галактики. Оскільки смуга Молочного Шляху оперізує небо по великому кругу, то ми знаходимося поблизу його площини, яку називають галактич ною. Галактика простягається вздовж цієї площини. У перпендикулярному до неї напрямі густота зір швидко зменшу ється, отже, Галактика в цьому напрямі простягається не так далеко.
Спостережувана структура Молочного Шляху почасти зумовлена реальним розміщеним далеких зір, з яких він складається, почасти тим, що місцями їх заступа ють хмари космічного пилу. Таку темну хмару можна помітити сузір'ї Лебедя, де починається розділення Мо лочного Шляху на дві вітки, що з'єднуються в південній півкулі неба. Це позірне роздвоєння спричинене нагромадженням косміч ного пилу, що заступає частину найяскравіших місць Молочного Шляху, у тому числі й ті, які знаходяться в сузір'ях Скорпіона і Стрільця.
Іноді помилково говорять, що Молочний (Чумацький) Шлях — це і є наша Галактика. Молочний Шлях — видиме на небі світле кільце, а наша Галактика — це велетенський зоряний острів ( Астрономія с. 116 - 117). Більшість її зір знаходиться в смузі Молочного Шляху, проте ними вона не вичерпується. До Галактики входять зорі всіх сузір'їв. Таких галактик у Всесвіті безліч, але вони дуже далеко, і ми неозброєним оком можемо бачити лише одну з них — туманність Андромеди. Галактики у просторі утворюють скупчення галактик – Надгалактики (Скупчення Діви, скупчення Волосся Вероніки та ін.)
Відстані між окремими галактиками звичайно в десятки раз перевищують їхні розміри.
Характеристика Галактик:
1. Галактики складаються з ядра (зоряних скупчень), туманностей.
2. Усі зорі Галактики обертаються нав коло її центра. Швидкість обертання зір у внутрішній області Галактики приблизно однакова, а зовнішні її частини обертаються повільніше. Ця відмінність пов'язана з тим, що ядро Галактики не перевищує її маси так, як Сонце в Сонячній системі. Сонячна система робить повний оберт навколо цент ра Галактики приблизно за 200 млн. років із швидкістю 250 км/с. Сонце робить повний оберт навколо центра Галактики за 200 млн. років. За обертанням Галактики оцінюють її масу, вона ста новить близько 210 11 мас Сонця.
а) Наша Галактика й галактика в сузір'ї Андромеди належать до спіральних галактик дуже великого розміру. Усі спіральні галактики обертаються з періодами кілька сотень мільйонів років (швидкість обертання 150 – 300 км/с). Маси їх становлять 1010 мас Сонця.. Є в них і пил. Його особливо добре помітно в тих галактиках, які повернуті до нас ребром, тому схожі на веретено або сочевицю (мал. 96. Астрономія). Мають багато молодих зірок. Вздовж екваторіальної площини в них проходить темна смуга — скупчення пилових туманностей. Словник астронома с.155,289
б) Під час експедиції Магеллана в XVI ст. дві великі зоряні хмари, які спостерігали в південній півкулі неба, назвали Великою і Малою Магеллановими Хмарами (мал. 97. Астрономія). Ці галактики через їхній безформний вигляд відносять до типу неправильних. Вони є супутниками нашої Галактики. Відстань до них близько 150 000 світлових років. їхній зоряний склад такий самий, як і віток спіральних галактик, а ядра не має. Неправильні галактики (мал. 98, а) значно менші від спіральних і зустрічаються рідко, мають малу вагу і розміри, багато міжзоряного газу.
в) Еліптичні галактики спостері гаються часто. За виглядом вони схожі на кульові зоряні скупчен ня (мал. 98, б), але значно біль ші за них розмірами. Вони обер таються дуже повільно (100 км / с) й тому мало сплющені на відміну від спіральних галактик, які швидко обертаються (мал. 98, в). Еліп тичні галактики не мають ні зір-надгігантів, ні темних або світ лих дифузних туманностей, формування молодих зірок не відбувається, складаються із старих зірок
Академік В. А. Амбарцумян першим показав, що в централь них областях багатьох спіральних і еліптичних галактик — їхніх яд рах — відбуваються вибухоподіб ні явища, які супроводяться ви діленням дуже великої кількості енергії.
Зорі є найпоширенішим типом небесних тіл у Всесвіті, а галак тики і їх скупчення — його основними структурними одиницями. Простір між зорями в галактиках і між галактиками заповнений дуже розрідженою матерією у вигляді газу, пилу, елементарних частинок, електромагнітного випромінювання, гравітаційних та магнітних полів.
Крім галактик у Всесвіті зустрічаються туманності – світлі або темні хмари міжзоряного газу та пилу. Дослідження показали, що міжзоряний пил зосереджений у шарі невеликої товщини (близько 200—300 пк) уздовж галак тичної площини. Він складається з розрідженого газопилового середовища, яке місцями згущається в хмари. Проходячи від стань 1000 пк у площині Галактики, світло послаблюється.
Зменшення видимої яскравості далеких зір утруднює точне визначення відстані до них порівнянням їх абсолютної зоряної величини з видимою. Визначаючи відстані, доводиться враховува ти не тільки вплив космічного пилу, а й нерівномірний його розподіл, наявність темних хмар.
Подібні за своєю природою і близькі за складом газопило ві хмари мають різний вигляд.
Зорі – небесні тіла, які складаються з розжарених газів, світяться власним світлом. Зір до 6-ї зоряної величини налічується 6 000, до 11-ї приблизно мільйон, а до 21-ї зоряної величини їх на небі близько 2 млрд. Словник астронома, с. 96; «Я і Україна» с. 76-77.
Під час спостережень ви звернули увагу на те, що зорі мають різний колір, добре помітний у найяскравіших з них. Колір тіла, яке нагрівається, у тому числі й зорі, залежить від його температури.
Колір і спектр зір пов'язані з їхньою температурою. У порів няно холодних зір переважає випромінювання в червоній ділянці спектра, тому вони й мають червонуватий колір. Температура чер воних зір низька. Вона підвищується послідовно з переходом від червоних зір до оранжевих, потім до жовтих, жовтуватих, білих і голубуватих.
Спектри зір дуже різноманітні.
10 000 К.
Температури більшості зір перебувають у межах від 3000 до 30 000 К. У небагатьох зір температура досягає близько 100 000 К.
Таким чином, спектри зір дуже відрізняються один від одно го і за ними можна визначити хімічний склад атмосфер зір. Вив чення спектрів показало, що в атмосферах усіх зір переважають водень і гелій. Відмінності зоряних спектрів пояснюються не стільки різнома нітністю їхнього хімічного складу, скільки відмінністю температури.
За допомогою особливого оптичного приладу (зоряного інтер ферометра) можна обчислювати розміри світил .
Зорі дуже великої світності називаються надгігантами. Червоні надгіганти виявляються такими самими й за розмірами (мал. 76). Бетельгейзе та Антарес у сотні разів більші від Сонця за діаметром. Більш віддалена від нас Цефея має такі величезні розміри, що всередині її розмістилася б Сонячна система з орбітами планет до орбіти Юпітера включно! Проте маси надгігантів більші за масу Сонця лише в 30— 40 раз. Тому навіть середня густина червоних надгігантів у тисячі разів менша за густину кімнатного повітря.
При однаковій світності розміри зір тим менші, чим ці зорі гарячіші. Найменшими серед звичайних зір є червоні карлики, їхні маси й радіуси — десяті частки сонячних, а се редня густина в 10—100 раз вища від густини води. Ще менші, ніж червоні, білі карлики, але це вже незвичайні зорі.
У близького до нас і яскравого Сиріуса (у якого радіус при близно вдвічі більший за сонячний) є супутник, що обертається навколо нього з періодом 50 років. Для цієї подвійної зорі від стань, орбіта і маса добре відомі. Обидві зорі білі, майже од наково гарячі. Отже, поверхні однакової площі випромінюють у цих зір однакову кількість енергії, але за світністю супутник у 10 000 раз слабший від Сіріуса. Значить, його радіус менший, тобто він майже такий, як Земля. Тим часом маса в нього майже така, як у Сонця! Отже, білий карлик має величезну густину—близько 109 кг/м3. Існування газу такої густини пояснюється так: звичайно границею густини є розмір атомів, які становлять системи, що складаються з ядра та електронної оболонки
Сонце — центральне і наймасивніше тіло Сонячної системи. Його маса в
333 000 раз більша за масу Землі й у 750 раз перевищує масу всіх інших планет, разом узятих. Сон це — могутнє джерело енергії, яку воно постійно випромінює в усіх ділянках спектра електромагнітних хвиль — від рентгенівських і ультрафіолетових променів до радіохвиль. Це випромінювання дуже впливає на всі тіла Сонячної системи: нагріває їх, позна чається на атмосферах планет, дає світло й тепло, необхідні для життя на Землі. «Я і Україна» с. 77
Водночас Сонце — найближча до нас зоря, в якої на відміну від усіх інших зір можна спостерігати диск і за допомогою телеско па вивчати на ньому невеликі деталі, розміром навіть до кількох сотень кілометрів. Це типова зоря, тому її вивчення допомагає зрозуміти природу зір взагалі.
Видимий діаметр Сонця приблизно 1400 000 км, що в 109 раз перевищує діаметр Землі.
Будова Сонця. Як і всі зорі, Сонце — розжарена газова куля. В основному воно складається з водню з домішками 10 % (за кількістю атомів) гелію. Кількість атомів усіх разом узятих інших елементів приблизно в 1000 раз менша. Однак маса цих важчих елементів становить 1 — 2 % маси Сонця. Маса його в 332 тис. раз більша від маси Землі. В ньому зосереджено 99,86% маси всієї Сонячної системи. Тиск у центрі Сонця досягає 100 млрд. атм, а газ розжарений тут до 20 млн. градусів по Цельсію, при 6000° на його поверхні. При газоподібному стані Сонця в усіх части нах густина його ядра в 11,4 рази перевищує густину свинцю.
На Сонці виявлено 66 хімічних елементів (усі вони є і на Землі), серед яких водень становить 50% і гелій — 40%. Серед інших елементів переважають кисень, вуг лець, азот, залізо і алюміній. В ядрі Сонця відбуваються термоядерні реакції колосальної інтенсивності, внаслідок яких атоми водню перетворюються на атоми гелію. Тут виробляється 90% ви промінюваної Сонцем енергії.
Кількість енергії, яку виробляє Сонце, важко уявити. За секунду воно випромінює більше енергії, ніж її спо жили люди від початку своєї цивілізації. Тільки за три доби Сонце посилає нам стільки тепла і світла, скільки можна було б добути, спаливши всі земні запаси нафти, вугілля і всі ліси. А тим часом Земля дістає тільки одну двомільярдну частину енергії, яку випромінює Сонце. Щосекунди в надрах Сонця 564 млн. т водню перетворю ються у 560 млн. т гелію, а решта — 4 млн. т випроміню ється у вигляді тепла і світла.
Енергію свою Сонце випромінює нерівномірно, іноді колосальними енергетичними вибухами. 12 листопада 1960 р. величезний вибух на поверхні Сонця викинув у космічний простір гігантську хмару сонячного водню по над 16 млн. км у поперечнику і близько 75 млн. км зав довжки.
На Сонці речовина дуже іонізована, тобто атоми втратили свої зовнішні електрони й разом з ними стали вільними частин ками іонізованого газу — плазми.
Середня густина сонячної речовини в тисячу раз більше від густини повітря біля поверхні Землі. Однак у зовнішніх шарах Сонця густина в мільйони разів менша, а в центрі — у 100 раз більша, ніж середня густина. Під дією сил гравітаційного притягання, спрямованих до цент ра Сонця, в його надрах створюється величезний тиск.
Точні обчислення, які враховують зростання густини й темпе ратури до центра, показують, що в центрі Сонця густина газу становить близько 1,5 • 105 кг/м3 (у 13 раз більша, ніж у свинцю!), тиск — близько 2 • 1018 Па, а температура — близько 15 000 000 К.
При такій температурі ядра атомів водню (протони) мають дуже великі швидкості (сотні кілометрів за секунду) і можуть стикатися одне з одним, незважаючи на дію електростатичної сили відштовхування. Деякі зіткнення завершуються ядерними реакціями, в результаті яких з водню утворюється гелій і виді ляється велика кількість тепла. Ці реакції є джерелом енергії Сонця на сучасному етапі його еволюції. Внаслідок цього кіль кість гелію в центральній частині світила поступово збільшується, а водню — зменшується. все Сонце можна умовно поділити на 4 частини (мал. 67):
\) внутрішня, центральна частина (ядро), де тиск і темпера тура забезпечують перебіг ядерних реакцій;
2) «промениста» зона , в якій енергія передається назовні від шару до шару внаслідок послідов ного вбирання і випромінювання квантів електромагнітної енергії;
3) конвективна зона—від верхньої частини «променис тої» зони майже до самої видимої межі Сонця. Тут температура швидко зменшується з наближенням до видимої межі світила, внаслідок чого відбувається перемішування речовини (конвекція), подібне до кипіння рідини в посудині, яка підігрівається знизу;
4) атмосфера, що починається відразу за конвективною зоною і простягається далеко за межі видимого диска Сонця. Нижній шар атмосфери містить тонкий шар газів, який ми сприймаємо як поверхню Сонця.
Часто на Сонці можна спостерігати величезні стовпи розжареного газу, які піднімаються іноді на сотні тисяч кілометрів у корону і знову занурюються у фотосферу за сотні тисяч кілометрів від місця їх виникнення — це про туберанці. Вони, очевидно, вириваються з тих місць, де знаходяться групи сонячних плям. Але найбільші вибухи сонячної енергії пов'язані з так званими сонячними фа келами, енергія яких дорівнює енергії мільярда водне вих бомб.
Життя нашої планети тісно пов'язане з енергетичною діяльністю Сонця. Можна сказати, що Земля живе в пульсуючому ритмі Сонця, чутливо реагуючи на циклічні і епізодичні зміни інтенсивності випромінювання його енергії.
Біля краю сонячного диска навколо плям видно світлі утворення, які майже непо мітні, коли плями близькі до центра сонячного диска. Ці утво рення називаються факелами. Кількість активних ділянок і груп плям на Сонці періодично змінюється з часом у середньому протягом приблизно 11 років. Це явище називається циклом сонячної активності. На початку циклу плям майже немає, потім їх кількість збільшу ється спочатку далеко від екватора, а потім дедалі ближче до нього. Через кілька років настає максимум кількості плям, або, як кажуть, максимум сонячної активності, а після нього — спад. Як ми бачили вище, Сонце своїми розмірами набагато перевищує кожну з планет Сонячної системи. Воно могло б умістити 1300 планет такого розміру, як Земля.
Сонячна маса притягує планети, змушуючи їх рухатись навколо Сонця по еліптичних орбітах, подібних до кола. Сукупність тіл, які змінюють своє положення на небі, маючи центром свого руху Сонце, називається Сонячною системою. Вона складається з центрального тіла, Сон ця, навколо якого рухаються 9 великих планет (Мерку рій, Марс, Плутон, Венера, Земля, Уран, Нептун, Сатурн, Юпітер) з їх супутниками, десятки тисяч малих планет (астероїдів), близько 100 комет. Сонячна система розмі щається на периферії Галактики, поблизу від її еквато ріальної площини. Віддаль від Сонця до ядра Галактики (її центра) становить близько 7,5 тис. парсеків. Розміри Сонячної системи умовно (тому що на її периферії мож ливі ще невідомі планети) обчислюються в 10 млрд. км у поперечнику, що в 1 млн. раз перевищує діаметр зем ної кулі.
Всі великі планети і більшість їх супутників рухають ся навколо Сонця в одному напрямі майже по колових орбітах, мало нахилених до площини екліптики (велике коло небесної сфери, по якому відбувається видимий річ ний рух Сонця — точніше його центра). Всі планети обер таються навколо своїх осей з різними періодами обертан ня. Малі планети рухаються в тому самому напрямі, що й великі, або орбіти їх більш витягнуті і нахилені одна до одної. Майже всі вони розташовані між орбітами Марса і Юпітера. Відносні масштаби Сонячної системи наочніше мож на уявити з таких даних. Якщо зобразити Сонце кулею з діаметром 7 см, то Земля матиме діаметр трохи біль ший, ніж 0,5 мм, а місячний діаметр трохи більший, ніж
0,1 мм.
Планети – це небесні тіла кулястої форми, які світяться відбитим світлом Усі планети рухаються в одній площині. Планети Меркурій, Венера, Земля і Марс належать до планет земної групи (внутрішні); Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон — до планет – гігантів (зовнішні ). Зовнішні планети відрізняються від планет внутрішньої групи великими розмірами, малою густиною, низькою темпера турою, товстою атмосферою, швидким обертанням навколо осі і великою кількістю су путників (Юпітер має 13 супутників). «Я і Україна» с. 77-78
Планети земної групи — великі, але не гігантські, тверді тіла, які складаються переважно з важких еле ментів, зокрема з заліза, і мають відносно невеликі атмо сфери (в Меркурія атмосфери немає).
Найближча до Сонця планета Меркурій — тверде ті ло, в складі якого є 63% заліза. Поверхня його нерівна. Завдяки невеликій різниці у величині періодів обертання планети навколо своєї осі і навколо Сонця завжди біль ше освітлений один її бік. На освітленій стороні температура поверхні планети досягає понад 300°, а тіньова сторона дуже холодна. Атмосфери на планеті немає.
Венера — яскраве небесне тіло білого кольору, вкрите непроникним шаром хмар, які заважають вести візуальні спостереження за планетою. Радянські автоматичні стан ції, послані на поверхню Венери, дали можливість визна чити її найхарактерніші особливості, а саме: наявність атмосфери, яка містить у собі багато водяної пари і складається переважно з вуглекислого газу. Кисню в атмосфері Венери в тисячу раз менше, ніж у земній. Мабуть, є азот. Температура на поверхні освітленої і за тіненої сторони понад 500°.
Марс — небесне світило рожевого кольору, яке має багато спільного з Землею. Він має тверду оболонку з рівною поверхнею. 20% маси планети становить залізо (проти 31,6% маси Землі). Марсіянська доба майже дорівнює земній, тільки рік майже вдвоє довший. На Марсі існують теплові пояси, міняються пори року. Взим ку величезні полярні простори планети вкриті інеєм, тем пература тут становить —100°. Середня температура ро ку на Марсі дорівнює —30° проти +10° на Землі. Атмо сфера на Марсі досягає висоти 12 км, дуже розріджена (1—2% густини атмосфери Землі). Майже позбавлена водяної пари, без кисню, вміщує 72% азоту, 16% вугле кислого газу, 8% аргону.
Особливості планет-гігантів. Планети юпітерової групи — гігантські газоподібні, переважно водневі тіла, які мають значні маси, потужні атмосфери, швидко обертаються навколо своєї осі, вна слідок чого відзначаються великим стисканням і високою густиною внутрішніх частин.
З чотирьох гігантських пла нет найкраще вивчено Юпітер — найбільшу планету цієї групи і найближчу з них до нас і Сонця, і менший Сатурн..
Юпітер об'ємом переви щує Землю в 1300 раз, а Сатурн — у-800 раз. Вісь обертання Юпітера майже перпендикулярна до площини його орбіти, тому сезонних змін умов освітлення на ньому немає.
Смуги хмар видно на Юпітері навіть у слабкий телескоп. Юпітер обертається зонами — чим ближче до полюсів, тим повільніше. На екваторі період обертання
9 год 50 хв, а на середніх широтах на кілька хвилин триваліший. Аналогічно обертаються й інші планети-гіганти.
Оскільки планети-гіганти дуже віддалені від Сонця, їх тем пература (принаймні над їхніми хмарами) протягом року дуже низька: на Юпітері —145 °С, на Сатурні —180 °С, на Урані й Нептуні ще нижча.
Атмосфери планет-гігантів містять переважно молекулярний водень, а також метан СН4 і, мабуть, багато гелію, а в атмосфері Юпітера і Сатурна виявлено ще й аміак. При низькій температурі аміак конденсується, і з нього, очевидно, складаються видимі хмари Юпітера.
Сатурн багато чим подібний до Юпітера. Він складається з речовин, що мають середню густину 0,7 у відношенні до води. В атмосфері Сатурна переважає водень. Температура ще нижча, ніж на поверхні Юпітера, Характерною особливістю Сатурна є гігантське кільце 10—20 км завтовшки, яке простягається у космічний про стір до 300 тис км. Воно складається з маленьких космічних тіл розміром від кількох міліметрів до кіль кох метрів. Вони самостійно обертаються навколо плане ти. Кільце утворилось, можливо, внаслідок вибуху одно го з супутників Сатурна.
Далі від Сонця розміщені Уран і Нептун, близькі своїми розмірами, масою, хімічним складом. Атмосфера обох планет складається з водню, метану, аміаку; темпе ратура на обох — близько —200°. Усі супутники обох планет рухаються в напрямі, зворотному рухові супутни ків інших планет (у Сатурна так рухається лише остан ній з дев'яти супутників, а в Юпітера — чотири останні).
Цікавою особливістю Урана є те, що й сам він обер тається навколо Сонця в напрямі, протилежному напря му обертання Сонця. Другою особливістю планети є незвичайне положення в просторі її осі обертання; вона лежить у площині орбіти, що звичайно зумовлює певні особливості кліматичного режиму планети.
Відомості про Плутон дуже обмежені. Відомі тільки його розміри (близькі, мабуть, до земних) і час обер тання навколо осі.
З інших даних про планети варто згадати особливість осьового обертання Урана, що, як і у Венери, відбувається в напрямі, про тилежному тому, в якому обертаються всі інші планети. Крім того, він обертається ніби лежачи на боці, Тому протягом року значно змінюються умови освітлення поверхні планети.
Найвіддаленіший Плутон, не є планетою-гігантом. Це дуже невелика і майже не вивчена холодна планета, рік на якій три ває близько 250 земних років.
Сучасні уявлення про структуру Сонячної системи і процеси, які в ній відбуваються, формувались протягом довгого часу. З давніх-давен вважали Землю центром Всесвіту.
Найповніше геоцентричну систему світу обгрунтував грецький учений Птолемей Клавдій у II ст. до нашої ери. На його думку, куляста нерухома Земля перебуває в центрі Всесвіту, а навколо неї по особливих сферах, яких він налічував дванадцять, рухаються Сонце, Місяць і всі зорі.
Протягом наступних півтори тисячі років панівна християнська релігія, спираючись на вчення Птолемея, також вважала Землю центром Всесвіту, не визнаючи, правда, його «безбожної» думки про її кулястість.
Нищівного удару геоцентричній системі, а з нею і християнським «теоріям» завдав польський учений Миколай Копернік (1473—1543), висунувши нову геліоцент ричну систему, яка спростувала старі уявлення про Все світ. У своєму творі «Про обертання небесних тіл» (1543) Копернік твердив, що планети обертаються навколо Сонця, а не навколо Землі, і що Земля, подібно до інших планет, обертається за рік навколо Сонця, а за добу навколо своєї осі. Таким чином, Коперник доводив, що 1 л
земна куля (а він визнавав кулястість Землі) — не цент ральне тіло, а незначна планета в безмежному світовому просторі.
Палким прихильником системи Коперника був ні мецький астроном Иоганн Кеплер (1571—1630). Він перший дав їй надійну наукову теоретичну опору, ви вівши з численних спостережень інших учених закони руху планет. Ці закони згодом підтвердив Ньютон основ ними положеннями механіки. Своїм розвитком геліоцент рична система багато завдячує італійському вченому Галілею Галілео (1564—1642), одному з основополож ників точного природознавства нового часу. Застосу вавши влерше винайдений перед тим телескоп, Галілей відкрив багато зір у Молочному Шляху, чотири супут ники Юпітера, а головне, довів рух Марса та Венери навколо Сонця і обертання Сонця навколо своєї осі. Цікаво, що обертання Сонця він виявив, спостерігаючи переміщення сонячних плям, які він уперше відкрив. Він показав також, що планети — небесні тіла, подібні до Землі.
Великий італійський мислитель Джордано Бруно, розвиваючи вчення Коперника, відстоював матеріаліс тичні й діалектичні ідеї про нескінченність Всесвіту, вважаючи, що наше Сонце — не єдине світило, оточене планетами. Він писав: «Існують численні сонця, численні землі, котрі обертаються навколо своїх сонць, подібно до того, як наші сім планет обертаються навколо нашого Сонця...»
Церква чинила шалений опір новій геліоцентричній системі, що суперечила біблійським, антинауковим поло женням про будову світу, на яких грунтувались усі релі гійні догмати. Церква жорстоко розправлялась з учени ми, думки яких суперечили церковним твердженням. Так, Джордано Бруно судом «найсвятішої» інквізиції був ви знаний невиправним єретиком і спалений живцем у Римі на площі Квітів у 1600 р.
Галілей зазнавав утисків, нападок і знущань від ка толицької церкви, став «в'язнем інквізиції» і уникнув смерті на вогнищі лише ціною привселюдної відмови від своєї «єресі». Коперник уникнув інквізиції тільки тому, що трактат, з якого довідались про його погляди, вийшов у світ після його смерті. Зате цей трактат згорів у вогні інквізиції, як і твори Галілея, Джордано Бруно і багатьох інших учених того часу. Аж до кінця XVII ст. палали вогнища, на яких мракобіси прилюдно спалювали науко ві твори.
Проте поступово безнадійність відкритої боротьби церкви проти нового світогляду ставала очевидною на віть самим церковникам. Вони стали пристосовуватись до нових умов. Тепер богослови вже визнають сучасну науку про будову світу, вважаючи, що це не суперечить основним догматам релігії.
Розвивались уявлення про будову Сонячної системи, розроблялись й ідеї про її походження. Два останні сто ліття ціла плеяда талановитих учених працює над цією проблемою. Особливо багато зроблено в цьому напрямі в .50—60-х роках XX ст., які ознаменувались швидким розвитком космохімії, геохімії, геофізики та інших наук.
Згідно з останніми даними можна вважати доведе ним, що планети Сонячної системи утворились з тієї ж речовини, що й Сонце, причому ця речовина була дуже радіоактивною. її викинула, очевидно, якась масивна зо ря в результаті колосального вибуху. Викинутий мате ріал утворив велику дископодібну газову туманність, розташовану в екваторіальній площині Сонця, яке само було залишком масивної зорі.
Охолодження газової туманності привело до конден сації речовини в рідкі й тверді тіла, які спочатку були маленькими краплями. Першими при температурі, ниж чій ніж 1800°, конденсувалися краплі заліза і силікатів, потім інші метали та їх сполуки з сіркою (сульфіди). Застиглі краплі силікатного матеріалу у вигляді сфе ричних тіл утворили, згущаючись, основу більшості кам'яних метеоритів.
Поблизу Сонця первинний газ охолоджувався повіль ніше, далі від Сонця — швидше. Тому розташовані ближ че, до Сонця планети земного типу виникли ' внаслідок згущення високотемпературної частини сконденсованої матерії, з провідним значенням заліза і силікатів. Далі від Сонця, за орбітою Марса, виникли планети шляхом згущення майже нерозділеної сонячної речовини. В своє му складі вони зберегли головним чином гази з провід ним значенням водню.
1 л
Супутники і кільця планет. У Меркурія і Венери супутни ків немає. Земля має один природний супутник — Місяць. Він менший від Землі за діаметром лише в 4 рази. У Плутона виявлено єдиний супутник — Харон, який за розмірами вдвічі менший від самої планети. У Марса — два супутники — Фобос і Деймос. В інших планет супутників багато, але вони незмірно менші від своїх планет. Майже кожний космічний апарат, що пролітає поблизу планет-гігантів, виявляє в них невідомі ра ніше супутники невеликого розміру. Так, в Урана останнім часом відкрито ще 8 супутників.
Найбільші супутники — Титан (супутник Сатурна) і Ганімед (третій супутник Юпітера). Вони в 1,5 рази більші від Місяця за діаметром і трохи більші від Меркурія. Титан — єдиний су путник з потужною атмосферою, як здебільшого складається з азоту.
За допомогою автоматичних міжпланетних станцій удалося одержати з близької відстані чіткі фотографії супутників Марса й багатьох супутників планет-гігантів. На них добре видно численні деталі поверхні: кратери, тріщини, нерівності. Супут ники Юпітера і більш віддалених планет укриті шаром льоду з пилом завтовшки десятки кілометрів. На супутнику Юпітера — /о було сфотографовано кілька діючих вулканів.
Багато супутників планет цікаві своїм рухом; наприклад, Фобос обертається навколо Марса втричі швидше, ніж сама планета обертається навколо осі. Тому для спостерігача на Марсі він двічі на добу сходить на заході й двічі повністю змінює усі фази, проносячись по небосхилу назустріч добовому обертанню зір. Супутники Марса близькі до його поверхні. Фобос знахо диться від поверхні Марса на відстані, меншій за діаметр пла нети.
Для планет-гігантів характерна наявність не тільки великої кількості супутників, а й кілець. Однак із Землі в телескоп можна побачити лише яскраве кільце завтовшки не більш як кілька сотень метрів, що оточує Сатурн
Між орбітами Марса і Юпітера обертається велика кількість малих планет — астероїдів; вони невеликі за розмірами і кулястої форми. Най більший астероїд (Церера) має діаметр близько 780 км.
Астероїди
У Сонячній системі на раховуються десятки тисяч асте роїдів, або малих планет. Астерої ди — це тверді небесні тіла непра вильної форми, що нагадують кутас то-зрівняні уламки каміння. Розміри цих небесних тіл неоднакові: Церера, найбільший з відомих нам асте роїдів, має розмір близько 770 км, існують і «карлики» — до 1 км. Ас тероїди рухаються орбітою навко ло Сонця, орбіти більшості з них розташовані між Марсом та Юпі тером. Тут ці космічні тіла утворю ють своєрідний «хоровод», що на зивається поясом астероїдів. За од нією з гіпотез, цей пояс утворився в результаті космічної катастрофи — вибуху планети.
Найбільший інтерес для жителів і Землі являють астероїди, орбіти яких проходять неподалік від орбі ти нашої планети. Наприклад, Ерот, відкритий у 1898 році, за сприятливих умов може підходити до Землі і на відстань 22 млн км. Відомо кілька астероїдів, які можуть підходити до Землі ще ближче, ніж Ерот. Це —Ікар, Амур, Аполлон, Адоніс, Гермес. Ікар може наближуватися до Землі на відстань 6,5 млн км. Але ближче за всіх до Землі може підхо дити Гермес, він «підбирається» до нашої планети на подвійну відстань Земля - Мяць (близько 600 тис.км). Тяжіння великих планет, особ ливо Юпітера, відхиляє астероїди від їх еліптичних орбіт. Ці зміни за звичай незначні, але в деяких ви падках сягають такої величини, що без урахування цього неможливо до сить точно передбачити положення астероїда.
Зіткнення з астероїдом загрожує ка тастрофічними наслідками для Зем лі, на щастя, воно малоймовірне. Досягнення сучасної науки й тех ніки допомагають ученим досить точно розраховувати орбіти вели ких астероїдів та розробити програ ми зменшення наслідків можливо го зіткнення.
У лютому 2001 року космічний апа рат уперше опустився на поверх ню одного з астероїдів і передав на Землю інформацію про це небес не тіло.
У Сонячній системі нараховують десятки тисяч астероїдів – твердих небесних тіл неправильної форми. Розміри цих небесних тіл від 770 м до 1 км. Астероїди рухають ся по орбіті навколо Сонця. Орбі ти більшості з них знаходяться між Марсом та Юпітером. Досягнення сучасної науки й техніки дозволяють ученим досить точно обчислити ор біти великих астероїдів.
Місяць — найближче до нас кулеподібне небесне тіло. Воно знаходиться на відстані 384 000 км від Землі. Діаметр Місяця в 4 рази менший від земного, а маса — в 81 раз менша, тому вага тіла на Місяці значно легша, ніж на Землі. Місяць завжди повернутий до нас одним боком. Це пояснюється тим, що час звертання Місяця навколо своєї осі збігається з повним обертом його навколо Землі. День на Місяці триває більше ніж два зем них тижні, так само довго триває ніч.
На Місяці немає атмосфери, тому поверхневий шар удень на грівається до +120°С, а вночі температура знижується до —170° С. На Місяці немає води і водяної пари, на ньому немає звуків.
Останніми роками багато зроблено у вивченні Місяця. Не раз побували на Місяці радянські автоматичні станції й американські космічні кораблі. Завдяки численному фотографуванню видимого і невидимого боків Місяця вдалося скласти його карту. Нині за місячним глобусом можна вивчати поверхню Місяця так само, як на глобусі — поверхню Землі. Зразки місячного грунту, доставлені на Землю радянською автоматичною станцією «Луна-24», допоможуть ученим у дослідженні цього природного супутника Землі.
У невеликий телескоп видно, що поверхня Місяця нерівна: темні плями, так звані «моря»,— це більш рівні низовинні простори. Більшу частину займають гористі (світліші) простори. Більшість гір — це кільцеві вали до кількох кілометрів зав вишки, що оточують великі круглі рівнини — так звані цирки діаметром до 200 км. Кільцеві гори менших розмірів називають кратерами.
Місяць має величезний вплив на Землю. Він, притягуючи воду океанів і морів, викликає явища припливів і відпливів. Місяць освітлює нашу Землю вночі, світячись відбитим від Сонця світлом.
Комети — небесні тіла, які обертаються навколо Сонця по дуже витягнутих орбітах. їх можна бачити тільки в міру набли ження до Сонця. Для найбільших з них в окремі періоди характерною є яскравість світіння та наявність довгої, іноді досить широ кої, смуги — хвоста. Ці тіла одержа ли назву комет (у перекладі з грець кої — «довгохвоста»). Єдина твер да частина комети, де зосередже на майже вся її маса,— ядро. Воно складається із замерзлих газів, пилу та каміння. Ядро більшості комет має розміри близько кілометра. Багато які з них віддаляються за орбіту Плутона — в царство кос мічного холоду. Коли комета наближується до Сонця, з нею відбува ються диві перетворення: її крижа не ядро нагрівається, з нього виділя ються гази й пил, що утворюють го лову та хвіст комети. Голова являю собою ядро, оточене газовою обо лонкою, вона може досягати роз мірів Сонця, а довжина хвоста іноді становить кілька десятків мільйонів кілометрів.
З кожним обертом навколо нашо го світила ядро комети зменшуєть ся і світить вона все слабше й слаб ше. «Життя» комети може тривати кілька обертів навколо Сонця, піс ля чого вона розпадається на дрібні камінці й пил. Відомі випадки поді лу комет на кілька частин.
Із Землі комети можна спостерігати з періодичністю від кількох до со тень років. Ймовірність зіткнення земної кулі з кометою мала. І навіть якщо це станеться, то, швидше за все, не приведе до планетарної ка тастрофи. Якщо комета буде неве лика, то лід ядра, проходячи крізь щільні шари повітряної оболонки Землі, випарується, а дрібні частин ки, що залишаться, спричинять ви никнення явищ, про які ми погово римо через кілька хвилин.
Наприклад, комету Галлея спостерігали останнього разу в 1910 р.; наступне її наближення до Сонця очікується в 1985—1986 роках.
Метеори — залишки комет, невеликі шматки твердої речови ни, які видно лише в момент випаровування, коли вони, влітаю чи в земну атмосферу, нагріваються і згоряють. Розпечені гази, залишені метеорним тілом, утворюють на небі світний слід про тягом 1—2 секунд на висоті 50—100 км від земної поверхні. В середньому на Землю випадає близько 10 т метеорної речовини за добу. Ме теор — результат тертя маленько го небесного тіла об повітря атмос фери. У космічному просторі пере буває незліченна кількість уламків астероїдів та залишків комет. Найдрібніші з них, величиною з піщин ку, і є причиною виникнення мете орів. Важко повірити, що космічна «піщинка» вагою в кілька міліграмів і розміром в частки міліметрів може «вогненною стрілою» прошити ніч не небо. Але це так. Метеорні тіла летять у космічному просторі з ве личезною швидкістю. Потрапляючи в щільні шари повітряної оболонки Землі, вони розжарюються та, про летівши кілька кілометрів на висоті від 100 до 80 км від поверхні плане ти, згоряють. Яскравість і тривалість світіння метеорів залежить від роз мірів метеорного тіла.
В ясну безмісячну ніч можна поба чити понад 10 метеорів протягом го дини, іноді можна спостерігати ме теоритні дощі. Найрясніші «косміч ні дощі» ллються у визначений час, наприклад 10—12 серпня метеорним потоком на Землю «проливаються» Персеїди (так називаються метео ри, які можна побачити, коли вони вилітають із сузір'я Персея).
Відносно великі залізні, кам'яні та залізо-кам'яні тіла не згоряють, а лише оплавляються в атмосфері, і їх залишки падають на Землю. Цих космічних мандрівників, багато-сторічний самостійний політ яких у Всесвіті звершився на нашій пла неті, називають метеоритами. Кож ного року на земну поверхню по трапляють десятки тонн метеорит ної речовини. Це безцінний матеріал для наукових досліджень та від криттів. Так, у складі цих космічних пілігримів учені виявили алюміній, залізо, кальцій та інші, поширені на Землі хімічні елементи. Це підтвер джує теорію про єдність походження Землі та інших небесних тіл.
Деякі метеорити мають настільки великі розміри, що залишають після падіння на Землі глибокий слід у ви гляді заглиблення з пологими схила ми — кратери. Поблизу нього можна знайти уламки метеорита.
Литовці тлумачили падаючі зірки як золоту нитку чарівниці, китайці — як вогняних драконів. Падіння де яких космічних тіл, що призводять до виникнення болідів, супроводжу ється ефектним звуковим супрово дом, який нагадує розкоти грому. Можна припустити, що поява яскра вих великих болідів породила й дав ньогрецький міф про сина Геліоса Фаетона, що не справився із соняч ною колісницею і упав на землю, та руські легенди про Змія Горинича, який вільно літав у піднебессі.
Метеорити. Більші метеорні тіла не встигають цілком випа руватися в атмосфері і падають на Землю у вигляді метеоритів. Наприклад, великий метеорит упав на землю 30 червня 1908 р. у басейні річки Підкам'яної Тунгуски. Метеорити бувають кам'яні і залізні. Хімічний склад їх не відрізняється від наших земних тіл. Це свідчить про матеріальну єдність Всесвіту.
Вивчаючи закони руху, будову, походження й розвиток небес них тіл та їх систем, астрономія дає нам уявлення про будову і розвиток Всесвіту в цілому.
Проникнути в глибини Всесвіту, вивчити фізичну природу небесних тіл можна за допомогою телескопів та інших приладів, що їх має у своєму розпорядженні сучасна астрономія завдяки успі хам, досягнутим у різних галузях науки і техніки.
Тема 1.2. Земля – планета Сонячної системи.
План.
а) добове обертання Землі,
б) річний рух Землі.
3. Причини змін пір року.
1. Коли ми стоїмо на відкритій місцевості, нам здається, що ми перебуваємо в центрі круглого диску, вкритого небесним склепінням. Тому природно, що більшість на родів уявляли собі Землю як величезний диск. Старо давні греки, спираючись на спостереження земної поверх ні, уявляли Землю у вигляді круглого, опуклого щита, який обмивався широкою річкою, океаном, що оточувала всю Землю. «Я і Україна» с. 79-80
З розвитком географічних знань у стародавніх греків річка Океан перетворилась пізніше в море Океан, на по верхні якого піднімається величезним овальним остро вом «заселена Земля», або по-грецькому «Ойкумена».
Уявлення про Землю як круглий опуклий щит довгий час було незаперечним. Але поступово, з розвитком люд ських знань, уже в класичних народів виникає переко нання про кулястість Землі. Перший, хто з стародавніх греків висловив думку про кулясту форму Землі, був філософ Піфагор. Він вважав, що Земля повинна мати найдосконалішу форму, а такою, на його думку, є куля. Такої ж думки був і грецький мислитель Парменід. Ряд доказів кулястості Землі є і в працях грецького філосо фа Арістотеля. Тільки тим, що Земля куляста, твердив він, можна пояснити різну висоту, на яку сходять на небі Сонце і зорі в різних країнах. Від кулястості Землі, на його думку, залежить і те, що в північних країнах видно зорі, яких не видно в країнах південних, і нав паки.
Пізніше учень Аристотеля Дікеарх, будучи перекона ним у кулястості Землі, спробував виміряти її, взявши за основу віддаль між двома пунктами на одному мери діані.
Після Дікеарха величину земної кулі досить точно визначив Ератосфен, що жив в Олександрії. Довжина окружності Землі в його вимірах дорівнювала 39,5 тис. км, а це близько до її дійсної величини.
В цей же час Кратес з Міноса спробував уперше зобразити Землю у вигляді глобуса, на який він наніс не тільки відомі в той час країни, а й чотири невідомі ще тоді частини світу, на які повинна була поділятись, на думку стародавніх грецьких учених, земна куля.
Вчення про кулястість Землі розвивається в працях Птоломея та інших учених стародавнього світу.
Виникнення і торжество християнства загальмували розвиток науки про Землю. Зокрема, церква відкинула вчення про кулястість Землі, яке суперечило святому письму. Наприклад, один з «отців» церкви Лактацій, який боровся з вченням про кулястість Землі, писав: чи можливо, щоб були ще такі безглузді люди, які визна вали б Землю кулею і вірили в існування людей, що ходять на другій половині землі догори ногами, а голо вою донизу, щоб дерева і кущі росли догори корінням, а дощ, сніг і град падали доверху?.. Чи можливо, щоб поля, моря і міста на другій половині землі, висячи в по вітрі, могли залишатись у рівновазі?
Отже, це була доба створення цілого ряду «теорій», які вражають своєю безглуздістю і надуманістю.
Однак з відродженням наук на заході ідея кулястості Землі відроджується. Відправляючись у далеку подорож на захід, у пошуках Індії, Колумб був глибоко переко наний у незаперечності цієї ідеї. З вірою в неї рушив і Магеллан у першу кругосвітню подорож, яка незапереч но і наочно довела, що Земля куляста. З часу Магелланової експедиції (1519—1522) уявлення про Землю, як правильну кулю, панувало в науці до XVII ст.
Пізніші теоретичні розрахунки, ретельні градусні ви мірювання, а в наш час і спостереження з штучних супут ників показують, що Земля дещо розтягнута на екваторі і приплюснута біля полюсів екватора, тобто вона має форму геоїда — еліпсоїда обертання з невеликим стис ненням.
Еліпсоїдна форма Землі утворилась внаслідок добо вого обертання планети навколо своєї осі. Фігура Землі поступово змінюється під впливом зміни швидкості її обертання і перерозподілу маси земної речовини. Тепер Земля має серцеподібну форму з осьовою западиною біля Південного полюса і опуклістю біля Північного.
Кулястість планети в поєднанні з обертанням її навко ло своєї осі зумовлюють зміну дня і ночі з усіма наслід ками, що звідси випливають (різний баланс тепла на освітленій і затемненій частині кулі, різний атмосферний тиск, рух повітря, вологість повітря, фізіологічні функції рослин, тощо). Куляс тість Землі спричиняє ться до нерівномірного розподілу тепла по зем ній поверхні. В напря мі від екватора до по люсів зменшується кут, під яким сонячне про міння падає на поверх ню Землі, що зменшує її нагрівання в цьому ж напрямі. Це зумов лює зональність кліма тів і всіх природних процесів, пов'язаних з ними.
Крім форми Землі, на природні процеси, що на ній відбуваються, впливають також і розміри земної кулі. Для визначення розмірів Землі прийняті величини, обчисле ні радянськими вченими Ф. Н. Красовським і А. А. Ізотовим. Ці величини такі:
Велика піввісь Землі (екваторіальний радіус) а = 6 378 245 м.
Мала піввісь Землі (полярний радіус) V = 6 356 863 ж.
Довжина окружності екватора = 40 075 696 м.
Довжина окружності меридіана = 40 008 550 м.
Поверхня Землі = 510 млн. км2
Водна поверхня Землі = 71 % усієї поверхні Землі
Поверхня суші Землі = 29% усієї поверхні Землі
Об'єм Землі = 1 083 320 млн. км3.
Розміри Землі зумовлюють величину її маси, від якої залежить величина земного тяжіння. Завдяки тяжінню Земля міцно вдержує свою атмосферу, без якої немож ливе було б виникнення і розвиток життя.
Дуже великий вплив на життя планети мають її до бовий і річний рухи.
Ні в кого тепер не викликає сумніву те, що земна куля обертається навколо своєї осі, роблячи повний оберт за 23 години 56 хвилин і 4 секунди. Час повного оберту Землі навколо осі приймають за добу, тривалість якої, для сучасності, обчислюється 24 годинами. Обертання Землі навколо своєї осі підтверджується багатьма до казами, зокрема спостереженнями за планетами Соняч ної системи, які з різною швидкістю обертаються на своїх осях, і спостереженнями над Землею космонавтів з космічних кораблів.
Обертання Землі підтверджується також сплющен ням планети на полюсах і більшою її опуклістю в серед ній частині. Стиснення Землі зумовлюється діянням від центрової сили, оскільки середні частини земної кулі ру хаються з більшою швидкістю, намагаючись віддалитися від осі.
З найбільшою швидкістю на земній поверхні рухають ся тіла на екваторі. Тут кожна точка на добу описує найбільше коло, рухаючись із швидкістю 464 м/сек, тоді як, наприклад, у Москві швидкість обертання кожної точки дорівнює тільки 260 м/сек. Кутова швидкість обер тання всіх точок Землі однакова — 15° за годину.
2. Добове обертання Землі впливає майже на всі при родні процеси.
Добовий рух земної кулі зумовлює зміну дня і ночі протягом короткого періоду — доби. Була б зміна дня і ночі і тоді, коли б Земля, рухаючись навколо Сонця, і не оберталася б навколо своєї осі. Але швидкість цієї зміни збігалася б з швидкістю пір року, тобто протягом року були б тільки один день і одна ніч. Швидкість зміни дня і ночі не дає Землі перегрітися або переохолодитись до такої міри, що життя на ній загинуло б від надмірної спеки або нестерпного холоду. Зміна дня і ночі зумов лює ритмічність багатьох процесів на Землі, пов'язаних з надходженням і витрачанням тепла (добовий хід тем ператури, вологість повітря і вітри, що міняють напрям протягом доби, процеси вивітрювання, фотосинтез рос лин і багато інших). «Я і Україна» с. 81
Наслідком добового обертання Землі є відхилення кожного тіла, що рухається від свого первісного напряму в північній півкулі вправо, а в південній — вліво. Це впливає на напрям вітрів і морських течій, зумовлює під мивання ріками правих берегів у північній півкулі тощо.
Спостереження за зорями і планетами в Космосі по казують, що Земля, подібно до інших планет, рухається і навколо Сонця, роблячи щороку один оберт. Вона рухається по замкненій кривій, яка називається земною орбітою, що має вигляд трохи сплю щеного кола (еліпса). Земна вісь нахилена до площини орбіти під ку том 66,5°.
Рухається Земля з середньою швидкістю близько 29,76 км/сек, на середній віддалі від Сонця 149,5 мли. км.
Повний свій оберт навколо Сонця Земля робить за 365 днів 5 год 48 хв і 46 сек. Це й становить сонячний, або тропічний рік, який не збігається з календарним ро ком, що містить у собі рівно 365 днів.
Щоб вирівняти цю різницю, до кожного четвертого року додають одну добу, і він має не 365, а 366 діб (у лютому цього року додається 29-й день). Такий збіль шений на одну добу рік називається високосним.
3. Рух Землі навколо Сонця і нахил земної осі до пло щини орбіти зумовлюють зміну пір року — осінь, зиму, весну, літо. Якби земна вісь була перпендикулярна до площини орбіти, то Сонце завжди освітлювало б прямо висним промінням тільки екватор, а далі від нього сонячне проміння падало б на поверхню все під меншим і меншим кутом. На екваторі протягом цілого року було б - рівномірно жарко, а на полюсах однаково холодно, і ні де не було б ніякої зміни пір року. Але через те, що земна вісь нахилена до площини орбіти, земна куля по вертається до Сонця більше то північною, то південною півкулею і відповідно кожна півкуля нагрівається то більше, то менше (мал. атласу). «Я і Україна» с. 82-85.
Нахил земної осі впливає і на тривалість дня і ночі в різних широтах (крім екватора) протягом року. У пів нічній півкулі в день літнього сонцестояння (21-22 черв ня за московським часом) спостерігається найдовший день і найкоротша ніч. Тривалість дня влітку в напрямі від екватора збільшується, і північніше від північного полярного кола Сонце в цей час не заходить.
Найкоротший день у північній півкулі буває 21-22 грудня (день зимового сонцестояння). Причому три валість, дня зменшується в напрямі від екватора до Північного полюса, де за полярним колом панує по лярна ніч.
Протилежна картина спостерігається в ці періоди у південній півкулі. Коли на Північному полюсі встанов люється полярний день, на Південному полюсі починаєть ся полярна ніч, і навпаки.
Але бувають дні, коли тривалість дня по всій Землі, за винятком районів земних полюсів, дорівнює ночі (12год).
Ці дні називаються днями весняного і осіннього рівно дення. Від них тривалість дня на різних широтах або зменшується, або збільшується.
22 грудня в північній півкулі найкоротший день (зи мове сонцестояння), тут — зима; у південній — найдов ший, тут — літо. З цього числа в північній півкулі дні починають збільшуватися, в південній — зменшуватися, але в північній півкулі дні ще коротші, ніж ночі, а в південній — довші. З дня весняного рівнодення (20-21 березня) в північній півкулі дні стають довшими за ночі, а в південній — коротшими. Це наша весна, а в південній півкулі осінь. З 22 червня (літнє сонцестояння) дні в північній півкулі починають зменшуватись, але лишаються ще довшими, ніж у південній. У цей час у північній півкулі — розпал літа, а в південній півкулі — зима. З дня осіннього рівнодення (23 вересня) в пів нічній півкулі дні стають коротшими, ніж у південній. У північній півкулі наближається зима, а в південній —
літо.
Тому що в день літнього сонцестояння земна вісь нахилена Північним полюсом у бік Сонця під кутом в 23,5°, сонячне проміння падає прямовисно на паралель, що проходить через 23,5°. Ця паралель називається пів нічним тропіком, або тропіком Рака. В день зимового сонцестояння сонячне проміння опівдні падає прямовис но на паралель, що лежить на 23,5° південніше від еква тора. Паралель, що проходить через цей градус, нази вається південним тропіком, або тропіком Козерога.
На північ від тропіка Рака і на південь від тропіка Козерога Сонце ніколи не буває в зеніті, тому сонячне проміння завжди косо падає на земну поверхню. В зимо вий час у цих частинах земної кулі день коротшає в напрямі від тропіків до полюсів, а влітку, навпаки,— довшає. На північ і на південь від екватора на 66,5° по одному разу на рік у зимовий час протягом цілої доби Сонце не появляється над горизонтом, а влітку там раз на рік цілу добу воно не заходить. Ці паралелі в північ ній і південній півкулях називаються полярними колами. Північне полярне коло є межею, на південь від якої в північній півкулі цілодобового полярного дня не буває. А на північ від нього до полюса тривалість полярного дня збільшується. На південь від південного кола теж спостерігається така сама картина, але в протилежний час. Коли на північ від північного полярного кола вста новлюється безперервний полярний день, на південь від південного полярного кола встановлюється безперервна полярна ніч і навпаки.
Отже, території, які лежать між тропіками і поляр ними колами, а також за полярними колами, протягом року освітлюються, а значить, і нагріваються неоднако во. Залежно від полуденної висоти Сонця і тривалості освітлення земної поверхні в різні пори року вся вона поділяється на п'ять астрономічних поясів, умовними гра ницями між якими є тропіки і полярні кола. Між тро піками розміщується жаркий астрономічний пояс; між тропіками ї полярними колами — два помірних, а за полярними колами навколо полюсів знаходяться два холод них астрономічних пояси. Ступінь нагрівання сонячним промінням земної поверхні, який залежить від кута падіння проміння на поверхню Землі, зумовлює і температурні умови всіх поясів. У кожному поясі по-різ ному проявляються пори року.
В жаркому поясі протягом року тепло прибуває май же рівномірно, без помітних коливань. Різниця в три валості дня і ночі невелика. Тому тут фактично не від чувається поділу року за температурними ознаками.
В холодних поясах спостерігається велика різниця між зимовими і літніми температурами, причому пере хід від низьких до високих температур і навпаки від бувається майже раптово за короткі відрізки часу. Вес на і осінь тут виражені мало, і вони дуже короткі. Тому в холодних поясах рік можна поділяти на два сезони: холодний (довгий) і теплий (короткий), хоч темпера тура протягом теплого сезону рідко перевищує тут 10 градусів.
Найчіткіше виражені весна, літо, осінь і зима в по мірних поясах. У зв'язку з великою висотою Сонця влітку і малою взимку коливання температури повітря тут протягом року досить значні. Фактична тривалість пір року в помірних поясах залежить від місцеположен ня тієї чи іншої місцевості у відношенні до тро піків.
Значення зміни пір року в житті природи надзвичайно велике. Вона зумовлює ритмічність у житті органіч ного світу і неживої природи.
Наочне уявлення про зміну дня і ночі, а також пір року в певній місцевості дають безпосередні спостере ження за висотою Сонця над горизонтом, за положен ням його на небосхилі, тривалістю дня і температурою повітря в різні пори року і години доби. Вести ці спостереження і робити з них відповідні висновки тре ба привчати учнів з перших днів їх навчання в другому класі.
Тема 2. План і карта.
Тема 2.1. Поняття про горизонт
План.
1. У зв'язку з тим, що Земля куляста, людина спостерігає її поверхню у вигляді круга, над яким перевернутий небозвід. І де б людина не була, вона завжди знаходиться ніби в центрі видимого простору. Видимий навколо простір відкритої місцевості назива ють горизонтом. «Я і Україна» с. 85-86. Слово «горизонт» походить від гре цького «обмежую», що можна віднести тільки до лінії. Межу горизонту, де людині здається, що небозвід торкається поверхні Землі, називають лінією гори зонту. На плоскій поверхні ця лінія здається колом, у центрі якого знаходиться людина. Давно помічено, що з підняттям угору лінія горизонту віддаляється, а горизонт розширюється.
Діаметр видимого горизонту збільшується в міру під няття спостерігача. На висоті ока дорослої людини від даленість горизонту від спостерігача дорівнює 4—5 км, на висоті 10 м — 11 км, на висоті 20 м — 16 км, на висо ті 100 м — 36—38 км, а з висоти 1000 м людина може бачити на 113 км.
Місцевість, на якій лінію горизонту видно добре, на зивають відкритою, а там, де місцеві предмети (горби, дерева, різні споруди) закривають лінію горизонту, на зивають закритою місцевістю.
2. У просторі важливо вміти орієнтуватися, тобто знахо дити сторони горизонту: основні (північ, південь, захід, схід) і проміжні (північний захід, північний схід, південний захід, пів денний схід) відносно відомого предмета.
Для орієнтування на міс цевості треба насамперед уміти визначити сторони гори зонту від спостерігача. Головні сторони горизонту: пів ніч і південь, які утворюються напрямом меридіана, що проходить через дану точку земної поверхні, і схід та захід, що утворюються лінією, перпендикулярною до лінії меридіана. Проміжними, або другорядними сторонами горизонту є: між північчю і сходом — північний схід, між північчю і заходом — північний захід, між півднем і схо дом — південний схід, між півднем і заходом — півден ний захід. Кутова віддаль між двома напрямами обчи слюється в градусах кола (кутова віддаль між сусідні ми головними напрямами дорівнює 90°, а між будь-яким головним і проміжним — 45°).
Знаючи одну сторону горизонту на місцевості, легко визначити інші, або зорієнтуватися. Так, коли стати об личчям на північ, то ззаду буде південь, праворуч — схід, ліворуч — захід. Визначити хоч би одну з головних сторін горизонту, або зорієнтуватись, можна багатьма способами, головні з яких ми й розглянемо.
Способи знаходження сторін горизонту
Північна сторона стовбура старого дерева густіше по крита лишайниками. Кільця річного росту дерева з південного боку більш потовщені. Отже, можна визначити південь і північ по пеньку дерева, що росло одиноко на відкритій місцевості. Навесні можна визначити південь по схилах горбів і балок; на південних схилах раніше тане сніг, ніж на північних. Якщо уваж но придивитися до мурашника, то можна помітити, що один схил у нього пологий, а другий крутий. По логий схил звичайно повернутий на південь, крутий — на північ. Крім того, мурашки будують мурашники з південного боку каменів, дерев, пнів. .
3. Орієнтування по компасу. Найнадійніше і найпростіше сторони горизонту визначають спеціальним прила дом — компасом, який допомагає орієнтуватись на міс цевості в будь-яку пору доби, за будь-якої погоди. З давніх часів (приблизно 25 віків тому) люди навчилися визначати сторони горизонту за компасом. Компас потрібен мореплавцям, геологам, туристам, мандрівникам, усім, хто буває в незнайомій місцевості. Компас являє собою круглу коробку, на дні якої на несені назви сторін горизонту й поділ кола на градуси, а посередині насаджена на вістря намагнічена стрілка, яка вільно на ньому обертається. Щоб компас не псував ся, стрілку його можна закріплювати в неробочому стані спеціальним запобіжником. У деяких компасах стрілка з позначенням на ній сто рін горизонту насаджена не на вістря, а вільно плаває на поплавку в спирті. Дія компаса основана на тому, що на землі, яка має властивості магніту, намагнічена вільна стрілка завжди розміщується вздовж магнітних меридіанів (за винятком магнітного екватора), тобто вона одним кінцем (штучно затемненим) повернена на північ, а другим на південь. Оскільки стрілка компаса встановлюється вздовж маг нітного меридіана, то напрям її в різних частинах земної поверхні не цілком збігається з напрямом південь—північ, який визначається по географічному меридіану. Він має відхилення від меридіана магнітного на певний кут, який називають схиленням магнітної стрілки. Схилення буває західне або східне. Величина його відома для різ них точок земної кулі, і її враховують при точному визна ченні сторін горизонту.
Щоб визначити якусь сторону горизонту, компас треба покласти на горизонтальну площину, відпустити запобіж ник для вільного обертання стрілки, потім повернути компас так, щоб буква Пн або N (північ) на дні коробки опинилась під темним кінцем стрілки, який завжди по казує напрям на північ. Тоді букви Сх або О будуть обернені на схід, 3 або W—на захід, а букви Пд або S — на південь. Для визначення істинного (географічно го) напряму на північ вносять поправку на величину магнітного схилення для даної місцевості, взявши її з відповідних таблиць або з топопрафічної карти.
Пересування на місцевості за допомогою компаса звичайно відбувається за азимутами. Азимутом на місцевості і на карті називають кут між напрямом на північ ї по трібним напрямом. Звичайно азимут відлічують за хо дом годинникової стрілки; так, східний напрям відповідає ази муту 90°, південний — 180°, західний — 270°, і північний — 360°. Наприклад, дано азимут 360°, треба пройти по ньому 500 м, потім по азимуту 45° ще 100 м до потрібної точки. Ці відстані простежують від одного видимого предмета до іншого, постій но звіряючися з компасом.
Орієнтування потрібне, з одного боку, для того, щоб зорієнтуватись на незнайомій місцевості, а з другого, для правильного зображення будь-якої ділянки місце вості на папері у формі плану чи карти. Для виготовлення карт і планів використовують масштаб.
Тема 2.2. План і карта.
План.
1. Часто виміряну відстань треба зобразити на па пері. Для цього її зменшують за допомогою масштабу. Мас штаб показує, у скільки разів справжні відстані зменшено або збільшено на папері. Мас штаб — відношення довжини ліній на плані, карті або взагалі на малюнку до їх дійсної довжини. Наприклад, відстань від одного села до другого (10 км) треба позначити на папері. Зменшуємо цю відстань у 100 тис. раз, тоді на папері відрізок становитиме 10 см. «Я і Україна» с. 88-90
Є три основні види зображення масштабу: натуральний, числовий і лінійний.
3. Лінійний масштаб являє собою пряму лінію, поділену на однакові відрізки. Ці відрізки відповідають певній від стані на зображуваній місцевості, поділки позначені цифрами. На наших картах основу масштабу прийнято за 1 см. Цифру 0, від якої починається відлік поділок на лінійному масштабі, зви чайно ставлять не біля самого кінця масштабної лінії, а з від ступом на одну поділку праворуч; на першому ж відрізку ліво руч від 0 наносять дрібніші поділки — міліметри, Лінійний масштаб порівняно з числовим має ту перевагу, що дає можли вість безпосередньо без обчислень визначити дійсну відстань на плані і карті.
На практиці під час роботи з планом і картою числовий мас штаб часто доводиться переводити в натуральний, або лінійний. Для цього потрібно встановити, якій дійсній відстані відпові дає 1 см на плані, потім помножити 1 см на знаменник число вого масштабу і добуті сантиметри перетворити в більші міри: метри або кілометри. Наприклад, числовий масштаб 1:1000 по казує, що дійсну відстань зменшено на плані в 1000 раз, це оз начає, що 1 см на плані відповідає в дійсності 1000 см, або 10 м.
Щоб лінійний масштаб перевести в числовий, треба підраху вати, у скільки разів поділки лінійного масштабу менші від дій сної відстані. Наприклад, на лінійному масштабі 1 см зображає дійсну відстань в 10 км. В 1 км вміщується 100 000 см Х 10 = 1 000 000 см. Значить, дійсну відстань зменшено в 1 000 000 раз І числовий масштаб буде 1:1 000 000.
Слід пам'ятати, що числовий і лінійний масшта би показують ступінь зменшення на плані і карті ліній, а не площ. Зменшення площі порівняно з її дійсними розмірами відбувається відповідно квадрату змен шення ліній. При масштабі 1:100 площа на плані буде менша від дійсної не в 100 раз, а в 1002, тобто в 10 000 раз.
За величиною знаменника визначається величина (крупність) масштабу: чим більший знаменник, тим масштаб дрібніший, і, навпаки, при меншому знаменнику масштаб крупніший. Залежно від величини знаменника масштаби і карти поділяють на дрібно- і великомас штабні. Так, наприклад, карта масштабу 1 : 25000 нале жить до великомасштабних, а 1 : 1000000 — до дрібно масштабних. Чим менше метрів або кілометрів в основі масштабу, тим більший(крупніший) масштаб зображення.
2. Поверхню земної кулі зображають на папері різними способами. Дуже схема тичним зображенням її є глобус, куляста модель земної кулі, на поверхню якої нанесені обриси материків, морів, річок, гір та ж. Але багато важливих подробиць поверх ні землі на глобусі показати неможливо, тому для різ них потреб створюють плани і карти, на яких зобра жають у зменшеному вигляді поверхню земної кулі або її частин на окремих аркушах паперу. На глобусі, пла нах і картах зображають у зменшеному вигляді положен ня на земній поверхні різних предметів і природних, еко номічних та інших явищ.
Поверхню певної місцевості знімають за допомогою різних точних інструментів (інст рументальна зйомка) і авіації (аерофотозйомка). Але не великі ділянки місцевості з меншою, точністю можна зня ти й перенести на план на око, користуючись найпрості шими приладами (окомірна зйомка).
Окомірна зйомка місцевості, крім практичного зна чення, важлива тим, що в процесі її учні пізнають прин ципи, за якими створюються план і карти. Адже вони однакові для всіх видів зйомки, кожна з яких різниться лише своєю точністю і широтою охопленої зйомкою тери торії. Ось чому окомірній зйомці і складанню на її осно ві планів місцевості приділяється в школі велика увага. Підготовчим етапом до окомірної зйомки є ознайомлення учнів з зображенням на папері (малюнку) напрямів і віддалей.
Сторони горизонту на малюнку позначають стрілкою з умовними позначеннями біля її кінців: Пн (північ) і Пд (південь). При відсутності такої стрілки верхній край аркуша малюнка вважають північним, нижній край — південним, правий — східним і лівий — західним. Щоб зобразити на малюнку напрями до предметів (якщо вони визначені на місцевості за допомогою компаса), ставимо в середині аркуша точку, де ми стоїмо, від якої проводи мо лінію в напрямі до заданого предмета, відрахувавши за показаннями компаса кут від лінії північ — південь. Припустимо, що з точки точно на південному сході видно силосну башту. Лінія, проведена від нас на малюнку, ма тиме напрям у лівий нижній кут аркуша (при умові, що він квадратний). Напрям на предмет показує розміщення його відносно точки стояння. А щоб знати їх взаємне розташування, треба ще виміряти і зобразити на малюн ку відстань між ними.
При інструментальній зйомці місцевості відстані на великих площах вимірюють точними приладами з засто суванням складних математичних методів обчислення. При окомірній зйомці невеликих ділянок відстань на місцевості вимірюють рулеткою, мірною стрічкою, земле мірним циркулем або власними кроками.
Щоб вимірювати відстані на місцевості кроками, тре ба знати довжину свого кроку, тому що вона в людей неоднакова. Для цього рулеткою або мірною стрічкою вимірюють на рівній поверхні віддаль 100 м. Потім цю віддаль проходять кілька разів і щоразу підраховують кількість кроків. Загальну суму кроків ділять на кіль кість вимірів і встановлюють кількість кроків, яка від повідає віддалі 100 м (довжина кроку дорослої людини в середньому дорівнює 75 см). Вимірюючи віддалі кро ками, рахувати їх прийнято парами, починаючи рахунок з лівої ноги і відраховуючи число пар під праву ногу. Здобуту кількість кроків множать на 75 (або на іншу величину кроку) і ділять на 100, дістаючи таким чином виміряну кроками віддаль у метрах. Наприклад, віддаль між точкою стояння і силосною баштою дорівнює 640 крокам. У метрах вона становить 640 * 75 / 100 = 480 м.
Щоб зобразити цю віддаль на малюнку, її треба в якійсь мірі зменшити. Міра цього зменшення мусить бути відома кожному, хто читатиме малюнок, тому її, обов'яз ково показують на малюнку у вигляді масштабу.
За встановленим масштабом наносять відстані між предметами на план і карту і вимірюють відстані між предметами, нанесеними на план чи карту.
Як же наносять відстані на план чи карту? Поверне мось до нашого прикладу з силосною баштою, відстань до якої від нашої точки стояння ми визначили — 480 м. Щоб нанести цю відстань на наш малюнок, треба насам перед вибрати відповідний масштаб. Припустимо, що ми взяли масштаб 1 : 10 000, тобто вирішили, що кожним 100 крокам на місцевості відповідатиме 1 см на малюнку. От же, довжина лінії на малюнку становитиме 480 : 100 = 4,8 см. Далі масштабною лінійкою на лінії, що пока зує напрям від точки стояння на силосну башту, відкла даємо відрізок 4,8 см і в кінці його ставимо умовний знак башти. Лише після цього ми матимемо на малюнку правильне уявлення про взаємне розташування нашої точки стояння і силосної башти.
Щоб завершити підготовку учнів до читання і зніман ня плану місцевості, треба ознайомити їх з умовними зна ками, вживаними на топографічних планах і картах.
3. План місцевості — це рисунок невеликої ділянки земної поверхні в зменшеному вигляді. На відміну від топографічних карт, план місцевості зображає невеликі ділянки земної поверхні (не більші як 20 X 20 км), які вважають за площину, із збережен ням цілковитої подібності всіх обрисів місцевості. План виконується завжди у великому масштабі (1 : 5000 і більшому), що дає можливість досить точно показати розташування предметів. На планах показується відносна висота місцевості ( від підніжжя підвищення до його найвищої точки. Прилад для визначення віднос ної висоти місця – нівелір.
Масштаб плану звичайно крупний. Предмети наносять умовними знаками (рис. атласу). Напрями на плані показують стрілкою, вістря якої завжди спрямоване на північ. Звичайно північ на плані буває зверху, південь — внизу, схід — праворуч, захід — ліворуч. По плану можна визначити взаємне розміщення предметів за сторонами горизонту, виміряти відстань між ними, користуючись єдиним масштабом.
.На відміну від картин або малюнків, плани і карти зображають не зовнішній вигляд предметів, а лише їх положення на земній поверхні. Для позначення їх вжива ють загальноприйняті умовні знаки. Для планів і карт різ ного призначення вживають спеціальні знаки, пояснення яких звичайно додається до карти і має назву легенди.
Умовні ознаки бувають масштабні, тобто ті, що зо бражають предмет відповідно до його розмірів, згідно з прийнятим на карті масштабом, і позамасштабні, роз міри яких не відповідають дійсним розмірам предмета. Чим менший масштаб карти, тим більше на ній позамасштабних позначень. Наприклад, населені пункти на великомасштабних картах зображаються точно за мас штабом відповідно до їх дійсних розмірів та обрисів з позначенням окремих будівель. А на дрібномасштабних картах вони позначаються кружком (пунсоном), незалежно від прийнятого на карті масштабу. Те саме сто сується й річок, доріг, які на дрібномасштабних картах позначаються лініями, товстішими від їх дійсної ширини за масштабом.
Найширше застосування в наукових дослідженнях, у практиці господарського будівництва і в оборонній справі мають топографічні, географічні карти й плани (топографія — наука, що вивчає земну поверхню в гео метричному відношенні, вимірює її з метою зображення на плані або карті, досліджує способи зображення зем ної поверхні на площині).
Топографічні карти — великомасштабні карти (від 1:500000 і більше), які найповніше, найдокладніше і найточніше позначають усі географічні елементи зобра жуваної місцевості. Найбільш поширений спосіб зображення рельєфу на топографічних планах і картах — зображання горизонта лями. Горизонталями називають лінії на картах, які з'єд нують точки однакової висоти (їх ще називають ізогіпсами, тобто лініями однакового рівня). На картах горизон талі з'єднують точки з однаковою абсолютною висотою, а на планах — з однаковою відносною висотою.
Горизонталями зображають як підвищення, так і зни ження. Для того щоб їх розрізняти, короткими рисками (бергштрихами), що проводяться від горизонталей, пока зують напрями схилів: на зображенні, наприклад, горбів їх проводять у зовнішній бік, западини—у внутрішній бік.
Горизонталі, що зображають підвищення чи знижен ня, розміщують на карті ближче або далі одна від одної, залежно від крутості схилів. Чим вони ближчі, тим схил крутіший. На більш положистому схилі відстані між го ризонталями більші.
Крім горизонталей, які через кілька штук мають циф рові позначення абсолютної висоти точок, з'єднаних ни ми на картах, і позначають абсолютну висоту окремих характерних точок – від рівня океану до найвищої точки.
На карті зображують величезні території: область, країну, материк, навіть усю Землю, враховуючи кривизну земної по верхні за допомогою градусної сітки. Масштаб на карті дрібний і зберігається він не для всієї території. У зв'язку з великим зменшенням відстаней на карту нано сять тільки великі об'єкти: гори, низовини, височини, великі річки, озера, міста, дороги — своїми особливими умовними зна ками.
На плані і карті по-різному визначають напрями. На плані напрям північ — південь показують стрілка, а на карті — мери діани, напрям захід — схід — паралелі.
Відмінності плану і карти
|
План |
Карта |
|
1. Зображення невеликої території. 2. Масштаб великий.
3. Предмети наносять більш детально. 4.Напрям горизонту показує стрілка (північ – південь). 5. Частину умовних знаків дано в масштабі (можна виміряти ширину річки, дороги) |
1. Зображуються дуже великі території (країна, материк, уся Земля). 2. Масштаб дрібний і зберігається не на всій території. 3.Наносять тільки великі об’єкти (гори, великі річки, низовини, рівнини та ін.) 4. Меридіани (північ – південь), паралелі (захід – схід). 5. Більшість умовних знаків поза масштабні. |
3. Глобус— модель земної кулі. Він правильно передає обриси материків та океанів і співвідношення їх площ, що дає змогу проводити точні вимірювання відстаней між окремими місцями, які лежать на різних материках, знаходити найкоротші відстані між ними.
Поряд із перевагами у глобуса є істотний недолік: його ви готовляють тільки в дрібному масштабі. Уявіть глобус у мас штабі стінної карти Радянського Союзу, тоді його діаметр дорівнював би 2,55 м. Користуватися таким глобусом було б незручно, тому що він займав би дуже багато місця.
На глобусі наносять градусну сітку; вона складається з ме ридіанів і паралелей, яких можна провести безліч. Звичайно на глобусі і картах їх наносять через 5, 10, 15°.
Меридіани – умовні лінії карти і глобусу, які проходять по поверхні землі через два полюси. Полюси - точки на земній поверхні, через які проходить умовна вісь Землі.
Початковий меридіан вибрано умовно. Проходить він через Грін віч (Лондон). Екватор має довжину 40075,7 км, він ділить Землю на північну і південну півкулі.
Паралелі - умовні лінії карти і глобусу, які проходять па ралельно екватору.
Екватор - уявна лінія на однаковій відстані від полюсів, що ділить земну кулю на дві півкулі.
За градусною сіткою визначають точне положення кожного пункту на Землі, тобто визначають його географічну довготу і географічну широту.
Географічна довгота — кут, утворений площиною ме ридіана та меридіана певної точки; це кутова відстань даного меридіана від початкового, при цьому вершина кута знаходиться в центрі Землі, або відстань до деякої точки на зем ній поверхні від початкового ме ридіана, що виражається в граду сах.. Для зручності відліків довгота вимірюється на схід і на захід від Грінвіцького меридіана до 180°. Довготу називають східною при відліку на схід (скорочено с. д.) і західною — при відліку на захід (скорочено з. д.). Вимірюється довгота в градусах, хвилинах і секундах, наприклад: довгота Ленінграда 30° с. д.; довгота Владивостока 132° с. д.; довгота Нью-Йорка 73° з. д.; довгота Москви 35° 5' с. д. (37 гра дусів 5 хвилин східної довготи).
Географічною широтою називають кутову відстань від екватора до певної паралелі, або відстань від будь-якої точки на земній поверхні до екватора, ви ражена в градусах. Вершина кута також знахо диться в центрі Землі, але кут лежить не в площині екватора, а в площині меридіана, на якому знаходиться точка, яку треба знайти. Вимірюється широта також у градусах, хвилинах і се кундах від екватора на північ і на південь (від 0 до 90°). Ши рота буває північна і південна (скорочено пн. ш., пд. ш.), наприклад: широта Москви 57° пн. ш.; широта Ленінграда 60° пн. ш., широта Мельбурна (Австралія) 38° пд. ш.
Широта і довгота будь-якої точки земної кулі — це її гео графічні координати.
Довжина всіх меридіанів на відміну від паралелей однакова, тому дуга в 1° будь-якого меридіана дорівнює приблизно 111 км. Вона дещо менша коло екватора (110,57 км) і більша коло по люсів (111,7 км) у зв'язку із стисненням Землі біля полюсів.
Вимірювання часу. В один і той самий момент час доби на різних меридіанах неоднаковий. Це означає, що кожний мери діан має свій місцевий час. Наприклад, місцевий час у даний момент там, де ви живете,— 12 година, на схід він буде більший, а на захід менший. У Прибалтиці ранок, а на Дале кому Сході уже вечір.
У наш час, у вік величезних швидкостей транспорту, сучас них засобів зв'язку, користуватися місцевим часом стало незруч но. Щоб усунути незручності, введено так званий поясний ч а с. Усю земну кулю поділили на 24 годинних пояси, відда лені один від одного на 15° довготи. Відстань у 15° довготи від повідає різниці в часі на одну годину (360°: 24=15°). Такі поя си називають годинними, а час всередині кожного поясу — по ясним часом.
Нумерацію поясів установлено від Гринвіцького меридіана на схід. У другому поясі знаходяться Москва, Петербург, Україна, в третьому — Поволжя, в четвертому — Урал і т. д.
Межі поясів не завжди збігаються з меридіанами, в окремих місцях їх проводять по адміністративних межах, то му що різний час на території однієї адміністративної одиниці створить незручності для життя і роботи людей.
6 червня 1930 р., за декретом Раднаркому СРСР, поясний час у Радянському Союзі всюди перевели вперед на одну годи ну. Тому Москва, наприклад, живе за часом не другого поясу, а третього. Таке переведення годинників було зроблено для кра щого використання світлового періоду доби (менші витрати електроенергії).
Тема 3. Літосфера.
Тема 3.1. Внутрішня будова Землі.
План.
1. Наша Земля складається з кількох оболо нок, так званих геосфер. Наука, що вивчає будову, розвиток та історію Землі називається геологія («гео» - земля, «логос» - наука). Засновник геології як науки був вчений 18 ст. М. В. Ломоносов. Він пояснював розвиток Землі як безперервний процес, виділив дві основні сили, що діють на поверхню Землі : внутрішні та зовнішні., при поясненні геологічного минулого Землі він використав метод порівняння із сучасними геологічними процесами. Питання про внутрішню будову Землі одне із самих складних після вивчення космосу. Складність вивчення в тому, що глибинні ділянки недоступні для спостереження. Сучасні уявлення про внутрішню будову Землі основані на результатах вивчення залягання верств гірських порід у шахтах, горах та глибоких свердловинах. Сама глибока шахта досягає глибини 3,5 км (золоті родовища Калар в Індії), але радіус Землі = 6372 км. Самі глибокі ущелини досягають глибини 2 км ( каньон річки Колорадо в Північній Америці). Сама глибока свердловина має глибину до 9000 м (США). Використовують інші методи вивчення земних надр. При процесах горотворення нижні шари земної кори піднімаються. Це дає можливість зібрати відомості про оболонку землі на глибині 15 – 20 км. Проте воно висвітлює будову лише зовнішньої оболонки планети на глибину кількох кілометрів.
Глибші шари земних надр вивчають геофізичними методами, основаними на зміні фізичних властивостей земної речовини на глибині. Особливо багато дає вивчення швидкостей поширення коливань ґрунту під час землетрусу – так званих сейсмічних хвиль. Сейсмічні хвилі від великих землетрусів, а також від штучних вибухів великої сили (наприклад, при випробуванні атомних пристроїв) поширюються по всій земній корі. Якщо б Земля була однорідним тілом, то шлях хвилі через неї був прямолінійним, а швидкість скрізь однакова. Швидкість сейсмічних хвиль більша в щільних масах і менша в пухкому середовищі. Це дає змогу дізнатися про залягання земних мас на великих глибинах, аж до центра включно.
2. Земля має сферичну будову. Зона складена а щільної речовини, густина якої в середньому в 5,52 рази вища за густину води. З поверхні Землі до центра густина збільшується. Вважають, що в Землі можна виділити 8 глибинних зон різної щільності. На межі зон фізичні властивості речовини різко змінюються. Це зумовлено фазовими переходами – раптовими змінами фізичних властивостей речовини. Вчені виділили три основні геосфери: ядро, мантію, земну кору (літосферу), гідросферу (водну оболонку) та атмосферу (газову оболонку). Деякі поверхні поділу мають власні назви від прізвищ дослідників, які їх виявили. Мал. Атласу.
а) Тверду верхню зовнішню оболонку Землі називають земною корою, або літосферою (від грецьких слів «літос» - камінь і «сфера» – куля). Зверху вона обмежена атмосферою та гідросферою. Підстилає земну кору речовина верхньої мантії. Кору і мантію розділяє поверхня Мохоровичича. Кора складаєть ся в основному з кисню, кремнію, алюмінію, тому її називають сіаль та значної кількості заліза, кальцію, натрію, калію, магнію, решта елементів — у не значній кількості. Товщина земної кори по сій землі неоднакова. Розрізняють материкову і океанічну земну кору, які за будовою різні. Материкова земна кора складається з трьох шарів: осадовий, гранітний, базальтовий, товщина яких до сягає 40—60 і навіть 80 км. Осадові породи утворюються в результаті руйнування гірських порід (глина, пісок, вапняк). Покриває землю не скрізь (0 -20 км). На суші базальтовий шар (або первинна земна кора) становить нижній ярус та складається з гірських порід, що містять хром, платину, нікель, кобальт. На ньому лежить гранітний шар або материкова кора. Товщина гранітного шару, або материкової кори, 10 - 40км. Материкова земна кора, складається з неоднорідних мінеральних мас (граніт, кварц, слюда). Між базальтовим та гранітним шарами земної кори виявлено різку межу – поверхню Конрада.
А під океанами товщина океанічної земної кори всього 2-15 км, а подекуди поверхня мантії майже збігається з рівнем дна і складається вона з двох шарів: осадового і ба зальтового. На більшій частині дна океану гранітного шару нема.
б) Нижче (до глибини 3000 м) знаходиться мантія. Вона огортає ядро суцільним шаром, ніби оболонкою. Верхня межа проходить по поверхні Мохоровичича. Розміщена вона на рівній глибині. В океані поверхня Мохоровичича проходить майже на рівні дня. І речовина мантії бере участь в його будові. Під материками мантія лежить глибше. Найбільш заглиблена вона під високими горами. Поверхня Мохоровичича в Карпатах, на Кавказі, Тянь-Шані проходить на глибинах 55-70км.Від глибини залягання мантії залежить товщина земної кори. Там, де поверхня мантії піднята, кора тонша, у заглибленнях поверхні мантії – товща.
Склад речовини мантії вивчений ще недостатньо. Вона складається в основному з оксидів магнію, заліза і кремнію і тому її називають сіма. Незважаючи на високу температуру, мантія знаходиться в твердому стані через винятково великий тиск. У глибших шарах, де густина речовини збільшується до 5 і більше, маси мантії перебувають у пластичному стані. У глибинах мантії розміщені центри горотворення, сильних землетрусів та вогнища вулканів. По вулканічних каналах речовина мантії проникає в земну кору і збагачує її глибинними продуктами.
Мантію поділяють на верхню і нижню, межа між якими проходить приблизно на глибині 900-—1000 км. У верхній мантії з глибиною швидко зростає температура і поро ди розм'якшені. При невеликому зменшенні тиску речовини роз плавляються, переходять у магму і піднімаються вгору.
в) Ядро — центральна частина Землі. Поки що вчені точно не встановили складу ядра: одні вважають, що воно складається з заліза, інші — із силікатів. Температура ядра - 4000—5000°. Центральна частина нашої планети, починаючи з глибини 2900 км, дуже ущільнена. До глибини 5120 км густина земних мас лишається приблизно однаково. Глибше фізичні властивості речовини дещо змінюються, густина її дуже збільшується. На цій підставі в земному ядрі виділяють внутрішнє ядро. Воно має вигляд кулі, радіус якої 1280 км.
Стан речовини в ядрі неоднаковий. Вважають, що зовнішня частина ядра перебуває в рідинному стані, точніше в стані плазми. Внутрішнє ядро тверде. Перехідна зона від внутрішнього ядра до плазмової частини надр має товщина 120 км.
Склад речовини ядра ще невідомий. Зважають, що в центрі планети зосереджені метали – залізо і нікель – ніфе. Ядро землі породжує постійне магнітне поле Землі. Найстійкішими його частинами є основне поле і поля аномалій, які утворюють геомагнітне поле Землі. Геомагнітне поле обгортає всю земну кулю магнітно – силовими лініями, які сходяться в магнітних полюсах. Місцеположення їх не збігається з положенням географічних полюсів. Точними вимірюваннями встановлено, що лише за шість років – з 1948 по 1954 р. – північний магнітний полюс пересунувся на північ (уздовж 100 меридіану) і наблизився до географічного полюсу на 150 км (1 ¼0).
Тема 3.2. Процеси, що змінюють поверхню Землі.
План.
а) вулканізм,
б) землетруси,
в) горотворення.
2. Екзогенні процеси, їх причини, наслідки:
а) вивітрювання,
б) руйнівна діяльність вітру,
в) руйнівна діяльність текучих вод,
г) руйнівна діяльність підземних вод,
д) руйнівна діяльність льодовиків.
1. Земна кора з моменту утворення і до наших днів перебуває під дією двох сил.
а) внутрішніх – ендогенних;
б) зовнішніх – екзогенних.
Ендогенні процеси - це прояви внутрішньої енергії Землі, що виникав у її надрах і викликає рухи Земної кори.
Поверхня Землі, що здається нерухомою насправді ж перебуває в безперервному русі. Це: а) вікові коливання суші;
б) горотворчі процеси;
в) вулканізм;
г) землетруси.
Внутрішня енергія постійно змінює рельєф Землі, бере участь в утворенні корисних копалин глибинного походження.
Основним джерелом рухів у надрах Землі і на її поверхні є:
Теплова енергія, що утворюється і наслідок розпаду радіоактивних елементів. Гравітаційна енергія, яка виділяється при ущільнення речовини Землі внаслідок її стиснення, ядерна енергія та енергія деформованих атомів земного ядра впливає на стан речовини Землі. Перед людством постає завдання практично використовувати внутрішнє тепло землі. На о – ві Ісландія, на Камчатці почали використовувати горячі підземні води для опалення міст.
Процеси, що відбуваються у надрах Землі від діяльності Сонця (посилюються через 11 років). Від спалахів Сонячної активності залежать періоди активності землетрусів і вулканів. Вона зумовлює вулканічні явища, рухи земної кори, внаслідок яких перерозподіляється море і суша та виникають певні форми рельєфу. Від неї залежать усі процеси, які відбуваються в атмосфері і гідросфері, а також діяльність живих організмів. Встановили, що тепловий режим поверхневого шару земної кори залежить від нагрівання Сонцем. На глибині 15 – 20 м є пояс сталої температури, однакової протягом всього року. Вона дорівнюється середній річній температурі повітря певної місцевості. Нижче цього пояса температура з глибиною зростає. У шахтах Донбасу на глибині 800 – 950 м температура досягає 27 – 300.
Джерелам внутрішньої енергії Землі є сила тяжіння, під дією якої піднімаються і опускаються великі ділянки Земної кори.
Сучасна поверхня Землі безперечно видозмінюється. Земна кора перебуває у стані постійного руху.
Такі процеси, що викликають деформацію земної кори називають тектонічними. В результаті рухів виникають різні тектонічні структури: складки, насуви, розломи.
Зовнішня частина земної кори, в якій відбуваються тектонічні рухи над тектоносферою. Вся тектоносфера живе, пульсує, по ній проходять хвилі підняття і опускання. Землетруси і вулкани є стихійними, раптовим проявом рухливості земної кори.
Частіше рухи маловідчутні, відбуваються повільно.
Розрізняють два типи рухів:
а) епейрогенічні – вертикальні вікові коливання суші, що характеризуються повільним опусканням і підніманням великих площ земної кори (материки, острови).
б) орогенні коливання, що піднімають гори (розриви, розломи, складки).
Опускаються і перерозподіляється суша:
1. Береги Прибалтики.
2. Береги Північного Приазов’я.
3.Береги Берингового моря.
4. Береги Тихого і Атлантичного океану у багатьох містах.
Знижується територія:
1.Франції на 3,3мм за рік,
2. Голландії на 2,5см за 100 років,
3. Англія,
4. Італія /Венеція/,
5. територія між Москвою і Санкт-Петербургом.
Піднімаються території:
Повільне переміщення вгору чи вниз пластів гірських порід, коли одна ділянка земної кори піднімається, а друга опускається, веде до утворення скидів.
Грабен – западина між двома виступами /Червоне море, Мертве море, о. Байкал/.
Горст – виступ між двома западинами /гори Алтай, Тянь-Шань, хребти Забайкалля/.
б) Вулканізм - це складні геологічні явища, пов’язані з діяльністю і підняттям на поверхню Землі рідких мас /магми/. Місце вивержень глибинної речовини на поверхню називають вулканами. Зараз налічують у світі понад 950 діючих вулканів (з них близько чверті – підводні) і близько 4 000 згаслих. Кожні два роки на Землі з’являються три нових вулкана. Вони розподіляються по земній поверхні нерівномірно, приурочені в основному до найбільш рухомих зон земної кори. Більшість діючих вулканів знаходиться в Тихоокеанському поясі, вони утворюють Тихоокеанське вулканічне кільце. Другий пояс – Середземноморсько – Індонезійський. Найбільш відомі Ключевська Сопка на Камчатці, Фудзіяма на Японських островах, Орісаба - Центральна Америка, Везувій і Етна в Італії (о. Сіцілія), Кіліманджаро і Камерун в Африці, Гекла на о. Ісландія. Місце положення вулканів збігається з місцями землетрусів.
|
Вулкан |
Висота,м |
Місцезнаходження |
|
Льюльяльяко |
6739 |
Чилі |
|
Котопахі |
5897 |
Еквадор |
|
Кіліманджаро |
5895 |
Танзанія |
|
Орісаба |
5700 |
Мексика |
|
Попокатепетль |
5452 |
Мексика |
|
Мауно-Лоа |
4158 |
Гавайські острови |
|
Еребус |
3794 |
Антарктида |
|
Фудзіяма |
3776 |
Японія |
|
Нірагонго |
3469 |
Демократична республіка Конго |
|
Етна* |
3295 |
Італія |
|
Вільярікка |
2840 |
Чилі |
|
Везувій |
1270 |
Італія |
|
Стромболі* |
926 |
Італія |
|
Кракатау (новий) |
832 |
Індонезія |
* Постійно діючі вулкани
Вулкани - це конусоподібні підвищення на Земній поверхні з отвором кратером, які постійно або час від часу викидають гарячі гази, пар, уламки гірських порід і лаву.
На різних ділянках Землі в результаті рухів Земної кори виникають розломи. Тиск у них зменшується і сюди направляється мантійна речовина, що насичена газами - магма. Величезні маси магми які з глибини по тріщинам, каналам виливаються на поверхню землі у вигляді лави.
Вулкан має: кратер - вершини гір, що мають чашоподібне заглиблення, жерло – канал, по якому піднімається магма.
Продукти вулканічної діяльності:
1. Газоподібні / водяна пара, сірководень, вуглекислий газ, сірчаний газ/. Найбільша кількість отруйних газів виділилася під час виверження вулкану Мон -Пеле на острові Мартініка ( Малі Антильські острови) у Карибському морі у 1902 р. У радіусі 10 км від нього загинуло 10 тис. чоловік.
Рідкі /лава/ температура яких досягає 700- 1200 градусів, швидкість 1-2 м/с, довжина лавового потоку 1 – 120 км, ширина 500 м, товщина 25 – 30 м.
Тверді /попіл, щебінь, вулканічні бомби/.
Механізм виверження вулканів не завжди однаковий і залежить від характеру лави. Кислі лави - в’язкі і рухаються повільно - 5км/год, закупорюють жерло, виділення газів утруднюються і виверження відбувається з вибухом. Виділяється газ, пар, дим, вулканічний попіл - стовп висотою до 40км. У складі газів багато пари, яка конденсується у повітрі. Над вулканом утворюються хмари. Вода з вулканічним попелом утворюють тістоподібну грязь, що цементуються і перетворюються на вулканічний туф. Заключною фазою виверження вулкана є виливання лави.
Наприклад : вулкан Кракатау /острів Ява/, Мон – Пеле .
Основні лави – рідкі і рухаються швидко 20-30км/год. Наприклад : Казбек.
Вулкани (легенди)
Колись люди не знали причин ви верження вулканів. Величезні і гріз ні, вони вселяли в людину жах, по роджували всілякі забобони. Уявіть себе на місці тих, хто жив поблизу вулканів, і ви зрозумієте, що вони відчували кожного разу, коли не приборкана стихія виявляла свою нестримну могутність. Не знаючи справжніх причин виверження вул канів, люди в давнину вважали це виявом диявольських надприрод них чи божественних сил.
Стародавні римляни і греки були певні, що в надрах вулканів є ве летенські кузні, в яких духи піть ми кують зброю з металів. Римляни вважали, що вулкани — це володін ня Вулкана — бога вогню і коваль ської справи. Вони вважали, що його майстерні знаходяться глибо ко під землею.
В архіпелазі Лопарських островів найпівденніший із них називається Вулькано. На ньому піднімається невисокий конус, названий іменем цього острова. До вершини вулкана веде звивиста стежина, прокладена поміж оголених брил із лави й про дуктів виверження. Всюди по схи лах розкидане каміння, вулканічні бомби, шматки шлаку. Кратер Ди мить виділенням пари й газів.
Цей вулкан, за уявленням давніх людей, був входом у пекло. Він дав ім'я усім вогняним горам земної кулі. У стародавніх греків бог Вул кан називався Гефестом. Йому при писували ті самі вчинки.
Давньогрецькому поетові Піндару (V століття до н. є.) діяльність вулкана Етни уявлялася вогне нним диханням Тіфона — стого лового чудовиська, скинутого Зевсом у пекло за те, що він пробував змагатися з богом за владу над сві том. «На нього налягла засніжена Етна,— писав Піндар,— громада, що сягає неба, споконвічна году вальниця снігу, який засліплює очі. Від неї, з її надр, вивергаються свя щенні потоки вогню, який не до пускає до себе і від себе, і від цих річок удень валують клуби жовтого диму; але в пітьмі ночей полум'я, звиваючись червоними язиками, з шумом несе каміння в морську глибінь. То — страхітливий Тїфон вивергає на нас жахливі струмені Гефеста; то — чудо, яке сповнює подивом і тих, хто його бачив, і тих, хто про нього чув від очевидців»
Карадаг
У перекладі Карадаг означає «Чор на гора». І справді, на осяяній сон цем кримській землі ця гірська гряда майже завжди здалеку виглядає темною. Це, мабуть, найвідоміша пам'ятка природи, перетворена в 1979 р. на державний заповідник. Він знаходиться на східній окраї ні Кримської гряди. Зазвичай під креслюють його багатий органіч ний світ: 1050 видів флори, 35 видів ссавців, 277 видів птахів, 15 видів рептилій; наводять велику кількість мінералів і гірських порід, що зу стрічаються тут. Зокрема, тут виді лено й описано багато десятків гір ських порід і близько ста мінера лів. Але спробуймо торкнутися тих питань, що висвітлюються значно менше.
Вулканізм, що сформував Кара даг, проявився в переломний для геологічної історії Криму момент, коли тривалі й активні прогини змі нилися на підняття, горотворення. Магматизм цього віку в тій чи ін шій формі проявився вздовж усього південного берега Криму. Відбитки його проявів відомі в районі с. Ри баче, с. Сонячногірське, гори Пи ляки поблизу Сімеїзу, на мисі Плака та Аюдазі (відома Ведмідь-гора) та в деяких інших місцях, де на по верхню виходять застиглі на гли бині субвулканічні тіла. Вік май же всіх цих магматичних утворень укладається в один і той самий ін тервал часу — близько 160—150 млн. років. Карадаг відрізняється від цих вулканічних утворень тим, що вони краще збереглися, форми вивер жень були найбільш різноманіт ними, а масштаби — найбільши ми на півострові. Деякі путівники підкреслюють, що це найдавніший у нашій країні вулкан. Це не зо всім точне твердження. Більш дав нім у тому ж Криму є Петропавлівський вулкан (с. Лозове побли зу Сімферополя), який був місцем Характер його проявів був дуже різноманітним. Тут сталися і багаторазові підвод ні виливи рідких лав, і «вичавлю вання» в'язких мас, яке спеціаліс ти називають екструзіями, і туфові викиди грубоуламкового матеріалу, і вкорінення дайок — глибинних магматичних тіл, що заповнюва ли тріщини. Південна частина вул канічної споруди виявилася ниж че від рівня моря, а берегові хвилі препарували розріз окремих діля нок вулканів, що зробило їх своє рідними макетами, які ілюструють колишній грізний процес. Дуже ці кавий у цьому плані хребет Карадаг, на вершині якого збереглись ви гадливі постаті, які одержали назви Король, Королева, їх почет, Маяк, Шайтан, Сокіл, Піраміда, Сфінкс.
Вулканічний комплекс і вулканізм Закарпаття
Вулканічні утворення займають значну частину Закарпаття, ото чуючи Чоп-Мукачівську міжгір ну западину. Вони утворюють тут дві самостійні вулканічні гряди, що отримали назви Береговської та Вигорлат-Гутинської та склад порід в яких істотно відрізняється. Ці вул каніти є складовим елементом дуже протяжного Закарпатського вулка нічного поясу, що оточує зовнішню зону області та відокремлює її від Малої Венгерської, Паннонської та Трансильванськаї западин. Про час вулканізму ми можемо судити не лише за визначенням абсолютно го віку відповідних порід, але й за наявністю туфових порід у розрізах осадових товщ розташованої по близу Солотвинської западини.
Вулканізм Закарпатської частини поясу розвивався за класичною схе мою. За часом він приурочений до того моменту, коли активні пізньо-мезозойські та ранньокайнозойські прогини в Карпатах змінилися на горотворення. Це сталося близь ко 16—8 млн років тому. Причо му спершу відбувалося формування вулканітів переважно кислого скла ду (вони складають Береговську гряду), а потім — вилив андезито-базальтових лав Вигорлат-Гутин ської ряди. Незважаючи на порів няно короткочасовість вулканізму, він характеризується великою різ номанітністю своїх проявів, мабуть, не менш строкатим, ніж у Карадазі. До речі, це може бути приводом для відвідання цих районів Карпат, де можна зібрати багату й дуже різно манітну колекцію вулканічних по рід. У цій зоні прийнято виокрем лювати кілька десятків геологічних пам'яток. Спробуємо охарактеризу вати лише дві основні їх групи, що дозволяють зрозуміти характер про цесів, що протікали.
Крім лавових вулканів розрізняють грязьові вулкани, які замість лави викидають липку грязь, вони поширені в нафто - газоносних районах і мають вигляд зниження, заповненої глинястою масою. Кратери заповнені рідкою гряззю, з якої з шумом виділяються гази. Тому їх називають сопухами. Частіше вулкани являють собою конусні горби до 400 м висотою з декількома кратерами з діаметром до 1 - 7 метрів. Під час виверження виходить дим, летять грудки грязі, каміння, спалахує вогонь, виходить газ. Зустрічаються в Криму.
Грязьові вулкани Керченського півострова
Не всі вулкани в Криму припини ли свою діяльність. На окраїні Кер чі, в районі с. Бондаренково, знахо диться відоме Булганакське сопкове поле. Цей зовні дуже непривітний район зі спаленою сонцем небага тою рослинністю все-таки актив но приваблює багатьох краєзнав ців, туристів, любителів природи. Тут можна спостерігати порівняно рідкісне явище — грязьовий вул кан, або вихід на поверхню розрі дженої глини. Густа грязь має тем но-сірий колір, збагачена бітумною органікою, містить йод, буру, соду та інші компоненти, що дозволяє використовувати її для бальнеоло гічного лікування. Це вже робиться в лікарнях Криму, санаторіях Фео досії та інших міст. Під назвою соп кова грязь вона продається і в ін ших місцях. Але тут хотілося б звер нути увагу на інше.
Це дуже цікаве природне явище. Грязь виходить з глибин у сотні мет рів. Таке її вичавлювання, або ви жимання, зазвичай супроводжуєть ся надходженням на поверхню га зів переважно метанового складу. Зовні цей процес дуже нагадує вул канічне виверження. Звідси й назва утворених геологічних тіл — грязьо ві вулкани. Процес протікає у ви гляді періодичних викидів. Грязь, засихаючи, утворює невеликі сопки заввишки зазвичай 1,0—2,5 м, які дуже нагадують вулканічні кону си, в межах яких видно відбитки окремих потоків. Деякі з цих сопок припинили свій розвиток, «згасли», інші продовжують діяти.
Грязьові вулкани Керченського півострова діють тривалий, навіть-у геологічному масштабі, час, ре зультатом чого стало накопичення тут сопкової грязі потужністю в со тні метрів.
Загалом це чудова мініатюрна мо дель справжнього вулканізму. При чому риси подібності має як про цес, так і утворені в його результаті мініатюрні сопки та грязьові вулка ни. Насиченість грязі вуглеводневи ми газами свідчить про перспективи району на промислові нафтогазові поклади. Такий грязьовий вулканізм відомий і у Передкавказзі, в районах добре відомих промислів. І, при родно, використовувати ці лікуваль ні глини для будівництва (виготов лення цегли тощо), як це робилося ще в 70-ті рр., принаймні нераціо нально. Це своєрідна пам'ятка при роди, що ілюструє одну з форм ро боти підземних вод, знаменує фор мування нафтогазоносного басейну та дозволяє уявити дію вулканів, не піддаючи себе ризику.
Гейзери – це фонтани гарячої води , що б’ють з-під землі. Поширені в країнах діючих та недавно згаслих вулканів. Найбільш відомі на Камчатці /долина Гейзерів/, в Ісландії, на Новій Землі. Температура води досягає до 100 градусів. Найвищій гейзер у світі «Ваймату» У Новій Зеландії – висота до 450 м.
в) Горотворення.
Більшість гір утворились в наслідок горотворних рухів під впливом орогенних процесів. За походженням розрізняють:
1. Складчасті - виникають в результаті горизонтальних рухів земної кори під бічним тиском гірських твердих порід /Гімалаї, Анди, Донецькі кряж/.
2. Скидові - утворюються в результаті грабенів і горстів /Алтай, Тянь-Шань, Забайкалля/.
3. Складчаста - скидові мають найскладнішу структуру. Утворюються в рухливих зонах, де горотворчі процеси відбуваються кілька разів, мають багато - поверхову будову, активні і зараз. Найбільш рухлива зона від Середньої Азії через Монголію, Китай до Тихого океану.
4. Брилові утворюються із складчасто-скидових в результаті руйнування. Утворюють гірські пряжі до 200-300 км, з великими брилами, западинами в яких виникають озера /озеро Ісик - Куль/.
г) Землетрусами - або сейсмічними явищами називають підземні поштовхи і коливання земної кори, що викликають в ній стійкі зміни. Ці рухи характеризуються дуже малою тривалістю, але різко виражені, відбувається один за одним протягом кількох хвилин, годин, днів, років. Землетрус в Алма-Аті почався 1887 році і тривав 3 роки.
При землетрусах виділяється величезна кількість енергії. Найбільша сила поштовху спостерігається на поверхні Землі в центрі площі, яка охоплена землетрусом - в епіцентрі.
В надрах Землі знаходиться гіпоцентр землетрусу. Його глибина найчастіше 15-20 км, рідше глибше. Найбільш руйнівні землетруси з гіпоцентрами на глибині 100-300 км. В епіцентрі коливання бувають у вигляді поштовхів, у міру віддалення від нього - у вигляді хвиль - це сейсмічні хвилі. Вони супроводжуються сильним гулом.
Кожен рік на Землі в середньому відбувається 1 катастрофічний землетрус, більше 100 – руйнівних, 1000 - викликають незначні руйнування, більше 100000 регіструється сейсмографом. При Японському землетрусі в 1923 р. була зруйнована більша частина міст Токіо і Йокогама. Загинуло понад 175 тис. чоловік. В 2005 р. 6 жовтня відбувся землетрус в Пакистані , Індії і загинуло понад 51 тис. чоловік.
В Японії існує місто Манусіро де відбувається більше 6000 поштовхів за 1 рік.
Землетруси відбуваються на дні морів і океанів, що ведуть до утворення великих хвиль - цунамі і викликають нищівні руйнування. Висота таких хвиль може досягати до 30м, а швидкість руху до 800 км за 1 год. У 1896 р. в Японії 30м хвиля змила 10 тис. будинків і загинуло 27 тис. чоловік.
Сила землетрусів у нас вимірюється за 12 бальною системою, в Японії - 7 бальною, в Європі - 10 бальною.
Території які зазнають землетрусів називають сейсмічними зонами. Вони розкидані по Земній кулі нерівномірно, збігаються з місцями утворення молодих гір /Японія, Кавказ, Середня Азія, Крим, Узбережжя Тихого океану/.
Землетруси ведуть до утворення глибоких розколів, обвалів, зсувів, утворюються озера, зникають острови, порушують режим підземних вед. За землетрусами ведуть постійні спостереження на сейсмічних станціях.
2. Екзогенні процеси.
а) вивітрювання;
Внутрішні сили Землі створюють нерівності: гори, височини, глибокі котловини, западини. Зовнішні сили їх вирівнюють. Цей процес постійний. В результаті взаємодії внутріш ніх і зовнішніх сил формується рельєф нашої планети. Зовнішні сили дуже різноманітні. До них належать сонячне тепло, робота води, льодовиків, вітру, дія живих організмів і прояв хімічних процесів, які спрямовані на перетворення окремих гірських порід і утворення нових.
Джерелом енергії зовнішніх процесів є сонячна енергія, сила тяжіння, сила вітру, води, льодовики, життєдіяльність живих організмів.
Дія зовнішніх сил на гірські породи, що призводить до руйну вання і розпушення гірських порід, називають процесом вивітрювання. Його поділяють на фізичне, хімічне і органічне.
Фізичне вивітрювання — це процес подрібнення гір ських порід та розпушення їх під дією води, вітру тощо.
В результаті різких змін температури (вдень гірська порода з поверхні нагрівається і розширюється, вночі — охолоджується і стискується) утворюються тріщини, які поступово збільшуються. Збільшенню тріщин особливо сприяє замерзання в них води, тому що при замерзанні вона збільшується в об'ємі. Маленькі тріщини збільшуються, гірська порода розпадається на окремі шматки, які потім руйнуються на ще дрібніші. У тріщинах утворюється дрібнозем, на ньому селяться рослини, які також проявляють фі зичний вплив на руйнування порід; руйнують породу і тварини, а також різна діяльність людини.
Велика роль у фізичному руйнуванні гірських порід належить вітру, під дією якого руйнуються не тільки пухкі гірські породи, а й кам'янисті. Пісок, який несе вітер, ударяючись об кам'янисті породи, утворює комірки, ніші і навіть невеликі печери, обточує скелі. Особливо діяльність вітру проявляється там, де пухка поверхня Землі не закріплена ґрунтом і рослинністю.
Хімічне вивітрювання проявляється головним чином через воду, в якій розчинені гази, солі, кислоти. Вода, в якій утри муються різні розчинені речовини, діє на гірські породи, розчи нюючи і руйнуючи їх, змінюючи хімічний склад. В результаті утворюються нові гірські породи й мінерали. Хімічне вивітрюван ня спостерігається скрізь, але особливо інтенсивно відбувається цей процес у легкорозчинних породах, наприклад у вапняках, до ломітах, гіпсах.
Органічне вивітрювання являє собою комплекс фі зичних і хімічних процесів, які відбуваються під дією живих орга нізмів: бактерій, рослин і тварин. Наведемо простий приклад. Коріння рослин виділяє кислоту, тим самим руйнує і змінює гірські породи; в той же час, збільшуючись в об'ємі, коріння розши рює тріщини, збільшує їх, тобто діє на породи механічно. Велика роль організмів у розпушуванні гірських порід.
б) Руйнівна діяльність текучих вод.
Одним з найважливіших факторів формування рельєфу є текуча вода — тимчасові водні потоки і річки. Робота текучих вод складається з руйнування, перенесення і акумуляції гірських порід.
Розмивання і змивання текучою водою гірських по рід і ґрунтів називають ерозією. Краплини атмосферних опадів, стікаючи по схилах, позбавлених рослинності, утворюють безліч більш-менш паралельних ерозійних борозен. Під час злив або інтен сивного танення снігу тимчасові водні потоки перетворю ють частину ерозійних борозен в ерозійні водориї, які поступово перетворюються в ерозійні вибоїни — яри.
Яром називають ерозійну вибоїну з крутими схилами, утворену тимчасовими водними потоками. Одночасно яр поглиблюється, поширюється водою на всьому його про тязі. Довжина яру може досягти понад 10 км; швид кість зростання може становити кілька метрів або кілька десятків метрів на рік. Яри можуть мати багато відга лужень, займаючи значні площі.
Зростання яру з часом може припинитися, і тоді він перетворюється в балку — задерновану улоговину.
Яри утворюються за різних умов, але найбільше во ни поширені в степових і лісостепових районах усіх час тин світу, зовсім або майже позбавлених деревної рослинності. Утворенню ярів сприяє тут і надлишок весняних вод.
Найбільш розчленована ярами Середньо-Руська височина, де на 1 км2 площі припадає 1—2 км ярів.
Яри завдають величезної шкоди:
Для боротьби з ярами рекомендується ряд заходів, спрямованих на регулювання поверхневого стоку води, який є основною причиною утворення ярів. Для його регулювання потрібно або зовсім затримати воду на во дозборах, або принаймні пускати її по ширшій площі. Щоб досягти цього: насипають уздовж горизонталей схилу невисокі земляні вали, проорюють борозни упоперек схилу, роблять тераси, буфери
(трав’яні смуги), садять лісосмуги на схилах, використовують снігозатримувальні щити, використовують сівозміни багаторічних трав. Найкращий спосіб – лісові насадження в прияружних смугах.
в) Руйнівна діяльність вітру.
Значна роль в утворенні рельєфу землі належить вітрові, робота якого захоплює величезні площі. Робота вітру полягає в тому, що він:
руйнує гірські породи,
пе реносить продукти руйнування на певні відстані,
від кладає їх,
утворюючи особливі форми рельєфу.
Вітер несе завжди частки пи лу, піщинки, які, стикаючись з поверхнею гірських порід, руйнують її, створюючи химерні, гостро окреслені скульп турні форми, особливо в кам'янистих пустинях. До них належать гострі піки, грибовидні скелі, скелі-кулі, скелі, що хитаються, тощо.
Вітер перекочує піщинки по земній поверхні і переносить тонкі частки у завислому стані. Внаслідок переносної діяльності вітру і відкладання перенесеного матеріалу створюються акумулятивні фор ми рельєфу: дюни, бархани, пасмові, купчасті і горбисті піски.
Дюнами називають витягнуті довгими валами і пас мами піщані горби асиметричної форми (пологий наповітряний схил і крутий протилежний), що утворю ються під впливом вітру з незакріпленого рослинами піску. Висота дюн звичайно не перевищує 10—20 м, але є дюни до 30—40 м заввишки, а часом навіть до 100, 200 і 300 м. Дюни утворюються не тільки в пустинях, а й по берегах річок і морів (Ризьке узмор'я, французькі ланди та ін.),
Крім дюн, в пустинях утворюються піщані півмісяцевої форми бархани. Типові бархани мають роги, звер нені в бік, куди дме вітер. Навітряна сторона бархана має пологий підйом до гострого гребеня, ввігнутого дугою. Висота бархана, як правило, становить кілька метрів.
Характерною особливістю дюн і барханів є їх рухо мість у напрямі переважних вітрів. Пересуваючись з швидкістю до кількох десятків метрів на рік, вони за сипають цілі села і міста, поля, городи, сади. В пусти нях Середньої і Центральної Азії засипані пісками цілі оазиси. Навіть порівняно невеликі масиви пісків можуть завдавати великої шкоди навколишній місцевості.
Надійним засобом боротьби з рухомими пісками є закріплення їх рослинністю.
г) Руйнівна діяльність підземних вод;
У місцях, де близько від поверхні проходить рівень підземних вод, утворюються зсуви. Якщо пісок лежить на глині утворюється зсув піску. Воронки, колодязі, шахти, печери утворюються під дією підземних вод, які розмивають вапняк, гіпс, кам’яну сіль, крейду. Карстові печери – Мамонтова в США (225 км), Червона печера в Криму (12 км), багато біля Сімферополя, на Кавказі, Карпатах, Альпах. Гіпсова печера на Тернопільщині 26 км, на Уралі Кунгурська печера має 58 залів, 36 озер. Крижані печери на Уралі, в Карпатах, Криму.
д) Руйнівна діяльність льодовиків.
Дуже різноманітні форми рельєфу утворюються під впливом льодовиків, які за своїм характером поділяються на дві великі групи: гірські льодовики і материковий лід. Льодовики – мас льоду, що утворилась на суші внаслідок нагромадження і перетворення в твердий стан атмосферних опадів.
Важливою ознакою льодовиків є безперервний повіль ний рух мас льоду до того місця, де він починає та нути. Під час свого руху льодовики виконують велику руйнівну роботу, яку називають льодовиковою ерозією. Вони шліфують, полірують поверхню землі. Разом з тим льодовики несуть багато різного уламково го матеріалу як на своїй поверхні, так і в своїй нижній частині, де вмер зають продукти руйнування дна долини од схилу, по яких рухається льодовик.
Увесь цей матеріал транспортується до того місця, де тане льодовик, і там відкладається. Таким чином, ство рюються своєрідні форми рельє фу льодовикового, походження.
Особливо великий вплив на рельєф мало материкове зледеніння четвертинного періоду, яке охопило безмежні рівнинні простори Північної Америки, Азії і Європи, спу скаючись на Україні до широти Дніпропетровська.
Материкові льодовики, перевалюючи через гірські хребти і країни, надають вершинам опуклої, м'якої фор ми. Льодовики створюють і такі своєрідні форми рельє фу, як баранячі лоби, кучеряві скелі.
Товщина льоду Антарктиди до 4 000 м, швидкість руху від 25 мм до 1,25 м/год, за добу можуть пройти до 50 м. Утворюють тріщини, борозни.
Тема 3.3. Рельєф земної поверхні. Мінерали. Корисні копалини.
План.
а) низовини,
б) височини,
в) гори.
2. Характеристика гірських порід і мінералів.
3. Класифікація корисних копалин.
1. Основні форми рельєфу. «Я і Україна» с. 107-110.
Поверхня Землі, навіть на невеликих ділянках дуже різноманітна. Тут зустрічається рівнини, яри, балки, долини річкові, гори.
Сукупність різноманітних за формою і походженням нерівностей земної поверхні утворюють рельєф.
Нерівності сумі розрізняють за 1) формою; 2) походженням; 3) висотою.
Висота земної поверхні вимірюється від рівня океану, який береться за 0.
Висота земної поверхні, виміряна від рівня океану над абсолютною висотою. По ній вимірюють і порівнюють висоти різних точок Землі.
Для порівняння висоти сусідніх підвищень вимірюється відносна висота. Відносна висота – це висота від основи підвищення до його вершини.
За абсолютною і відносною висотою класифікують підвищення на Земній поверхні.
За формою та абсолютною висотою розрізняють :
1. Рівнини 200-500м;
2. Гори понад 500м;
3. Низовини до 200м.
Рівнини - це ділянки суші з малим коливанням висот з абсолютною висотою 200-500м. Займають 55% площі сущі (Східноєвропейська, Подільська, Велика Китайська).
Рівнини, що мають підвищення, балки, бугри, яри наживають пересічною рівниною або бугристою. Рівнини, що лежать в межах 300-500м називається плато чи підвищенню рівниною, якщо вище 500м називається плоскогір’я (Тібетське).
В залежності від форм рельєфу рівнини бувають: плоскі, похилі, вгнуті, хвилясті, горбасті.
Низовини – ділянки суші, що лежать нижче рівня моря чи до 200м над рівнем моря (Причорноморська, Західно - Сибірська, Амазонська, Великоподільська) .
Гори - ділянки земної поверхні високо підняті над прилеглими рівнинами що мають різні коливання висоти (від 500м).
Поодинокі підвищення з крутими схилами і невеликої довжини з відносною висотою до 200м називають горбами.
пік
вершина вершина
гребінь
схил
перевал схил
підніжжя
Гірські системи можуть простягатися на 1000км.
Відмежовується гори від навколишньої рівнини підніжжям у формі земної кривої.
Гори, лінійновитягнуті на високу відстань і обмежені з 2 сторін глибокими долинами називаються гірськими хребтами. Вони мають круті схили 100-600, а інколи переходять у прямовісні ущелини (900). Ряд гірських хребтів що простягаються паралельно утворюють гірські системи. Сама висота частина гірського хребта – гребінь. Найвищі гостроверхі частини гір називається вершинами, а понижені частини гірських хребтів називають перевалами. Широкі перевали називається сідловинами. Найвищі вершини називається піками. ( Пік Комунізму на Памірі - 7495м.)
Великі гірські простори, що мають неправильні обриси називають гірським масивом.
За походженням гори: - тектонічні ( утворені в результаті деформації земної кори) – Альпи, Карпати, Алтай, Тянь – Шань, Забайкалля ;
- вулканічні ( утворюються у зв’язку з виникненням і переміщенням магми, до них належать конуси діючих і згаслих вулканів);
- ерозійні (результат розчленування плоскогір’їв і плоских височин текучими водами – міжрічкові гори Середньо – Сибірського плоско гір’я).
За висотою: низькі до 1км; середні від 1 до 2км (Урал, Карпати); високі понад 2км (Кавказ, Тянь-Шань).
Найвища гора Джомолунгма - 8852м , пік Комунізму.
Висота гір залежить від часу її утворення за віком: старі, молоді.
Молоді гори: високі, пікоподібні вершини, схили круті прямовисні, вкриті снігами й льодовиками, утворюється і зараз. Це Кавказькі, Альпійські та ін.
Старі гори: куполоподібні, вершини пологі, схили не круті, низькі, вкриті осадовими породами.
2. Характеристика гірських порід і мінералів. « Я і Україна» с. 148-150.
Земна кора складається з мінералів і гірських порід, вкрита шаром ґрунту.
Мінерали - природні тіла, однакові за хімічним складом і фізичними властивостями, які утворюються в земельній корі внаслідок фізичних процесів. У складі речовин землі відомі всі хімічні елементи. В природі зустрічаються до 3000 мінералів. Найбільш поширені - 50. Малопоширені елементи перебувають у розсіяному стані чи утворюють рідкісні сполуки.
Мінерали утворюються внаслідок фізико-хімічних або біологічних процесів у земній корі чи на її поверхні.
За станом мінерали бувають:
тверді ( топаз, алмаз, кварц, польовий шпат);
рідкі (вода, нафта, ртуть);
газоподібні (кисень, водень, азот).
Мінерали виділяються яскравим кольором ( червоні, блакитні жовті, зелені).
Гірські породи - щільні або пухкі мінеральні маси з яких складається земна кора.
За походженням гірські породи та мінерали поділяються на:
- глибинні магматичні породи - міцні, кристалічні /кварц, граніт, шпат, діорит/;
- виливні магматичні породи - міцні, склоподібні, шлакоподібні /базальт, рубін/.
- уламкові – валуни, щебінь, галька, гравій, пісок, глина, ліс, суглинок.
- хімічні осадки - гіпс, фосфорити, солі, апатити.
- органічні - утворюються з нагромадження решток живих організмів (крейда, вапняк, вугілля, горючі сланці).
За хімічним складом:
Самородні (золото, алмаз, сірка, мідь, срібло, ртуть).
Сульфіди (молібден, пірит, кіновар)
Окислі (кварц, опал)
Галогеноїди (гіпс, кам’яна сіль, сода, малахіт, апатити, фосфорити).
Органічні (нафта, газ, вугілля, янтар).
Кожен мінерал має властиву йому кристалічну форму - зернисті і великі кристали. На Волині добуто кристали кварцу розміром 1,5 на 2,4 м, вагою до 10т.
Мінерали цінуються завдяки їх фізичним властивостям кольору, блиску, твердості, питомої ваги, жаростійкості, електропровідності.
Добре відшліфовані кристали утворюють коштовні мінерали /алмаз, топаз, рубін, гранат/. Мінерали у вільному стані зустрічаються рідко. Входять до складу гірських порід.
3. Класифікація корисних копалин.
Корисні копалини - це мінерали і гірські породи, які людство використовують у народному господарстві, виробництві, побуті.
Скупчення корисних копалин утворюють родовища, які залягають на різній глибині в земній корі.
Викопне мінеральне паливо (горючі корисні копалини) - вугілля, нафта, газ, торф, сланці.
Металічні руди - це гірські породи, що містять в собі корисні компоненти.
Руди чорних металів - залізна руда (30 – 70 % заліза), марганцеві, титаневі.
Руди кольорових металів – мідні, алюмінієві, цинкові, свинцеві (0,1-2 % металу).
Руди рідкісних металів (срібло, олово, ртуть).
Благородні метали /самородки/ - золото, срібло, платина.
Нерудні корисні компоненти /неметалеві/
Хімічна сировина - апатити, фосфорити, кухонна сіль, сірка, калійна сіль.
Будівельний матеріал - граніт, мармур, щебінь, пісок, цемент, глина, вапняк, гіпс.
Дорогоцінне каміння - алмаз, сапфір, рубін, топаз, аметист, гранат, опал, хризоліт.
5. Металоїди /самородки/ - алмаз, графіт.
Тема 4. Гідросфера.
Тема 4.1. Гідросфера, її склад. Світовий океан.
План.
а) моря,
б) протоки, затоки, канали.
4. Склад і властивості морської води.
5. Рельєф дна Світового океану.
6. Рух води в Світовому океані.
1. Вода — найпоширеніша речовина (мінерал) на Землі. Вона утворює оболонку, яку називають гідросферою. Загальний об'єм гідросфери дуже великий. Вона розташована між атмосферою та земною корою. Якби всю воду, яка знаходиться в океанах і водоймах суші, роз поділити рівномірно по поверхні Землі, то утворився б шар тов щиною 2,7 км. Гідросфера включає океани, моря, річки, озера, болота. Вона вкриває 70, 8% земної поверхні, об’єм її становить 1370,3 млн. км3,що становить 1/800 загального об’єму планети. Вода в океанах і морях становить 73% всіх вод них запасів, у земній корі —25%, у льодовиках, озерах і річках — 2%. Гідросфера перебуває в постійній взаємодії з іншими земни ми оболонками.
Вода є однією з умов існування життя на Землі, це колиска життя.
2. Кількість води на планеті залишається незмінною, вона лише переходить з одного стану в інший.
Вода — єдиний мінерал, який існує в природних умовах на нашій планеті одночасно в твердому, рідкому й газоподібному станах. Перехід води з одного стану в інший відбувається по стійно. Внаслідок цього на Землі спостерігається круговорот води.
Для рідкого стану води характерно: містить майже всі хімічні елементи; текуча, займає певний об’єм; без запаху, смаку, кольору; гарний розчинник, при температурі +40 – найбільша густина.
При нагріванні випаровується і розширюється.
При температурі менше 00С переходить у твердий стан (сніг, лід, іней).
Для води характерні такі властивості:
1. Вода — найтеплоємніша речовина на Землі. В результаті цього дуже висока теплота плавлення і випаровування. Вологі теплі маси повітря, надійшовши в холодні країни, виділя ють велику кількість тепла за рахунок переходу води з газопо дібного стану в рідкий або твердий. При випаровуванні води теп ло поглинається.
2. При зниженні температури від +4°С до замерзання вода збільшується в об'ємі. Ось чому тріскається на морозі закупорена пляшка, розриваються труби, в яких замерзла вода, руйнуються скелі.
3. Вода має найвищу після ртуті здатність прилипати до поверхні багатьох тіл, високо підніматися по тонких капілярах. З цією якістю пов'язані особливості циркуляції води в ґрунті і в гірських породах, рух соків у рослин, кровообіг у людини і тва рин.
4. Вода — універсальний розчинник. У ній зустрічаються май же всі хімічні елементи.
5. Вода легко входить у взаємодію з багатьма речовинами. Крім перелічених якостей вода має ще й такі, як текучість, здатність постійно змінювати форму, прозорість, безколірність. Вода не має запаху.
6. Воду важко спалити, окислити, розкласти на частини. Дистильована вода погано проводить електричний струм. При температурі + 4 0С має найбільшу густину.
7. Вода займає певний об’єм. Підручник 3 (с.92-95), 4 класу.
3. Світовий океан. Під Світовим океаном розуміють величезні водні простори, які вкривають безперервною водною оболонкою більшу частину земної кулі. Світовий океан становить 71% всієї земної поверхні, 73% всіх водних запасів і займає площу 361 млн. км2. Води океану заповнили великі зни ження земної поверхні. На всьому протязі вони мають певні фі зичні і хімічні властивості, які відрізняють їх від прісних вод суші.
Води Світового океану розподіляються нерівномірно. Між 30—70° широти в південній півкулі на них припадає 95,5%, а в північній — 44,1%.
Світовий океан складається з :
Тихий океан найбільший, займає 1/3 площі Світового океану, тому його називають «Великим». Омиває Азію, Америку, Антарктиду, Австралію. Це найглибший океан, має 15 западин з глибиною більше 6 тис. м. Його максимальна глибина – 11 022м (Марсіанська западина) та 10 497 м (Філіппінська западина), середня глибина – 3800м. Якби усю воду Тихого океану розподілити по поверхні Землі, то водяна товща сягала б 2700м. На дні океану приблизно 10 тис. вулканів. Ложе океану перепинає система підводних хребтів, які своїми вершинами виступають над поверхнею води і утворюють острови.
Атлантичний океан має S-подібну форму, найдовший – 15 000 км, середня глибина 3656 м , t +16 0 С. Розділений підводним Серединно –Атлантичним хребтом.
Індійський океан знаходиться в південній півкулі, оточений материками, має зв’язок з Атлантичним і Тихим океанами. Дно посічене численними гірськими хребтами. Середня t +18 0 С.
Північний Льодовитий океан неглибокий , середня глибина 1205 м , найбільша 5449 м, найхолодніший. Середня t – 0, 75 0 С.
Кожний з чотирьох океанів, які складають Світовий океан, вдаючись у сушу, утворюють моря і затоки.
Частину океану, більш-менш відокремлену сушею або підвищеннями підводного рельєфу, яка має свій гідроло гічний режим, солоність, температуру називають морем.
За ступенем відокремленості і особливостями гідроло гічного режиму моря поділяються на три групи: внутріш ні, міжматерикові, окраїнні і міжострівні моря.
Внутрішні моря глибоко вдаються в сушу, лежать у межах одного материка або між материками і з'єднують ся з океаном однією чи кількома вузькими протоками (Балтійське, Азовське, Біле, Чорне та ін.).
Міжматерикові - Середземне, Карибське, Чер воне.
Окраїнні моря розташовані на окраїнах материків, неглибоко вдаються в сушу і вільно сполучаються з океанами (моря Північного Льодовитого океану, Охотське, Японське).
Міжострівні моря оточені більш – менш тісним кільцем островів, пороги між якими перешкоджають вільному водообміну цих морів з прилеглими частинами океану (Яванське, море Банда, море Баффіна).
7 млн. км2. Крім того, це море є найбільшим серед усіх зовнішніх морів. Його межі утворюють лише морські течії. Часто Саргасове море називають морем без берегів.
12 тис. км2.
Затоки — менш ізольовані частини океанів або морів з режимом, схожим з тим океаном або морем, частиною якого вони є. Невеликі затоки називають бух тами, глибокі, звивисті, довгі затоки з стрімкими берега ми називають фіордами. Історично склалося так, що великі відкриті деякі моря називають затоками, хоч вони є типовими морями (Біскайська, Гвіней ська, Бенгальська, Мексиканська, Гудзонова, Персидська затоки та ін.), вони не відрізняю ться своїм характером від океану. Найбільш відомими затоками є Каліфорнійська, затока Аляска, Велика Австралійська затока.
Більш-менш вузькі водні простори, які сполучають два сусідні океани, моря чи озера, називають протоками. Всього у Світовому океані налічується 10 000 проток. Виділяють декілька сот важливих для судноплавства, через які проходять найкоротші, найбезпечніші й найзручніші морські шляхи. Найширша протока Дрейка – 900 км, найвужча протока –Босфор – 700 м, протока Ла–Манш (або Англійський канал) шириною 32 км, Па-де-Кале (або Дуврська протока) – 29 км і проходить 350-400 тис. суден за рік, Гібралтарська – 14,2 км і глибиною 336 м, за нього велася багатовікова боротьба між Іспанією, Англією та Францією. Відомими протоками є Берингова, Магелланова, Малаккська, Дарданелли, Лаперуза, Берингова та ін.
Канали – штучно створені людиною протоки. Мають велике значення для судноплавства, скорочуючи довжину шляху.
Суецький канал споруджувався 14 років, будівництво закінчене у 1869 році. К.Маркс назвав Суецький канал – великим шляхом на схід, могутнім засобом зближення народів світу. Канал з’єднує Середземне і Червоне море, не має шлюзів. Довжина каналу 161 км, ширина 120 – 150 м, глибина – 12-13 м. Кораблі, що проходять через нього економлять за 1 рейс до 20-25 діб, завдяки чому роблять за рік на 4 – 5 рейсів більше.
Панамський канал - це найкоротший шлях, що сполучає Атлантичний і Тихий океани. Почали будувати у 1879 році а закінчили у 1914 році. Довжина 82 км, ширина 92 м., має шлюзи.
4. Як установлено численними вимірюваннями морських глибин, океанічне дно нерівне. Там є значні підвищення і глибокі западини. Але тому, що на поверхню океанічно го дна не впливали зовнішні сили, там перехід від однієї глибини до іншої відбувається поступово і на значних просторах, причому тут немає гостроверхих вершин і крутих схилів існуючих нерівностей.
Характер рельєфу океанічного дна встановлюють ви мірюванням морських глибин звуковим методом за допо могою ехолота. Звук поширюється у воді з швидкістю близько 1500 м/сек. Добігши до дна, звукова хвиля відбивається вгору й ловиться ехолотом. Знаючи час по вернення звуку, можна визначити глибину моря.
Зараз учені всього світу вивчають Світовий океан за загаль ною міжнародною програмою. Велику роботу проводять радян ські дослідники. Наш дослідницький флот оснащений передовою технікою. Так, його флагман «Академик Курчатов» обладнаний усіма сучасними навігаційними приладами, які дають змогу пра цювати в будь-якому районі Світового океану. На борту корабля 24 лабораторії, лічильно-обчислювальна машина, радіолокаційна станція, 7 ехолотів, за допомогою яких точно по курсу визнача ють глибини океану. На кораблях вивчають тваринний світ і рос линність океанів і морів.
Вивчення морських глибин показує, що рельєф мор ського дна складається з таких великих елементів:
2. матери ковий схил — похиле дно, крутість похилу якого звичайно коливається в межах 4—7°, рідко 13—14°, наприклад у Біскайській затоці (біля коралових та вулканічних островів 40—45°) глибиною до 3600 м.
3. ложе океану гли биною до 6000 м,
4. глибоководні жолоби, з глибинами по над 6000 м.
Близько 80% площі океанічного дна припадає на ло же океану, 8% — на материкову обмілину, близько 5% — на материковий схил і 7% — на глибоководні жолоби, найглибші з яких Маріанський (11022 м) і Філіппінський (11516 м).
Рельєф дна океану зображають на картах особливи ми лініями однакових глибин — ізобатами та різними тонами блакитної і синьої фарби (чим темніший тон, тим більша глибина). Цифри на картах указують глибину окремих точок. Серед усіх океанів найбільшу середню глибину має Тихий океан (4028 м), Тут є і найглибші жолоби. Наймілкіший Північний Льодовитий океан (се редня глибина — 1205 м); Атлантичний (3656 м) і Індій ський (3897 ж).
Морська вода своїм хімічним складом дуже відріз няється від прісної води. Смак океанічної води гірко-солоний. В ній до 3,8% різних солей. З них на хлористий натрій припадає 78% (надає воді солоного смаку), хлористий магній— 11% (надає воді гіркуватого смаку), сірчано-кислий магній — 5%, сірчано-кислий кальцій —4%, сірчано-кислий калій 2%, до всієї кіль кості солей. Морська вода являє собою газово-сольовий розчин, багатий за якісним складом: у воді океанів виявлено до 44 хімічних еле ментів.
Солоність Світового океану вимірюють у промілях (одна тисячна частка якого-небудь числа і позначають знаком ‰ ). Ступінь солоності залежить від кількості опадів, ви паровування, а також опріснення водами рік, що впада ють у моря. Тому вона коливається в межах 32—38% о, при крайніх коливаннях від 5 (Балтійське море) до 42%о (Червоне море). З глибинами солоність трохи зменшується до ізобати 1500 м. Глибше зміни солоності незначні.
Середня солоність води становить 35‰, тобто в літрі води розчинено 35 г солі. Найбільша солоність спо стерігається в тропічних широтах, де випаровування велике, а приплив прісної води невеликий. В екваторіальній смузі соло ність дещо менша завдяки великій кількості опадів. У Балтійському морі всього 5—12‰.
У сухому кліматі солоність збільшується. На її розподіл впли вають також морські течії: теплі збільшують, а холодні змен шують солоність води. Менша солоність і там, де впадають у мо ря великі річки (Південна Америка - р. Амазонка).
В океанічній воді розчинено багато газів. Особливе значення належить кисню, яким дихають усі живі організми. У холодних водах розчинено кисню більше, ніж у теплих. Вуглекислий газ знаходиться головним чином у вигляді вугле кислих сполук. Його використовують морські тварини для побу дови раковин і кісткового скелету.
Температура води в океанах і морях різна. В екваторіальній зоні температура верхнього шару води плюс 27—28° С, за сезо нами коливання її незначні. У помірних широтах температура води від 0 до +20° С, у полярних — від 0 до —2Ь С.
У полярних країнах вода Світового океану замерзає. Кри сталики льоду, які утворилися на поверхні, поступово зростають ся, утворюючи грудки й льодинки, які майже суцільно вкривають поверхню моря і океану; це «льодяне сало». Льодинки збільшу ються в розмірах, труться одна об одну і набувають вигляду зхМорська вода, нагріта сонцем, має певну температу ру, яка коливається менше, ніж температура повітря. Температура води на поверхні моря різна, залежно від широти місця, пори року й морських течій. Найнижча температура води в полярних морях — 2°, найвища (в Персидській затоці) + 37°. З глибиною температура во ди знижується досить швидко до 200 м, а потім від 200 до 1000 м повільніше. Глибше 1000 м зниження дуже ма ле. На дні океану, навіть під екватором, температура води не перевищує +1,7°. Температура і солоність води мають велике значення для замерзання моря. Середня температура замерзання морської води, внаслідок її со лоності, коливається від—1,6, до —2,2°, тоді як прісна вода замерзає при 0°.
Морська вода замерзає від берега, де вона не така солона (льодовий припай), і далі лід поширюється у від крите море, покриваючи величезні простори (льодові по ля) завтовшки 2—3 м. Суцільний багаторічний лід повіль но рухається в різних напрямах навколо Північного по люса і навколо Антарктиди. В полярних і приполярних морях часто плавають льодові гори до 100 м заввишки — айсберги, які відірвалися від материкових льодовиків. Оточені туманом, в якому їх не видно, айсберги небезпечні для судноплавства.
5. Поверхня моря завжди в русі. На ній бувають хвилі, рівень води періодично змінюється внаслідок припливів і відпливів, величезні маси води переміщаються у формі морських течій.
Морські хвилі — коливальні рухи водного середовища в морях і океанах, які найчастіше виникають під впливом вітру, коли утворюється тертя між повітрям і водою. Під час хвилювання у відкритому морі частки води рухають ся уверх і вниз, причому хвилі можуть досягати під час сильного вітру (шторму) до 15 м висоти, а під час море трусів до 50 м. Найбільша довжина хвилі — 250 м. Хви лювання моря дуже небезпечне для суден.
Біля морських берегів хвилі безперервно набігають на сушу, утворюючи прибій, при якому хвилі підкидаються вгору до висоти ЗО м, руйнуючи морські береги.
Припливами і відпливами називають періодичні під няття та опускання води в океанах (морях), які викли каються силами притягання Місяця й Сонця (мал.1). Вони відбуваються рівно через 6 год, тобто протягом до би буває два припливи (підняття) і два відпливи (опу скання). Висота припливу в різних місцях неоднакова. У відкритому океані вона в середньому досягає 0,9 м, а
Мал. 1. Схема припливів і відпливів
біля берегів — 2 м. У гирлах річок і в бухтах вони далеко вищі (в гирлі р. Темзи біля Лондо на — 5 м, в Пенжинській губі на Білому морі — 11 м, в бухті Фанді в Північній Аме риці — 16 м). Силу при пливів і відпливів використовують для побудови спе ціальних електростан цій. В басейні Тихого океану , в північній частині Охотського моря припливи досягають висоти 13 м. Деякі порти приймають великі океанські кораблі тільки під час припливів, наприклад Гамбург.
Морськими течіями називають горизонталь не переміщення водних мас струменями або потоками в певному напрямі. Вони можуть бути короткочасні, періо дичні і постійні. Течії захоплюють більший або менший шар води на поверхні (поверхневі) або в глибині (гли бинні— придонні). Вони можуть бути теплі й холодні, коли температура води в них різниться від температури навколишньої води.
За своїм походженням течії бувають:
Під впливом обертання Землі течії відхиляються від початкового напряму в північній півкулі вправо, у пів денній — вліво.
Морські течії відіграють велику роль у житті Світо вого океану і материків. Течії — важливий фактор об міну водних мас у Світовому океані. Величезна роль мор ських течій у перенесенні планктону, який має першо рядне значення для життя великих морських організмів.
Але найбільша роль течій полягає у формуванні клі матів. Близько половини переносу тепла з низьких широт у високі здійснюється морськими течіями, а решта — шляхом обміну повітряними масами. Морські течії або охолоджу -
ють, або отеплюють клімат певних територій. Вони викликають утворення циклони (тайфуни, урагани). Швидкість вітру досягає до 120 м/сек., існують 2-3 тижні, витрачають стільки енергії, як 5 атомних бомб, що впали на Хіросіму. Частіше утворюються в Тихому океані (28 за рік), в Атлантичному , в Карибському морі до 10 за рік. Вони впливають на розподіл атмосферних опадів. Теплі течії йдуть з тепліших ра йонів у холодніші, що сприяє кон денсації водяної пари.
Цим пояс нюється, що східні узбережжя материків, які омиваються Гольф стрімом, Куро-Сіво, Бразильською, Мозамбікською і Східно-Австралійською течіями, дістають багато опадів. Холодні течії надходять з холодних у теплі області, і при несена ними водяна пара не кон денсується. Тому на західних узбережжях материків, які омиваються холодними течіями, опадів часто так мало, що там утворюються пустині (Атакама, Наміб та ін.).До холодних течій відносять Лабрадорську, Перуанську.
3,5 км/год, щосекунди проходить 240 млн. м3.
Основною причиною поверхневих течій в Атлантич ному, Тихому і Індійському океанах є постійні або пере важні вітри, тому загальний характер розподілу течій у них однаковий. По обидва боки екватора пасатні вітри викликають Північну і Південну пасатні (екваторіальні) течії, які рухаються із сходу на захід, де біля східних берегів материків вони роздвоюються і гілки їх утворю ють міжпасатну протитечію, яка йде з заходу на схід (мал. атласу).
Зазначені основні течії поділяються на багато друго рядних теплих і холодних течій, які омивають береги ма териків.
Значення морських течій для життя нашої планети дуже велике. Вони є нібито «опалювальними трубами» Землі. За їх допомогою перерозподіляється тепло по землі, формується певні рослинні і тваринні угрупування. Відомо, що в тих частинах океану, де зустрічаються холодні і теплі течії, виключно багатий тваринний світ. Завдяки теплим течіям полярні порти доступні суднам на протязі всього року.
Море з давніх-давен відіграє в житті людини вели чезну роль. Моря й океани — найдешевші шляхи спо лучення. З морем пов'язані різні промисли: вилов риби, крабів, мідій, їстівних водоростей, полювання на мор ського звіра (китів, моржів, тюленів), які дають жир, шкіру, хутра, добування лікувальних водоростей (йодисті), перлів, коралів, янтарю та ін.
На дні океанів і морів є дуже багато різних корис них копалин. У материкових обмілинах атлантичного і тихоокеанського узбережжя та в Північному Льодови тому океані, в Північному, Каспійському, Азовському й інших морях зосереджені нафта і горючі гази, запаси яких удвоє більше, ніж на суші, руди металів, є багато золота, платини, алмазів.
В морській воді розчинені майже всі елементи , хоч більшість має малу концентрацію. Багато в морській воді розчинено благородних і рідкісних металів: 8 млн. т золота, 80 млн. т нікелю, 160 млн. т срібла, 800 млн. т молібдену.
Тема 4.2. Підземні води. Річки.
План.
1. Велике значення для зрошення поверхні Землі мають підземні води.
Підземними називають усі води, що залягають у верхній частині земної кори (до глибини 12—15 км). Більшість підземних вод утворюється переважно в ре зультаті просочування і скупчення на певній глибині від денної поверхні атмосферних опадів та поверхневих вод (з річок, озер та ін.). Частину підземних вод дає згущен ня, при певних температурних умовах, водяної пари, яка проникає в глиб землі з атмосфери. Всі ці води атмо сферного походження. Але частина підземних вод утво рюється з водяної пари, яка піднімається з великих гли бин землі. Ближче до поверхні землі вони звичайно змі шуються з першими.
За умовами залягання підземні води поділяються на грунтові й міжпластові,
Грунтові води — це води першого від поверхні водо носного горизонту, не прикритого водотривким пластом.Вони, як правило, ненапірні, живляться ви ключно атмосферними опадами, які впливають на їх рівень (мал. 1).
Мал. 1. Схема утворення ґрунтових вод:
1 — водопроникний шар (вгорі — грунт);
2 — водотривкий шар; 3 — верховодка; 4 —
ґрунтова вода.
Міжпластові підзем ні води знаходяться між двома водонепро никними пластами, во ни здебільшого бувають напірні (артезіанські).
За мінералізацією розрізняють прісні, мінеральні во ди і розсоли. Виділяються також термальні (з високою температурою) і радіоактивні води.
Підземні води постійно рухаються в гірських .породах як по вертикалі, так і по горизонталі. Напрям і інтенсив ність руху, а також глибина залягання підземних вод залежать від водопроникності гірських порід.
Гірські породи поділяються на водопроникні (здатні пропускати воду: пісок, галька, гравій та ін.) і водотрив кі, або водонепроникні (магматичні і метаморфічні по роди без розколин, глина).
Якщо вода, просочуючись у глиб землі через водо проникні породи, потрапляє на пласт водотривких порід, вона скупчується в пухких водопроникних породах, утво рюючи водоносний шар. Коли пласти водоносних і водо тривких порід перешаровані, то може утворюватись кіль ка (до 15) горизонтів підземних вод.
У верхньому шарі ґрунту, який перебуває під впли вом метеорологічних умов, рух води відбувається лише по вертикалі, залежно від чергування вологих і сухих періодів: протягом вологого періоду вода просочується вниз, а протягом сухого — піднімається до поверхні. Але частина води, просочуючись досить глибоко, виходить за межі шару, що перебуває під метеорологічним впливом, і рухається лише вниз до зустрічі з поверхнею водотрив ких порід, де вона нагромаджується у водопроникних по родах, утворюючи водоносний шар, або водоносний го ризонт. У водоносному горизонті починається рух води у всі боки. Вода рухається по поверхні водотривкого шару, переміщаючись від вищих точок поверхні води до нижчих. А поверхня рівня підземних вод хвиляста, вона повторює наземний рельєф: під горбами вона вища, під западинами вона нижча.
2. Там, де на поверхню землі виходять шари водотрив ких порід, над якими збираються підземні води, утво рюються джерела, тобто природний вихід підземної води на земну поверхню. (Підр. 4 кл с.110) Виходи на денну поверхню водотрив ких і водоносних шарів найчастіше трапляються на схи лах ярів, балок, річкових долин та інших знижень, 3 ни ми й пов'язані джерела, які мають, різний характер (ямка, печерка, мочажинка, тобто невелике болітце, то що) і часто дають початок струмкам. Джерела можуть бути постійно діючими і періодичними. Температура води в джерелах залежить від температури в місці скупчення цієї води під землею. Оскільки із збільшенням глибини температура зем ної кори зростає, то джерела, які піднімаються з вели ких глибин або з областей, що прилягають близько до вулканічних вогнищ, бувають теплі чи навіть гарячі.
В областях недавнього і сучасного вулканізму поши рені гарячі, часто мінеральні джерела, температура во ди в яких досягає 100°. Серед гарячих джерел особливо цікаві гейзери, які періодично викидають воду фонтана ми 20—30 і навіть 50—100 м заввишки. Вони являють собою басейни, на дні яких є гирло каналу, наповненого прозорою гарячою водою, що йде вертикально в глиби ну. Через певні проміжки часу (від десятків хвилин до десятків годин) вода в каналі починає вирувати, закипати, з неї з шумом вириваються бульбашки пари та газів і, нарешті, з гирла гейзера з гуркотом викидається вели чезний фонтан киплячої води. З різною силою гейзер б'є протягом кількох хвилин, потім виверження слабне.
Підземні води мають велике господарське значення, їх з давніх-давен використовує людина для водопоста чання, причому використання їх дедалі ширшає у зв'яз ку з нестачею в ряді районів прісної води. З року в рік збільшується число артезіанських свердловин, які не тільки забезпечують водопостачання міст і сіл, але й обводнюють і зрошують значні ділянки пус тинь, напівпустинь та сухих степів. Мінеральні джерела широко використовуються для лікування різних хвороб.
Мінеральні води — це підземні (інколи поверхневі) води, які харак теризуються підвищеним вмістом біологічно активних мінеральних або органічних компонентів і газів та мають лікувальні властивості.
Процес утворення мінеральних вод складний і недостатньо вивчений. Склад мінеральних вод залежить від геологічного розвитку, характеру тектонічних структур та інших особ ливостей території. Формування мі неральних вод відбувається в про цесі проходження вод через гірські породи, коли вода насичується со лями та газами. На поверхні Землі мінеральні води проявляються у ви гляді джерел або виводяться з надр буровими свердловинами, глибина яких може досягати декількох кіло метрів. Класифікують їх за багатьма ознаками: за йонно-сольовим скла дом, мінералізацією, температурою, кислотно-лужним складом, умістом біологічно-активних компонентів.
Класифікація за йонно-сольовим скла дом:
хлоридні;
гідрокарбонатні;
сульфатні;
натрієві;
кальцієві.
Класифікація за наявністю газів:
вуглекислі;
сірководневі;
нітратні;
бромисті;
арсенисті;
силіцієві;
радонові.
Класифікація за температурою:
холодні (до +20 °С);
. теплі (+20...+37 °С);
термальні (+37...+42 °С);
високо термальні (вище за +42°С).
Класифікація за мінералізацією:
слабо мінералізовані (1—2 г/л);
малої мінералізації (2—5 г/л);
середньої мінералізації (5—15 г/л);
високої мінералізації (15—30 г/л);
ропа (30-150 г/л);
міцна ропа (150
На території України зареєстро вано понад 500 джерел різних мі неральних вод. Значна частина їх знаходиться в зоні Карпат («Нафтуся», «Свалява», «Поляна Ква-сова»), Дніпровсько-Донецькій западині та Причорномор'ї. Дніпровсько-Донецький регіон ха рактеризується хлоридними, бром ними, сірководневими мінеральними водами. Це води високо мінералізовані й у ви гляді ропи та є хлоридно-натрієвими й кальцієво-натрієвими. Причорно морський регіон багатий на йодо-бромні, хлоридні та гідрокарбонатні води. До гідрокарбонатних вод нале жать «Луганська», «Поляна Квасова», до хлоридних — «Трускавецька», «Миргородська», «Куяльник».
Мінеральні води використовують на курортах для пиття, ванн, купан ня в лікувальних басейнах, інгаля цій, полоскань. Вони рефлекторним шляхом впливають на фізіологіч ні процеси в організмі. Мінеральні води розливають у пляшки та про дають населенню.
3. Джерела дають початок струмкам і малим річкам, які, зливаючись, утворюють великі річки. Багато річок починаються з боліт або витікають з озер, з-під льодови ків і вічних снігів на високих горах.
Річки — водяні потоки, які течуть у розроблених ними руслах і живляться переважно стоком атмосферних опадів.
Місце, де річка починається, називається витоком. Місце, де вона впадає в море, озеро чи іншу річку, нази вається гирлом річки. Розгалужене на рукава гирло називається дельтою.
Кожна річка тече в певному руслі. Руслом річки нази вається заглибина, по якій тече річка.
Якщо річка впадає в якусь іншу річку, вона називає ться притокою, а річка, куди вона впадає, — головна річка. Коли стати обличчям униз за течією річки, то справа будуть праві при токи, а зліва — ліві. При токи можуть приймати притоки другого і третьо го порядку і т. д.
Головна річка з усіма своїми притоками ут ворює річкову систему, яка зливає свої води за гальним потоком у море або озеро.
Вся поверхня землі, з якої вода стікає в головну річку та її притоки, нази вається басейном річки. Річкові басейни відокрем люються один від одного лініями підвищень, які називаються вододілами. З вододілів вода стікає по обидва боки в сусідні басейни.
Річки поділяються на гірські та рівнинні. Гірські річки звичайно течуть у вузьких долинах, по великому похилу місцевості, а тому вони мають швид ку течію, зривають каміння і переносять його вниз за те чією, встилаючи ним дно.
Рівнинні річки, що течуть у місцевості з малопомітним схилом, відзначаються повільною течією, широкою доли ною, звивистим мінливим руслом. На дні їх відкладені пухкі породи, мул.
На схилах більшості долин рівнинних річок утво рюються повздовжні тераси.
Річки живляться поверхневими водами (від дощу, та нення сезонних і вічних снігів та льодовиків) і підземними. Абсолютна більшість їх живиться одночасно з обох дже рел, тобто вони мають мішане живлення. В певні періоди року переважне значення для них мають поверхневі во ди, в інші періоди єдиним джерелом надходження води в річку є підземне живлення.
В районах холодного і помірного клімату з ясно вира женими порами року взимку більшість річок живиться тільки підземними водами.
Навесні, коли починається танення снігу, снігове жив лення абсолютно переважає, і стік може збільшитись проти зимового сезону в 15—20 і навіть більше разів.
Улітку річки живляться підземними водами і від сто ку атмосферних опадів.
Восени дощове живлення збільшується аж до заміни дощів снігом, коли річки переходять на підземне жив лення. Коливання рівня води в річках залежить, головним чином, від сезонних кліматичних змін. У річках помірного кліматичного поясу під час весняного танення снігу рі вень води різко підвищується (на Волзі, наприклад до 14 м, а на Дніпрі до 9,5 м), і вона затоплює заплаву.
Явище підйому води в річці, що викликає її розлив в один і той же час року, називають повінню. Висота повені залежить, головним чином, від кількості сні гу в басейні річки і швидкості його танення. Паводок – короткочасний раптовий підйом води в результаті випадання великою кількості опадів.
Річки дуже змінюють поверхню, руйнуючи гір ські породи, переносячи продукти руйнування і відкла даючи їх в інших місцях. Наслідком цієї роботи річки є насамперед утворення річкової долини.
Якщо річка тече по гірських породах різної твердості, то, внаслідок неоднакового їх розмивання, на дні річко вої долини утворюються пороги і водоспади.
Порогами називають невеликі похилі уступи в руслі річки, де вода тече між камінням з великою швидкістю.
Водоспади — круте падіння води з великої висоти по прямовисному уступу в руслі річки, складеному твердими породами. Найбільш відомі водоспади:
Іноді річка під час повені прориває вузьке місце за круту і випрямляє свою течію, відокремлюючи наносами Старе русло. Відрізки старого русла перетворюються в озера серповидної форми — стариці.
Руйнуючи гірські породи, річка переносить продукти руйнування і відкладає їх в інших місцях. Частина їх відкладається в самому руслі, утворюючи обмілини, пе рекати, частина відкладається на заплаві, де утворюють ся прируслові дюни, які тягнуться смугою вздовж берега.
В гирлі, де течія найповільніша, з річкових наносів утворюється багато обмілин і острівців, які поділяють річку на ряд рукавів. Таке розгалужене гирло, що має форму трикутника, на зразок грецької літери А (дельти), називають дельтою річки. Дельти невпинно зростають і висуваються в море, поступово замулюючи затоки, куди річки владають. В СРСР великі дельти мають Лена, Вол га, Дунай, Амудар'я.
Щороку річки земної кулі переносять 16 мільйонів т різного матеріалу, виконуючи роль важливого пере розподільника матерії на земній поверхні. Так, наприклад, Інд щороку виносить у море 446 млн. т, Міссісіпі – 380 млн. т, Дунай – 82 млн. т, Терек – 28 млн. т, Волга – 18 млн. т
9 частин соляної.
Тема 4.3. Озера. Болота.
План.
Утворення озер починається з утворення озерної западини, походження якої в значній мірі зумовлює величину і форму озера. За походженням озера бувають:
За водним режимом озера, поділяються на : 1.- стічні, з яких витікають ріки, 2.- безстічні.
Водний режим озера впливає в значній мірі, на ступінь мінералізації його водної маси. Так, безстічні озера, я правило, більше солоні, ніж стічні. Залежно від ступеня солоності води озера поді ляють на чотири типи: прісні (0-1‰), солонуваті (1- 25‰), солоні (25-47‰) і мінеральні (більше 47‰). Найсолоніше озеро в світі — Гусгундак (Мала Азія), яке має солоність води 374 ‰, тобто на тисячу частинок водної маси припадає 374 частини розчинених солей.
Серед озер на Землі великих за площею небагато
Найбільші озера світу
|
Частина світу |
Озера |
Поверхня в км2 |
Найбільша глибина в м |
|
Азія Африка Америка |
Каспійське море Аральське море Байкал Вікторія Танганьїка Ладозьке Онезьке Верхнє Гурон Мічиган Велике Ведмеже |
371 000 65 500 31 500 68 800 32 900 17 700 9 600 82 400 59 600 58 006 31 080 |
1025 68 1620 80 1435 225 110 393 228 281 157 |
У господарській діяльності людини озера використовуються як шляхи сполучення (хоч менше, ніж ріки), для риболовецького промислу, а солоні озера — для видобу вання кухонної солі і різної хімічної сировини.
2. Вода, яка надходить в озеро, відкладає на його дні принесені нею наноси, сприяючи вирівнюванню його дна, замулюванню прибережних частин і розвитку в озері рос линності, якою з часом заростає все озеро, перетворюючись поступово в болото.
Болото – це надмірно зволожені ділянки земної поверхні, що вкриті вологолюбною і водолюбною рослинністю, мають ґрунтовий шар не менше 30 см. Нормальний цикл розвитку озера складається з чо тирьох стадій його життя, кожна з яких відзначається певним ступенем заповнення озерної западини відклада ми і заростання її рослинністю.
1. Стадія юності — коли первісний рельєф западини ще не змінився.
2. Стадія зрілості — коли вже утворилась берегова об мілина, є конуси дельт, але дно відклади ще не вирівняли.
3. Стадія старості — коли відклади вже вирівняли дно озера, озеро оточене схилами дельт і в прибережній зоні буйно розвивається водяна рослинність.
4. Стадія згасання і смерті озера — озеро міліє і рос линність захоплює більшу частину поверхні озера при чому підводна рослинність поступово заміняється над
водною, болотною; озеро перетворюється в болото.
Болота містять у собі 90—95% води і 5—10% сухої речовини (торфу), але вода в них перебуває в зв'язному стані, тому називати їх водоймами не можна.
Болота утворюються внаслідок заростання озер і заболочення суші, затопленням місцевості морськими або проточними водами. Невели кі болота виникають там, де на поверхню виходять дже рела (коло підніжжя схилів). Але найголовнішою при чиною утворення величезних боліт є надмірна вологість клімату, в поєднанні з високим рівнем ґрунтових вод коли в умовах рівнинного рельєфу близько до поверхні залягають водотривкі породи. Невипадково понад 80% боліт Євразії, які займають 9,5% території, зосеред жено в зоні тайги, яка відзначається саме такими при родними умовами.
За умовами живлення і місцезнаходження болота поділяються на низинні і верхові. Низинні болота живляться водами поверхневого і підземного стоку та атмосферними опадами. Розміщуються вони в зниженнях рел’єфу, що постійно або тимчасово затопляється водою, і мають плоску або угнуту поверхню. Верхові озера живляться в основному атмосферними опадами, вкриті сфагновими мохами.
У болотах добувають торф який іде на опалення і виробництво електроенергії. Торф використовують як азотисте добриво. Болота осушують і перетворюють на сільськогосподарські угіддя – луки, поля, городи.
3. Круговорот води в природі
У межах Світового океану маємо суцільну водну оболонку, а на суші — густу сітку річок, озер і боліт, величезні простори снігів і льодів і ще більші простори, зайняті підземними водами. Усі разом вони утворюють і на суші майже суцільну водну обо лонку, життя якої тісно пов'язане з життям Світового океану.
Річка Дніпро щорічно вливає в Чорне море майже 70 км3 води, Об і Єнісей разом у Карське море — близько 1000 км3 води за рік. Таку величезну кількість води річки одержують пе реважно за рахунок атмосферних опадів. А основним джерелом, яке постачає атмосферу водяною парою, є Світовий океан. Під дією сонячної радіації з його поверхні щорічно випаровується води більш як 300 000 км3, 9/10 цієї води проливається доща ми над Світовим океаном, тобто відразу ж повертається назад, 1/10 близько 30 000 км3 падає на сушу. Ось ці 30 000 км3, пройшовши найрізноманітніші шляхи, річками повертаються назад у той самий Світовий океан. Цей гідний подиву за своїми розмірами круговорот води між Світовим океаном і сушею здійснюється безперервно.
Спочатку вважали, що цей круговорот дуже простий. Вода
з поверхні океану шляхом випаровування надходить в атмосферу, переноситься повітряними течіями на сушу, проливається дощами або падає снігом, а потім, пройшовши довгий шлях через річки, повертається назад. У дійсності ж цей процес набагато складніший. ,
Волога, яка надходить з Атлантичного океану, зрошує Східно-Європейську рівнину. Значна частина цієї вологи живить Волгу. Виходить, вода, яка випарувалася з поверхні Атлантич ного океану, потрапляє в замкнутий басейн. Але з Каспію вода знову потрапляє в атмосферу і переноситься вітрами на схід. Вона випадає у вигляді снігу й дощу в межах Казахста ну, Західного Сибіру і деяких інших областей, постачає верхній Іртиш, верхню Об та інші річки, через які потрапляє в Північ ний Льодовитий океан. Шлях води виходить складний. У дійс ності ж цей шлях значно складніший навіть у межах Східно європейської рівнини. Атмосферні опади, що випали в західній частині рівнини, дещо випаровуються і, надійшовши в атмосфе ру, знову випадають у центральній частині Східно-Європейської рівнини, знову випаровуються, випадають у східній частині. Так само й вода, яка випаровувалася з поверхні Каспію, потрапляє в гори Тянь-Шань, потім через Амудар'ю — в Араль ське море, знову випаровується і т. д. В результаті виходить не один, а багато круговоротів.
Загальний круговорот води між сушею і мо рем складається з ряду дрібних циклів всере дині суші.
При наявності таких дрібних круговоротів 30000 км 3 води, яку щорічно приносять вітри з океанів на сушу, протягом того самого року встигають кілька раз випаруватись і знову пролитися дощами над сушею. В результаті загальна кількість атмосферних опадів, які падають на сушу, становить майже 100 000 км3.
З розглянутих прикладів круговороту між сушею і морем добре видно, яку величезну роль у цьому відіграє атмосфера. Не менший взаємний зв'язок існує між гідросферою (водяною оболонкою Землі) та літосферою (твердою оболонкою Землі). Літосфера дає вмістилище для водних басейнів і змінює харак тер вод. З атмосфери на поверхню Землі падає майже чиста вода. Проходячи крізь товщі порід, вона розчиняє в собі різні речовини. Підземні води живлять річки, озера і більшість боліт, де води зазнають дальших змін.
Таким чином, у моря й океани надходить вода, уже значно змінена як з хімічного, так і фізичного боку. З океану в атмос феру знову надходить вода, майже хімічно чиста, а солі, прине сені річковими водами, поступово накопичуються в океанах, на даючи воді нових властивостей. Ці властивості змінюються, в свою чергу, під впливом організмів, які живуть у морі.
Тема 5. Атмосфера
Тема 5.1. Будова атмосфери. Температура. Тиск.
План
1. Земна куля з усіх боків оточена повітряною оболон кою, яка складається з кількох газів. Повітряна оболон ка Землі зв'язана з земною кулею силою тяжіння і бере участь у її добовому та річному русі. Вона називається атмосферою.
Нижня межа атмосфери збігається з земною по верхнею.
Верхня межа атмосфери виражена дуже нечітко, бо в міру віддалення від поверхні Землі повітря поступово розріджується, хоч і не зникає остаточно. На висоті близько 3000 км густина його наближається до густини речовини в міжпланетному просторі, який не можна вва жати абсолютною пустотою.
Чисте сухе повітря складається з механічного поєд нання кількох газів: азоту (78,09%), кисню (20,95%), аргону (0,93%), вуглекислого газу (0,03%) та інших га зів (неону, гелію, криптону, ксенону, аміаку, водню, ро-дону і озону), кількість яких дуже незначна. Підр. 3 кл с. 89 – 91.
Винятково велике значення кисню в життєвих процесах на Землі. За допомогою його здійснюється дихання. Людина на добу використовує не менше 13 м3 повітря. Кисень входить до складу білків, жирів, вуглеводів. За рахунок окислення організми одержують енергію, необхідну для життєвих процесів. Основним постачальником кисню є рослини.
Азот в повітрі відіграє роль розріджувача кисню. Він регулює темпи окислення, хід біологічних процесів.
Потрібний рослинам і вуглекислий газ, який вони поглинають. Вуглекислий газ добре розчиняється у воді. Він один із регуляторів тепла в атмосфері.
В атмосфері є й вода в газоподібному стані— во дяна пара, кількість якої коливається в межах від 0 до 4% за обсягом. Наявність води в атмосфері визначає явища, які відбуваються в ній: серпанок, туман, хмари, опади, грози тощо.
Крім газоподібних складових частин, в атмосфері завжди є в завислому стані дрібнісінькі тверді і рідкі частки (дим, пил, краплини води тощо) — аерозолі. В од ному кубічному сантиметрі повітря є тисячі пилинок. Спостереження з Космосу виявили існування навколо земної кулі трьох добре виражених зон підвищеної за пиленості повітря: приземної (7 км), стратосферної (7—33 км) і висотної (над цим рівнем). Пилинки першої і другої зон земного походження; утворення останніх зв'язане з випаданням метеоритної матерії.
Аерозолі впливають на колір атмосфери. Внаслідок розсіювання світлових променів молекулами газів чиста атмосфера має блакитний колір. Якщо в атмосфері бага то домішок, вона стає мутною, білуватою. Домішки є ядрами конденсації вологи, утворюючи хмари. Підр. 3 кл. с. 86-89
Атмосферу поділяють на п'ять повітряних шарів-сфер, які різняться своїми властивостями, зокрема температу рою.
Нижній шар атмос фери, в якому міститься близько 80% її маси, на зивається тропосферою. Шар поширюється до висоти 17 км над екватором і 8 км над полюсами. В тропосфері перебуває майже вся водяна пара атмосфери, у ній чітко спостерігається знижен ня температури від зем ної поверхні вгору, в се редньому на 6,5° на кож ний кілометр висоти і на верхній межі досягає -700.
В тропосфері відбу вається безперервний гори зонтальний і вертикаль ний рухи повітря, утворен ня хмар і випадання з них опадів. У приземному ша рі різко виражені зміни температури протягом до би і року.
Вищий шар атмосфе ри — стратосфера, в якій повітря дуже розрідже не, майже не містить во дяної пари. Верхня межа якого знаходиться на висоті 50-60 км. На висоті 20— 26 км утворюються то ненькі хмари, які скла даються з кристалів льо ду і крапель переохолод женої води. Розріджене повітря складається з тих саме газів, що і тропосфера, але в ньому значно більше озону. Найбільша концентрація озону спостерігається на висоті 15 – 30 км.
Температура з висотою змінюється дуже повіль но. На нижній межі вона протягом року дорівнює —45—75°, а на верхній — підвищується до + 50 + 55°.
Значна різниця в тем пературах зумовлює вели ку швидкість вітру в стра тосфері — до 340 км/год.
Мезосфера відзначається великими змінами темпера тури з висотою. До висоти 60 км температура досягає + 20°, а на висоті 75 км вона знижується до —75°, знову піднімаючись на висоті 75—85 км до -90°, де влітку утворюють ся блискучі тонкі хмари — сріблясті, які складаються, мабуть, з переохолодженої водяної пари. Рух їх свідчить про мінливість напряму і швидкості руху повітря (від 60 до кількох сотень км/год).
Термосфера простягається д висоти 500 – 800 км, характерна різким підвищенням темпе ратури з висотою (на верхній межі вона досягає +1000°) і великою іонізацією розрідженого газу, який розміщує ться шарами з неоднаковою густиною іонізації. Іонізо вані шари газів, які утворюються під впливом ультра фіолетового сонячного проміння, відбивають, поглинають і заломлюють радіохвилі, тому дуже впливають на ра діозв'язок. Під впливом Сонця в термосфері виникають полярні сяйва. Швидкість вітру досягає 225 км/год.
Екзосфера — найвища сфера, з якої гази розсіюються в міжпланетний простір внаслідок колосальної розрід женості величезною кількістю водяної пари. Ця вторинна атмосфера пізніше, з виникненням життя, збагатилась киснем, який, очевидно, є продуктом діяльності біосфери. Вважають, що температура в екзосфері підвищується до +2000°. На висоті 1000 км екзосфера втрачає атоми легких газів, особливо водню, який утво рює навколо Землі так звану земну корону.
Як відзначено вище, в процесі диференціації первісної речовини Землі навколо неї утворилась атмосфера. Але великий початковий обертальний момент Землі спричинився до її втрати. Первинна атмосфера майже повністю розсіялась у світовому просторі (головним чи ном її найлегші елементи). Лише під впливом внутрішніх процесів. Земля виділила вторинну атмосферу
Атмосфера відіграє величезну роль у житті Землі. Вона захищає земну поверхню від надмірного нагрі вання вдень і охолодження вночі та перерозподіляє во логу на Землі. Атмосфера — необхідна умова органіч ного життя на Землі, разом з тим вона оберігає все жи ве від згубного впливу ультрафіолетового проміння, а також захищає поверхню Землі від численних метеори тів, абсолютна більшість яких згорає в повітрі.
З атмосферою взаємодіють інші оболонки Землі. Так, між атмосферою і літосферою існує постійний теплооб мін. В атмосфері утворюються опади, які, випадаючи на поверхню Землі, утворюють ріки, озера, збагачують ґрунтові води, а також поповнюють водою моря і океани. Текучі води разом з вітром видозмінюють земну поверх ню, руйнуючи гірські породи, переносячи і акумулюючи їх в інших місцях. У свою чергу рельєф суші впливає на переміщення повітряних мас атмосфери, змінюючи їх на прям і швидкість.
Атмосфера з біосферою тісно зв'язана. Кисень атмо сфери потрібний для життя всіх тварин, за винятком деяких бактерій, а джерелом надходження його в атмо сферу є зелені рослини, які в свою чергу засвоюють з атмосфери вуглекислий газ. Значна кількість азоту за своюється з повітря ґрунтовими азотфіксуючими бакте ріями.
Отже, між усіма оболонками Землі відбувається без перервний взаємний обмін елементами; в результаті яко го між «йми створюється рухома рівновага. Найважли віша роль у цій взаємодії і обміні речовин належить атмосфері. Без атмосфери Земля була б позбавленою життя пустинею.
Вивчають атмосферу на метеорологічних станціях. І вдень і вночі, в будь-яку погоду метеорологи ведуть спостере ження за станом нижнього шару атмосфери. Чотири рази на до бу, а на багатьох станціях щогодини вимірюють температуру, тиск, вологість повітря, спостерігають за хмарністю, напрямом і швидкістю вітру, кількістю опадів, електричними й звуковими явищами в атмосфері. Метеорологічні станції збудовано всюди: на безлюдному материку Антарктиди і у вологих тропічних лісах, на високих горах і просторах тундри. Ведуть спостере ження і на океанах, на спеціально збудованих кораблях по годи.
З 30-х років нашого століття ведуть спостереження у більш високих шарах атмосфери. Почали запускати радіозонди, які піднімаються на висоту 20—30 км і за допомогою радіопередатчиків посилають на Землю відомості про температуру, тиск, вологість повітря і швидкість вітру.
Тепер широко використовують метеорологічні ракети і супут ники, на яких є установки для фотографування земної поверхні та хмар.
1961 р. ознаменувався новими успіхами у вивченні верхніх шарів атмосфери. 12 квітня 1961 р. перший космонавт світу Юрій Олексійович Гагарін здійснив політ навколо Землі. З цих пір космічні кораблі і станції, які літають на великих висотах, дають нам уявлення про процеси, що відбуваються далеко від Землі.
2. Основні процеси в атмосфері відбуваються під впли вом випромінювання Сонця — сонячної радіації. Сонце — основне джерело тепла й світла на Землі. Ця велетенська газова куля з темпера турою на поверхні майже 6000° С випромінює велику кількість енергії, яку називають сонячною радіацією. Вона на гріває нашу Землю, приводить у рух повітря, утворює кругово рот води, створює умови для життя рослин і тварин.
Кількість сонячної радіації, яку дістає поверхня, залежить від кута падіння променя: чим менший кут падіння променя тим менша інтенсивність сонячної радіації, а також від тривалості освітлення поверхні сонячним промінням.
Проходячи через атмосферу, частина сонячної радіації поглинається, частина розсіюється і відбивається. Тому потік сонячної радіації, приходячи до поверхні Землі, поступово слабшає.
Сонячна радіація надходить на поверхню Землі прямою і роз сіяною. Пряма радіація — це потік паралельного промін ня, яке йде безпосередньо від диску Сонця. Розсіяна ра діація надходить з усього небозводу. Вважається, що надхо дження тепла від Сонця на 1 га Землі рівнозначне спалюванню майже 143 тис. т вугілля. Сукупність прямої і розсіяної радіації становить с у м а р н у радіацію. Величина її зменшується від екватора до полюсів.
Сонячне проміння, проходячи через атмосферу, мало її нагрі ває. Нагрівається атмосфера від поверхні Землі, яка, погли наючи сонячну енергію, перетворює її на теплову. Частинки по вітря, стикаючись із нагрітою поверхнею, одержують тепло й відносять його в атмосферу. Так нагріваються нижні шари атмосфери. Очевидно, чим більше одержує поверхня Землі со нячної радіації, тим сильніше вона нагрівається, тим сильніше нагрівається від неї повітря.
3. Температуру повітря вимірюють термометрами (ртут ними і спиртовими). Підр. 3 кл. с. 83-84. Робота термометра грунтується на розширенні об’єму ртуті, спирту, газу. Спиртові термометри застосовують, коли температура повітря буває нижчою за
-38°С. На метеорологічних станціях термометри вміщують в особливій будці, збудова ній з окремих, розміщених під певним кутом пластинок (жалюзей), між якими вільно циркулює повітря. Пряме сонячне проміння не потрапляє на термометри; таким чином, температуру повітря вимірюють у тіні. Сама будка знаходиться на висоті 2 м від земної поверхні.
Численні спостереження за температурою повітря показали, що найвища температура спостерігалася в м. Тріполі, яке називають полюс спеки (Африка; + 58°С), найнижча — на станції Восток в Антарктиді, яка знаходиться на відстані 1260 км від берега. 21 липня 1983 р. була зафіксована температура -89,20С. Станція стоїть на висоті 3488 м над рівнем моря, атмосферний тиск 440 мм рт. ст. (норма 760 мм рт. Ст.), вода кипить при tо =86о (шматок м’яса варять у скороварці півдня, хліб випікати неможливо).
Надходження сонячного тепла і розподіл температури повіт ря залежить від:
Розподіл температури повітря над поверхнею Землі залежить від широти місця, розподілу суші й води, морських течій, від висоти місця над рівнем моря і віддаленості від моря. Розподіл тепла на земній поверхні можна добре простежити за картами ізотерм. Ізотерми—лінії, які сполучають місця з однаковою середньою температурою. У навчальній практиці частіше користуються ізотермами липня (найтеплішого місяця в північній півкулі) і січня (найхолоднішого).
4. Довгий час вважали повітря невагомим тілом. Такий погляд підтримувала релігія. І тільки на початку XVII ст. італійський учений Галілей довів вагомість повітря. Він зробив простий дослід — зважив порожню пляшку, а потім цю саму пляшку зважив після нагрівання. Виявилося, що вага пляшки після нагрівання стала меншою. Галілей пояснив це явище так: повітря як усяке матеріальне тіло, при нагріванні розширює ться, отже, частина його вийшла з пляшки, тому вона стала легшою.
Але якщо повітря має вагу, воно повинне тиснути на всі предмети, які знаходяться на поверхні Землі. Цим питанням займався учень Галілея — Торрічеллі. Взявши запаяну з одного кінця метрову трубку, він заповнив її ртуттю. Потім перевернув її і відкритим кінцем опустив у чашку з ртуттю. При цьому трохи ртуті вилилося з трубки, але більша частина її залиши лась приблизно на рівні 76 см. Що ж перешкодило всій ртуті вилитися з трубки? Торрічеллі дав правильне пояснення: причи ною є тиск повітря на поверхню ртуті. Цей тиск урівноважується вагою ртуті, яка залишилася в трубці.
Пізніше зважили повітря. Виявилося, що на рівні моря 1л його важить 1,3г. На кожний см2 земної поверхні атмосфера тисне з силою 1,033 кг. Тиск вимірюють у міліметрах (мм) ртутного стовпа і в мілі барах (скорочено мб). Маса ртутного стовпа висотою 760 мм при поперечному перерізі 1 см2 становить 1033 мб. Нормальним тиском на рівні моря вважається 1013 мб або 760 мм ртутного стовпа (1 атмосфера).
За тиском повітря та його зміною ведуть систематичні спо стереження. Основним приладом, за допомогою якого визна чають тиск на метеорологічних станціях, є ртутний баро метр. У деяких випадках (особливо в подорожах) користують ся металевим барометром — анероїдом. Крім цих приладів є барограф. Він записує зміну тиску.
У зв'язку з тим, що стовп атмосфери з висотою зменшується, зменшується й тиск. На кожні 10,5 м підняття тиск знижується на 1 мм (цю величину називають барометричним сту пенем). Людина у своїй практичній діяльності широко вико ристовує ці дані. Наприклад, треба визначити висоту гори: для цього беруть відліки показань тиску по барометру біля підошви і на вершині. Вираховують різницю в показаннях барометра, множать її на 10,5 м і одержують приблизно висоту гори.
Спостереження на метеорологічних станціях показують, що тиск у будь-якому місці постійно змінюється — то підвищується, то знижується. Ці зміни показує барограф, на стрічці якого видно запис змін тиску.
Тиск повітря залежить також і від його темпе ратури. Підр. 3 кл. с. 88.
Від нагрівання повітря розширяється, піднімається вгору і розтікається в усіх напрямах. Від охолодження воно стискується, опускається вниз, внаслідок чого у верхніх шарах до охолодженого місця звідусіль ринуть нові маси повітря. Тому тиск теплого повітря менший, ніж холодного, тобто із зміною температури повітря мі няється його тиск.
Для графічного зображення на картах розподілу тис ку по Землі використовують ізобари — лінії, які сполу чають місця з однаковим тиском, зведеним до рівня океану.
У зв'язку з нерівномірним нагріванням земної поверх ні, величина тиску навіть на однакових висотах різна протягом року і відмінна в різних районах земної кулі. Зміни тиску мають переважно неперіодичний характер. Проте на їх фоні виявляються і періодичні добові та річ ні коливання.
Добовий хід тиску має два максимуми (о 10 і 22 год за місцевим часом) і два мінімуми (о 4 і 16 год).
Річні амплітуди коливань тиску збільшуються в на прямі від низьких до високих широт. Залежно від різних умов в атмосфері створюються, в певні періоди, області з типовим розподілом атмосфер ного тиску. Так, у січні всю Азію, Європу і Північну Америку, тобто материки, що взимку охолоджуються і охолоджують повітря, яке поступово ущільнюється, охоплює пояс високого тиску. Ущільнення повітря над материками зумовлює приток повітря ззовні, зокрема повітря надходить з океанів із верхніх шарів тропосфери; це призводить до збільшення маси повітря над материком, тому тиск підвищується. В південній півкулі, де в цей час літо (в Австралії, Африці і Південній Америці), тиск невисокий.
У липні навпаки: на суші північної півкулі, яка дуже нагрівається, тиск низький, тому що повітря прогрівається, піднімається вгору і розтікається в бік океанів, а на суші південної півку лі— високий. На океанах зміна тиску за порами року менша.
В деяких районах є області майже незмінного тиску протягом року. Так, по обидва боки екватора (до 25° широти) існують екваторіальний пояс зниженого тиску (барометричний мінімум) і субтропічні пояси високого тиску (між 25—35° широти) — субтропічні барометричні максимуми. Області підвищеного й зниженого тиску протягом ро ку мігрують з одного місця на інше, залежно від умов нагрівання земної поверхні в різні пори року.
Атмосферний тиск є основною причиною горизонталь ного руху повітря.
Тема 5.2. Вітер. Вода в атмосфері. Погода. Клімат.
План
а) вологість,
б) хмари,
в) опади.
3. Поняття про погоду і клімат.
1. Внаслідок різниці в атмосферному тиску відбуваєть ся переміщення повітря. Воно завжди переміщується з місць високого тиску до місць низького тиску. Рух по вітря в горизонтальному напрямі називається вітром. Вітер характеризується швидкістю, силою і напрямом. Швидкість вітру вимірюється в м/сек або в балах (шка ла Бофорта — від 0 до 12 балів). Вона залежить від різниці в тиску повітря між двома місцевостями. Чим вона більша, тим швидше рухається повітря. Але на швидкість вітру впливає також і характер підстилаючої поверхні. Підр. 4 кл. с. 146
Водна поверхня і рівний степ створюють найменше тертя для приземного шару повітря, і над ними швид кість вітру прискорюється. Нерівна поверхня, будівлі, ліс збільшують тертя між ними і повітрям, гальмуючи швидкість вітру або навіть зовсім припиняючи горизон тальне переміщення повітря (в лісі на відстані 50 м від узлісся швидкість вітру зменшується на 30—40% від первісної, на відстані 100 м — на 93%, а на відстані 200 м — на 98%). Швидкість вітру вимірюють за допомогою найпростішого приладу – флюгером або на метеостанціях анемометром. Найбільша швидкість вітру спостерігалася в Антарктиді ( понад 100 м/с).
Від швидкості вітру залежить його сила, яка визна чається величиною тиску вітру на предмети, що зустрі чаються на його шляху. Вимірюється вона кг/м2.
Вітри дмуть у різних напрямах. Напрям вітру визна чається положенням тієї точки горизонту, від котрої він дме (південний —з півдня, північно-східний — з північ ного сходу тощо). Для визначення напряму вітру гори зонт поділяють на 16 румбів. Напрям вітру визначають за допомогою флюгера.
Напрям вітру міняється залежно від зміни в розподі лі тиску. Але на напрям вітрів величезний вплив має обертання Землі навколо своєї осі, внаслідок чого вітер завжди відхиляється від свого початкового напряму в північній півкулі вправо, а в південній— вліво.
Залежно від причин утворення вітри поділяються на місцеві, вітри-циклони та антициклони і вітри, зумовле ні атмосферною циркуляцією.
До місцевих вітрів належать бризи, гірсько-долинні, фени, бора і суховії.
Бризи — вітри морських узбереж (і великих озер) або морські вітри, які два рази на добу міняють свій напрям (удень дмуть з моря на сушу, а вночі — з суші на море). Бризи вини кають від неоднакового нагрівання вдень суші порівняно з морем, внаслідок чого більш нагріте й легше повіт ря над сушею піднімається вгору, а його місце займає холодніше морське повітря, що рухається в бік меншого тиску. Вночі над морем повітря тепліше і тому піднімає ться вгору, а на його місце рухається важче повітря з суші.
Гірсько-долинні вітри дмуть удень знизу вгору по долині, бо нижні частини долини більше нагріваються (при стійкій спокійній погоді) і нагріте повітря, розши ряючись, піднімається вгору. Уночі вітер дме в протилежному напрямі, бо холодне повітря з гір стікає по долині вниз.
Фени — поривчасті сухі теплі вітри, які, спускаючись з гір, підвищують температуру повітря. Утворюються фени в результаті значного підвищення тиску на одному боці гірського хребта порівняно з протилежним схилом. Тоді маси повітря, піднімаючись угору по гірських схилах, лишають на них свою вологу і, переваливши через хре бет, ринуть униз, дуже нагріваючись під час опускання. Фен прискорює танення снігу в горах, все сушить і викликає нервове роздратування в людей.
Бора — сильний холод ний гірський вітер, що дме у при морській місцевості з вер шини хребта, розташованого біля самого моря, внаслідок великої різниці барометричного тиску на суші (високий тиск) і на морі (низький тиск). Бо ра виникають переважно взимку (наприклад, на Чорноморському узбе режжі в районі Новоросій ська) і дуже шкодять на селеним пунктам, портам. Вітри, аналогічні бора, у Франції називаються містралі. Швидкість вітру досягає урагану.
Суховіями називають гарячі сухі вітри, що дмуть із сходу у степах Поволжя, Північного Кавказу і України. Вони висушують повітря і грунт, запалюють рослинність, нерідко завдаючи вели кої шкоди посівам. Надійним заходом боротьби з сухо віями є насадження полезахисних лісосмуг упоперек до переважаючого напряму суховіїв.
Внаслідок нерівномірного нагрівання поверхні Землі і відхиляючої сили її обертання, утворюються атмосфер ні вихори величезних розмірів (діаметром від 2 тис. км і більше), які називаються циклонами і антицикло нами.
Циклони — величезний повітряний вихор ( до 2000 км у діаметрі і до 6-8 км висотою) із зниженим атмосферним тиском у центрі і з вітрами від периферії до центру проти годинникової стрілки ( у північній півкулі), чи за годинниковою стрілкою ( у південній півкулі).
Північ
Північно-східний
Південно-західний
Південь
Мал. Циклон
У помірних широтах північної півкулі, під впливом західних вітрів, що переважають у верхніх шарах атмо сфери, циклони один за одним рухаються (до 30—40 км на годину, а інколи й до 80 км), дуже впливаючи на погоду, особливо коли вони стабілізуються на довгий час. Вони здебільшого супроводяться зміною температури (підвищення взимку і зниження вліт ку) і, внаслідок охолодження повіт ряних течій, хмарністю і опадами, снігопадами, заметілями, грозами. Після проходження центру циклону барометричний тиск підвищується, погода стає ясною. Тривалість життя циклонів 5 – 7 днів. Рухаються із швидкістю 30 – 40 км за годину, причому взимку швидше, ніж улітку.
Циклони можуть утворюватись на будь-якій широті помірного поясу, де зустрічаються холодні і теплі повіт ряні маси. Але в північній півкулі вони найчастіше за роджуються в районі Ісландії, де тепла Північно-Атлантична течія стикається з холодною Гренландською. Звід си вони прямують на схід і південний схід, проносяться над Західною Європою і доходять до території нашої країни. Деякі циклони утворюються над Середземним, Чорним і Каспійським морями, звідки рухаються на пів ніч і північний схід.
Внаслідок великої різниці тиску в центрі циклону і на його периферії, в них часто виникають сильні бурі і на віть урагани.
Особливої сили бурі бувають у середині тропічних циклонів, що утворюються в жаркому поясі. Бурі ці ма ють різні назви. На південно-східному узбережжі Азії їх називають тайфунами, в Північній Америці — торна до, в інших країнах — ураганами. Всі вони відзначають ся величезною руйнівною силою. Навіть столітні дере ва вони виривають з корінням і, як сірники, шпурляють їх через дахи будинків. Під ударами вітру кам'яні бу дівлі розсипаються, як карткові будиночки, а дерев'я ні — піднімаються вгору на сотні метрів. Ураган під хоплює людей і тварин і заносить їх за багато кіломет рів від місця, де їх підняло.
Великі маси морської води переносяться на сотні кілометрів разом з медузами, рибою ї крабами, якими засипаються поля, сади, парки, вулиці міст. Торнадо в Канзасі в 1879 р. розніс на тріски дерев'яний будинок сільської школи і підняв у повітря увесь клас. Учителька і багато хто з дітей відбулися незначними ушкодження ми, а 13 учнів загинули.
Найстрашніший ураган, відомий в історії, пронісся 13 листопада 1970 р. над Бенгальською затокою, обрушивши всю свою силу на густонаселену дельту р. Ганг. Швидкість вітру досягала 240 км/год. Ураган підняв океанську хвилю до 10 м заввишки, яка поглинула при бережні острови і широку смугу суші, знищуючи все на своєму шляху.
Антициклони — низхідні атмосферні вихори із замк нутою областю підвищеного тиску в центрі, від якого вітри дмуть до периферії за годинниковою стрілкою у північній півкулі і проти - в південній.
Північно-східний
Південь
Мал. Антициклон
Антициклони пересуваються повільніше, ніж циклони, вони можуть довго держатися на одному місці, за хоплюючи величезні території, на тисячі кілометрів у поперечнику. Особливо стійкий Сибірський антициклон, який утворюється взимку на території Східного Сибіру внаслідок сильного охолодження материка.
Погода в антициклоні буває ясна, суха, на рівнинах вона жарка влітку і холодна взимку.
Циклони й антициклони —головний фактор, від якого залежить зміна погоди в помірних широтах, причому найчастіше зміни погоди викликаються цикло нами як більш динамічними атмосферними проце сами.
До вітрів атмосферної циркуляції належать пасати і мусони.
Пасати – це постійні вітри, що дмуть від поясів високого тиску до екватора. В тропічному поясі північної півкулі переважають північно – східні пасати, а південної – південно – східні.
Вітри, які змінюють вій напрямок за сезонами називають мусонами. Літній мусон – це потік повітря з океану на материк, тому що над океаном холодніше і тиск більший; зимовий - потік повітря з материка на океан, тому що над материком холодніше і тиск вищий. Особливо добре виявлені мусони на східному березі материка Євразія ( Східний Китай, Далекий Схід).
2. Повітряна оболонка Землі вміщує одночасно близько 13 000 км3 водяної пари, яка надходить в атмосферу в основному внаслідок випаровування води з земної по верхні. В атмосфері волога конденсується, переноситься повітряними течіями і знову випадає на земну поверхню. Так здійснюється постійний круговорот води завдяки тому, що вода в атмосфері може перебувати в пароподіб ному (водяна пара), рідкому (краплини води, що утво рюють хмари, туман) і твердому (кристали льоду, сні жинки) станах та легко переходити з одного стану в інший.
Вологість повітря визначається вмістом водяної пари в ньому і характеризується його абсолютною та віднос ною вологістю і дефіцитом вологості.
Абсолютна вологість повітря — кількість водяної па ри, що міститься в даний момент в 1 м3 повітря. Ступінь насиченості повітря вологою характери зується відносною вологістю. Відносна вологість — про центне відношення кількості водяної пари в повітрі до граничної кількості можливої пари (максимальній воло гості) при даній температурі повітря.
Величина відносної вологості може коливатись від 0% (абсолютно сухе повітря) до 100%, коли повітря на сичене до максимальної вологості. Чим більша відносна вологість повітря, тим більша ймовірність випадання опадів, бо насичене повітря навіть при незначному охо лодженні конденсує вологу.
Вологість повітря завжди змінюється із зміною його температури, інтенсивності випаровування і конденсації, перенесення вологи в атмосфері.
Абсолютний вміст водяної пари в повітрі прямо зале жить від температури повітря і випаровування, яке збіль шується з підвищенням температури. Чим вища темпера тура повітря, тим більшу кількість водяної пари воно може вмістити.
Але чим вища температура, тим менше повітря буде насичене водяною парою, а значить, і його відносна во логість буде менша. Отже, між температурою повітря і відносною вологістю існує зворотна залежність. У добо вому ході відносної вологості в теплу пору року мінімум її здебільшого настає о 13 год, коли температура повітря наближається до максимальних значень.
Вологість повітря визначають приладами гігрометром та психрометром.
Як ми вже відзначали, вода надходить в атмосферу внаслідок випаровування її з поверхні Землі. Випарову вання — надходження в атмосферу водяної пари з поверх ні води, снігу, льоду, рослинності, ґрунту, з краплин і кри сталів, які перебувають у повітрі в завислому стані. Отже, випаровування являє собою процес переходу води з рідкого стану в газоподібний у результаті відриву рух ливих молекул від поверхні. Відриваються вони з різною швидкістю. Швидкість руху молекул зростає з підвищен ням температури води, бо в умовах високих температур велика кількість молекул може перебороти притягання сусідніх молекул і відірватись від поверхні рідини. Коли повітря повністю насичене водяною парою, процес випа ровування зрівноважується зворотним процесом.
Інтенсивність випарову вання прямо пропорціональна температурі поверхні, з якої воно відбувається. Інтенсивність випаровування за лежить і від швидкості вітру. Вітер регулярно перено сить насичене водяною парою повітря, приносячи на його місце сухіше повітря, тому навіть слабенький вітер збільшує випаровування.
Не однакове випаровування і з різних випарних повер хонь. Так, при інших однакових умовах випаровування з поверхні води більше (в середньому), ніж із суші. Але й з поверхні води воно може бути більше чи менше, залежно від величини водного дзеркала (з більшої площі більше випаровування), від глибини водойми (чим менша гли бина, тим більше випаровування) (внаслідок більшого прогрівання води), від ступеня заростання водойми рос линністю.
Випаровування з поверхні ґрунту залежить від його фізичних і механічних властивостей, від обробітку ґрунту. Підвищує втрату вологи й ерозійне розчленування поверхні суші. Яри, наприклад, збільшуючи площу випар ної поверхні, різко збільшують випаровування. Ступінь і характер рослинного покриву теж впливають на випа ровування. Луки випаровують утроє більше вологи, ніж поля, позбавлені рослинності. Ліс випаровує (транспі рує) майже стільки ж вологи, як і море, але він різко змен шує швидкість вітру, цим самим зменшуючи суму випа ровування з певної площі.
Перехід речовини, в тому числі й вологи, з газоподіб ного стану в рідкий являє собою процес конденсації. Кон денсація водяної пари в атмосфері можлива найбільше при наявності так званих ядер конденсації — пилу, диму, краплин рідини, кристалів льоду тощо. Так утворюється в теплий період року роса. Охолоджуючись від поверхні землі, вологе повітря втрачає можливість утримувати в собі водяну пару. Вона починає конденсуватися, на траві й листі дерев утворюються крапельки роси. Особливо великі роси спостерігаються в серпні, коли настають прохолодні ночі.
При температурі поверхні землі нижче 0° утворюється іній. У морозну тиху погоду спостерігається цікаве явище, коли дерева, проводи та інші предмети вкриваються пухким нальотом кристаликів льоду. Це явище називають памороззю. Вона утворюється в холодний час при надходженні більш теплого
повітря. Водяна пара охолоджуючись, переходить у твердий стан, утворюються мільярди дрібнесеньких кристаликів льоду, які й осідають на різних предметах.
Ожеледь – прозорий шар льоду на поверхні землі або на предметах, що утворився після замерзання крапель дощу, мряки.
Ожеледиця - шар льоду на земній поверхні, що утворився після відлиги або дощу.
У приземних шарах атмосфери при конденсації водяної пари утворюється безліч дрібнесеньких краплинок води, які настіль ки знижують видимість, що навіть яскраві предмети стають не видимими. Таке явище називають туманом. Тумани частіше утворюються над низинами, болотами, у місцях з багатою рос линністю, над річками. Часто бувають тумани і у великих містах. Дрібнесенькі краплинки води утворюються на крупинках пилу і на твердих часточках, що вилітають з труб фабрик і заводів. Нерідко ці часточки являють собою отруйні хімічні сполуки; вони руйнівно впливають на дихальну систему людини і отруюють її. Такі отруйні тумани називають смогом (смоги часто бувають у Лондоні).
Коли температура падає нижче 0оС, водяна пара може зразу переходити в твердий стан – сублімації.
Скупчення на певній висоті в повітрі дуже дрібних сконденсованих водяних краплинок або кристаликів ут ворюють хмари.
Хмарами називають скупчення завислих в атмосфері продуктів конденсації водяної пари: краплин води при температурі вище 0° і кристалів льоду.
Краплини хмар можуть зберігатися в рідкому стані і при температурах нижче 0°, але найчастіше при низьких температурах утворюються кристалики льоду або сні жинки. Звичайно, при температурах від —7 до —18° хмари складаються з крижаних кристалів і водяних кра пель одночасно.
Хмари безперервно рухаються у вертикальному і го ризонтальному напрямах. Рухаючись, хмари попадають на різних висотах у різні умови вологості й температури, що викликає зміну їх форми.
Щодо висоти і форми хмари бувають такі:
Ступінь покриття неба хмарами називається хмар ністю. За хмарністю неба спостерігають на око, визнача ючи частину небозводу, вкритого хмарами вище 15° над горизонтом. Ступінь хмарності визначають за десяти бальною системою, за якою одному балу дорівнює 1/10 частина неба, вкрита хмарами. Чисте небо — 0, 1/10 частина неба вкрита хмарами — 1 бал, 2/10—2, все небо вкрите хмарами — 10 балів. Щоб полегшити визначення частини неба, вкритої хмарами, користуються простим приладом — нефоскопом. Спостереження за хмарністю неба провадяться в 3 і 4-х класах.
Хмарність неба залежить від температури повітря, яка зумовлює відносну вологість, від руху повітряних мас і розподілу суші і моря. Ці фактори впливають на добовий і річний хід хмарності в різних районах.
Хмари відіграють велику роль у житті природи: вони регулюють температуру нижніх шарів повітря, затриму ючи частково теплове випромінювання земної поверхні в світовий простір і відбиваючи та розсіюючи сонячну ра діацію; вони переносять вологу, з ними пов'язані опади.
Краплинки води в хмарах, досягаючи розмірів від 0,005 до 0,1 мм, не можуть триматись у повітрі і падають на поверхню Землі у вигляді атмосферних опадів.
Атмосферними опадами називається вода в рідкому або твердому стані, яка випадає з хмар дощем, мрякою, крупою, снігом, градом і т. д.
Атмосферні опади з хмар випадають не завжди. Го ловною умовою утворення опадів є одночасна наявність у повітрі твердої, рідкої і газоподібної води, що буває в мішаних хмарах. Мішана хмара утворюється тоді, ко ли вона, рухаючись у вертикальному напрямі, досягне своєю вершиною висоти, де плавають водяні кристалики. При від’ємних температурах водяні краплини випаровують вологу, а льодяні кристалики конденсують її, збільшуючи свої розміри. Збільшуючись, вони падають униз, приєднуючи до себе інші краплини води, які приморожуються до кристаликів.
За характером випадання опади поділяються на об ложні (тривалий невеликий дощ або снігопад), зливні (короткочасний сильний дощ інтенсивністю, що переви щує 0,5 мм за хвилину, або лапатий сніг) і мрячні (малоінтенсивні опади, що складаються з найдрібніших кра пель води 0,1 мм або дрібнесеньких льодяних голочок). Обложні опади випадають з високошаруватих і шарува то-дощових хмар; зливні — з купчасто-дощових, а мряч ні— з шаруватих і шарувато-купчастих хмар.
Характер опадів відмічають учні 3—4-х класів у ка лендарях природи. Вимірювати кількість опадів на гео графічному майданчику привчаються учні 3-го класу і продовжують цю роботу в старших класах.
Кількість опадів вимірюється товщиною шару води в міліметрах, який міг би утворитись, якби вони випали на горизонтальну поверхню, при відсутності випарову вання і просочування в грунт.
Для вимірювання кількості опадів користуються до щоміром або опадоміром, який відрізняється від першо го планковим захистом (мал.).
Кількість води, яка попала в дощомір (тверді опади треба розтопити), вимірюється циліндричною посудиною, з площею дна в 10 раз меншою від площі дна дощоміра.
Отже, коли шар води, злитої з дощоміра, на дні ци ліндра дорівнює 20 мм, то це значить, що на поверхню землі випав шар води 2 мм заввишки.
Всі зняті показання кількості опадів підсумовують
Мал. Опадомір.
Кількість опадів задер жить від:
Найбільше опадів в екваторіальних широтах (понад 1000—2000 мм на рік). Тут знаходяться найвологіші місця земної кулі (Черрапунджі в Індії — близько 12 000 мм; найбільша річна сума опадів становила тут майже 23 000 мм, а найменша — понад 7000 мм). На північ і південь від екваторіальних широт кількість опадів змен шується, досягаючи на широті 25—30° 500 мм. У внут рішніх частинах континентів і на західних узбережжях дощі подекуди не випадають протягом кількох років. У помірних широтах кількість опадів знову зростає, до ходячи в середньому до 800 мм на рік (у внутрішніх ча стинах континенту 500—250 мм, а на берегах океану до 1000мм). У високих широтах при низькій температурі і малому вмісті вологи в повітрі річна кількість опадів незначна.
В поясі між 15 і 25° широти рік поділяється на два сезони: дощовий (до 4 місяців) і сухий (до 8 мі сяців).
Нижній шар атмосфери, доторкую чись до різноманітної поверхні, набуває від неї певних власти востей. Над розігрітою поверхнею формуються теплі маси, над охолодженою — холодні. Крім того, в нижній шар постійно над ходить та чи інша кількість водяної пари. Чим довше повітряна маса перебуває над поверхнею, з якої випаровується волога, тим вона вологіша.
Повітряна маса - це величезний об'єм повітря, який рухається з певними фізичними властивостями: температурою, щільністю, вологістю й прозорістю. Залежно від того, де маси повітря формуються, їх поділяють на арктичні, помірні, тропічні та екваторіальні.
Над льодовитими просторами Арктики формується арктична маса – холодна, суха, має велику прозорість і щільність.
У помірні широти надходить арктичні і тропічні маси повітря. З них формуються помірні повітряні маси. Якщо ці маси формуються над океанами – їх називають морськими повітряними масами.
У субтропічних і тропічних широтах виникають тропічні повітряні маси. В екваторіальному поясі формуються екваторіальні маси.
Межі розподілу повітряних мас, які утворилися над природними поясами, називають атмосферними фронтами.
Основною фізичною властивістю повітряних мас є температура. Якщо наступає тепла маса повітря на холодну, то утворюється теплий фронт. Холодна маса щільніша і тому вона утримується над поверхнею землі і повільно відступає під натиском теплої маси. Тут утворюються шарувато – дощові хмари, з яких випадають обложні дощі, повільно знижується тиск, плавно піднімається температура, вітри частіше південно – західні й південні.
На межі холодної маси, яка наступає на теплу, утворюється холодний фронт. Холодне повітря спрямовується на тепле у вигляді валу. Теплі маси повітря викидаються високо вгору. Процес конденсації водяної пари відбувається бурхливо, утворюються купчасто-дощові хмари, з яких у вигляді злив випадають опади. При проходженні фронту тиск різко підвищується, дме вітер північних напрямків, температура знижується. Вдень влітку утворюються купчасті хмари, взимку настають морози.
3. Під погодою розуміють сукупність процесів, що відбуваються в нижньому шарі атмосфери в тому чи іншому пункті в певний момент. Погода – це складний комплекс явищ: температури, вітру, вологості, хмарності, опадів, а також звукових та електричних явищ в атмосфері. Усі вони перебувають у зв’язку і взаємодії. Зміна одного явища, наприклад температури, призводить до зміни тиску, вологості, хмарності і опадів. Крім того, погода формується внаслідок складної взаємодії сонячної радіації, яка надходить на поверхню Землі, і циркуляції повітря над поверхнею. Це залежить не тільки від широти місця, а й від різноманітності поверхні. Наприклад, південні схили гір і височин нагріваються більше, ніж північні; водойми – повільніше , ніж суша; поля більше ніж ліси і болота.
Погода міняється періодично ( залежно від зміни дня і ночі та пір року) і неперіодично ( у зв’язку з проходженням циклонів та антициклонів та повітряних мас). Найбільшою сталістю визначається погода в екваторіальній зоні, де протягом року вона майже не змінюється, а протягом доби міняється регулярно. Мінлива погода в середніх і високих широтах, де вона залежить від циклонів та антициклонів, які безперервно змінюють один одного.
Регулярно спостереження за погодою ведуть метеорологічні станції, створені в багатьох місцях по всій земній кулі. Ці дані передаються до Гідрометеоцентру, де їх наносять на синоптичні карти країни і світу.
На картах виділяють області зниженого тиску – циклони, області підвищеного тиску – антициклони, проходять фронти, області випадання опадів. Аналіз погодних умов дає синоптикам підставу завбачати погоду на найближчий час.
Для уточнення завбачення погоди широко використовують фотографії хмарності із супутників.
Клімат – багаторічний режим погоди в певному місці чи області. Зумовлений географічними умовами.
Клімат кожної місцевості залежить від багатьох фізикогеографічних умов. Він визначається :
На Землі виділяють основні типи кліматів: екваторіальний, субекваторіальний, тропічний, субтропічний, помірний, субарктичний (субантарктичний), арктичний (антарктичний).
Пояс екваторіального клімату відзначається сталою високою температурою протягом року (середньомісячні температури протягом року коливаються в межах 24— 28°) і незначними добовими амплітудами. Опадів випадає понад 2000 мм на рік, причому вони випадають майже рівномірно протягом цілого року у вигляді після-полуденних злив, що супроводяться грозами. Західні береги материків у цьому поясі більш зволожені, ніж східні.
Пояси субекваторіального клімату розміщуються по обидва боки від екваторіального поясу. Клімат субекваторіальних поясів називають ще клі матом тропічних мусонів, що свідчить про переважання тут мусонної циркуляції. Влітку тут вологе і жарке екваторіальне повітря, а взимку — сухе і дуже жарке континентальне повітря. Тому в цьому поясі чергуються вологий літній і сухий зимовий періоди з помітними ко ливаннями температури між зазначеними періодами. Кількість опадів у цілому велика (1000-1500 мм). Най чіткіше риси субекваторіального клімату виражені в Африці.
Пояси тропічного клімату розміщені по обидва боки субекваторіальних поясів між 20 і 30° північної й південної широти. В більшій частині тропічних поясів клімат дуже сухий, з жарким літом (24-27°) і порівняно теплою зимою, з великими добовими амплітудами температури (до 40°). Опади тут бувають дуже рідко (менше 150 мм на рік). Та вони мають зливний характер. Погода переважно ясна. В цьому поясі знаходяться найбільші пустині світу, тому інколи клімат його називають пустинним. Тут виділяють ся області континентального тропічного клімату на схід них і області сухого тропічного клімату на західних узбережжях материків.
Пояси субтропічного клімату розміщені в середньому між 35 і 40° пн. ш. і 30-35° пд. ш. Клімат поясів відзна чається сезонною зміною повітряних мас: улітку тут мор ське тропічне повітря, взимку — морське повітря помір них широт. У субтропічному поясі виділяються такі клі мати:
а) середземноморський, з середньою річною темпера турою 16° і температурою найхолоднішого місяця вище 5°, сухим, жарким літом, а зимою — дощовою, м'якою;
б) помірно теплий і рівномірно вологий;
в) континентальний субтропічний, з середньою річною температурою 17-20°, але з значними її коливання ми протягом року; зима тут відносно холодна й волога, а літо — дуже жарке й сухе.
Пояси помірного клімату лежать між річною ізотер мою + 20° і ізотермою найтеплішого місяця +10°. Клі мат поясів характеризується різко виявленою зміною пір року з значними коливанням температури на матери ках (до 60—70°) і порівняно малими амплітудами (до 15°) біля океанів. Опадів випадає різна кількість залеж но від положення території щодо океанів. Залежно від переважного впливу повітряних мас певної якості в по ясі виділяються такі типи кліматів:
Пояси субарктичного клімату займають зону тундри в північній півкулі (між ізотермами най теплішого місяця 10° і 0°). Середня річна амплітуда тем ператури повітря над материком становить тут понад 60° (Якутія), над океаном -20°. Тут спостерігаються найнижчі температури (до -70°). Літо коротке, холод не, зима довга й дуже холодна. Опадів мало, але вони випадають протягом цілого року. Внаслідок малого ви паровування клімат вологий.
Пояс арктичного (антарктичного) клімату з середні ми температурами, нижчими від 0° протягом року. Характерною особливістю є наявність довгих полярних ночей і полярних днів. Їх тривалість збільшується до 6 місяців на полюсах. Літо холодне і коротке. Сніг і лід не встигають розтанути, тому тут зберігаються багаторічні льоди. Вони вкривають товстим шаром Гренландію і Антарктиду. Багаторічні льоди плавають в Північному Льодовитому океані. На окраїнах Антарктиди спостерігаються вітри із швидкістю понад 100 м/с.
Клімат відіграє надзвичайно велику роль у житті планети. Він зумовлю режим рік, озер, боліт, впливає на життя морів і формування рельєфу.
Під впливом клімату створюються гірські породи, формуються ґрунти і рослинність. Клімат впливає також на тваринний світ. Має величезне значення в житті лю дини, особливо в її господарській діяльності.
Але й людське суспільство впливає на кліматичні умови. Як відомо, клімат тісно взаємодіє з підстилаю чою поверхнею. Вирубування або насадження лісів, бу дівництво водосховищ, ставків, каналів, осушування бо літ змінюють радіаційний баланс підстилаючої поверхні, умови зволоження, міняють силу і напрями вітру. Знач ний вплив на хід метеорологічних процесів, а через них і на клімат мають міста, особливо великі промислові центри. Атмосфера над містами має підвищений вміст вуглекислого газу і диму, що сприяє утворенню хмар і випаданню опадів.
Ще більший вплив має людина на мікроклімат, при чому вплив цей, як і щодо макроклімату, може бути і по зитивний, і негативний.
У майбутньому організованому суспільстві людина, міняючи напрям морських і повітряних течій, викликаю чи штучні опади, зможе до певної міри керувати кліма том Землі.
Тема: Зальний огляд природи України.
Тема 1. Географічне положення і рельєф України.
План.
1. Україна займає вигідне для життя населення та господарської ді яльності фізико-географічне положення і характеризується великим і різноманітним природним потенціалом. Її територія знаходиться в зонах мішаних лісів, лісостепу і степу в західній частині Східно-Європейської рівнини.
Розташована Україна в Центральній та Південно-Східній Євро пі. Межує на заході з Польщею, Угорщиною, Румунією і Словакією. Південь омивається водами Чорного і Азовського морів. На південному-заході Україна межує з Молдовою, на півночі з Білоруссю. На південному-сході, сході та північному-сході — з Росією. На південному-сході Українських Карпат знаходиться умовний центр Єв ропи.
Територія України займає площу 603,7 тис. кв. км. Кількість населення станом на 1.01.1993 р. — 52,2 млн. чоловік, з яких 68% — міського населення. Знаходиться Україна між 44° і 52° північної широти та між 22° і 40° східної довготи. Витягнута зі сходу на захід на
1270 км (крайня східна точка с. Мілове Луганської області, крайня західна точка - м. Чоп Закарпатської області). Відстань між крайньою північною точкою (с. Муравії, Чернігівської області) і крайньою південною точкою (мис Сарич, Крим) — 900 км.
Територія України поділена на 24 області та включає в себе Ав тономну Республіку Крим. В Україні нарахо вується 441 місто, 915 селищ міського типу та 28 858 сільських насе лених пунктів.
2. Значна частина території України знаходиться в межах Східно європейської рівнини. Рельєф її в основному рівнинний. Гори підно сяться лише на заході та на крайньому півдні і займають близько 5% території.
Середня висота рівнинної частини України становить 175 м над рівнем моря, висоти тут рідко сягають вище 300-400 м, а на узбе режжях морів вони знижуються до кількох десятків метрів.
За характером рельєфу рівнинні простори країни неоднорідні: є як височини, так і низовини. На височини припадає близько 25% те риторії, і знаходяться вони в основному на Правобережжі Дніпра, де розташовані: Волинська, Подільська, Хотинська і Придніпровська височини, а також на сході Лівобережжя: Донецька, Приазовська та відроги Середньоруської височини.
Волинська височина знаходиться на заході України (Волинська і Рівненська області). Довжина її із заходу на схід — понад 200 км. На півдні Волинська височина поступово переходить в Мале Полісся, а на півночі має чітку межу з Поліською низовиною. Волинська висо чина — слабохвиляста рівнина з висотою 220-250 м.
Подільська височина простягається у південно-західній частині України смугою довжиною 580 км і шириною до 180 км у межах Те рнопільської, Львівської, Івано-Франківської, Вінницької областей. На північному-заході вона обривається крутим уступом до Малого Полісся.
Висоти змінюються від 350-400 м до 180-200 м над рівнем моря. Максимальна висота — г. Камула (471 м). Вона знаходиться у Львівській області. В гіпсових відкладах придніпровської частини височини є карстові печери, серед яких найдовші в світі: Оптимісти чна (довжиною 187 км), Озерна (111 км).
Придніпровська височина знаходиться в межиріччі Дніпра і Пів денного Бугу (Житомирська, Вінницька, Київська, Черкаська, Кіро воградська і Дніпропетровська області). Це погорбоване підняття, що поступово знижується на південно-східних і східних напрямках. Середні висоти 220- 240 м, максимальна — 322 м на північному за ході. Характерним для Придніпровської височини є чергування ме жиріч з досить глибоко врізаними (до 90 м) долинами річок, балками.
Донецька височина простягається на 350 км на південному сході України в межах Донецької, Луганської, частково Харківської обла стей. Найвищою вершиною є г. Могила-Мечетна (367 м) у Лугансь кій області. Височина розчленована глибокими річковими долина ми, які врізаються у поверхню на 200 м. В місцях поширення покла дів вапняків, гіпсу, кам'яної солі розвинуті карстові форми рельєфу (печери, колодязі).
Приазовська височина розташована на південному сході у Доне цькій і Запорізькій областях. Переважають висоти 200 м, найвища точка — г. Могила-Бельмак (324 м) у Запорізькій області. Височина має слабохвилясту поверхню, на якій виділяються могили-кургани, насипані за давніх часів людиною.
Середньоруська височина, точніше її відроги, займають північно-східну частину України в межах Сумської і Харківської областей. Середня висота 190-200 м, найбільша — 236 м у Харківській області. Для рельєфу характерним є наявність горбів, ярів, балок, глибоких річкових долин.
Хотинська височина знаходиться у південно-західній частині країни, в межах Чернівецької області. Тут розташована найвища то чка рівнинної території України — г. Берда (515 м).
Більшу половину території України займають низовини.
Поліська низовина займає північ України в межах Волинської, Рів ненської, Житомирської, Київської, Чернігівської і Сумської областей. Переважають висоти 150-160 м (найбільша — 316 м в межах Словичансько-Овруцького кряжа).
Придніпровська низовина займає значні простори лівобережної України. Переважають висоти 100-150 м. На півночі поверхня низо вини досить розчленована, з широкими долинами річок, болотами.
Причорноморська низовина простягається на півдні країни (Одеська, Миколаївська, Херсонська, Запорізька, Донецька області та Республіка Крим). На півдні низовина обривається невисоким ви ступом до Чорного і Азовського морів. Висота над рівнем моря змі нюється від 150-170 м на півночі, до 2-10 м на півдні. Рельєф низо вини слабохвилястйй, а в центральній частині — плоский.
В Україні є дві гірські системи, які істотно відрізняються природ ними умовами, флорою і фауною: Українські Карпати та Кримські гори.
Українські Карпати — значна частина Східних Карпат. Знаходя ться вони на заході України в межах Закарпатської, Львівської, Іва но-Франківської та Чернівецької областей.
Простягаються Українські Карпати з північного заходу на пів денний схід смугою довжиною понад 270 км та шириною 100-110 км у вигляді пасем (Бескиди, Горгани, Покутсько-Буковинсьй гори, Вододільно-Верховинський, Вулканічний та Полонинсько-Чорно-горський хребти, Рахівський масив, Чивчинські гори). Карпати на лежать до молодих гірських систем, що виникли на початку антро погенного періоду (близько 1 млрд. років тому) в альпійську епоху гороутворення. Гори ростуть, про що свідчать землетруси.
Українські Карпати середньовисокі гори, які мають плавні кон тури хребтів, округлі вершини. Середня висота 1000 м, максимальна — 2061 м (г. Говерла). Крім г. Говерли, до найвищих вершин нале жать г. Бребенєска (2037 м), Петрос (2022 м), Ребра (2001 м) та інші. Всі найвищі точки Карпат знаходяться в межах Полонинсько-Чор-ногорського хребта.
На сході Українських Карпат простягається Передкарпаття, а на заході — Закарпатська низовина.
Кримські гори займають крайню південну частину України. Про стягаються вони на 180 км вздовж південного узбережжя Кримсько го півострова смугою шириною до 50 км. У рельєфі Кримських гір чітко виділяються три паралельних пасма: Головне (найвище), Вну трішнє і Зовнішнє. Кримські гори — це низькі гори, середня висота їх 440 м. Найвищими вершинами є Роман-Кош (1545 м), Чатир-Даг (1527 м), Ай-Петрі (1234 м). В Кримських горах є багато карстових печер, глибоких колодязів.
Тема 2. Ресурси України.
План.
1. Україна багата на різноманітні корисні копалини, причому за паси деяких досить великі. Вигідним є вдале територіальне поєднан ня різних корисних копалин (наприклад, кам'яного вугілля і залізної руди, що сприяло розвитку металургійної промисловості в Дніпро петровській та Запорізькій областях). Всього в Україні розвідано понад 80 різних корисних копалин, які добувають більше, ніж у 4000 родовищ.
Завдяки широкому використанню корисних копалин, в промисловому комплексі України є такі важливі галузі, як енергетична, паливна, металургійна, хіміч на, та будівельних матеріалів.
Всі корисні копалини можна поділити на такі основні групи: го рючі, рудні і нерудні.
Горючі корисні копалини (кам'яне вугілля, нафта і газ) є паливно-енергетичною базою країни, а також сировиною для нафтоперероб ної та хімічної промисловості.
Україна багата на кам'яне вугілля, поклади якого зосереджені у двох басейнах. Найбільшим є Донецький басейн, який знаходиться на південному сході країни. Тут зосереджено близько 50 млрд. т ву гілля, що становить понад 90% всіх запасів. Половина вугілля, що добувається, високої якості (антрацит і коксівне вугілля).
Залягає вугілля в Донбасі на глибині від 500 до 1200 м пластами потужністю від 0,5 до 2 м, тому добувають його шахтним способом.
Перше родовище в Донбасі було відкрите в 1721 році, а в 1796 році було збудовано першу шахту в м. Лисичанську (Луганської об ласті). Довгий час вугілля добували в шахтах вручну в дуже тяжких і небезпечних умовах. На початку 20 ст. почалася поступова механі зація праці по добуванню вугілля. Повністю механізовано процеси виймання вугілля в очисних вибоях, відкатку вугілля з вибоїв, доставку на поверхню і навантаження в залізничні вагони. Найбільше шахти Донецького ба сейну знаходиться в Донецькій (Донецьк, Макіївка, Єнакієве) та у Луганській (Стаханов, Краснодон, Антрацит) областях.
Другим за величиною є Львівсько-Волинський басейн, розташо ваний у західній частині України. Запаси вугілля становлять близько 1 млрд. т, яке залягає пластами потужністю до 2 м на глибині від 300 до 1200 м. Вугілля нижчої якості, ніж у Донбасі, тому має меншу цінність. Розробку вугілля у Львівсько-Волинському басейні розпо чали у 1954 р.
Утворилось кам'яне вугілля понад 300 млн. років тому, внаслідок накопичення без доступу повітря решток дерев'янистих рослин, які після відмирання потрапляли в надра Землі. Можна сказати, що тепло, яке ми отримуємо, спалюючи вугілля, це тепло Сонця, яке понад 300 млн. років тому поглинули і законсервували рослини.
Вугілля, що добувається в Україні, використовується як паливо, для виробництва коксу, а також як сировина для хімічної промисло вості. З речовин, отриманих із вугілля, виробляють пластмаси, барв ники, синтетичні волокна.
Нафту і природній газ в Україні добувають у трьох регіонах: Дніпровсько-Донецькому, Передкарпатському, та Причорноморсько-Кримському. Найбільшим є Дніпровсько-Донецький — розташо ваний на лівобережжі Дніпра, тут добувають 80% нафти і газу в Ук раїні. Нафта залягає на глибині 4500 м, газ — понад 5000 м. В Дніп ровсько-Донецькому регіоні нафту і газ добувають більше як у 100 родовищах, найбільшими з яких є Леляківське, Прилуцьке (Черні гівська область), Шебелинське (Полтавська область). Вперше нафту в цьому регіоні виявлено в 1939 р., а з 1952 року проводиться проми словий видобуток нафти і газу.
На південному заході України в Передкарпатті розташована Передкарпатська нафтогазоносна область. Нафта і газ залягають тут на глибині від 100 м до 4800 м. Розвідано близько 60 родовищ, найбільшими з яких є Бориславське, Долинське, Битківське у Львів ській і Івано-Франківській областях. У Передкарпатті нафту добу вають з кінця XIX ст., газ — з початку XX ст., тому запаси цих кори сних копалин вже виснажені.
На півдні України знаходиться Причорноморсько-Кримська на фтогазоносна область, в межах якої знаходиться понад 20 родовищ.
Природний газ найчастіше є супутником нафти і заповнює по рожнини в надрах Землі поряд з нафтою. Оскільки нафта і газ заля гають в надрах Землі на досить великих глибинах, то добувають їх із свердловин, по яких нафту викачують на поверхню, очищають і пе рекачують у нафтосховища. З нафти на нафтопереробних заводах добувають бензин, гас, мазут, мастила. Газ використовують як па ливо. При спалюванні газу виділяється більше тепла, ніж при спа люванні вугілля і не викидається в повітря стільки шкідливих речо вин. Нафта і газ є сировиною для хімічної промисловості, з них ви робляють різноманітні синтетичні речовини: пластмаси, барвники, волокна, каучук. Всього з нафти і газу виробляють більше 5000 хімі чних продуктів.
Тієї кількості нафти і газу, яку видобувають в Україні, не виста чає для забезпечення її потреб, тому значну частішу цих копалин експортують.
Утворилися нафта і газ, на думку більшості вчених, в надрах Зе млі в результаті перетворення відмерлих рослин і тварин, які жили в морі.
Торф на території України добувають в північних та північно-західних областях Полісся і Лісостепу ще з XVII ст., коли його добу вали вручну. Зараз найбільші промислові родовища розробляються в Черкаській області (Ірдинське), Київській (Бучанське), Чернігівсь кій (Замглайське), Волинській (Поліське), Житомирській (Озерянське).
Використовують торф як правило, у вигляді брикетів, проте при спалюванні торфу виділяється в 3-5 раз менше тепла, ніж при спа лювані вугілля або газу. Крім того, торф використовують як добри во, теплоізоляційний матеріал та сировину для хімічної промисловості.
Утворюється торф в болотах з решток болотних рослин (мохів, осоки, очерету та ін.), які накопичуються і перетворюються без до ступу повітря.
Рудні корисні копалини (залізні і марганцеві руди) є основою чорної металургії. Завдяки великим запасам руди, країна повністю задовольняє свої потреби, а також експортує за кордон. Найбільшими родовищами, де добувають залізну руду є Криворізьке, Кременчуцьке, Білозерське і Керченське.
Найбільшим родовищем залізної руди в Україні є Криворізький залізорудний басейн у Дніпропетровській області (запаси руди ста новлять 18 млрд. т). Руда тут залягає приблизно в 300 місцях у ви гляді великих скупчень на глибині до 2500 м, а іноді виходить на по верхню. Вміст заліза в руді досить великий (50-60%). Промислове добування залізної руди розпочато ще в XIX ст.
Продовженням Криворізького на півночі є Кременчуцьке родо вище (Полтавська область), в якому руду добувають з 1970 року.
В Запорізькій області на Лівобережжі Дніпра розташоване Біло зерське родовище, в якому добувають руду з великим вмістом заліза (60-65%).
На Керченському півострові у Республіці Крим знаходиться Кер ченське залізорудне родовище, в якому руда залягає неглибоко (5-15 м) і містить 40% заліза.
Марганцеві руди в Україні добувають в Нікопольському (Дніпро петровська область) та Великотокмацькому (Запорізька область) родовищах. Це одні з найбільших у світі родовищ марганцевих руд. Руда залягає на глибині 15-140 м пластами потужністю 1,5-5 м і міс тить до 30% марганцю.
В доменних печах із залізної руди і коксу виплавляють чавун — сплав заліза з вуглецем. Чавун використовують в народному госпо дарстві, з нього виливають різні речі. Проте, чавун крихкий, не кує ться, тому значну частину чавуну піддають дальшій переробці. В мартенівських печах чавун переплавляють, додають різні речовини і отримують сталь. Сталь містить менше вуглецю, ніж чавун, і завдяки різним добавкам є міцною, легко прокатується в листи, дріт, з неї виробляють труби. Зі стального листа виробляють машини, інстру менти, предмети побуту та інше.
З нерудних корисних копалин в Україні найважливішими є міне ральні солі, вапняки, глини, пісок, гіпс, облицювальне каміння.
З мінеральних солей найбільш поширеними в Україні є:
- калійна сіль — сировина для виробництва мінеральних доб рив, її добувають у Львівській та Івано-Франківській областях;
- кам'яна (кухонна) сіль — сировина для харчової та хімічної промисловостей. Добувають її в Донбасі, Закарпатті та солоних озе рах Криму.
Вапняки добувають в Хмельницькій, Тернопільській, Івано-Франківській областях, в Криму. Використовують вапняки для ви робництва соди, цементу, як будівельний матеріал.
Україна багата на запаси глини. Зокрема, вогнетривку глину до бувають в Донецькій, Запорізькій, Дніпропетровській областях. Глину для керамічних та фарфорових виробів і цегли добувають у Черкаській, Закарпатській, Хмельницькій і Тернопільській областях.
Пісок — важливий будівельний матеріал та сировина для вироб ництва скла. Його добувають у Харківській, Донецькій, Чернігівсь кій, Львівській, Тернопільській та ін. областях.
Поклади гіпсу, який використовується в будівництві, зосереджені в Донецькій та Тернопільській областях.
Україна багата на поклади кам'яних будівельних і облицюваль них матеріалів. Граніт добувають в Житомирській, Вінницькій і Кі ровоградській областях, мармур — у Закарпатті, пісковик — у Тер нопільській області.
Корисні копалини відносяться до так званих вичерпних природ них ресурсів, тобто до тих, які з часом можуть бути повністю вико ристані людиною, адже запаси їх практично не поповнюються, оскільки швидкість утворення корисних копалин вимірюється міль йонами років.
Важко уявити життя людини без паливно-енергетичних та міне рально-сировинних природних ресурсів, тому слід раціонально і економно їх використовувати, бережно ставитись до виробів, виго товлених з них.
2. Вода — один з найпоширеніших мінералів на Землі. Вона займає 71% земної поверхні, у вільному чи зв'язаному стані оточує нас скрізь.
Водні ресурси України складаються з морів, великих і малих рі чок, озер і ставків, підземних вод і боліт.
На півдні Україну омивають Чорне і Азовське моря, які нале жать до басейну Атлантичного океану.
Чорне море має площу 423 тисячі км2, займає глибоку тектонічну западину (середня глибина 1271 м, найбільша — 2245 м), довжи на — 1160 км, ширина 611 км. Довжина берегової лінії в Україні —
1540 км. Береги подекуди лиманні, розчленовані численними зато ками (Каркінітська, Ягорлицька, Тендрівська, Джарилгадська, Каламітська, Феодосійська та ін.) і лиманами, що утворюються у гир лах річок (Дністровський, Куяльницький, Дніпровський та ін.). Чорне море з'єднане із Середземним через протоки Босфор і Дарданелли. Через Керченську протоку з'єднується з Азовським морем.
Чорне море — одна з найсвоєрідніших і найцікавіших водойм земної кулі. На відміну від більшості морів, його водна товща скла дається з двох дуже різних шарів: тонкого поверхневого шару, насе леного рослинами та тваринами, і потужного глибинного шару, позбавленого життя. Солоність води з глибиною повільно збільшується, а починаючи з 150 м з'являються сліди сірководню, тоді як вміст кисню різко зменшується й зовсім зникає із зростанням глибин. 87% маси води Чорного моря не дають користі людині, бо вони мертві. Встановлено, що Босфор — цей швидкий і потужний потік, скидає надлишок води з Чорного моря, а його глибинна течія несе в улого вину Чорного моря середземноморську воду, солонішу, тому щіль нішу й важчу.
Отже, глибини Чорного моря постійно поповнюються більш со лоною водою, тоді як поверхневий шар живиться прісними водами річок, що впадають у нього, і атмосферними опадами.
Центральна улоговина моря — плоска і рівнинна, яка лежить на глибині понад 2000 м. Схили її стрімкі, майже обривисті.
У глибинних шарах Чорного моря поширені тільки сірководневі бактерії, яким не потрібний вільний кисень. Утворення сірководню і є результатом життєдіяльності цих організмів та хімічних процесів у безкисневому середовищі.
Верхній шар води Чорного моря багатий рибою. ЇЇ тут близько 180 видів. Більше половини з них переселилися сюди з Середземного моря (хамса, шпроти, кефаль, ставрида, скумбрія, тунець, камбала, скат, акула, тощо). Щодо промислового значення, то перше місце займає хамса.
У Чорному морі водяться й осетрові риби — осетер, севрюга, бі луга. Найбільша з осетрових — білуга трапляється масою понад тонну.
На мілководді, на піщаних ґрунтах, живуть барабула і камбала. Багато в Чорному морі й непромислових риб. Серед заростей морсь кої трави зустрічаються морський коник, риба-голка.
Із молюсків в Чорному морі поширені мідії, устриці, рапани.
У поверхневих водах багато медуз (аурелія, коренерот, ціанея). В останні роки спостерігається різке зростання їх чисельності. Корене рот і аурелія мають залози з отруйною речовиною і можуть спричи нити опіки на тілі людини.
На берегах моря селиться багато птахів (мартин, баклан, пелі кан). Багато видів гусеподібних, голінастих, куликів, чайок зимують на берегах Чорного моря.
Азовське море має площу близько 38 тис. кв. км (разом із Сива шем - 40,2 тис. кв. км). Це мілководна водойма з плоским дном (середня глибина його становить 8-10 м, максимальна — 14 м). Рі вень моря під впливом сильних вітрів і припливу річкової води за знає значних коливань. Вітри іноді відганяють воду від берега, ого люючи дно моря.
Для узбережжя Азовського моря характерні довгі вузькі піщані коси. Вони утворилися із намитого морем піску та черепашок.
На північному заході Азовського моря знаходиться мілководна затока Сиваш, що утворилася внаслідок опускання північної части ни Кримського півострова. Середня глибина затоки близько одного метра. Вода її дуже мінералізована. Концентрація солі досягає 60 г на літр води. Тут добувають харчову, калійну та інші солі.
Клімат Азовського моря має риси континентальності. Взимку пе реважає континентальне полярне повітря, і море в окремі роки заме рзає на 4-5 місяців. Опадів за рік випадає 300-500 мм. Температура води влітку +22° +25°С.
Солоність води в Азовському морі порівняно невелика — біля 12г/л. Протягом року солоність води в морі зазнає великих коли вань. Так, навесні вона найменша, коли стік річок найбільший і тане крига, восени і взимку — практично однакова на всій глибині. В останні роки, у зв'язку із використанням значної кількості води річок Дону і Кубані для штучного зрошення, до Азовського моря стало надходити менше прісної води, і збільшився приплив солоної чорно морської, тому його солоність підвищується.
Азовське море унікальне. Це своєрідний рибний розплідник, при родне відгодівельне господарство, одна з найбагатших, найпродук тивніших морських водойм світу.
Основною причиною цього є те, що море невелике, а потужні рі ки Дон і Кубань несуть у нього значну кількість органічних речовин і мінеральних солей, які засвоюються водоростями і бактеріями. А вони, в свою чергу, є кормовою базою для мальків риб. У морі води ться багато видів риб. Найбільше значення мають осетер, севрюга, білуга, судак, лящ, хамса, оселедець, тарань, камбала, короп, кефаль та інші.
Головну промислову цінність складають осетрові риби, які да ють цінне біле м'ясо та чорну ікру.
Внутрішні води України — це ріки, озера, водосховища, ставки, підземні води, болота.
Більшість річок України належить до басейнів Дніпра та Дніст ра, і несуть вони свої води у Чорне та Азовське моря. Лише 5% річок належать до басейну Балтійського моря (це притоки Вісли). Всього налічується більше ніж 70 тисяч річок, з них близько 4 тисячі — дов жиною понад 10 км, 137 річок довжиною понад 100 км.
Дніпро— найбільша в країні і третя за величиною в Європі ріка. Вона бере початок на півночі Смоленської області і котить свої води до Чорного моря через Росію, Білорусь і Україну, долаючи шлях 2285 км. У межах України довжина Дніпра становить 1050 км, а во дозбірна площа — 503 тис. кв. км. Він розділяє територію України навпіл і є основною її водною магістраллю.
Найбільші притоки Дніпра - Прип'ять і Десна. Ці ріки, як і Дні про, судноплавні і дають Славутичу 47% стоку всього басейну.
Менші за величиною притоки — Тетерів, Псьол, Ворскла, Рось, Самара, Конка, Інгулець. Всього в басейні Дніпра 1424 притоки.
Що дає Дніпро народному господарству? Більше 6 млрд. куб. м води за рік; 4,5-5 тис. т риби; понад 6,7 млрд. кіловат-годин електроенергії; води Славутича зрошують понад 600 тис. гектарів сільськогосподарських угідь півдня України.
Сіверський Донець об'єднує стоки північно-східної частини Укра їни. Водозбірна площа становить 98,9 тис. кв. км. Бере початок в Росії, довжина до впадання в Дон— 1053 км. В межах України дов жина ріки становить 738 км. Сіверський Донець протікає по Харків ській, Донецькій та Луганській областях, потім, за межами України, впадає в ріку Дон, яка несе свої води до Азовського моря.
До басейну Сіверського Донця належить 270 річок: Оскіл, Айдар, Казенний Торець, Бахмут, Лугань, Велика Кам'янка та ін.
Дністер — одна з найбільш повноводних рік. України, протікає по 7 областях. Початок бере на північно-східному схилі Карпат і впадає в Дністровський лиман Чорнова моря. Довжина ріки — 1363 км. На території України в Дністер впадає майже 500 річок. Найбільші з них: Серет, Збруч, Смотрич, Мурафа (Поділля), Стрий, Бистриця, Стривогір (Карпати).
Південний Буг бере початок на Подільській височині на Хмель ниччині. Довжина його — 792 км. Південний Буг має 301 притоку, кожна завдовжки понад 10 км. Ріка відіграє велику роль в економіці Хмельницької, Вінницької та Миколаївської областей. Найбільші притоки: Рів, Соб, Синюха, Ятрань, Інгул.
На території України існує ще кілька самостійних річкових сис тем, але менших за розмірами і стоком. Звичайно, вони мають певне народногосподарське значення, але в загальному балансі водних ре сурсів вага їх незначна. Це басейн Інгульця, басейн річок північного узбережжя Азовського моря, голубих артерій Криму та незначна група приток Дунаю, Вісли і Тиси.
Живляться ріки України талими сніговими та дощовими водами. Навесні рівень води в річках значно піднімається, і вони затоплюють значні території (повінь). В теплий період (кінець весни, літо, поча ток осені), під час сильних злив, вода в ріках теж виходить з берегів (паводок). В період відсутності опадів, ріки живляться підземними водами, і рівень води в них значно падає.
Ріки України — це її багатство. З давніх часів вони використо вуються як судноплавні шляхи для перевезення вантажів і пасажирів, як в межах країни, так і за кордон. По головній водній артерії Укра їни — по Дніпру — судноплавство почалося дуже давно. В ІХ-ХІІ ст. по Дніпру проходив "шлях із варяг у греки", який з'єднував Балтій ське і Чорне моря. З 1825 року по Дніпру почалося парове судно плавство. До 1932 року не було наскрізного судноплавства по Дніп ру. З пуском в 1933 році великого судноплавного шлюзу, при Дніпрогесі був створений глибоководний шлях, по якому пароплави мог ли проходити по всій довжині ріки. Великі механізовані річкові пор ти — Київський, Дніпропетровський, Запорізький, Херсонський, Че ркаський, Кременчуцький та інші. По ріках України плавають ком фортабельні пасажирські лайнери, теплоходи на підводних крилах, вантажні теплоходи, вантажопідйомністю до 5000 тонн.
Ріки дають майже 10% електроенергії, що виробляється в Укра їні. Найбільші гідроелектростанції побудовані на Дніпрі — перша з них Дніпрогес. У післявоєнні роки побудовано Каховську, Дніпродзержинську, Кременчуцьку, Київську, Канівську ГЕС. Діють ГЕС на Південному Бузі, Тисі, Дністрі, а також на невеликих ріках.
В південних, центральних і східних областях воду річок вико ристовують для зрошування земель. Побудовані і діють великі зро шувальні системи, які беруть воду з водосховищ.
В ставках і водосховищах, створених на ріках, розвинуте рибне господарство. Тут розводять і вирощують коропа, білого амура, то встолобика, судака, форель та інших риб.
Великі запаси водних ресурсів зосереджені в озерах, водосхови щах і ставках. В Україні налічується понад 3000 озер, в тому числі — 30 площею понад 10 кв. км. Створено більше 800 водосховищ, та понад 20 тисяч ставків.
Природні озера розмішені:
на Поліссі: Свитязь (площею 242 кв. км), Пулімецьке (16,3 кв. км), Турське (13,5 кв. км) та інші;
в басейні Дунаю: Ялпуг (149 кв. км), Кагул (90 кв. км), Кугурлуй (82 кв. км);
на узбережжі Чорного моря: Сасик або Кундук (210 кв. км);
на Кримському півострові: Сасик-Сиваш (76,3 кв. км), Донузлав (48,2кв. км);
в Карпатах: Синевір (700 кв. м).
Найбільшим за площею прісним озером України є озеро Ялпуг.
Озеро Свитязь знаходиться в північно-західній частині Волинсь кої області. Середня глибина — 7 м, найбільша — 58 м. Озеро карс тове, утворене в карстових породах, повноводне, живиться артезіан ськими водами (щорічний притік води близька 3,5 млн. куб. м) і ат мосферними опадами. В озері виявлено 21 вид риб. Рибопродуктивність озера оцінюється приблизно 622 кг з гектара.
Чимало невеликих, але глибоких мальовничих гірських озер мо жна зустріти в Карпатах, з них найбільш відоме Синевірське, яке знаходиться на висоті 989 м над рівнем моря, площа його 700 кв. м. Максимальна глибина — 24 м. Вода в озері слабомінералізована, чиста, з низькою температурою (+11°С). В озері водиться форель.
В басейні Сіверського Донця знаходяться Слов'янські солоні озе ра. Це типові провальні озера. Найбільш відомі: Ріпне, Вейсове, Слі пне. Дно останнього покрите лікувальною гряззю, живиться підзем ними водами. Літом вода прогрівається до +28°С.
Солоні озера є також в Херсонській області, на узбережжях Чор ного і Азовського морів, у Криму та пониззі Дунаю.
До водойм озерного типу відносяться також лимани, що частко во, або повністю втратили зв'язок з морем (відокремлені від моря пі щаними косами). Найбільшими лиманами є Дністровський, Молочний, Дніпровський.
Озера України мають велике народногосподарське значення. Прісні озера використовують для водопостачання населених пунк тів, промислових підприємств, тваринницьких ферм, для зрошення, розведення риби, водоплавної птиці, цінних хутрових звірів, а також для організації туризму, спортивних заходів. Заплавні озера є місцем концентрації птахів в період гніздування і відпочинку під час мігра цій. Солоні озера — джерело видобування кухонної солі і використо вуються з лікувальною метою.
В Україні майже в кожному селі є один або декілька ставів, які використовуються для напування худоби, розведення риби, вирощу вання водоплавної птиці, зрошення полів тощо.
Великі запаси прісної води зосереджені у водосховищах. Багато їх на Дніпрі. Найбільші за площею це Кременчуцьке (2250 кв. км) та Каховське (2155 кв. км), а також Київське, Канівське, Запорізьке. У зв'язку із утворенням водосховищ, тільки в басейні Дніпра вилучено із користування понад 700 тис. га високородючих ґрунтів, а 200 тис. га підтоплюються.
Багата Україна на підземні води, запаси яких становлять близько 20 куб. км. Глибина залягання підземних вод зростає з півночі (100-150 м) на південь (500-600 м). Найбільше підземних вод зосереджено на заході і півночі України.
Утворення і розвиток підземних вод — живлення, нагромаджен ня, поширення, рух, ресурси і якість — визначаються характером їх взаємодії з навколишніми гірськими породами, станом обміну із зе мною поверхнею та її фізико-географічними особливостями.
Основним способом утворення підземних вод є просочування талої чи дощової води із земної поверхні. Просочившись, вода збирає ться у великих кількостях і рухається вниз по проміжках між гірсь кими породами. Рух води припиняється, коли вона досягає водонеп роникного шару (глина, граніт тощо). Після цього вода рухається в горизонтальному напрямку, в сторону нахилу водонепроникного шару.
Серед гірських порід найбільш сприятливими, для руху і нагро мадження підземних вод є різні гальки, піски, найменш сприятливи ми — глинисті породи.
Підземні води відіграють велику роль у розвитку природи і житті людини. Вони беруть участь у біохімічних і хімічних реакціях, пере несенні підземного тепла, органічних речовин, різних газів, бактерій, а також рідкісних і розсіяних елементів. Підземна вода постачає мі неральні речовини рослинам, у ній в розчиненому стані виявлено понад 40 елементів.
Широко використовуються підземні води як надійне і високоякі сне джерело питної води, для лікувальних цілей, зрошення.
Багато підземних вод є мінеральними, тобто містять розчинені солі (від 1 до 50 г/л).
В Украйні є 84 родовища з цілющою мінеральною водою, з яких використовується — 35. Родонові мінеральні води є на сході Укра їни. Бромні води — у Волинській, Луганській та Запорізькій облас тях. Сірководневі води с у Львівській області. Вуглекислі води — на Закарпатті.
Підземні води можуть відігравати і негативну роль. Вони затоп люють гірничі виробки, спричиняють заболочення земель, зсуви, се лі, карсти, просідання ґрунтів тощо.
Болота поширені на Поліссі, переважно невеликі за площею (50- 100 га) і становлять 2% території України. Болота, в основному, ни зинні, вкриті зеленими мохами, осоками, очеретом, комишем, рого зом. Розташовані болота в долинах річок, а також в межиріччях.
Болота відіграють дуже важливу роль у природі північної части ни України. З боліт беруть початок і живляться багато річок Поліс ся. Вони живлять підземні води, які є важливим джерелом водопо стачання. З боліт добувають цінну корисну копалину — торф.
Осушення боліт часто приводить до обміління річок, зниження рівня підземних вод, зникнення цілого природного угрупування рос лин і тварин.
3. Ґрунти — це земельні ресурси України, складова частина її про дуктивних сил, основне джерело національного багатства. Грунт є особливим природним витвором. Це тонкий поверхневий шар земної кори, що утворився в результаті взаємодії неживої і живої природи.
Головна властивість ґрунту — родючість, тобто здатність забез печувати рослини необхідними мінеральними солями і вологою. Ви значає родючість ґрунту специфічна органічна речовина — гумус, або перегній, який утворюється в результаті неповного розкладу ба ктеріями і грибами відмерлих рослинних і тваринних решток.
Грунт утворюється в результаті взаємодії кількох грунтотворчих факторів: материнської гірської породи, рослинних і тваринних ор ганізмів, кліматичних умов (тепло, волога), рельєфу місцевості і часу.
Утворення ґрунту — складний і довготривалий процес. Спочат ку гірська порода руйнується під дією води, повітря, температури і живих організмів. Між частинками породи поселяються мікроорга нізми і лишайники, в результаті життєдіяльності яких утворюється органічна речовина, і створюються умови для життя високоорганізованих рослин. Поступово гірська порода руйнується ще більше, а органічна речовина накопичується, і при розкладанні її бактеріями і грибами утворюється гумус.
Ґрунти України дуже різноманітні (близько 1000 видів), тому що утворилися в різних природних умовах. Найбільше ґрунти відрізня ються за природними зонами.
В зоні мішаних лісів поширені дерново-підзолисті ґрунти (60% території зони). Характерними рисами цих ґрунтів є невеликий вміст гумусу (1-2,5%), кисла реакція, безструктурність. Дерново-підзолисті ґрунти утворюються під покривом деревної рослинності. В лісах ви падає велика кількість опадів, тому мінеральні речовини вимиваю ться в більш глибокі шари, і верхній шар ґрунту бідний на поживні речовини. 20% зони займають дернові та лучні ґрунти, які розташо вані на знижених ділянках (3-6% гумусу), і використовуються під сі ножаті і пасовища. 10% зони — торфово-болотні ґрунти, які надмір но зволожені і кислі.
Дуже різноманітні ґрунти в зоні лісостепу. Під покривом широ колистяних лісів сформувалися сірі і темно-сірі опідзолені (лісові) ґрунти, які містять 2,5-4,5% гумусу, мають слабокислу реакцію, доб ре розвинутий гумусовий горизонт (40-55 см).
Під широколистими лісами утворилися також реградовані і опідзолені чорноземи. Ці ґрунти характеризуються структурністю, середнім вмістом гумусу (3,5-5,5%), добрими агрофізичними власти востями.
Під покривом лучно-степової рослинності в лісостепу утворилися типові чорноземи з потужним гумусовим горизонтом (120-150 см), який містить від 3 до 7% гумусу. Грунт має зернисту структуру і хо роші водно-повітряні властивості, завдяки чому є дуже родючим.
В степовій, зоні більше 20% території займають звичайні чорно земи, які поширені на півночі і в центрі зони. Це найбільш родючі ґрунти (5-7,2% гумусу). Висока родючість степових ґрунтів зумовле на специфікою ґрунтоутворюючого процесу. Трав'янисті рослини степу, відмираючи щороку, утворюють багато органічної речовини, яка розкладається мікроорганізмами. Невелика кількість опадів в степах не спричинює вимивання поживних речовин ґрунту в нижні, недоступні для рослин шари. На півдні зони утворилися південні чорноземи (3,5-4,5% гумусу) з невеликим гумусовим горизонтом (45-60 см) та каштанові і темно-каштанові ґрунти (3-4,5% гумусу), які ма ють дещо гірші властивості, ніж чорноземи (безструктурність, соло нцюватість). Проте, при зрошенні і правильній агротехніці обробіт ку на них можна вирощувати хороші врожаї. Окремі ділянки на пів дні степу зайняті солончаками.
В цілому, ґрунти України мають високу родючість (на чорнозе ми припадає понад 65% від всіх орних земель). Проте, в зв'язку з ін тенсивним землеробством, значно знижується вміст гумусу, зростає вміст в ґрунтах шкідливих хімічних речовин, збільшується засоле ність і кислотність. Все це вимагає вживання запобіжних заходів, щоб не знижувалась потенційна родючість ґрунтів.
Тема: Природні зони Євразії та України.
Тема 1. Характеристика природних зон.
План.
1. Із загальної географії відомо, що Земля має кулясту форму. Через це на її поверхню потрапляє неоднакова кількість сонячної радіації: вона зменшується від екватора до полюсів. У зв'язку з цим на поверхні Землі виділяють кілька кліматичних поясів: екваторіальний, два тропічних (у північній і південній півкулях), два помірних, два полярних (арктичний і антарктичний). Кожний кліматичний пояс відрізняється під інших температурними умовами, переважаючими в ньому повітряними масами з їхніми пев ними властивостями, переважаючими напрямами вітрів, кількістю опадів та випаданням їх за порами року. Кож ному поясу властиві свої кліматичні умови. Вони визначають ха рактер рослинності, процеси ґрунтоутворення і значною мірою ге ографічні пояси, межі яких на низовинних рівнинах материків и основному відповідають кліматичним поясам, але не збігаються з ними на плоскогір'ях, нагір'ях, у гірських країнах, тому що з висотою над рівнем моря температура повітря знижується, а це зумовлює зміну кількості й режиму опадів, рослинності, ґрунтів, тваринного світу.
Географічні пояси настільки великі, що й на рівнинах умови життя рослин і тварин, утворення ґрунтів неоднакові. Тому в кож ному поясі формується кілька природних зон, які простягаються з заходу на схід (широтно). У північній півкулі, якщо рухатись по меридіану, на рівнинах можна простежити такі природні зони: льодову, тундрову, лісову, степову, пустинну, субтропічну, тропіч ну, екваторіальну. Вони переходять одна в іншу поступово, утво рюючи перехідні смуги, наприклад, лісотундру між зонами тун дри й лісу, лісостеп між зонами лісу і степу, напівпустиню між зонами степу й пустині. Ці перехідні смуги називають підзонами.
Тема 2. Природні зони України
План.
Територія України знаходиться в межах помірного географічно го поясу, в якому виділяються такі природні зони:
мішаних лісів;
лісостепу;
степу.
Невелика ділянка України (південно-східний берег Криму) нале жить до зони субтропіків.
1. Зона мішаних лісів знаходиться на півночі України (20% тери торії). Простягається з півночі на південь на 150-200 км. В неї вхо дять Волинська, Рівненська, Житомирська, Київська, Чернігівська області та невеликі території Львівської, Тернопільської, Хмельни цької і Сумської областей.
Південна межа проходить по лінії Устилуг – Рівне – Шепетівка –Житомир – Київ – Ніжин – Батурин - Кролевець.
Рельєф — рівнинний, низовинний (Поліська низовина), в зв'язку із чим землі перезволожені, є болота і заболочені масиви.
Водні ресурси зони досить великі, тут протікають притоки При п'яті (Горинь, Стир, Жерев та ін.), Уж, Тетерів, Десна з притоками, є значні запаси підземних вод, кілька великих озер.
Клімат Полісся помірно-континентальний з теплим і вологим лі том та м'якою зимою. Середня температура січня -4°-8°С, середня температура липня +17°+19°. Середня тривалість безморозного пе ріоду 160-180 днів. Зона є найбільш зволоженою рівнинною терито рією України, тут за рік випадає 600-700 мм опадів, більшість яких припадає на літо.
Перехід від однієї пори року до іншої відбувається поступово. Весна затяжна, із частою зміною холоду і тепла. Сніг тане довго.
Літо тепле, але не жарке, дощове. Буває багато гроз. Перехід від літа до осені поступовий із частим поверненням теплої погоди.
Зима м'яка, хмарна з частими відлигами. Висота снігового по криву досягає у лютому 20-30 см. В цілому кліматичні умови зони лісів сприятливі для сільськогосподарської діяльності. Ґрунти в зоні дерново-підзолисті і болотні. 30% території зони займають ліси. Ре шта території — це сільськогосподарські угіддя (60%) та болота.
В зоні мішаних лісів переважають бори, субори і березняки.
Бори — соснові ліси. Ці ліси 2-х ярусні, підлісок відсутній. В тра в'янисто-чагарниковому покриві, який досить бідний, переважають мохи, лишайники, чорниця, багно, ситник.
Субори — розвинуті на більш родючих ґрунтах, це ліси із сосни і дуба звичайного. В підліску ростуть брусниця європейська, крушина ламка, в трав'янистому покриві — копитняк європейський, зірочник лісовий, папороть орляк звичайний.
Березняки — березові ліси з берези бородавчастої (на болотах — з берези пухнастої) з домішками сосни, осики, дуба і граба. З чагар ників ростуть горобина звичайна, крушина ламка, верба попеляста. В трав'янистому покриві брусниця, чорниця, верес, папороть орляк, плаун булавовидний, звіробій звичайний, маренка пахуча та ін.
Для фауни зони мішаних лісів характерні тварини лісу, а також луків і боліт. Тут водяться: лось, козуля, кабан, олень благородний, білка, лісова куниця, борсук, вовк, лисиця. З птахів поширені тете рев, рябчик, глухар, шпак, синиця, дрізд, дятел; з плазунів — гадюка звичайна, ящірка прудка, болотяна черепаха. В лісах багато комах-шкідників (сосновий і непарний шовкопряди, вусачі, короїди) комарів, ґедзів.
З метою збереження фауни і флори на Поліссі створено в 1968 р.
Поліський заповідник (Житомирська область). Площа — 20 тис. га,
з яких майже 65% вкрито лісами.
Зона мішаних лісів, або Полісся, це територія, 27% якої вкрито лісами, значна частина земель заболочена і надмірно зволожена. Тому цей регіон України має певні особливості у розвитку народно го господарства. Завдяки наявності лісів, покладів торфу та кераміч них глин, на Поліссі добре розвинуті торфова, деревообробна, целю лозно-паперова, фарфоро-фаянсова і легка промисловості.
У Чернігівській, Житомирській і Рівненській областях працюють підприємства по переробці торфу. Полісся — основний лісозаготіве льний регіон України. Тут розміщені великі деревообробні підприєм ства по переробці деревини, виготовленню деревних плит, фанери, паркету.
Меблева промисловість розвинута у великих містах: Києві, Жи томирі, Фастові, Броварах, Ірпені.
В Україні виготовляють понад 50 різних видів паперу і виробів з нього, та близько 20 видів картону. Найбільш підприємства целю лозно-паперової промисловості знаходяться у Рівненській (Костопільська, Сарнянська картонно-паперові фабрики), Житомирській (Малинська паперова фабрика) Хмельницькій (Понінківський кар тонно-паперовий комбінат), та Київській областях.
В зоні мішаних лісів розвинута фарфоро-фаянсова промисло вість. Основні її центри знаходяться у Житомирській (Баранівка, Го родниця, Шепетівка) і Київській (Межигір'я) областях. Фарфорові підприємства працюють на місцевій сировині.
В зоні мішаних лісів розвинута легка промисловість. Тут розта шовані найбільші в Україні Київський і Дарницький шовкові комбі нати, Житомирський і Рівненський льонокомбінати, бавовняно-прядильна фабрика у Києві.
Важлива роль на Поліссі належить сільському господарству. На поліських землях вирощують добрі врожаї льону-довгунцю, картоп лі, озимої і ярої пшениці, гречки, люпину, цукрового буряка.
Зона мішаних лісів багата природними кормовими угіддями (сіножаті, пасовища), тому тут добре розвинуте тваринництво, зо крема скотарство.
2. Лісостепова зона займає 202 тис. кв. км, що становить 34% тери торії України. В її межах розташовані Львівська, Хмельницька, Тер нопільська, Вінницька, Черкаська, Полтавська, Харківська області, південні райони Рівненської, Волинської, Житомирської, Київської, Чернігівської, Сумської, північ Кіровоградської і Одеської областей, частково Івано-Франківська і Чернівецька області.
Південна межа зони проходить по лінії Первомайськ - Кірово град – Кременчук - Краснодар - Волчанськ.
Характерною рисою зони є поєднання лісових і степових ланд шафтів. У північній частині переважають фізико-географічні елемен ти типові для Полісся, у південній — типові для степу.
Рельєф зони різноманітний, вона охоплює Волино-Подільську і Придніпровську височини, Придніпровську низовину, західні схили Середньоруської височини.
Для клімату зони характерне збільшення континентальності із заходу на схід, що виражається збільшенням амплітуди коливання середніх температур протягом року від - 4° до +18° на заході, від - 7° до +21° на сході.
Кількість опадів 500-600 мм на заході і 350-400 мм на рік на сході. Східні райони зазнають згубного впливу суховіїв, та довго тривалої відсутності дощів (50-60 днів).
Територію лісостепу перетинають ріки басейну Західного Бугу, Дністра, Південного Бугу, Дніпра і Сіверського Донця.
Зональними типами ґрунтів є типові опідзолені та реградовані чорноземи, сірі лісові ґрунти.
Рослинний покрив представлений:
— залишками остепнених луків і степів;
масивами дубових і дубово-грабових лісів;
заплавними луками.
Степові ділянки збереглися в заповідних місцях. Тут ростуть ко вила, типчак, келерія, шавлія лучна.
Ліси, які займають лише 11% території, зустрічаються на заході лісостепу. Тут ростуть дуб, граб, бук, ясен, клен, осика. В підліску ліщина, бруслина, глід, свидина.
Фауну лісостепу складають як лісові, так і степові види:
ссавці: лісова миша, горішкова, лісова і садова соні, їжак, олень, кріт
звичайний, землерийки, на берегах річок — видра;
птахи: грак, сорока, іволга, горлиця, припутень;
плазуни: мідянка, вуж, полоз лісовий, болотяна черепаха, прудка і
зелена ящірки;
земноводні: жаби ставкова, озерна, трав'яна і гостроморда, ропухи, тритони звичайний і гребінчастий.
У лісостеповій зоні діє три заповідники: Канівський, Розточчя та Медоборський.
Зона лісостепу багата як корисними копалинами (кам'яне і буре вугілля, нафта і горючі гази), так і родючими ґрунтами, що сприяло розвитку в ній майже всіх галузей народного господарства. Провідне місце займають нафтова, газова, вугільна, хімічна, машинобудівна, деревообробна, легка і харчова промисловості.
Кам'яне вугілля добувають у шахтах Львівсько-Волинського ву гільного басейну, а буре — у Дніпровському буровугільному басейні.
Завдяки зосередженню нафтових і газових родовищ у Передкарпатському регіоні, Сумській і Полтавській областях, в зоні лісостепу споруджені і дають великі нафтопереробні заводи в таких містах, як: Долина, Надвірна (Івано-Франківська область), Дрогобич (Львівсь ка область), Кременчук (Полтавська область); хімічні та нафтохімі чні заводи-гіганти у Первомайську — виробниче об'єднання "Хімпром" (Харківська область), Сумах — виробниче об'єднання "Хімпром", хімічні заводи у Вінниці та Калуші (І.-Франківська область).
В зоні лісостепу розміщені великі машинобудівні заводи: Харків ський завод транспортного машинобудування, Харківський турбо генераторний завод, Сумський завод хімічного машинобудування, Львівський автобусний завод, приладобудівні заводи у Львові, Іва но-Франківську, Черкасах.
Наявність в лісостепу лісових ресурсів, зумовила розвиток дере вообробної промисловості у Львові, Івано-Франківську, Харкові.
Важливе місце в зоні лісостепу займає легка і харчова промисло вості. Основні підприємства легкої промисловості: Тернопільське те кстильне об'єднання, Черкаський шовковий комбінат, Харківське швейне об'єднання. Харчова промисловість лісостепу характеризує ться великою кількістю великих і малих підприємств, яких понад 13,5 тисяч. Центральне місце займає цукрова промисловість.
Поряд з промисловістю, в зоні лісостепу добре розвинуте сільсь ке господарство. Серед технічних культур, що вирощують у цій зоні, основне місце відводиться цукровому буряку. В структурі сівозміни на його долю припадає 70%. Крім нього, вирощують картоплю, льон, зернові і бобові.
В зоні лісостепу розвинуте садівництво і овочівництво.
Крім рослинництва, тут займаються тваринництвом, зокрема розвинуті такі його галузі: скотарство, вівчарство, конярство, птахі вництво та ін.
3. Степова зона займає 40% території України. До неї входять пів денні частини Харківської та Кіровоградської областей, Донецька, Луганська, Дніпропетровська, Запорізька, Херсонська, Миколаївсь ка, Одеська, рівнинна частина Республіки Крим.
Природні особливості степу визначаються його положенням на півдні Східно-Європейської рівнини.
В рельєфі є як височини, так і низовини: Приазовська височина, південно-східні відроги Волино-Подільської височини, південні схи ли Придніпровської височини та Донецький кряж, Причорноморсь ка, Приазовська і Північно-Кримська низовини.
В порівнянні з іншими зонами, степова отримує найбільше теп ла, але тут випадає значно менше опадів. Середні річні температури дорівнюють від +7,5° на північному сході до +11° на південному за ході. Середні температури січня від -7° до 0°С, середні липневі тем ператури від +21° до +23°С. Тривалість безморозного періоду 160— 220 днів, період активної вегетації рослин 160-195 днів.
У зв'язку з тим, що зона віддалена від океану, атлантичні цикло ни не досягають степової зони, тут випадає 300—500 мм опадів, тоді як випаровується 700-1000 мм на рік. Отже, гостро відчувається де фіцит вологи, особливо в період вегетації рослин. Часті посухи і су ховії бувають майже щороку, особливо у східній частині.
Через недостатнє зволоження річкова сітка розвинута слабо (густота 0,05-0,08 км/кв. км).
Ґрунти в зоні степів — чорноземи. На півночі — середньогумусні звичайні чорноземи (7,2% гумусу). На півдні — малогумусні чорно- земи (5% гумусу). На крайньому півдні — темно-каштанові і кашта нові ґрунти (4,5% і 3% гумусу відповідно).
Серед рослин степу переважають злаки: ковила Лессінга, україн ська і волосиста; типчак борознистий, стоколос прибережний, келерія, житняк, тонконіг. З різнотрав'я ростуть: півонія тонколиста, го рицвіт весняний, катран татарський, шавлія лучна та поникла, по лин, кермек. Лісів дуже мало (3%). З півночі на південь густота рос линного покриву зріджується, оскільки зростає посушливість клімату.
Степові ділянки рослинності в природному стані залишилися лише в заповідниках, 80% території степів розорана.
Для фауни степу типовими є: ховрах сірий, полівка сіра, тхір сте повий, хом'як, перепілка, лунь, боривітер, одуд, жайворонок степо вий, куріпка сіра, гадюка степова, полоз чотирисмугий, ящірка прудка та ін.
В зоні є 4 заповідники: "Асканія-Нова", Луганський, Українсь кий степовий, Чорноморський біосферний.
Зона степів — це важливий промисловий і сільськогоспо дарський регіон. Це найбільш густонаселена і освоєна територія Ук раїни (наприклад, в Донецькій області проживає 200 чол. на кв. км тоді, як в середньому по Україні 84 чол. на кв. км).
В зоні степів зосереджені родовища таких корисних копалин, як залізні і марганцеві руди та кам'яне вугілля. Тому тут розвинуті чор на металургія, вугільна та хімічна промисловості, машинобудування. Всі ці галузі промисловості зосереджені, в основному, у великих ін дустріальних центрах: Луганськ, Запоріжжя, Донецьк, Краматорськ, Миколаїв, Кривий Ріг, Херсон, Маріуполь, Слов'янськ та ін.
Найбільше шахт по видобуванню вугілля розташовано в Доне цькій (м. Донецьк, Макіївка, Єнакієве) та Луганській (м. Краснодон, Антрацит) областях.
В зоні степів працюють такі металургійні гіганти, як: "Запоріжсталь", Маріупольський металургійний комбінат, "Азовсталь", Кри ворізький металургійний комбінат та інші, на яких виплавляють ча вун і сталь для металургійної і машинобудівної промисловостей Ук раїни. В зоні степів зосереджені найбільші в країні машинобудівні заводи: Луганський тепловозобудівний, Запорізький та Кременчу цький автомобілебудівні, Миколаївський суднобудівний, Кірово градський завод сільськогосподарських машин та ін.
Степова зона України є не тільки промисловим регіоном, в ній розвинуте і сільське господарство, особливо землеробство.
Завдяки родючим чорноземним ґрунтам, у степовій зоні виро щують майже половину всього зерна, що збирають в країні. Основ ними зерновими культурами в степу є: пшениця, ячмінь, кукурудза, горох, просо, а також рис і сорго, які ростуть тільки в цій зоні.
В степовій зоні майже повністю зосереджено вирощування такої цінної технічної культури як соняшник, а також баштанних культур (дині, кавуни, гарбузи, кабачки).
Степи славляться своїми садами, в яких вирощують, в основно му, кісточкові культури: вишні, сливи, абрикоси, персики, черешні. На півдні (Миколаївська, Херсонська області та Республіка Крим) займаються виноградарством.
5. Українські Карпати є частиною Карпатської гірської системи. Географічна назва — Карпати — дуже давня. У літературі, мабуть вперше, вона була згадана римським письменником Клавдієм Пто-ломеєм в II ст. нашої ери. Історичні матеріали свідчать, що сприят ливі кліматичні умови, родючі ґрунти та багаті природні ресурси Карпатської гірської системи та прилеглої до неї Середньодунайської низовини з давніх часів сприяли економічному процвітанню на родів, що заселяли цю територію.
Характерні риси Українських Карпат: м'якість клімату, верти кальна поясність, плавні контури хребтів, екзотичність.
Клімат Карпат теплий і вологий. Середні температури січня у Передкарпатті -4° -5°С, у Закарпатті -3°С, а в горах -6°-12°С. Зима м'яка, багатосніжна. Літо не жарке, з дощами. Середня температура липня у Передкарпатті +18°С, у Закарпатті +20°С, а в горах +7° +13°С. Опадів випадає багато: в передгір'ях —1850-1900 мм на рік, а в горах — 1500-1600 мм на рік.
З підняттям вгору знижується температура, тому в Карпатах чіт ко виражена вертикальна поясність, що в свою чергу позначилось на рисах багатої і різноманітної флори і фауни.
Виділяють в Карпатах п'ять вертикальних поясів.
Передгірний пояс (до 400-500 м) характеризується теплим кліма том. Тут ростуть грабово-дубові і грабово-ясеново-дубові ліси. Крім цього, на місці лісових і лісостепових формацій насаджувалися вино градники і сади.
З підняттям вгору від 500 м до 1000-1200 м починається низькогірний пояс. Клімат стає прохолоднішим і більш вологим. Тут перева жають букові, смереково-букові, грабово-букові та дубово-букові ліси.
З наростанням висоти до 1350-1500 м у верхньому гірському поясі клімат стає ще холоднішим, зростає його континентальність. Такі екологічні умови сприяють поширенню смереки, в результаті чого утворюються рослинні смуги смереково-ялицево-букових, а вище -буково-ялицево-смерекових лісів.
В межах 1500-1850 м в субальпійському поясі клімат стає настіль ки холодним, що бук і ялиця вже не можуть рости, тому формуються рослинні смуги чисто смерекових лісів. На верхній межі субальпійсь кого поясу, в суворому кліматі високогір'я, смерекові ліси змінюють сланкі чагарники — гірська сосна, душекія зелена і ялівець сибірсь кий, а також трав'янисті лучні фітоценози, що утворюють субаль пійські луки, які в Українських Карпатах називають полонинами. Тут із ранньої весни до пізньої осені випасають овець.
Вище 1850 м починається альпійський пояс. Клімат тут настільки холодний (середньорічна температура —2°—3°С), а вегетаційний період такий короткий (менше чотирьох місяців), що навіть трав'я нисті лучні фітоценози, що ростуть до 1850 м над рівнем моря, не можуть нормально розвиватися. В цих умовах формується рослинна смуга альпійських луків із ситника трироздільного, осоки зігнутої і вічнозеленої, костриці лежачої і різнобарвної, едельвейса альпійсь кого, сон-трави, дзвоників альпійських, чорницевих і мохово-лишайникових угрупувань.
Екзотичність, чисте повітря, м'які відтінки зелених гірських схи лів, вкритих лісами майже до самих вершин і оповитих блакитним серпанком, цілющі властивості мінеральних вод сприяло розвитку в Українських Карпатах санаторно-курортних комплексів. Тут щоріч но оздоровлюються десятки тисяч людей. Карпати приваблюють туристів з усіх країн світу.
Флора Українських Карпат нараховує близько 2300 видів, у то му числі багато рідкісних та ендемічних, наприклад: едельвейс аль пійський, аконіт Жакена, дріада восьмипелюсткова, айстра альпій ська та інші.
В цьому мальовничому регіоні, що займає менше 6,1% площі країни, зустрічається половина представників її рослинного і тва ринного світу.
Серед тварин в Українських Карпатах найбільш поширені:
риби — окунь звичайний, судак, лящ, щука, короп, минь, карась, лин, плітка, верховодка;
земноводні — тритони карпатський і альпійський, саламандра плямиста, жаби трав'яна і прудка, кумка жовточерева, квакша звичайна;
плазуни — ящірки прудка, живородяча, зелена; вуж звичайний і водяний; гадюка звичайна;
птахи — дятли трипалий і зелений, припутень, біловолий і ка м'яний дрозди, шишкар ялиновий, горихвістка чорна, оляпка зви чайна, лелека чорний, орел-карлик, беркут, тетерев, глухар, рябчик;
ссавці — олень благородний, білка, бабак альпійський, бурозубка, ведмідь бурий, дикий кабан, вовк, лисиця, кріт, ласка, куниця, кутора велика, їжак, летючі миші (вухань, нетопир малий, нічниця гостровуха).
Українські Карпати багаті на природні ресурси, зокрема корисні копалини.
Тут добувають нафту, газ, озокерит, буре вугілля, калійну і ку хонну солі, ртуть, поліметали, мармур, каолін, цеоліти. У передкарпатському крайовому прогині зосереджені великі запаси самородної сірки.
Важливе значення мають багаті ресурси мінеральних і термаль них вод. В Українських Карпатах нараховується понад 500 міне ральних джерел. На базі мінеральних і термальних вод діють чис ленні санаторії, курорти, будинки відпочинку.
Неоціненні багатства Українських Карпат для лісової промисло вості. Деревина лісів використовується для виготовлення паперу (ялина, сосна), цінна деревина модрини використовується в судно-будівництві. Славляться в країні і за її межами меблі виготовлені з карпатського лісу.
Рослинність Карпат, зокрема лісова, виконує винятково корисні водорегулюючі і захисні функції. Як уже зазначалось, в окремих ре гіонах Українських Карпат (Горгани, Чорногори) випадає до 1600 мм опадів на рік. Вся рослинність випаровує щорічно близько 20 куб. км вологи. Ця волога теплими західними вітрами переноситься в сусідні східні області і благотворно впливає на врожайність сільсь когосподарських культур та ріст природної рослинності.
Значну частину опадів ліси переводять у підземний стік, запобі гаючи тим самим ерозії та сельовим паводкам, і живлять гірські ріки протягом цілого року.
Така водорегулююча і захисна роль гірської рослинності має іс тотний вплив на водний режим, клімат і сільське господарство сусі дніх з Карпатами областей.
Велике ґрунтозахисне значення мають ліси Карпат. Доведено, що на великих суцільних лісосіках, при лісорозробках у безсніговий період, в перші роки після вирубки, з одного гектара зноситься до 500 тонн родючого ґрунту. Ще більших розмірів досягає ерозія на некультивованих лісом крутосхилах. Тоді як утворюються ґрунти протягом тисячоліть.
Кримські гори займають трохи більше однієї п'ятої частини Криму. Їх південно-східний виступ, спадає до Чорного моря. На формування природних умов цього виступу, так само як і вузької смуги Південного берега Криму, впливає тепле тропічне повітря. Зима тут м'яка, з плюсовими температурами й дощами. Літо сухе й жарке. Атмосферних опадів буває 1200-1600 мм на рік.
Для південного берегу Криму характерні вітри бризи, що двічі на добу змінюють напрямок: вдень дують з моря на сушу, а вночі — на впаки.
Характерною особливістю Кримських гір є те, що вони своїми південними схилами звернені до теплого Чорного моря, а північними —затримують холодне континентальне повітря, захищаючи від ньо го південний берег Криму.
Рослинність гірського Криму різноманітна. Добре виявлені висо тні пояси рослинності.
На південному схилі Головного пасма сформувалися два рос линні пояси: гірських луків та степів і лісовий, що складається з бу ка, сосни, дубових лісів, чагарників. У нижньому поясі ростуть вічнозелені рослини середземноморської флори: плющ, чист кримський, рускус понтичний, суничник дрібноплідний. Для півден ного берега Криму характерні зарості держи-дерева, граба східного, дуба пухнастого, скумпії, глоду, ялівцю високого. Поширені штучні декоративні насадження парків, виноградників, плодових садів. Вер хній, більш вологий, пояс південного схилу Кримських гір вкритий дубовими і сосновими лісами.
Північний схил Кримських гір майже весь вкритий лісом. У ниж ньому поясі поширені дубові широколистяні ліси. Подекуди зберігся тис. Для верхнього поясу характерні букові ліси.
На плоских вершинах Кримських гір розміщені гірські луки. Ці плосковершинні ділянки Головного пасма називають яйлами. Яйла означає пасовище. Вони вкриті трав'янистою рослинністю, переваж но злаковими, бобовими, лілійними.
З ранньої весни на луках цвітуть проліски, шафран, півонії, сині волошки, трапляється і едельвейс кримський.
На яйлах беруть початок усі кримські ріки.
Фауна Кримського гірського регіону різноманітна і багата. В горах водяться 34 види ссавців і 135 видів птахів. Найбільш поши рені: олень звичайний кримський, козуля, муфлон європейський, борсук, кам'яна куниця, дика свиня, білка-телеутка, голуб сизий, сойка кримська, ящірка скельна, полоз леопардовий, орел-білохвіст, чорний гриф, білоголовий сип. У гірських річках є струмкова і рай дужна форель, завезена з Прибалтики і Закарпаття.
Між південним схилом Кримських гір і узбережжям Чорного мо ря знаходиться найтепліша в Україні територія — Південний берег Криму. Середня температура зими +2°+4,5°С, літа — +23°+24°С. Атмосферних опадів — 300-500 мм на рік.
Тут багата і своєрідна флора. Рослини, що зростають на цій міс цевості, пристосувалися до життя в умовах малого зволоження.
Субтропічних рис поясу надають вічнозелені рослини — магно лія, гліцинія, кедр гімалайський, мамонтове дерево, пальма, кипарис, лавр, мигдаль, інжир, хурма та інші.
Природна рослинність Криму має велике народногосподарське значення. Ліси є джерелом деревини для будівництва, меблевої, це люлозно-паперової та хімічної промисловостей. Кримські ліси ма ють велике водоохоронне, протиерозійне та санітарно-гігієнічне значення. Яйли використовують як кормову базу для тваринництва. Серед рослин Криму багато лікарських та тих, що охороняються.
Південний берег Криму багатий на мінеральні води. Є понад 100 різноманітних за складом і властивостями мінеральних джерел, серед яких вуглекислі та сірководневі. На території Південного берега Криму багато санаторіїв і пансіонатів. Курорти мають міжнародне визнання.
5. Південний берег Криму — це вузька (шириною від 3 до 10 км) прибережна смуга від мису Айя на заході до Алушти на сході. На північ від цієї смуги знаходяться Кримські гори висотою понад 1000 м над рів нем моря. Гори складені вапняками, мергелями і глинистими сланцями. Великий вплив на формування рельєфу Південного бе рега Криму мали вертикальні рухи земної кори, а поряд з ними — і зовнішні сили.
Південний берег Криму захищений від північних холодних вітрів Кримськими горами. Зима тут досить тепла, літо жарке. Середня температура січня +4°С. Сніг, якщо й випадає, лежить недовго й швидко тане. Чорне море пом'якшує в Криму літню спеку і зимові холоди. Влітку над Чорним морем встановлюється область більш високого тиску, ніж над материком. Тому в Криму влітку переважають південно-західні й західні вітри, але вони не приносять багато вологи, потрапляючи на дуже нагріту по верхню берега. Опадів за рік буває понад 500 мм, але переважна частина їх припадає на зимовий сезон. Так, у січні випадає в се редньому 163 мм, а в серпні — тільки 34 мм. Бувають роки, коли на Південному березі Криму з червня по вересень не буває до щів. Вплив сонячного проміння особливо ефективний тому, що берег має похил на південь (до 20°), і проміння опівдні падає майже так прямовисно, як на екваторі. На Південному березі Криму багато ясних, сонячних днів на рік. У Ялті налічується, в середньому 208 ясних днів.
Ґрунти в Криму— переважно лісові буроземи. Пере гною в них мало, але вони багаті на фосфор, калій і тому родючі. У західній частині Південного берега Криму лісові буроземи змі нюються червоно-бурими ґрунтами, які переходять у чєрвоноземи середземноморського типу.
Південний берег Криму славиться різноманітністю й багат ством вічнозелених рослин, але серед них власне кримських по рівняно мало. Це рускус, який має гілки, сплющені у вигляді листків, суничне дерево з червоними ягодами, схожими на су ницю, дика фісташка і деревовидний плющ. Вони пристосовані до посушливого літа, теплої зими і не скидають свого шкірястого листя на зиму. На Південному березі Криму нема суцільних заростей вічнозелених чагарників. Більш типові чагарникові заро сті з південних листопадних рослин, в тому числі колючого дер жидерева. Для нижнього поясу (до висоти 250-300 м) харак терні світлі ліси з деревовидного ялівцю, пухнастого дуба і ски пидарного дерева (дикої фісташки). На Південному березі Криму багато вічнозелених рослин, переселених сюди людиною. Ці, рос лини створили ландшафт, зовсім невластивий дикій природі Кримського узбережжя. Розкішні парки із субтропічних рослин розкинулись по всьому Південному берегу Криму.
Впадають в око стрункі кипариси, які прикрашають алеї пар ків; магнолії — великі вічнозелені дерева з блискучими шкіряс тими листками й білими, дуже великими й запашними квітками; корковий дуб; олеандри — вічнозелені рослини з довгими вузь кими листками та пахучими рожевими й білими квітками; вічно зелений лавр і лавровишні з блискучими шкірястими листками; мирти з невеликими листочками і білими духмяними квітками, в яких багато ефірної олії; ліванський кедр — могутнє дерево з крислатою кроною, яке дає смачні горіхи, і багато інших рослин.
Півден ний берег Криму — це здравниця трудящих нашої країни. Тут збудовано багато санаторіїв, будинків відпочинку, пансіонатів, кемпінгів тощо. Наймальовничіші курорти — Сімеїз, Алупка, Лівадія, Ялта, Гурзуф. Місцеві жителі займаються ви ноградарством, плодівництвом, тютюнництвом.
Одне з найкрасивіших міст узбережжя — Ялта. У місті багато зелені, прекрасних санаторіїв, будинків відпочинку. Ялта — пор тове місто. Штучна гавань для стоянки суден захищена молом від морських хвиль. Промислові підприємства в Ялті — це під приємства харчової промисловості.
Тема 3. Природні зони своєї області.
План.
1. Наш край, Сумщина, невід'ємна складова частина України.
Географічне положення. Територія області -23,8 тис. квадратних кілометрів, що складає близько 4% території України (15 місце серед областей України). Область розташована на крайньому північному сході України. Своїми контурами на географічній карті, вона нагадує великий трикутник, витягнутий зверху вниз, тобто з півночі на південь. Протяжність області в цьому напрямі складає майже 250 км. Із заходу на схід вона тягнеться на 190 км.
Сумська область межує з трьома областями України: Чернігівською — на заході, Полтавською — на півдні, Харківською — на південному сході. Саме з окремих районів цих областей і була утворена 10 січня 1939 року наша область.
Північні і східні кордони Сумської області співпадають з державним кордоном України з Росією. Тут Сумщина граничить з Брянською, Курською і Білгородською областями. Протяжність українсько-російських кордонів на цій ділянці складає більше 450 км. Сусідство з Росією є особливістю географічного положення нашого краю. З цією державою ми тісно взаємопов’язані економікою, історією, культурою.
Сумська область віддалена від морів і океанів. Від південних її меж до найближчого морського порту Маріуполя на Азовському морі більше 400 км, ще далі (більше 800 км) до Балтійського моря. Велика частина області розташована в межах Придніпровської і Поліської низовини, дещо менша територія лежить на відрогах Средньоруськой височини. Річки, що протікають по території Сумщини, є лівими притоками головної водної артерії України — Дніпра. Найбільші з них Десна з Сеймом, Сула, Псел, Ворскла і інші. Сумщина лежить в межах двох природних зон: на півночі — в зоні мішаних лісів (Полісся), у середній частині і на півдні — в лісостеповій. Поєднання лісових поліських пейзажів і лісостепових просторів додає природі нашого краю особливу чарівність.
Сумська область вигідно розташована щодо важливих господарських об'єктів. Через її територію здійснюються транспортні зв'язки України і Росії з багатьма країнами світу. По залізних і автомобільних дорогах Сумщина має вихід до промислового Донбасу, портів Чорного, Азовського і Балтійського морів (Одеса, Маріуполь, Калінінград), до багатьох індустріальних центрів за межами самої області і України.
З географічним положенням нашого краю пов'язані його загальні сприятливі природні умови, сприяючі розвитку сільського господарства, промисловості і транспорту.
Таким чином, географічне положення Сумської області вельми зручне, що створює хороші передумови для успішного вирішення економічних проблем в нашому краю.
Зараз на території Сумської області утворено 18 районів. Враховуючи особливості географічного положення, їх можна розділити на чотири групи:
4.Південно-східні райони - Великописарівській, Тростянецький, Краснопільській, Лебединський, Охтирській.
У складі перерахованих районів виділяється 378 сільських Рад, об'єднуючі 1499 сільських населених пунктів.
2. Рельєф Сумської області Рівнинність — характерна риса природи нашого краю. Гір на території Сумщини немає. Але, не дивлячись на їх відсутність, поверхню області не можна назвати одноманітною.
Північна частина нашої області лежить в межах Поліської низовини.
Сумське Полісся — це плоский, частково заболочений простір, слабо порізаний річковими долинами, ярами і балками. Іноді тут зустрічаються невисокі витягнуті піщані горби, а також неглибокі воронкоподібні пониження. Середні висоти коливаються на Поліссі в межах 140-170м над рівнем моря. Значна частина центральних, південно-західних і південних районів області розташовані в межах Полтавської рівнини, яка є східною частиною Придніпровської низовини. Слабо хвиляста поверхня розчленована тут широкими долинами річок Сейму, Сули, Ворскли. Деякі ділянки земної поверхні підведені в цих місцях до висоти 170-200 м над рівнем моря. На схилах річкових долин часто зустрічаються глибокі балки і яри. На крайньому півдні Охтирського району, в долині річки Ворскли, знаходяться найнижчі відмітки висот в нашому краю — від 105 до 115 м над рівнем моря.
"Сумська Швейцарія" — так образно називають територію, що лежить на сході і південному сході нашої області. Сюди заходять відроги Средньоруськой височини. У Краснопільськом районі місцевість подекуди нагадує низкогірья. Долини річок тут вузькі. На крутих схилах горбів поширені витягнуті балки, а також короткі, але глибокі яри. У п'яти кілометрах північніше с. Грабовське Краснопільського району знаходиться найвища точка Сумської області — 246 м. Середні висоти досягають в цих місцях 200-220 м над рівнем моря.
Для вирощування світлолюбних культур досвідчені землероби використовують південні схили піднесених територій. Рельєф впливає і на умови розселення людей. У лісостеповій зоні населені пункти, як правило, розміщуються в долинах річок, ближче до водотоку.
В цілому рельєф області вельми сприятливий для розвитку народного господарства - промислового, цивільного будівництва, землеробства.
3. Враховуючи, що поверхня нашого краю рівнинна, можна відразу припустити, що вся вона складена з осадових порід. І це дійсно так. Потужність їх в різних районах різна: від 300-400 м в Ямпільськом і Глухівському районах до 3 000 – 6000 м і більше в Охтирському і Роменському районах.
Найпоширенішими породами є піски і глини. Вони залягають по всій території нашого краю. Часто зустрічаються і песчаники (пісковики) - гірські породи, що представляють зцементований пісок. Особливо цінуються кварцові пісковики, що залягають в с. Баничі Глухівського району. Потужність шару пісковику досягає тут 6 м. У багатьох районах області, особливо в північних, зустрічаються відкладення білої крейди. У крейдяних кар'єрах часто попадаються залишки стародавніх морських організмів, що окам'яніли: панцирі морських їжаків, зуби акули, раковини устриць і інших молюсків.
У центральних і південних районах Сумщини поширені лес і суглинки. Лес є рихлою, пористою породою ясно-жовтого кольору. Складається з дуже дрібних пильоватих частинок глини і піску. До складу лессовідного суглинку входять крупніші глинисті і піщані частинки.
На цих гірських породах утворилися найродючіші в світі чорноземні ґрунти - основне багатство нашого краю.
5. У найпівнічніших районах області (Середино-Будській, Шосткінській, Ямпольській) поширено дерново-підзолисті ґрунти. Вони сформувалися під покривом хвойних (соснових) лісів на піщаних породах. Шар ґрунту досягає тут декілька десятків сантиметрів. Правда, надлишок води (опадів випадає — 550-600 мм), просочуючись в глибину, відносить з собою частину поживних речовин. Тому на глибині 15-20 см грунт має колір золи, і її називають підзолистою. На ці ґрунти приходиться близько однієї третини всього ґрунтового покриву області. При внесенні мінеральних і органічних добрив на дерново - підзолистих ґрунтах можна вирощувати високі урожаї картоплі, льону, кормових трав.
Південніше, на території Глухівського, Путивльського, частково Кролівецького і Конотопського районів зустрічаються сірі лісові ґрунти. Вони утворилися під змішаними лісами, в яких значні площі займають листяні породи дерев. Рослинних залишків в таких лісах більш ніж в соснових, тому вміст перегною в сірих лісових ґрунтах вищий. Материнськими породами цих ґрунтів є лес і суглинки. Вони легші, ніж пісок, склеюються перегноєм в окремі грудочки, що підвищує родючість цих ґрунтів. На сірих лісових ґрунтах добре ростуть коноплі і гречка, цукровий буряк і пшениця.
Більше половини території Сумської області зайняте чорноземними ґрунтами. Український чорнозем — цар - грунт, він по праву вважається кращим ґрунтом в світі. Свою назву він одержав завдяки своєму кольору. Чорноземи Сумщини просочені перегноєм до глибини 1м і більше. На них зростають дуже багаті урожаї пшениці, цукрового буряка, соняшнику, овочевих культур. Північна межа розповсюдження чорноземних ґрунтів проходить по умовній лінії Конотоп –Буринь - Білопольє.
Окрім названих вище типів ґрунтів на території нашого краю зустрічаються і інші. Так, в заплавах річок поширені лугові, лугово-болотяні і торф'янисто-болотяні ґрунти. Вони займають близько 3% території області.
Багатовікова господарська діяльність людини сильно змінила природу Сумщини. Практично зникли лугові степи. Їх місце зайняли обширні поля, де обробляються різні сільськогосподарські культури.
ПАМ'ЯТНИКИ ПРИРОДИ НАШОГО КРАЮ
Чудова природа нашого краю — повноводні річки, галасливі ліси, зелені луги, родючі ниви — відвіку привертала людей. Для свого існування вони ловили рибу і полювали на диких звірів, відкривали землю і рубали ліс, здобували корисну копалини і будували дороги.
Використовуючи багатства природи, люди все більше змінювали навколишнє середовище. Особливо посилився вплив людини на природу в наші дні. З'явилися створені їм нові форми рельєфу: глибокі кар'єри, відвали гірських порід, насипи і т.п. Осушені болота, зведені ліси, штучні водоймища — водосховища, ставки, канали — теж змінили навколишню місцевість.
Активне втручання людей в природу стало причиною появи ряду несприятливих явищ. Осушення боліт і вирубка лісів привели до обміління річок. Активне відкриття схилів сприяло посиленню процесу яроутворення. Створення гігантських водосховищ на р. Дніпро викликало заболочування прилеглих територій. Виникла необхідність всебічного вивчення законів природи, її охорони, дбайливого використовування природних багатств. Сьогодні найбільш унікальні куточки нашого краю або окремі природні об'єкти охороняються державою. Вони відносяться до пам'ятників природи.
ПАМ'ЯТНИК ПРИРОДИ — це природний об'єкт, який має велике наукове, учбово-освітнє, історичне або культурне значення.
На Сумщині близько 170 цінних об'єктів природи. У первозданному вигляді оберігаються тут багато ділянок природного лісу, степи, болота, озера і струмки.
Певний інтерес для юних краєзнавців представляють геологічні пам'ятники природи. До них відносяться, перш за все, геологічні оголення — виходи гірських порід на поверхню землі.
На південному сході області, там, де р. Псел підмиває високі береги, з'являються оголення схилів. Тут, в околицях сіл Міропілья Краснопільського району і Могряца Сумського району, на зеленому фоні прибережних лісів видніються пласти крейди. Крейдяна товщина виходить на земну поверхню і в інших районах: Ямпольському (с. Свесса), Глухівському (станція Заруцкий), Путивльському (с. Гори). У крейдяних відкладеннях часто можна знайти залишки тварин минулого, що окам'яніли, — белемнітів (у народі їх називають "чортові пальці"), а також великі ребристі раковини двостулкових молюсків.
Своєрідний вид місцевості додають виходи піщаних товщ. Особливо вражають оголення піску на крутому лівому березі р. Десни у с. Собіч у Шосткінському районі багатометрові шари пісків різного забарвлення поблизу сіл Велика Чернетчина і Шпільовка, що в Сумському районі. У с. Барилівка Сумського району у великій балці виходять на земну поверхню пісок, крейда і суглинки.
На східній околиці Сум — Луці, де р. Псел робить крутий вигин, розкриваються відкладення опоки — зцементованої морської глини, легкої і пористої гірської породи.
Унікальним геологічним пам'ятником є гора Золотуха. Вона знаходиться поблизу р. Ромни. У науковій літературі гора відома як Роменській соляний купол. Дійсно, в цьому місці під землею знаходиться величезна соляна гора, висота якої більше 2 км.
Гора Золотуха
Мал. 1. Схематичний розріз Роменського соляного куполу
Як з'явилася вона? Учені довели, що поблизу Ромен більше 800 мільйонів років тому було неглибоке море. В умовах сухого жаркого клімату воно було густою сумішею різних солей. На дні моря відкладалися могутні пласти солі. Пройшли мільйони років і стародавнє море висохнуло. З часом соляні товщі були перекриті іншими шарами осадових порід. Проте внутрішні сили Землі і тиск надсольових шарів стали причиною перетікання пластичних соляних мас. Величезний соляний стовп розірвав товщі осадових порід, досяг поверхні і, піднявши верхні шари, утворив горб — гору Золотуху. Більш ніж на 50 м підноситься вона над навколишньою місцевістю. Сіль залягає на глибини 100-200 м.
Цікавим пам'ятником є місце знахідки останків мамонта в з. Кулішовка Недригайлівського району. Скупчення кісток гігантської тварини були знайдені в 1839 році українським природознавцем, уродженцем нашого краю І. І. Калініченко. Останки мамонта були перевезені до Харкова, а на місці розкопок був встановлений пам'ятник мамонту. (Мал. 2).
До недавнього часу він був єдиним в світі. Другий пам'ятник поставлений недавно в Якутську (Росія).
Серед пам'ятників природи нашого краю є і інші. Проте про них ми говоритимемо в розділі "Охорона природи".
Мал. 2 Пам’ятник мамонту.
Погода і клімат Сумської області
Клімат Сумщини - помірно-континентальний. Це означає, що наша область знаходиться під впливом як материкового (континентального) повітря, так і морського, який поступає з Атлантичного океану. Повітря, яке приходить до нас з Атлантики, взимку викликає підвищення температури, сильні тумани. Влітку ж, завдяки ньому, температура повітря декілька знижується. Тому різниця між середніми температурами січня і липня порівняльно невелика (26-27°).
Зима в нашому краю починається з середини листопаду. Погода в цей період дуже непостійна, морози зміняються потепленням, сніг — дощем. З середини грудня встановлюється сніговий покрив, який до лютого має висоту 30-40 см на півночі і 20 см на південному сході. Цікаво відзначити, що наша область є однією з "найсніжніших" територій на Україні. "Біле покривало" лежить, наприклад, в Середино - Будському району в середньому 108 днів в році. Середня температура найхолоднішого місяця (січня) на півночі області —8°С, на південному заході (Роменській район) —7°С. Зима на Сумщині нестійка: холодні періоди до 20° морозу можуть змінитися короткостроковою відлигою. При цьому температура повітря може підвищитися до +4, +5° тепла, а сніг на полях може зникнути зовсім. У зимовий період відносну перевагу мають північні і північно-східні вітри. З їх приходом встановлюється морозна погода. Найнижчі температури повітря в області спостерігалися в 1986 р. в м. Глухові (—40°С).
Весна в нашій місцевості починається з кінця березня. Наростання тепла йде з півдня на північ. В цей час роки переважають південно-східні вітри.
Початок літа в області можна віднести до середини травня, коли середньодобові температури повітря переходять через +15°С. Літо помірне тепле, іноді печеня. Найтепліший місяць - липень. Його середньодобові температури на півночі +18,6°С, на півдні +20°С. Влітку температура повітря може піднятися до +32°С, +З7°С. У 1972 році максимальні відмітки досягли +38,8°С (у м. Білопілля і м. Ромни). У літній період на територій нашого краю переважають вітри західного і північно-західного напрямів.
Середньорічна кількість опадів по області коливається від 510 мм на крайньому півдні до 590 мм на півночі. 60% опадів випадає в теплу пору року. Самим дощовим місяцем вважається липень (60-80 мм), менше всього опадів випадає в лютому (25-30 мм).
Для нашої місцевості, як і для інших районів України, характерні несприятливі кліматичні явища: засухи, суховії, шквалисті вітри, ожеледь і інші. Самим небезпечним явищем є засухи - тривалі періоди часу без опадів з високою температурою повітря. При засухах грунт висушується, рослинам не вистачає вологи і вони висихають. Сильні засухи на Сумщині були в 1963, 1972, 1975, 1978 роках. Посушливими були 1995 і 1996 роки. Згубно діють на рослини суховії. Суховій - гарячий і сухий вітер з температурою повітря до 35-400 С. Великі втрати приносять навесні квітучим плодовим деревам і кущам приморозки – ранкові і вечірні зниження температури повітря нижче 00С при позитивних температурах вдень.
Водні багатства нашого краю
Річки – головна частина водних багатств Сумщини. Вони ніби голубою сіткою вкривають нашу область
У Сумській області багато річок. Серед них переважають річки і струмки, довжина яких менше 10 км. Річок завдовжки більше 10 км -165. Багато хто з них починається за межами області. Майже всі крупні річки нашого краю течуть в західному і південно-західному напрямах.
Річки Сумщини відносяться до рівнинних річок. Перебіг їх повільний, оскільки ухил місцевості, по якій вони течуть, невеликий, іноді ледве помітний. Плавно звиваючись, вони обходять невеликі піднесення. Долини річок переважно широкі, більшість з них має низькі береги.
На протязі року рівень води в річках нашого краю не буває однаковим. Наприклад, з настанням весни всі річки розливаються, вода виходить з берегів, затоплюючи заплаву. Особливо великі розливи характерні для найбільших річок області: Десни, Сейму, Співала, Ворскли, Сули і інших. У літній час, коли з поверхні водоймищ інтенсивно випаровується волога, рівень води в річках знижується. З настанням осені випаровування зменшується і кількість води в руслах збільшується. Взимку, коли водоймища покриті льодом і кількість води знову зменшується, річки живляться виключно підземними водами.
У середині-кінці листопаду більшість річок Сумщини замерзає. Лід стоїть на них 3-4 місяців. У холодні зими його товщина в середньому складає від 30 до 70-80 см. В кінці березня відбувається розкриття річок від льоду.
Найбільша річка області - Десна з її притоками: Знобь, Свіга, Івотка, Шостка, Реть, Сейм. Вперше назва річки Десни згадується в літописі 988 року, хоча стародавні поселення виникли на її берегах десятки тисяч років тому. Учені вважають, що свою назву річка одержала від старославянского слова "десньш" — "правий" (у минулому Десна вважалася правою притокою річки Дніпра).
Десна - найкрупніша ліва притока Дніпра, типово рівнинна річка з широкою - від 18 до 45 км - живописною долиною.
"Десна - красуня", "Зачарована Десна"... Як тільки не називав народ цю річку, прагнучи передати її красу. Блакитною стрічкою протягнулася вона на 1130 км, через землі Росії і України. В межах нашої країни довжина Десни 591 км, а в межах Сумщини - більше 50 км. На великому протязі річку обрамляють густі ліси і численні гаї. Високі (до 30-35 м) правобережні крейдяні і глинисті кручі дивно добре поєднуються з обширними заболоченими лугами низовинного лівобережжя. Русло Десни звивисте, його середня ширина до 200 м. Глибина річки 2-4 м, максимальна — 17 м. У заплаві Десни багато озер і стариц — частин старого русла річки, відокремлених від нового русла річковими наносами. Поступово заростаючи рослинністю, старици поволі перетворюються на болота. Десна - єдина судноплавна річка в нашому краю.
Річка Сейм — одна з найбільший приток Десни — утворюється від злиття двох невеликих річок Семи і Семіци на південних схилах Средньоруськой височини в Білгородській області. Довжина річки 748 км, в межах Сумської області близько 180 км. Сейм тече в широкій живописній долині. На високому, до 40 м, правому березі часто зустрічаються яри і балки. Лівий берег низький, заввишки 5-10 м. Русло річки звивисте, розгалужене, шириною до 85-100 м. Середні глибини досягають 4-5 м. У минулому столітті Сейм був судноплавним і річкові судна підіймалися вгору за течією річки до р. Курська. В даний час річка судноплавна тільки в нижній течії, при впаданні Сейму до Десни. На високому правому березі Сейму розташоване одне з якнайдавніших міст України - Путивль. Річка Псел - одна з основних лівих приток Дніпра - бере початок з джерела на західних схилах Средньоруськой височини в Білгородській області. Довжина річки 717 км, в межах нашого краю - 155 км. У верхів'ях Псел тече в досить вузькій і глибокій долині. Вниз за течією ширина її збільшується і поблизу м Лебедина досягає 12 км. Ширина русла Псла не перевищує 50 м, а глибина 4,5 м.
Живописні, покриті листяними і сосновими лісами береги річки, привертали багато знаменитих людей. З 1871 по 1879 роки в Низах, що на р. Псел, майже кожне літо жив і писав музику видатний російський композитор П. І. Чайковський. Великий російський письменник А. П. Чехов вибрав місцем свого відпочинку на берегах Псла Луку (передмістя м. Суми). І сьогодні різнотрав'я лугів; прекрасні піщані пляжі, рибне багатство річки привертають багато відпочиваючих. Основні притоки Співала: Сумка, Грунь, Хорол, Сироватка, Істороп і ін. На берегах річки Псел розташований обласний центр - м. Суми.
Річка Ворскла, ліва притока р. Дніпра, одна з найкрасивіших і чистіших річок Сумської області. Свій початок Ворскла бере з джерела на західних схилах Средньоруськой височини в Білгородській області. Загальна довжина річки 464 км, з них 120 км -на території Сумщини. Долина Ворскли широка, до 10 км. Русло звивисте, завширшки від 20 до 75 м, глибина - 0,5-2 м. Після впадання до Ворскли правих приток Ворсклиці і Боромлі річка стає більш повноводною. На заплавних лугах зустрічаються заболочені ділянки, стариці та джерела. У 1980 р. територія Хухрянських лісів і боліт, прилеглих до долини Ворскли, була оголошена державним заповідником.
Сула, ліва притока Дніпра, найбільша річка на південному заході нашої області. Назва річки відбулася від тюркского слова "сулау", що означає "в'язке, непрохідне болото". Сула - одна з небагатьох великих річок, витік якої знаходиться на території нашого краю. Вона починається поблизу с. Сула Сумського району. Долина річки поступово розширяється від 400-500 м у верхів'ях до 8-10 км в Роменському районі. Заплава тут сильно заболочена, зустрічаються торф'яники. Довжина Сули 363 км, в межах області — 174 км, середня глибина 1,5-2 м. Основні притоки: Терен, Бішкинь, Хмельовка, Ромен, Олава (всі праві). На живописних берегах Сули розташовані районні центри Сумщини: Недригайлів і Ромни.
Озера. Серед водних багатств нашого краю велике значення мають озера, ставки і водосховища.
У Сумській області досить багато природних озер і стариц. Вони невеликі за площею, але більшість з них виділяється своєю красою. Окрім озер, на території Сумщини налічується 26 водосховищ, близько 1200 ставків. Вони є у всіх районах області і використовуються для потреб водопостачання і зрошування, рибного господарства, відпочинку населення. Живлення озер, ставків і водосховищ здійснюється, головним чином, за рахунок весняних річкових паводків. Певне значення в живленні цих водоймищ мають атмосферні і підземні води.
Озерним краєм називають Путивльській район. Тут, в долині Сейму, сотні різних по величині озер. Найбільше з них розташовано поблизу з. Марьяновка, його довжина близько 2 км, ширина — 1 км. Серед інших можна відзначити озера Великий Гусинець, Малий Гусинець, Седр, Святе, Плоске.
Багато озер в Глухівському, Буринському, Конотопському, Лебединському, Сумському районах. Серед поліських озер виділяються озера: Хотінь, Ретеж, Туровий (Шосткінській район), Червоне, Званноє (Середино-Будській район). У тріщині земної кори утворилося унікальне для нашого краю Шелеховське озеро (Лебединський район). Казкова краса цього озера здобула йому славу блакитної перлини Сумщини. У цьому ж районі в долині р. Псел розташоване одне з найбільших озер області - Лебедине.
На Сумщині є водоймища, створені людиною. При перекритті річки дамбою можна підпружити воду. При цьому рівень води вгору за течією від дамби підвищується, річка виходить з берегів, затоплюючи заплаву. Так утворюються штучні озера (ставки, водосховища). Водосховища для роботи невеликих гідроелектростанцій споруджені на р. Псел (с. Низи, с. Ворожба, с. Михайлівка,
с. Бобровий).
У промислових цілях використовують водосховища, створені на річках Сумка (с. Косівщина), Ташань (с. Чупахівка), Боромля (м. Тростянець), Езуч
(м. Конотоп) і ін.
У області є природні озера, котловани яких штучно розроблені людьми. При здобичі піску для будівництва могутня землерийна техніка (земснаряди) збільшила їх глибину до 10-12 м. Прикладом таких озер можуть бути оз. Чехово, оз. Олдиш
(м. Суми) і інші.
Повсюдно по території нашого край зустрічаються ставки, які, створені для розведення риби, поливу полів і відпочинку людей.
Болота. Під цим терміном розуміють надмірно зволожені ділянки суші з шаром торфу, покриті вологолюбними рослинами - осокою, рогозом, мохом і ін.
На Сумщині зустрічаються значні простори, покриті болотами. Їх площа складає близько 34 тис. га. Найбільш заболоченими є північні райони області. Багато боліт зустрічається в долинах річок Сейм, Сули, Ворскли, Співала.Сьогодні більшість боліт осушена. На їх місці з'явилися пасовища і орні землі. На торф'яних болотах здобувається торф.
Підземні води. Цінне природне багатство - підземні води. Вони не тільки поповнюють річки і озера, але і використовуються людиною. Головне джерело підземних вод - атмосферні опади. Сумська область багата підземними водами. Жителі сільських населених пунктів використовують ґрунтові води, тобто ті, які лежать на першому від поверхні землі водотривкому шарі. Колодязі, які вони будують, мають звичайно глибину 5-6 м. Жителі великих міст користуються, як правило, артезіанською водою, що залягає на глибинах 60-120 м. Для підйому (забору) води використовують спеціальні свердловини. Місцями підземні води Сумщини містять цінні мінеральні солі. Така вода називається мінеральною, вона має цілющі властивості. Відвіку заслуженою славою користуються Вакалівське мінеральне джерело, розташоване на території Никольського лісництва в Сумському районі. По своєму складу вода джерела схожа з Березовською (поблизу Харкова) і прирівнюється до кращих мінеральних вод України. Кожну добу з-під землі виходить п'ять-шість тисяч літрів цієї води. Разом з тим, Вакалівське джерело має характерну особливість: при зіткненні з повітрям в його воді через 12-18 годин з'являється коричневий осад. Вода при цьому втрачає свої лікувальні властивості. Тому її треба вживати безпосередньо у криниці або не пізніше, ніж через 12 годин після взяття з джерела. Мінеральні столові води є в Тростянецькому, Конотопському і деяких інших районах області.
Унікальним природним явищем є Меловая Криниця, яка знаходиться на території Шалигінського заповідника, що в Глухівському районі. Сім джерел могутніми фонтанами викидають з-під землі криштальну чисту воду. Взимку і влітку її температура не перевищує чотирьох градусів. Дно Крейдяної Криниці складається з розрідженої крейди, звідси і відбулася її назва. Джерело узяте під охорону закону, як природний гідрологічний пам'ятник.
5. Рослинність області
Світ рослин Сумської області багатий і різноманітний. Багато в чому це пов'язано з тим, що Сумщина розміщена в межах двох природних зон: змішаних лісів (Полісся) і лісостепової. Умовна межа між зонами проходить по руслах річок Сейму і Клевени. На північ від цієї межі розташоване Сумське Полісся - рівний, частково заболочений простір із значними лісовими масивами. Південніше лежить лісостеп. Ліси на території нашого краю займають близько 420 тис. га або більше 17% території області. Головними лісоутворюючими породами є дуб (близько 44 %), сосна (41%), береза (більше 3%), вільха, осика, ясен. Більш всього лісів на Поліссі. У Середино-Будському, Шосткинському, Глухівському і Кролівецькому районах вони займають від 25 до 80 відсотків земель. У лісах переважає дуб, сосна, липа, береза, клен. На заболочених ділянках зустрічається вільха, верба, осика.
Значні площі лісів зустрічаються і в інших районах області: Конотопському, Ямпольському, Лебединському, Краснопільськом, Сумському.
У лісах Сумщини багато грибів і ягід. Тільки шапинкових грибів в нашому краю більше 400 видів. Понад 150 види грибів мають харчове значення. Серед них білий гриб, підберезник, підосичник, маслюк, рижок, польський гриб і багато інших. Але є і отруйні гриби, їх близько 100 видів. Серед них бліда поганка, мухомор, груздь болотяний, сатанинський гриб, опеньок помилковий і інші. Пам'ятайте, що гриби можуть стати причиною дуже небезпечного для життя харчового отруєння. Тому той, хто збирає їх, повинен добре знати зовнішні ознаки їстівних і отруйних грибів. Збираючи гриби, не можна руйнувати грибницю. Знаючі грибники не зривають гриб з "корінням", а зрізають його в нижній частині ніжки.
Всіма лісовими багатствами нашого краю відають 12 крупних лісових господарств. Лісоводи вирощують і охороняють ліс, залицяються за ним, ведуть лісозаготівлі. Вони займаються збором лікарської сировини, грибів, ягід, заготівкою березового соку і іншої продукції. У їх задачу входить і охорона лісових тварин.
Лугова рослинність зустрічається переважно в долинах річок, особливо на заплаві. Луги покриті трав'янистими рослинами: тіпчаком, мятликом, тимофіївкою лучною, пирієм повзучим, осокою ранньої і іншими.
Болотяна рослинність представлена очеретом звичайним, рогозом, осокою, лепехою, калужницей, манною великою. На болотах поліської частини області виростають рідкісні і цінні види рослин: журавлина, багульник болотяний, росичка середня і інші.
Господарська діяльність людини сильно змінила лісостепову частину нашого краю. Ще в недалекому минулому різнотравні степові простори чергувалися тут з масивами широколистяних лісів з дуба, липи, ясена і клена. Потім степи були розорані, на їх місці з'явилися сільськогосподарські угіддя. Ділянки степової рослинності, що збереглися, приурочені головним чином, до схилів і днищ балок, річкових долин. У утворенні травостоя лугових степів беруть участь тіпчак, ковила, пирій, конюшина, шавлія, дзвоники і інші.
Унікальна ділянка цілинного степу збереглася в заповіднику "Михайлівська цілина" в Лебединському районі. Заповідний степ надзвичайно красивий. Під охороною держави тут знаходяться 525 видів рослин, з них трав'янистих - 493.
Всі рослини, про яких було сказано вище, ростуть в природі без відходу людини. Люди не створюють для цих рослин яких-небудь сприятливих умов для їх зростання: не розпушують і не удобряють під ними грунт, не поливають їх і т.п. Такі рослини називають дикорослими або дикими. Серед всіх живих організмів Землі дикорослі рослини найбільш беззахисні. В результаті своєї діяльності людина знищила багатьох з них. У лісах і водоймищах, розташованих поблизу великих і малих міст, все рідше можна зустріти фіалку, пролісок, конвалію, купальницю, біле латаття і інші рослини з красивими квітками. Рідкісними стають і деякі лікарські трави. Тому рослини яких мало залишилося в природі, рвати не можна. У нашій країні рідкісні і зникаючі види рослин занесені в спеціальну Червону книгу. Затверджений список рослин, що охороняються, на Сумщині включає 35 найменувань, серед них: конвалія травнева, лілія лісова, цибуля ведмежа, кубишка жовта, латаття біле, водяний горіх плаваючий, папороть страусине пір'я, горицвіт весняний і інші
Твариний світ області Наш край населяють різноманітні представники тваринного світу, всього більше 350 видів.
У лісах Сумського Полісся водяться великі копитні тварини: лось, плямистий олень, косуля, кабан. Невеликими групами стали зустрічатися зубри. У Старогутських лісах, що в Середино-Будському районі, з'являються іноді влітку бурі ведмеді. Тут же мешкають борсуки, уссурійські єноти, лисиці, куниці, вовки, зайці і інші звірі.
Більше тридцяти років тому на Старогутщині з'явилися бобри. Зараз ці цінні звіри-лісоруби обжили майже всі річки північної частини нашої області.
У берегових норах присеймських озер і стариць, розташованих поблизу
с. Юрьево, що під Путивлем, живе один з якнайдавніших мешканців землі - вихухоль. Звір, величиною з їжака, веде украй приховане життя. Він рідко з'являється на березі, його нори не мають виходу на поверхню. Через дорогу і міцну шкірку з сріблясто-чорним відливом вихухоль була майже повністю винищена. Зараз ця тварина занесена в Червону книгу і охороняється законом.
На Сумщині збереглися тваринні, характерні для цілинних степів: ховрахи, хом'яки, байбаки.
Повсюдно на території нашого краю поширені зайці, лисиці, білки, їжаки.
Дуже багатий світ птахів, їх близько 240 видів. У хащах поліських лісів збереглися рідкісні для наших днів птахи: глухар, тетерук, рябчик. Тут же зустрічаються пугач, лісовий кулик-вальдшнеп, сова, сич, дятел, дрізд.
Справжнім притулком для птахів став заповідний степ "Михайлівська цілина". У заповіднику мешкає 60 видів птахів, серед них: перепілка, куріпка, жайворонок, луговий чеканник, іволга. Є і хижі птахи: яструби, шуліки, канюки.
На низьких лугах, болотах, берегах водоймищ водяться чайки, кулики, деркачи, дикі качки.
Своєрідне життя в прісноводих водоймищах області. У річках, озерах і ставках мешкає 40 видів риби: плітка, червоноперка, лящ, щука, судак, сом, в'юн, окунь, карась, українська мінога. Особливе місце серед промислової риби зайняли короп, білий амур, товстолобик.
Плазуни (7 видів) представлені звичайною гадюкою, медянкою, веретенницею, вужем. З них отруйна тільки гадюка.
Медянка - нешкідлива тварина з сімейства вужів. Веретенниця відноситься до ряду ящірок, але через відсутність ніг її часто приймають за змію.
Різноманітний мир комах нашого краю. Серед них найважливішу роль виконують мурашки. Чим більше в лісі мурашників, тим здоровіше ліс. Мурашки за один рік винищують до 250 кг шкідників з одного гектара лісової площі, тому їх справедливо називають лісовими санітарами.
У населених пунктах, поряд з людиною, поселилися і по різному уживаються деякі птахи і дикі тварини. Під дахами міських і сільських будинків живуть ластівки і горобці, уподобали собі місця і лелеки. У парках і садах, на міських звалищах галасливими зграями збираються граки, галки і ворони. Вважають за краще поселятися поряд з людиною шпаки, синиці, снігурі (взимку). У сараях і підвалах часто живуть сірий щур і будинкова миша.
Важливим методом охорони природи є створення територій, що особливо охороняються: заповідників, заповідників, пам'ятників природи, зелених зон навколо міст, ботанічних садів, дендрологічних парків і т.п.
Заповідники — це ділянки території, навіки вилучені з господарського використовування. В межах заповідника природа зберігається в первозданному вигляді. Тут не можна відкривати землю, здобувати корисну копалини, рубати дерева або косити траву, палити багаття, полювати на диких звірів або птахів.
Живою природною лабораторією вважається заповідник "Михайлівська цілина", що в Лебединському районі. Тут на площі 202 га зберігається єдина в лісостеповій зоні України ділянка лугового степу.
До числа охороняються; територій відносяться і заповідники. У них охороняється лише частина природного середовища, наприклад, рослини, мир птахів, тварини. Найбільш ширше поширені мисливські заповідники. Протягом певного терміну (звичне до 10 років) в них заборонено полювати на птахів або тварин. В той же час, тут дозволяється заготівка деревини, збір грибів, ягід і т.д.
У Сумській області є 56 заповідників. Вони бувають республіканського і місцевого значення. На Сумщині 11 заповідників республіканського значення, інші — місцевого. Заповідниками можуть бути оголошені окремі природні ландшафти (живописна місцевість), деякі озера, ділянки старовинних лісів, торф'яників, житла птахів, тваринних і т.п.
До числа пам'ятників природи відносяться узяті під охорону окремі об'єкти природи — унікальні форми рельєфу, геологічні оголення, рідкісні дерева і рослини, джерела і ін. Іноді під охорону беруться об'єкти природи, пов'язані з якими-небудь історичними подіями, з життям відомих людей. Наприклад, в
с. Богданка Шосткинського району є об'єкт, що охороняється, — гай Ушинського. Дубовий гай на околиці цього села колись любився видатному вітчизняному педагогу Д. Д. Ушинському. Наїжджа в це сіло на відпочинок, він любив гуляти серед могутніх дерев.
До штучно створених природоохороних об'єктів відносяться ботанічні сади, дендрологічні парки, а також парки-пам'ятники садово-паркового мистецтва.
У Сумах добре відомий парк педагогічного інституту ним. А. З. Макаренко, закладений в 1937-1939 рр. Тут ростуть десятки видів і форм дикорослих дерев і чагарників. Більше 250 видів дерев і чагарників ростуть в Тростянецькому лісопарку. Велику частину займає заповідний ліс. Яскраве враження залишають тут гігантські дуби до 35 м, діаметром 1,5 м, обхватом - до шести метрів. З одного такого дуба можна побудувати невеликий будинок.
Велику культурну цінність має Кияницький парк (Сумський район). Парк створили талановиті майстри лісопаркової архітектури XIX в. Тут багато екзотичних дерев. Серед них найбільш стародавніше в світі дерево — гінкго. Гінкго заселяли землю ще 180 мільйонів років тому. Тривалість життя цього дерева - близько 2000 років.
В цілому ж, в Сумській області узято під охорону держави 170 цінних пам'ятників природи. Наш край займає перше місце на Україні по кількості лісових урочищ, що охороняються, - 93. Деякі відомості про найцінніші природоохоронні території Сумщини приведені в пропонованій таблиці:
|
Територія, що охороняється |
Площа (га) |
Місцезнаходження (район) |
Що охороняється |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
Заказники 1. Старогутський (л)
3. Шалигінський (л) |
202 43 2001 3714 |
Лебединський Середино – Будський Білопільський, Буринській, Путивльський Глухівський |
Ділянка лучного степу в лісостеповій зоні України, 525 видів трав’янистих рослин і кущів, тваринний світ цілинного степу Сосново – березові ліса з чорнично – брусничними полянами і плантаціями журавлини. Світ рідких птахів (глухар, тетерук, рябчик) і тварин (бобри, козулі, лосі та ін.) Ліси і луки в долині р. Сейм. Місця, де живе дуже рідка тварина –хохуля. |
Тема 1. Загальна характеристика рослин і грибів.
Тема 1.1. Поняття про флору
План.
1. Поняття про рослини та їх значення в природі та для людини.
Рослинам належить основна роль у біосфері. Світ рослин надзвичайно різноманітний. Рослини зустрічається на земній кулі скрізь: від холодних областей Арктики до льодяникового материка Антарктиди. Ліси займають близько 1/6 поверхні суші. Великі території займають степи, луки, болота, поля. Різноманітна рослинність знаходиться в океанах, морях і прісних водоймах.
Рослини це автотрофні (від. грецького «аутос» сам, «трофе» живлення) організми, здатні нагромаджувати на Землі сонячну енергій у вигляді хімічної енергії органічних сполук.
Отже, рослини це зв'язуюча ланка між органічною і неорганічною природою.
Видатний вчений К.А. Тімірязєв, вказуючи на величезне значення рослий у житті людини, закликав бути уважним до зелених рослин, які дають необхідне людині тепло, годують, одягають її. Він казав, що треба вивчати рослини і піклуватися про них. Цей палкий заклик ученого особливо актуально звучить зараз, коли на всій земній кулі гостро стоїть питання про збереження зеленого дивосвіту, формування у підростаючого покоління знань, спрямованих на покращення навколишнього середовища.
Зелені рослини оточують нас скрізь. Це доступні, цікаві для школярів об'єкти. Важливо, щоб у процесі ознайомлення з ними вчитель зміг викликати у дітей емоційні переживання через відчуття краси наших зелених друзів, сформувати інтерес до них.
Рослинам належить унікальна планетна роль. Вони перетворюють сонячну енергію в енергію хімічних сполук (фотосинтез), що дозволяє їм створювати органічні речовини з неорганічних.
Усі живі істоти існують на Землі завдяки тому, що зелені рослини в процесі фотосинтезу утворюють органічні речовини, які є джерелом їхнього живлення.
Виділяють кисень, необхідний для дихання. Рослини регулюють газовий склад атмосфери.
Відмерлі рослини продовжують брати участь в обміні речовин і енергії в біоценозах завдяки бактеріям і грибам, які мінералізують органічні речовини. Грунт формується у безпосередньому зв'язку з рослинами, від яких залежить його родючість,
Важливе значення для людини має одне з головних джерел енергії кам'яне вугілля і торф, про які можна сказати, що вони являють собою акумульовану енергію сонця в рослинних рештках.
Зелені насадження є гігантським фільтром для очищення повітря. Вони затримують пил, кіптяву та інші шкідливі домішки. Один гектар лісу очищає за рік 18 млн. м2 повітря. Ліс у 10 разів більше освіжає і зволожує повітря ніж водна поверхня. В цілому очищувальна здатність поверхні Землі на 60-80% залежить від рослин.
Важлива роль зелених рослин у поглинанні шуму. Крони дерев, кущі по м'якшують різкий міський шум.
Рослини виділяють в атмосферу велику кількість фітонцидів летких речовин, які згубно діють на збудників хвороб. Виявлено, що 1 га діброви щодоби виділяє до 5 кг фітонцидів, а соснові та ялинові насадження удвічі більше. За декілька хвилин вони знищують масу бактерій і цим оздоровлюють повітря, перешкоджають поширенню інфекційних захворювань.
Рослинний покрив утримує поверхневі води і поповнює запас ґрунтових вод, регулює течію річок, стримує згубну силу повені.
Рослинний покрив допомагає у боротьбі з ерозією ґрунтів, суховіями і чорними бурями. Рослинність впливає на клімат.
Рослини – основна визначальна ланка в складному ланцюгу живлення всіх організмів, у тому числі людини. Перше місце в житті людини належить хлібним злакам (пшениця, рис, кукурудза) і різним круп’яним культурам. Нині засівають майже 2/3 полів нашої планети. Важливе місце належить картоплі, яку справедливо називають другим хлібом. Широко використовуються багаті рослинними білками зерно - бобові (квасоля, горох, соя тощо), цукроносії (цукрові буряки, цукрова тростина), численні олійні (соняшник, арахіс, маслина), плодові, ягідні, овочеві та інші культурні рослини. Сучасне суспільство важко уявити без тонізуючих рослин чаю, кави, какао.
Тваринництво базується на використанні дикорослих і культур-них кормових рослин.
Людина навчилася з льону, бавовни одержувати льняні та бавовняні тканини, за допомогою яких вона захищає себе від несприятливих погодних умов, прикрашає себе та своє житло.
Деревина це комора, з якої черпають сировину майже всі галузі народного господарства. Тепер з деревини виготовляють майже 10 тис. виробів і продуктів: папір, меблі, фарби, лак, будівельні матеріали, спирт тощо. З рослин виготовляється понад 50% лікарських препаратів, які використовується при багатьох хворобах.
Дикорослі рослини є важливим генофондом для селекційної роботи, полі пшення якостей культурних рослин.
За останнє десятиріччя стала відомою ще одна функція рослин індикаторна. Спостерігаючи за рослинами, людина здатна засвоювала орієнтири у просторі і часі. Деякі рослини досить точно показують час доби, інші виконують функцію барометра і гігрометра. Вони дозволяють за кілька годин, а іноді й днів, передбачати погіршення чи покращення погоди. Збираючись копати колодязь, людина відшукувала певні рослини, які підказували, як глибоко залягає вода, солона вона чи прісна.
Спостерігаючи за рослинами, кліматологи помітили, що вони чутливо реагують на зміни погоди. Відомо понад 400 рослин, за якими, наче за барометром, ножна заздалегідь визначити погіршення погоди (кульбаба, берізка польова, чистотіл, квасениця, конюшина, монстера).
Рослини індикатори не втратили свого значення і тепер. Зв'язок між рослинами, ґрунтом і підґрунтовими породами настільки тісний, що за зовнішнім виглядом або хімічним складом деяких рослин можна дізнатися, які рудні копалини залягають у даному місці, який стан ґрунтів тощо. Зараз рослини-індикатори використовуються у своїх дослідженнях і практичній діяльності геологи, ґрунтознавці, лісоводи, кліматологи, археологи.
За рослинами можна визначити час. Спостерігаючи за квітками окремих рослин можна помітити, що розкриваються вони приблизно в один і той же час. Найчастіше, о 3-5 годині ранку відкриваються жовті суцвіття козельців, о 4-5 годині квіти маку, шипшини, о 5-7 годині кульбаби. Закриваються квіти та суцвіття теж у певний час: о 14-15 годині закриваються мак, цикорій, кульбаба, о 15-16 – нагідки, 17-18 латаття біле. Знаючи ці особливості рослин, можна визначити час протягом доби.
Рослини відчувають середовище і можуть накопичувати в собі певні хімічні елементи. Якщо росте плаун – в ґрунті є алюміній, якщо хвощ польовий – кремній. Якщо росте осока ґрунтові води знаходяться близько до поверхні, якщо росте ковил – це сухий, посушливий степ.
Неоціненне значення мають рослини в житті людини, як джерело естетичних вражень.
Актуалізація завдань екологічного виховання молодших школярів вимагає розширення знань дітей про значення рослин у природі. Особливо важливо на доступному матеріалі показати дітям значення рослин у покращенні повітря (у парку, в лісі, на луці дихається легше, повітря чисте, духмяне), ґрунту. Слід навчити дітей розуміти значення рослин для тварин (комах, птахів, ссавців).
Отже, рослини задовольняють потреби людини у їжі, виготовленні одягу, будівництві житла, лікуванні, можливості орієнтування у часі, просторі, зміні погоди, роль рослин у сприйнятті прекрасного і відтворення його у мистецтві, побуті. Мають велике значення в живій і неживій природі.
2. Головні відмінності тварин від рослин
|
Тварини |
Рослини |
|
1. Переважна більшість видів харчується гетеротрофно. Окремі види міксотрофно (евглена зелена і інші джгутикові, що мають хлорофіл). 2. Пластиди відсутні в клітинах. 3. Клітинний сік відсутній. У найпростіших є лише дрібні вакуолі, що виконують функції травлення і виділення. 4.У переважній більшості випадків захоплення їжі відбувається активно; їжа перетравлюється в травній системі або в травних вакуолях внутрішньоклітинно. 5.Володіють активним рухом. Якщо прикріплені до субстрату, то це є вторинним пристосуванням. Існує амебоїдний, джгутиковий, війковий і м'язовий рух. 6. Реакції у відповідь на зовнішнє подразнення у вигляді таксисів і рефлексів (безумовних і умовних). 7.Тканини: епітеліальна, сполучна, м'язова, нервова. 8. Є клітинна мембрана. 9. Мінеральні солі в цитоплазмі знаходяться звичайно в розчиненому стані. 10. Запасні вуглеводи у вигляді глікогену. |
1. Величезна кількість видів зелених рослин харчується автотрофно, деякі види бактерій хемотрофи. 2. Клітини містять пластиди. 3. В клітках є значні за об'ємом вакуолі, заповнені клітинним соком. 4.Органи травлення відсутні, а їжа потрапляє в організм рослини осмотичним шляхом. 5. За небагатим виключенням (бактерії та деякі інші види рослин) до активних рухів не здатні і частіше прикріплені до субстрату. Є ростові і тургорні рухи. 6. Реакції у відповідь на подразнення у вигляді тропізмів і настій. 7. Епітеліальна, твірна, основна, провідна і механічна. 8. Окрім клітинної мембрани є товста і щільна оболонка, що складається з целюлози або клітковини. 9. Мінеральні солі можуть знаходитися в цитоплазмі і у вигляді кристалів. 10. Запасні вуглеводи у вигляді крохмалю. |
Тема 1.2. Будова органів рослин.
План.
а) стебло,
б) листок,
в) квітка,
г) плід і насіння.
3. Життєві форми рослин.
У переважної більшості рослин є певна морфологічна будова. Вони мають вегетативні органи та генеративні органи. Вегетативні органи служать для підтримання індивідуального життя рослин, а також для вегетативного розмноження. Генеративні органи для розмноження. Вищі рослини складаються з кореня і пагона.
Корінь -підземний орган рослини. Корінь виконує основні функції:за його допомогою рослина закріплюється у ґрунті, добуває воду і мінеральні солі, відбувається виділення продуктів обміну речовин, служить для відкладання поживних речовин, для вегетативного розмноження.
Корені бувають головні, бічні, придаткові. Головний корінь самий товстий і тому завжди помітний, здатний до галуження. Найдовший головний корінь розвивається в рослин пустель, досягаючи 15м і більше (піщана акація). Бічні корені утворюють великий пучок тонких коренів, де неможна виділити головний корінь. Придаткові корені виростають на стеблі або листках. Так помідори, картопля утворюють багато придаткових коренів, які укріплюють рослину і посилено постачають її поживними речовинами.
Сукупність усіх коренів називають кореневою системою. Якщо в кореневій системі добре виділяється головний корінь, то її називають стрижневою (мак, люпин). Мичкувата коренева система характеризується або відсутністю головного кореня, або розвитком його на рівні з бічними. Мичкувата система коренів розвинута у злаків. Учені підрахували, що довжина коренів однієї рослини озимого жита може становити понад 600 км із загальною поверхнею до 23 м2.
Видозміни кореня
У плюща й ряду інших рослин додаткові корені відіграють роль причіпок, якими рослина прикріплюється до опори.
Корені моркви, буряків, ріпи є коренеплодом (запасають поживні речовини).
У таких рослин, як жоржини, зозулинець, пшінка, на придаткових коренях утворюються кореневі бульби (запаси поживних речовин).
У деяких рослин (орхідеї) є повітряні корені, які вбирають воду з повітря.
Дихальні – забезпечують дихання у болотних рослин (мангри).
Ходульні – утримують рослину (кукурудза, баньян).
Присоски – у паразитичних рослин (омела, повитиця).
В пустелі Каракуми у рослини аристиди корні розростаються на 10 м в різні боки, вони на багато перевищують невелику надземну частину рослини. Корені не тільки довгі, але й вкриті «чохлом», який захищає від спеки та посухи. Якщо вітри видувають пісок, то оголені корені не гинуть. Якщо пісок насувається і засипає рослину до самої верхівки, то на його стеблі утворюються нові, додаткові корені, а старі відмирають.
2. П а г і н – надземний орган, пристосований до життя у повітряному середовищі. До складу пагону входять брунька, стебло, листок. Частини пагону можуть бути органами розмноження, накопичення запасних продуктів, води.
Брунька – зачатковий пагін, який здатний тривалий час зберігати життєздатність твірних тканин (меристем) і забезпечувати захист від несприятливих умов. Зовні бруньки вкриті бруньковими лусочками (з смолянистими клейкими виділеннями, з густими волосками).
Бруньки за розташуванням бувають верхівкові або бічні. За характером розвитку розрізняють вегетативні, квіткові та змішані бруньки. Квіткова брунька має зачаткові квітки або суцвіття і не має листків. Вегетативні бруньки несуть лише фотосинтезуючи листки. Змішані бруньки мають зачаткові і листки і квітку або суцвіття.
Стебло – осьовий орган рослин, який здійснює зв’язок всіх частин рослин. Стебло виконує такі функції: проводить воду і поживні речовини, відкладаються запаси поживних речовин (капуста, цукрова тростина), за допомогою стебла рослини розмножуються вегетативно (аґрус, малина, смородина), виконує функцію фотосинтезу.
На стеблі розрізняють вузли (місце прикріплення листків), міжвузля (ділянка стебла між двома вузлами) і бруньки.
За твердістю стебла бувають дерев'янисті (тверді) у дерев, кущів і трав'янисті (соковиті).
За висотою серед рослин перше місце можна віддати секвої (120-130 м), евкаліпт (140-150 м). У штаті Каліфорнія (США) ростуть гігантські секвої, висота яких досягає 150 м, діаметр стовбура – до 11м, а вік – більше 4 тис. років. А така рослина як вольфія виростає всього до 1-2 мм.
За товщиною стебла теж різні: окружність стовбура секвої 30-40 м, баобаб 10-12 м в обхваті.
У світі рослин є рослини-довгожителі: дуб росте до 1500 років, тис до 3500 років, гігантська секвоя до 6000 років, креозотовий кущ – 11 000 років, баобаб – 5000 років, рослини-ефімери (медунка, конвалія) живуть до 30-40 днів.
За розміщенням у просторі розрізняють такі види стебел:
- прямостоячі (пшениця, соняшник, яблуня, кукурудза),
За формою виділяють такі стебла :
Одне з найлегших дерев – вальс росте в тропічних лісах Південної Америки. Товстий стовбур довжиною 5-6 м одна людина може легко перенести на плечі. Саме з цього дерева побудував свій пліт відомий мандрівник та дослідник Тур Хейєрдал.
Видозміни стебла:
- бічні гілочки перетворені на колючки у глоду,
- кореневища (конвалія, пирій, анемона),
- бульби (картопля),
- цибулина (цибуля, часник),
- вуса (суниця) виконують функцію розмноження,
- вусики ( виноград, огірок) – функція прикріплення.
- лусочки (саксаул),
- соковиті стебла (кактус, агава) утримують у собі багато вологи.
Листок – це плоскі вирости пагону з обмеженим ростом, які виконують функції: утворення органічних речовин (процес фотосинтезу),
випаровування води, транспірації, для вегетативного розмноження (бегонія, колеус).
Листок відіграє велику роль в житті людини: рослини з великою кількістю листків приглушують шум, збирають пил, а в багатьох рослин листки виділяють леткі речовини (фітонциди), які вбивають хвороботворні мікроби (тополя, туя, ялина).
Листок складається з листкової пластинки і черешка. Якщо листки прикріплюються до стебла черешком (бузок, айстра), то їх називають черешкові. Якщо сидять прямо на стеблі (тюльпан, гладіолус) – сидячі. У багатьох рослин при основі листка бувають прилистки – дрібні листочки (рускус).
За будовою листки поділяються на прості й складні. Простий листок складається з одного черешка і однієї пластинки, а складний – з кількох пластинок, повністю відокремлених одна від одної, але прикріплених своїми черешками до одного головного черешка. Складні листки розрізняють: перисті (парноперистоскладні – акація, непарноперис-тоскладні – горобина, шипшина, картопля), пальчасті (каштан, люпин), трійчасті (конюшина, суниці).
Форма листкових пластинок: лінійні (злаки), овальні (акація), ланцетні (верба), стрілоподібні (стрілолист), округлі (осика), серцевидні (липа), ниркоподібні (копитняк), голчасті (ялина).
Прості листки прості листки бувають суцільні (береза, осика, груша), лопатеві (дуб, клен), роздільні (кульбаба), розсічені (картопля, редька).
Форма краю листка може бути пилчастою (липа, в'яз), зубчастою (ліщина, кропива жалка), виїмчастою (блекота), городчастою (чистотіл).
Листок пронизаний мережею жилок, які являють собою продовження судинно-волокнистих пучків стебла. По них пересуваються вода і солі в листок і органічні речовини з листка в інші органи.
Види жилкування:
Розташування листків:
Видозміни листка:
Найбільше листя має пальма рафія, що росте в басейні Амазонки. Листя її досягає 22 м у довжину і близько 12 м у ширину. Навіть черешок такого листка завдовжки в 5 м. Одним таким листком можуть накритися 10 чоловік.
У чудесній «фабриці» зеленого листка поглинається сонячна енергія і за рахунок цієї енергії утворюється вода, вуглекислий газ і органічні речовини. Енергію сонця поглинає пігмент зеленого листка хлорофіл. Для утворення хлорофілу потрібні такі умови: світло, наявність у ґрунті заліза і магнію (без яких листки мають бліде забарвлення), температура повітря не повинна знижуватися нижче 10°С. Хлорофіл має важливі властивості, необхідні для участі у фотосинтезі: він може поглинати сонячну енергію, запасати її або передавати іншим молекулам.
Восени та в жарку суху пору року більшість рослин скидає листя. Це явище має назву листопад. Листопад – це пристосовування рослин до меншого випаровування води. У вічнозелених рослин листки також опадають, але поступово. Так, у ялини і сосни вони замінюються протягом 5 років, у смереки 10-12, в араукарії 11-15 років. Листопад і пожовтіння рослин також перебувають у зв'язку з фотосинтезом і властивостями хлорофілу.
Квітка - це видозмінений і обмежений у рості пагін, в якому відбувається запилення, запліднення, формування плоду і насінини.
Квітка складається з: оцвітини, тичинки, маточки. Квітка прикріп-люється до стебла квітконіжкою.
Оцвітина – це чашолистики і пелюстки. Зелені чашолистики, або зростаються між собою (шавлія), або вільні (жовтець, грицики). Чашолистики захищають віночок.
Віночок складається з пелюстків, забарвлених у різні кольори. Форма віночка надзвичайно. Його головне призначення - приваблювати своїм кольором, запахом і нектаром запилювачів. Квітки без оцвітини називаються голими.
Із зміною температури віночок може відкриватися і закриватися. Цей принцип людина використовує в архітектурі. Олімпійський критий стадіон у Москві розрахований на 40 000 глядачів. Його покрівля нагадує екзотичну квітку вікторії регії. Дах складається із секторів довжиною 90 м і шириною 10 м. Павільйон в Болгарії виконаний у вигляді квітки, що розкривається.
На острові Ява росте незвичайна квітка – королівська примула. Місцеве населення називає її квіткою руйнування. З давніх-давен спостерігають дивну закономірність: квітка буйно розквітає на вершинах і схилах вулканів саме перед виверженням вулкана. Побачивши розквітлу примулу, місцеве населення поспішає втекти якомога далі від небезпеки. Такі рослини-провісники є й в інших районах поширення землетрусів.
Найзапашніша квітка на земній кулі росте в Америці. Це мексиканський кактус «цариця ночі». Його пахощі, подібні до запаху ванілі, можна почути на кілометровій відстані.
У тропічних країнах росте своєрідна рослина, що зветься «квіткою, яка кашляє». Виявляється, коли на листя рослини потрапляє земля, дихальні органи її розбухають, здуваючи усе зайве. При цьому рослина немовби кашляє.
Найбільша квітка в світі – рафлезія.
Органами розмноження є тичинки і маточка. Кожна тичинка має тичинкову нитку й пиляк. Пиляк складається з двох половинок, сполучених в'язальцем. До в'язальця прикріплена тичинкова нитка. Пилок у вітро-запильних рослин дрібний і сухий, а в тих, що запилюються комахами, великий і липкий.
Кількість тичинок варіює від 2-3 до декількох десятків. Кількість маточок також буває різною. Маточка складається з нижньої частини (зав'язі), середньої (стовпчика) і верхньої (приймочки).
Рослину, в якої маточка і тичинки знаходяться на одному й тому ж екземплярі, називають однодомною (огірок, гарбуз, дуб, береза та ін.). Якщо квітки мають або маточку або тичинки і знаходяться на різних рослинах, то їх називають дводомними (коноплі, верба, осока та ін.). У волошки, соняшника частина квіток втратила тичинки й маточки – безстатеві.
Дрібні квітки часто бувають зібрані в суцвіття – сукупність квіток, об’єднаних віссю.
Головна функція суцвіть – збільшення можливості продовження існування виду.
Суцвіття
Прості Складні
китиця (черемха) складний зонтик (кріп, морква),
щиток (глід) складний колос ( пшениця, жито),
колос (подорожник) волоть (бузок, виноград),
сережка (береза) складний щиток (деревій),
кошик (соняшник) сережка (береза),
початок (кукурудза) завійка (незабудка),
зонтик (цибуля, петрушка) розвилка (золототисячник).
головка (конюшина) складна китиця (овес, бузок)
Для утворення насіння необхідно перенести пилок з пиляка на приймочку маточки. Цей процес називається запилення. Якщо пилок з тичинок переноситься на свою маточку то відбувається самозапилення (фіалка, глуха кропива, зірочник, горох, соя, пшениця, ячмінь, овес, просо та ін.). Якщо пилок з тичинок однієї рослини переноситься на маточку іншої, то відбувається перехресне запилення (вітром, комахами, водою, птахами).
Більшість рослин запилюється перехресно, причому в основному за рахунок комах і тільки 1/10 частина рослин – вітром. Квіти мають ряд пристосувань для запилення комахами: яскраве забарвлення і сильний запах, який приваблює запилювачів, а запилювачі отримують пилок і солодкий нектар. Комахи захоплюють пилок із собою на лапках, черевці і переносять на іншу рослину, проводячи тим самим процес запилення.
Якщо нектар знаходиться не глибоко, то рослина запилюється мухами, жуками. Якщо нектар знаходиться глибоко, то його можуть дістати комахи з довгим язичком (бджоли, джмелі), іноді у рослин (тютюн) квітки мають довгі трубки, в які проникають тільки довгі хоботки метеликів.
Якщо стоїть дощова погода, то комахи мало літають і не переносять пилку, тоді утворюється багато пустоцвітів – незапалених квитків.
У рослин, які запилюються вітром або вітрозапильні (жито, кукурудза), квітки непоказні, у них не утворюється нектар, тичинки дають змогу вітру безперешкодно переносити пилок. Пилку виробляється багато, і при такому малоефективному способі запилення його дуже багато пропадає.
У рослин є різні пристосування, які забезпечують добре запилення, що дає змогу запобігти самозапиленню. У рослин, які запилюються вітром, квітки часто різностатеві; у рослин, які запилюються комахами, здебільшого тичинки дозрівають швидше, ніж формується маточка. У медунки, незабудки, плакуна квітки мають неоднакові за довжиною тичинки й маточки.
Запліднення. Пилок, потрапивши на примочку маточки, починає проростати. При цьому утворюється пилкова трубка. Вона росте в напрямі до насінного зачатка (досягаючи іноді в довжину 2 см, наприклад у кукурудзи). Кінець пилкової трубки розривається, і звідти виходить дві чоловічі клітини. Одна з них зливається з жіночою яйцеклітиною, а друга – із вторинним ядром зародкового мішка і утворюється запас поживних речовин. Таким чином відбувається подвійне запліднення. Запліднення клітина несе в собі спадкові ознаки чоловічої й жіночої рослини. Насінний зачаток перетворюється на насінину, а зав'язь на плід. Запліднене вторинне ядро шляхом поділу утворює запасну вторинну тканину, необхідну для розвитку зародка.
В утвореному зародку виникають сім'ядолі: у однодольних – одна, у дводольних – дві. Утворюється також корінець, підсім'ядольне коліно і брунечка. Поживні речовини знаходяться в сім'ядолях або в запасних тканинах (ендосперм).
Насінина – це орган, за допомогою якого розмножуються й поширюються насінні рослини.
На відміну від одноклітинної спори насінина голо насінних і особливо квіткових рослин у момент, коли вона відхо дить від материнської рослини і починає самостійне життя, міс тить у собі складний багатоклітинний зародок, який має вже сформовані органи рослини: корінь, стебло і листя.
Крім зародка, насінина містить у собі запаси поживних речо вин: крохмаль, білок і жир, які виробив материнський організм. За рахунок запасів поживних речовин зародок розвивається і рос те, поки рослина не зможе живитися самостійно.
У сухій насінині всі життєві процеси сповільнені. В такому стані вона може перебувати місяцями, а іноді й роками, не втра чаючи своєї життєздатності. Потрапивши у вологий грунт, насі нина жадібно вбирає воду, розбухає, починається посилений по діл клітин. Поживні речовини під впливом ферментів переходять із нерозчинного стану в розчинний.
Плоди утворюються із зав’язі маточки після запліднення, або з інших частин квітки і призначені для захисту насіння, накопичення поживних речовин, для його розповсюдження.
Плоди поділяються на сухі і соковиті.
Сухі плоди (не мають соковитої м’якоті)
однонасінні (нерозкривні): багатонасінні (розкривні):
Соковиті плоди
(мають м’ясистий середній шар оплодня)
Прості Складні плоди
кістянку (вишня, слива, персик) супліддя (шовковиця)
ягода (помідор, виноград, аґрус) багатокістянка (малина, суниця)
ягодоподібні (яблуко, гарбузина,
помаранча)
Дозрілі плоди і насіння поширюється різними способами, широко розселюються на поверхні землі.
Вітер переносить плоди кульбаби, осоту та інших рослин: у яких є волосисті чубки. Плоди і насіння багатьох дерев (клена, ясена, берези, осики) мають крильця і називаються крилатками. Ряд рослин набули форми кулі, тому вони легко відриваються і перекочуються вітром (за це й одержали назву «перекотиполе»).
Вода переносить плоди багатьох водних рослин (осока, біле латаття). Особливо цікаві плоди кокосової пальми, які океан викидає на сушу, нерідко дуже далеко від місці їх дозрівання.
У рослин-катапультів характерне саморозкидання. У них є ряд пристосувань, які дають їм змогу викидати насіння далеко від материнської рослини. До них належать сухі плоди бобових (біб), квасениця, розрив-трава, огірок-прискач. Клітини таких плодів перебувають під великим тиском і варто до них доторкнутись, як тиск змінюється, стулки закручуються, далеко викидаючи насіння.
Ряд рослин мають особливі пристосування: самі зариваються за допомогою штопороподібних остей (ковила, вівсюг звичайний), чіпляються за тварин гачками (лопух, череда).
Деякі тварини заготовляють собі на зиму їстівні припаси, але частину їх не з'їдають, завдяки чому рослини поширюються (жолуді, горіхи, шишки). Птахи, поїдаючи соковиті плоди, сприяють поширенню багатьох рослин (вишня, глід, горобина, малина, та ін.). Людина поширює насіння диких рослин при перевезенні і при поганій обробці посівного матеріалу.
Тема 1.3. Розмноження рослин.
Сезонні зміни в житті рослин.
План.
1. Розмноження рослин.
2. Сезонні зміни в житті рослин
1. Розмноження – одна з основних властивостей рослинних організмів, яка сприяє збільшенню їх численності. Рослини розмножуються безстатевим і статевим способами.
Безстатеве розмноження може відбуватися за допомогою спор. Рослини успадковують тільки властивості материнського організму. Зустрічається цей вид розмноження у водоростей, грибів, лишайників, мохів, папоротей, хвощів і плаунів. Будова спор набагато простіша ніж насіння, і в них не має зародка. Вони утворюються в мішечках, які називаються спорангіями. І зібрані в колоски на вершині стебел чи в пазухах листків (хвощ і плаун) або розміщені з нижнього боку листка (папороть). Рослини, на яких розвиваються органи безстатевого розмноження, називаються спорофітами.
Якщо рослини розмножуються за рахунок відокремлення від материнського організму вегетативного органу або його частини (листок, стебло, корінь), таке розмноження називається вегетативним.
Види вегетативного природного розмноження
Види штучного вегетативного розмноження
Статеве розмноження це розмноження насінням. Воно має переваги над усіма видами розмножень. Бо насіння утворюється багато, воно легко поширюється в природі, довго зберігає схожість, має запас поживних речовин.
Якщо безстатеве розмноження сприяє тільки збільшенню кількості рослин, то статеве розмноження дає рослинам змогу давати якісно нові форми, які збільшують здатність їх до мін ливості. Жіноча й чоловіча статеві клітини (гамети) після злит тя утворюють запліднену клітину (зиготу). У рослин, як прави ло, чергуються покоління – безстатеве і статеве. У мохів пере важає в розвитку статеве розмноження, а в папоротей, навпаки, – безстатеве. У квіткових рослин більш розвинуте статеве роз множення. Завдяки злиттю батьківської і материнської клітин новий організм має подвійну спадковість, а значить, він більше пристосований до навколишньої обстановки. У нижчих рослин (водорості, мохи, папороті) статевий процес пов'язаний з водою, а в насінних – чоловічі статеві клітини доходять до яйцеклітини по пилковій трубці.
2. Залежно від сезонів року дерева, чагарники, трав’янисті рослини змінюють свій зовнішній вигляд, а також хід процесів у розвитку й рості. Особливо яскраво ці процеси проявляються навесні й восени.
Характерною особливістю клімату України є чітко виражені пори року та переходи від однієї пори до другої. Причиною змін пір року є рух Землі навколо Сонця і нахил земної осі до площини орбіти. Через відхилення осі землі від площини орбіти земна куля повертається до Сонця більше то північною, то південною півкулею і відповідно кожна півкуля нагрівається то більше, то менше.
Зміни пір року – надзвичайно яскраві явища в навколишній природі і важливо викликати інтерес до них у школярів. Характерні зміни сезонних явищ у природі повинні стати змістом спостережень на прогулянках і на екскурсіях з дітьми.
Осінь астрономічно починається 23 вересня, а фенологічно з перших заморозків. Осінь поділяють на два періоди. Перший період (від перших заморозків до кінця листопаду) характеризується зміною кольору листя і починається листопад.
Зниження температури повітря позначається на житті рослин. Одним з найцікавіших явищ є листопад. Листя не рідко починає жовкнути не довго до настання осінніх днів. Окремі жовті листочки з'являються ще в середині літа у кленів ясенелистих, беріз, але листопад буде значно пізніше. Що ж спричиняє його?
Насамперед те, що косе сонячне проміння менше нагріває повітря і поверхню ґрунту, а отже, воду, яка є в ґрунті. Вода, температура якої стає нижчою, ніж влітку, не може надійти через коріння до всієї рослини. Тоді дерево або кущ, захищаючись від надмірного випаровування через листки, починає поступово скидати його з себе. В основі черешка листка, саме там де він прикріплюється до гілки, утворюється ламка коркова тканина. Тому від найменшого подиху вітру або кількох крапель дощу листочки зриваються. Лише в окремих видів дерев і кущів листя опадає ще зеленим.
Хлорофіл – не єдиний пігмент у рослині. Крім того у рослині містяться пігменти ксантофіл і каротин. Перший чисто жовтого кольору, другий – майже жовтогарячий відтінок.
Листопад – дуже важливе пристосування рослин до умов зими, що є не тільки холодною, але й сухою порою року. Якщо б наші листяні дерева залишалися на зиму в своєму зеленому вбранні, вони б гинули від нестачі вологи, оскільки насичення листя вологою припинялося, а випаровування води продовжувалося б. Скидаючи листя, дерева, крім того, оберігають себе від механічних пошкоджень під масою снігу Часто можна бачити, як взимку ламається під масою снігу досить великі гілки дерев. Листопад сприяє видаленню продуктів обміну, значна кількість яких нагромаджується в листі під осінь і стає шкідливою для рослин.
Восени вдається часом спостерігати повторене цвітіння дерев у каштану, білої акації, горобини, бузини та у плодових. Друге цвітіння найчастіше спостерігається у посушливі роки, особливо після жаркої і сухої погоди, у зв'язку з тим, що частина поживних речовин лишається не використаною, сплячі бруньки йдуть у ріст і починається новий цикл розвитку. Інколи причиною другого цвітіння можуть бути сильні і тривалі дощі.
Зима астрономічно починається 22 грудня, але фенологічно зима починається із замерзання водойм. Перший період (безсніжний) триває до встановлення постійного снігового покриву. Другий період (справжня зима) триває до початку танення снігу на сонці. Третій період (передвесняний) триває до появи перших проталин.
За способом перезимівлі розрізняють кілька груп рослин. У однорічних рослин восени відмирають стебла і коріння, зберігається лише насіння із зародками рослин майбутнього року. Насіння однорічних рослин, яке залишилося зимувати, має здатність замерзати навіть під час найбільшого морозу. Досліди, проведені із сухим насінням гарбузів, пшениці та іншими рослинами, показали, що вони переносять температуру рідкого кисню і навіть гелію (-263°С).
У багаторічників відмирають лише наземні частини. Підземні видозмінні пагони (кореневища, бульби, цибулини), які служать коморами поживних речовин, перезимовують у ґрунті. Так зимують більшість рослин. Коріння деяких рослин (кульбаби, цикорію), перед зимівлею скорочується, втягуючи під землю на 1-3 см кореневу шийку з бруньками відновлення.
У багатьох рослин водойм також відмирають стебла і листя, а перезимовує кореневище (очерет, рогіз, латаття біле, глечики жовті). Ряска відразу відмирає і тоне. Рослини взимку перебувають у стані глибокого спокою. Сніговий покрив для них має важливе значення. Сніг – поганий провідник тепла. Вкриваючи землю, мов килимом, він захищає рослини від переохолодження.
У наших лісах взимку можна побачити багато зелених рослин. Це – численні трав'янисті і напівкущові рослини: брусниця, грушанка, копитняк, верес та інші, які зеленіють під снігом. В одних з них листя живе протягом року, а в інших змінюється через кілька місяців, як у суниці, але всі вони зеленіють як влітку так і взимку.
Стовбури й гілки дерев і кущів укриті корою. Протягом життя в дерева відкладається особливо коркова тканина, клітини якої досить швидко відмирають і наповнюються повітрям, а їх стінки просочуються речовиною – суберином. Коркова тканина майже в 20 разів гірше проводить тепло, ніж інші тканини рослин. Ось чому товсті дерева з товстою корою, як у доброму кожусі, витримують без усякої шкоди для себе найлютіші морози.
Збільшення сонячної радіації викликає весняне пробудження в природі. Весна астрономічно починається 21 березня, а фенологічно з появою перших проталин. У дерева починається рух соків, що легко виявити на пораненому стовбурі: з рани капає прозора солодка рідина. Помічено, що раніше рух соків починається в клена гостролистого і берези. Аналіз весняного соку показує, що головною його частиною є фруктовий цукор. Звідки він береться?
Навесні в зв'язку з відновленням життєдіяльності дерев усі тканини наповнюються водою: коріння починає подавати воду. Вода, що надходить у рослину, випаровується дуже повільно. У рослині, що прокинулася починають розчинятися зимові запаси поживних речовин. Розчин, що утворюється, разом з водою пересувається вгору, до бруньок.
Через 10-12 днів після початку руху соків починають бубнявіти бруньки. Вітрозапильні дерева і кущі зацвітають раніш, ніж з'являється листя. Першою з нас зацвітає вільха. Це зумовлено тим, що суцвіття вільхи утворюється в самий розпал літа, хоч серед листя його не видно. Протягом літа сережки ростуть і до жовтня досягають нормального розміру. В такому вигляді вони всю зиму висять на оголених гілках з тим, що у перші теплі весняні дні зразу почати свій розвиток. Досить одного тижня, щоб вони помітно збільшились і розкрили свої пильники.
Майже одночасно з вільхою, коли ще в глибині лісу лежать замети снігу, зацвітає ліщина. Раннє цвітіння ліщини, як і вільхи можливе завдяки попередній підготовці її суцвіття. Протягом усієї зими на гілках можна побачити чоловічі сережки, в яких є цілком сформовані квітки. Вони стійко переносять тридцятиградусний мороз.
Вільха і ліщина – вітрозапильні рослини. В період цвітіння вони не мають листя. Їхні листкові бруньки починають розгортатися тоді, коли рослини відцвітають. Це важливе пристосування до вітрового запилення, бо якби дерева в момент цвітіння були у своєму літньому вбранні, пилок, осідаючи на листі не виконував би свого призначення.
Ранньою весною привертає вагу цвітіння верби – однієї з перших медоносів, що запилюються бджолами.
Надзвичайно яскравим явищем є цвітіння трав'янистих рослин, особливо рослин-ефемероїдів. Ще взимку, розчистивши в лісі невелику ділянку від снігу, можна побачити великі дугоподібні паростки з пуп'янками багаторічних пролісків, молоді стебла медунки, анемони. Зачатки суцвіть і квіток в їх бруньках закладаються значно раніше – влітку або восени. Протягом літа закладаються квітки майбутнього року пшінки весняної, анемони, рясту, медунки, та інших рослин. У лісі під час танення снігу молоді рослини нерідко пробиваються через сніг. У широколистяних лісах, де грунт не промерзає, ці рослини розвиваються за рахунок підземних органів (кореневищ, цибулин або бульб), в яких відкладаються поживні речовин. За умов перебування рослин під снігом можлива мінімальна асиміляція, оскільки через сніг до зелених рослин проникає певний процент. Характерною рослиною цього періоду є голубий пролісок, підсніжник.
Ранньовесняні рослини мають цілий ряд пристосування до несприятливих умов життя, з якими цікаво познайомити дітей під час спостереження. Опушення у сон-трави, пшінки весняної, мати-й-мачухи запобігає переохолодженню. Ранньовесняні рослини пристосовані до запилення комахами: вони порівняно великі, яскраві, що робить їх помітними для не багатьох у цей час комах. У травні ріст більшості ранньовесняних рослин припиняється, наземна частина багатьох з них пропадає, залишається лише підземна.
Наприкінці квітня починає розпускаються бруньки у більшості дерев і кущів. Молоде листя одних дерев вкрите клейкою пахучою речовиною, інших – пушком: це пристосування до перенесення приморозків.
У травні, одночасно з розгортанням листя, цвіте більшість дерев і кущів.
Травень – час цвітіння більшості дерев і кущів, а у тих, що відцвіли раніше, визріває і починає розповсюджуватися насіння. Серед них тополя, осика, верба.
У лісі в цей час цвітуть конвалії, купина, зірочник. На луках наприкінці травня починається цвітіння злаків. У кінці травня розцвітає кульбаба. Вдень, коли світить сонце, кульбаба широко розкриває свої кошики, в ввечері закриває їх. Це запобігає намоканню пилку.
Парки і сквери в травні чарують ароматом квітучих дерев, кущів, декоративних квіткових рослин.
Літо можна поділити на три періоди: перший період характеризується початком цвітінням лучних трав (лучна волошка, гвоздика, дзвоники, ромашки). На більшості дерев улітку достигає, а у деяких і розпов-сюджується насіння. Особливо багато ми бачимо завжди легкий тополиних пушинок з маленьким насінням. Одне дерево тополі дає до 20-30 млн. насінин. Вітер підхоплює легеньке насіння з чубчиком і відносить за тисячі кілометрів від материнської рослини. Нарешті насіння десь падає і, якщо умови сприятливі проростає. Проте це відбувається дуже рідко, майже все насіння гине. В крихітного насіння паросток невеликий. Він не може протидіяти спеці, вітру. Тільки при сприятливих умовах він дасть початок новій повноцінній рослині. Ось чому ці дерева змушені давати мільйони насіння. Хай десятки мільйони загинуть, але якась одна рослинка виживе. І рід тополиний буде продовжений.
Невелика кількість дерев улітку цвіте. В середині червня починає цвісти липа.
Продовжують цвісти деякі лісові кущі і кущики – шипшина, малина, чорниці. На кущах, що відцвіли, починає утворюватися насіння. Друга половина червня і липня – пора визрівання багатьох лісових ягід. Надзвичайно гарно виглядають улітку лісові галявини, узлісся на яких можна кожного разу знайти квітучі трав'янисті рослини. Саме в цей час виділяється серед трав світло-пурпуровим суцвіттям буквиця лікарська, саме назва якої свідчить про її використання.
У червні по лісах починається збір їстівних грибів (лисичок, сироїжок). Поруч з ними можна знайти і отруйні (бліду поганку, несправжні опеньки, мухомор червоний).
Червень – період масового цвітіння лучних рослин. Саме в цей час луки перетворюються у багатокольорові килими. Трави в цей час найбільш поживні, тому їх і скошують, запасаючи на зиму сіно.
Зацвітання липи означає початок другого періоду літа. У другій половині червня і на початку липня цвіте більшість рослин водойм. Особливо вражає цвітіння латаття білого. Вдень на блакитному дзеркалі води розкриваються чудові білосніжні квітки. 3 17 години і до 10 годин ранку квітки їхні закриті. Відкриваються вони лише в ясну погоду, це пристосування для збереження пилку, яким може зашкодити роса або дощ. Рослинність степів улітку не така вже багата. І все ж у червні степи уквітчані шавліями, залізняком, місцями квітучим катраном, волошками степовими. Пізніше степ вигорає, залишаються рослини, добре пристосовані до недостатньої кількості вологи.
На болотах у червні закінчується цвітіння журавлини. Вистигають ягоди в кінці літа на початку осені.
Літо – пора масового цвітіння декоративних однорічних, дворічних і багаторічних рослин у наших парках і скверах. Третій період літа триває від середини серпня до перших приморозків: дозрівають плоди, насіння, починає жовтіти листя.
Тема 1.4. Коротка характеристика систематичного положення рослин.
План.
1. Систематика рослин – це один з найважливіших розділів бота ніки. Завдання систематики – накреслити шляхи еволюційного роз витку рослинного світу, визначити систематичні групи рослин та фі логенетичні зв'язки між цими групами.
Систематика пройшла довгий шлях становлення й історичного розвитку. Карл Лінней (1707-1778), якого називають батьком систематики, дав чітке визначення понят тям виду, роду, порядку, класу. Він описав близько 10 тис. видів рослин, уперше ввів у науку бінарну номенклатуру (подвійні назви).
У середині XIX ст. остаточно перемогло еволюційне вчення і систематика рослин затвердилася на міцних, науково обґрунтованих положеннях. Теорія Ч. Дарвіна відкрила новий період еволюційної або філогенетичної си стематики. Еволюційна систематика використовує дані багатьох наук про рослини: палеонтології, порівняльної анатомії, морфології, ембріології, біохімії рослин тощо.
Найпершим завданням систематики є розподіл рослин за пев ними групами (таксонами). Основними з них є царство, відділ, клас, порядок, родина, рід та вид.
Вид – найменша основна одиниця класифікації, це група особин, що характеризуються спадковою подібністю морфологічних, фізіо логічних та біохімічних особливостей, вільно між собою схрещуються, дають плодюче потомство, пристосовані до певних умов жит тя і займають певну територію. Види об'єднують у роди, сукупність близькоспоріднених родів є родиною. Родини об'єднують у порядки, порядки – в класи, а класи – у відділи.
З усіх перелічених систематичних одиниць лише вид є реально існуючою категорією. У середині виду за морфологічними ознаками можна виділити дрібніші систематичні одиниці: підвид, різновид ність, форму. Для культурних рослин застосовують ще таксон сорт.
За особливостями будови клітин та способами їх поділу весь органічний світ поділяють на два надцарства: прокаріоти (доядерні) та еукаріоти (ядерні). Прокаріоти включають одне царство Дроб'янок, до якого відносять бактерії та синьо-зелені водорості, або ціанеї. Клітини прокаріот не мають сформованого ядра, мітохондрій та пластид. Статевий процес у ціаней відсутній, а у бактерій здійснюється за типом кон'югації.
Клітини еукаріот мають усі органели і можуть ділитися всіма способами. Для них характерне статеве розмноження. До еукаріотів відносять два царства: тварин і рослин, кожне з яких поділене на підцарство: нижчі та вищі.
Підцарство НИЖЧІ РОСЛИНИ
Нижчі рослини характеризуються простотою та однорідністю будови вегетативного тіла. Вегетативне тіло не почленоване на ор гани (корінь, стебло, листок) і являє собою слань. Воно може бути одноклітинним, колоніальним або неклітинним. Відсутня диференціація тіла на тканини. Органи статевого роз множення одноклітинні. До нижчих рослин відносять такі групи рослин: бактерії, водорості, слизовики, гриби, лишайники.
ВІДДІЛ БАКТЕРІЇ
Це великий відділ одноклітинних мікроскопічних організмів, довжина клітин 1-10 мкм, ширина 0,21 мкм. Але серед них є й гіганти, клітини яких досягають у діаметрі 5-10 мкм, а в довжину – 30-100 мкм. Вони зустрічаються всюди в найрізноманітніших умовах середови ща: в повітрі, воді, ґрунті, глибинах земної кори, організмах рос лин і тварин. За формою бактерії бувають кулясті (коки), спірально скручені (спірили), паличкоподібні рівні (бацили), зігну ті (вібріони), мають вигляд грона (стафілококи) або ланцюжка (стрептококи).
Бактеріальна клітина не має типового диференційованого ядра. Клітинна оболонка бактерій тонка і еластична. Основу її скла дають пектин і муреїн.
Бактерії можуть самостійно рухатися за допомогою джгутиків або внаслідок скорочення клітин. Джгутики – тонкі довгі нитки білкової природи.
Живлення бактерій здійснюється шляхом всмоктування пожив них речовин крізь напівпроникну мембрану. За типом живлення всі бактерії поділяють на автотрофи і гетеротрофи. Більшість бак терій є гетеротрофами і представлені паразитами і сапрофітами. Бактерії-паразити живуть у тканинах живих тваринних і рослин них організмів, за рахунок яких вони й живляться. Сапрофітні бак терії живляться органічними рештками відмерлих рослин і тва рин. Автотрофи самостійно здатні синтезувати органічні речовини з неорганічних.
Дихання у бактерій здійснюється всією поверхнею клітини за допомогою дихальних ферментів. За відношенням до кисню всі бактерії поділяють на аеробні (використовують вільний кисень повітря) та анаероби (не потребують молекулярного кисню).
Бактерії розмножуються простим поді лом клітини. Цей процес відбувається кожні 20-30 хв. За сприятливих умов одна бактерія за добу дає сотні мільярдів клітин. У багатьох бактерій за певних умов клітини після поділу залишаються зв'язаними в характерні групи. При цьому залежно від напрямку площини поділу і числа ділень виникають різні форми: у кулястих бактерій пари клітин (ди плококи), ланцюги (стрептококи), пластинки, пакети (сарцини). Деякі бактерії здатні розмножуватися брунькуванням.
За несприятливих умов бактерії покрива ються товстою оболонкою, утворюючи цисту, і переходять у стан спокою. За сприятливих умов вона проростає й утворює нову бак терію. Навіть при кип’ятінні деякі бактерії залишається живими.
Сапрофітні бактерії забезпечують мінералізацію органічних речо вин у загальному кругообігу речовин у природі, спричинюють гнит тя продуктів. Надзвичайно важливу роль відіграють азотфіксуючі бактерії в забезпеченні рослин азотом. Види бактерій, які спричи нюють молочнокисле бродіння, використовуються для приготуван ня кислого молока, сметани й масла, кефіру, сиру, під час засолю вання огірків, квашення капусти, силосуванні кормів. У сільсько му господарстві деякі бактерії застосовують як бактеріальні добрива (нітрагін, азотобактерин).
Багато видів патогенних, або хвороботворних, бактерій завдають шкоди людині, домашнім тваринам і культурним рослинам, є збуд никами хвороб: у людини – туберкульозу, бронхіту, скарлатини, тифу, корі, вітрянки та ін.; у тварин – бруцельозу, сапу, сибір ки; у рослин – різних видів бактеріозів.
ВІДДІЛ ВОДОРОСТІ
Водорості поділяються на дві великі групи: на ті, що живуть у водоймах, і ті що живуть у ґрунті.
Водорості дуже різноманітні за морфологічною будовою . Талом у них одно- і багатоклітинний у вигляді ниток, кущиків, пластин. Спосіб живлення автотрофний.
Розмножується вегетативним, безстатевим і статевим способами.
Найбільш відомі і поширені одноклітинні водорості – вольвокс, хлорела, хламідомонада, багатоклітинні – ламінарія (морська капуста), елодея канадська, сарган.
Людина широко використовує водорості в їжу, на корм худоби, як доб рива, як сировину для виготовлення ліків, паперу, йоду, спирту. Водорості використовуються при виготовленні тканин, розчинних хірургічних ниток.
Є водорості, які живуть на льоду, на снігу, спричиняють їх «цвітіння». Є зелені, діатомові, бурі, червоні водорості. Найбільших талом має бура водорость ламінарія – до 30м. У ламінарії йоду в 30 тис. разів, фосфору в 500, а міді в 300 разів більше, ніж у морській воді. З неї готують салати, консерви, виготовляють ліки, удобрюють ґрунти, годують тварин.
ВІДДІЛ ЛИШАЙНИКИ
Це своєрідна група нижчих рослин, які утворилися внаслідок симбіозу деяких видів зелених і синьо-зелених водоростей та деяких видів грибів. Існує близько 20-26 тис. видів лишайників.
Живляться лишайники симбіотично: гіфи гриба забезпечують водорості водою та мінеральними речовинами, а водорості у про цесі фотосинтезу синтезують органічні речовини і передають їх грибам. Крім того, гриб захищає водорість від яскравого освітлен ня, сильного перегрівання променями сонця і висихання.
Тіло лишайника утворене переплетенням гіф гриба, серед яких розміщуються водорості. За зовнішнім ви глядом розрізняють три морфологічних типи лишайників: накипні, листуваті та кущисті. Найпримітивніші накипні, або кір кові, лишайники мають вигляд порошкуватої, горбочкуватої або гладенької шкірочки, що щільно зростається з субстратом, до них належить майже 80 % усього видового складу лишайників.
Листуваті лишайники порівняно з першою групою мають склад нішу будову, їх тіло прикріплюється до субстрату окремими виро стами, інші частки талому піднімаються над субстратом. Прикладом листуватих лишайників можуть бути золотянка настінна тощо.
Найскладніший морфологічний тип становлять кущисті лишай ники, в яких слань складається з розгалужених ниток або стовбур ців, які зростаються з субстратом лише основою; ростуть або вго ру, або вбік, або звисають униз «бородаті лишайники». До кущистих лишайників належать майже 30 видів, з яких найпошире нішим є кладонія, бородач. З лишайників найпоширеніший кущистий лишайник кладонія, відо мий під назвою оленячий мох. Ці лишайники поширені в тундрі, де є головним зимовим кормом для північного оленя.
Розмножуються лишайники вегетативно і спора ми. Вегетативне розмноження здійснюється частинами слані та особливими утворами.
Лишайники дуже чутливі до чистоти повітря. У місцях, де воно забруднене димом, кіптявою, сірчистим газом, лишайники не ростуть. Вони здатні виноси ти дуже високі (до +60 °С) і низькі (до -60°С) температури. Ли шайники дуже поширені в тундрі, високо в горах, на голих ске лях, деревах, деякі у воді, трапляються на залізі, склі, шкірі та на різних інших субстратах. Лишайники – піонери рослинності. Оселяючись на місцях, де інші рослини жити не можуть, вони че рез деякий час, частково відмираючи, утворюють невелику кіль кість гумусу, на якому можуть оселитися інші рослини.
Лишайники руйнують гірські породи, виділяючи лишайникову кислоту. Цю руйнівну дію закінчують вода і повітря. Лишайники є індикатора ми на чистоту повітря, здатні накопичувати радіоактивні еле менти.
Велику роль відіграють лишайники в господарській діяльності людини: вони є кормом для оленів та деяких інших свійських тва рин; окремі лишайники (лишайникова манна, гірофора) споживає людина. З лишайників добувають спирт, фарби. Використовують також лишайники у медицині для приготування слизистих відва рів та в парфумерії для виготовлення духів
2. ВИЩІ СПОРОВІ РОСЛИНИ
ВІДДІЛ МОХОПОДІБНІ
У сучасній флорі Землі налічується близько 35 тис. видів мо хоподібних; найбільша видова різноманітність їх зосереджена у холодному та помірному кліматі. Ростуть мохи в лісах, на боло тах, поверхні ґрунту, стовбурах дерев, камінні, дахах. Мохи – авто трофні рослини.
Серед мохів є примітивні форми із сланню, і більш високоорганізовані, тіло яких розчле новане на органи: стебло, листки, є ризоїди – вирости поверхневих клітин стебла. Мохи не досягають великих розмірів, максимальна висота їх 20-60 см.
Розмножуються мохоподібні безстатевим (спорами), статевим і вегетативним способами. Вегетативне розмноження здійснюється спеціальними виводко вими бруньками, ділянками слані.
Мохоподібні можуть рос ти на неродючих ділянках, де виживає лише небагато рослин. Во ни зустрічаються в Арктиці, а також високо у горах. Мохи часто ростуть на деревах, переважно на нижній частині стовбура. Вони легко переносять засуху.
Типовими представниками цього відділу є зозулин льон і сфаг нум, які часто зустрічаються в нашій флорі. Зозулин льон живе скрізь – на вогких місцях у лі сах, на луках, на болотах тощо. Стебло до 40 см заввишки густо вкрите листочками, розміщеними на ньому в три ряди або по спі ралі. Від підземної частини стебла відходять багаторічні розгалу жені ризоїди. В центральній частині стебла знаходяться мертві клітини у вигляді трубочок, по яких піднімається вода і розчини мінеральних солей з ґрунту до листочків. Навколо трубочки роз міщені живі клітини, по яких переміщуються органічні речовини.
Зозулин льон – дводомна рослина. Запліднення буває навесні, коли в навколишньому середовищі багато вологи.
Торфові, або сфагнові, мохи (близько 350 видів) мають прак тичне значення. Живуть на болотах у зоні холодного і помірного клімату північної і південної півкуль, мають галузисті стебла, гус то вкриті листям, ризоїди у них відсутні. Зовнішня частина стебла складається з ве ликих мертвих клітин епідерми, які виконують водозапасаючу функцію.
Листки сфагнуму також складаються з двох типів клітин: жи вих хлорофілоносних і мертвих водоносних. Ці клітини здатні на громаджувати і довго утримувати велику кількість води (що в 30-40 разів перевищує масу самого моху). Мох росте верхівкою стебла, а нижні його частини відмирають і занурюються в болото, де розклад їх дуже сповільнюється внаслідок відсутності гнильних мікроорганізмів, оскільки вода, в якій ростуть мохи, має кислу ре акцію.
Сфагновий мох – однодомна рослина. Сфагнові мохи утворюють торф, який використовується як па ливо, підстилка, теплоізоляційний матеріал.
ВІДДІЛ ПЛАУНОПОДІБНІ
Ви копні плауноподібні відомі з середини девону до кінця тріасу, найбільшого розвитку досягли в карбоні. Це були величезні дере ва, які відігравали важливу роль у рослинності земної кулі, утво рюючи цілі ліси. З їхніх решток утворилися кам'яне вугілля і нафта. Сучасні плауноподібні представлені лише багаторічними трав'янистими рослинами, поширеними в лісах, особливо хвойних.
Представником є плаун булавовидний, який поширений у помірному та холодному кліматі. Це багаторічна тра в'яниста вічнозелена рослина, що має повзуче стебло, яке інколи досягає 3 м завдовжки. Стебло вкрите дрібними шилоподібними листочками, від якого відходять дихотомічно розгалужені корені. У середині літа на верхівках трохи піднятих гілочок з'являються булавоподібні спороносні колоски. Розмножується плаун булавовидний частинами тіла, спорами і статевим способом.
ВІДДІЛ ХВОЩЕПОДІБНІ
Хвощеподібні являють собою залишок великої групи вимерлих рослин. До цього часу зберігся лише один рід – хвощ, що об'єднує понад 30 видів, поширених на всіх континентах. Хвощі часто ста новлять значний процент травостою луків і заболочених місць, по ширені на кислому ґрунті. В Україні зустрічаються хвощ польо вий, хвощ лучний, хвощ болотний, хвощ лісовий. Листки хвощів редуковані, дрібні, шилоподібні, розташовані кільцями. Від кореневищ у них відходять додаткові корені і надземні пагони.
Навесні з кореневища виростають коричневі негіллясті сокови ті порожнисті стебла близько 50 см заввишки. На верхів ці кожного стебла утворюється спороносний колосок, в яких містяться спори.
Спори хвоща морфологічно однакові — кулясті, темно-зелені, з елатерами, які сприяють розсіванню спор групами.
Хвощі мають невелике господарське значення. Літні вегетатив ні пагони хвоща польового використовуються як сечогінний та кро воспинний засіб.
ВІДДІЛ ПАПОРОТЕПОДІБНІ
Найвищого розвитку цей відділ рослин досяг у кам'яновугіль ний період, коли папоротеподібні займали на суші величезні тери торії і були поширені на всій земній кулі. Сучасні папоротеподіб ні представлені багаторічними трав'янистими, рідше дерев'янистими, рослинами, яких налічують понад 10 тис. видів, що зустрічаються в різних екологічних умовах. У во логих тропічних лісах трапляються деревовидні папороті з коло ноподібним стовбуром до 20 м заввишки.
Папороті здебільшого наземні організми, поширені в затінених, добре зволожених місцях (у горах, лісах, на болотах). Як приклад розглянемо представника рівноспорових – чоловічу папороть (щитник чоловічий), яка часто росте в тінистих місцях наших лісів.
Чоловіча папороть (щитник чоловічий) – це багаторічна, тра в'яниста рослина, що має товсте, коротке коричневе кореневище. Листки прикореневі великі. У молодому віці листки скручені в спіраль, рос туть верхівкою і вважаються гомологами стебла, ось чому їх на зивають вайями. Розмножується папороть вегетативно (виводко вими бруньками), безстатево (спорами) і статевим способом.
У другій половині літа на нижньому боці листка утворюються спорангії. Вони зібрані купками і називаються сорусами. У спо рангіях дозрівають спори, які згодом висипаються і розносяться вітром. Спори в сприятливих умовах проростають у зарос ток, що має округло-серцеподібну форму і до 1 см2 у діаметрі. Він кріпиться до субстрату ризоїдами. На нижній стороні заростка утво рюються ризоїди і статеві органи, де формуються статеві клітини. Вони здатні зустрітися під час дощу або рясної роси, тоді і відбувається запліднення яйцеклітини. Запліднена яйце клітина проростає в зародок, який до утворення кореня і наземних асимілюючих органів живиться за рахунок заростка, пізніше заросток відмирає.
У природі папороті беруть участь у формуванні фітоценозів у лісових та гірських районах, утворюють значну органічну масу. З цих рослин утворилося кам'яне вугілля, що використовується як паливо. Екстракт з кореневища чоловічої папороті використову ють як глистогінний засіб. Деякі види папороті використовуються як декоративні рослини.
3. ВИЩІ НАСІННЕВІ РОСЛИНИ.
Насіннєві рослини продовжують еволюційний ряд прогресив ної лінії еволюції вищих рослин. Порівняно із споровими вони являють собою більш високий рівень організації рослин, оскільки головним зачатком для розселення виду є якісно нове утворен ня – насіння. Найголовніша еволюційна перевага насіннєвих рос лин перед споровими полягає в тому, що статевий процес у них не залежить від крапельно-рідкої води. Дякуючи такій незалеж ності насіннєві рослини отримали можливість розселятися на всій Землі і стали прогресивною групою рослин.
На відміну від вищих спорових, у яких спори одноклітинні, в насіннєвих рослин насіння багатоклітинне. Насіннєві рослини поділяються на два відділи: Голонасінні – розмножуються насінням, але не утворюють плодів, і Покритона сінні – з насінням, яке закрите плодом.
У насіннєвих рослин спостерігається подальше удосконалення і ще більша перевага в циклі розвитку.
ВІДДІЛ ГОЛОНАСІННІ
Голонасінні – це давня група рослин, відома з кам'яновугіль ного періоду палеозойської ери. З крейдового періоду після швид кого росту покритонасінних почалося вимирання більшості видів голонасінних. За сучасних умов це згасаюча гілка еволюції рос линного світу, що налічує близько 700 видів на всій земній кулі; в Україні – 19 видів, серед яких багато інтродукованих.
Усі голонасінні – різноспорові рослини. Для них характерні такі особливості: розмноження насінням; розвиток у шишках (жіночих стробілах) голого, непокритого насіння (чому і відділ рослин називається Голонасінні); редукція гаметофіта.
Голонасінні – це переважно дерева, рідше чагарники або здерев'янілі ліани. Трав'янистих форм немає. За деякими винятками голонасінні – вічнозелені рослини. Листки мають голкоподібну або лускоподібну форму, багаторічні, шкірясті. Майже всі хвойні вічнозелені рослини, зміна листків відбувається поступово: у сосни через 2-3 роки, у ялини – 5-7 років, кедра – 9-11 років. Виняток становить модрина, що скидає листя щороку. Деревина стовбура має смоляні ходи, що заповнені смолами, бальзамами, ефірними оліями.
Голонасінні широко роз повсюджені в північній частині земної кулі. Представники цього відділу – хвойні (сосна, ялина, модрина, кедр, кипарис, ялівець, секвойя тощо) утворюють великі лісові масиви.
До голонасінних рослин відносяться багато цінних деревних рослин. Їхня деревина широ ко використовується як будівельний матеріал для різноманітних виробів і побудов, з неї виробляють також спирт, папір. Хвоя сосни використовується для отримання хвойного екстракту. Із смо ли хвойних добувають скипидар, каніфоль, камфору, деревний оцет.
Відділ Голонасінні поділяють на 6 класів: Насінні папороті, Саговникові, Бенетитові, Гнетові, Гінкгові, Хвойні. Перший і тре тій класи повністю вимерли.
ВІДДІЛ ПОКРИТОНАСІННІ
Покритонасінні рослини виникли в юрському періоді мезозой ської ери. Сучасні покритонасінні на земній кулі представлені близько 300 тис. видів, що об'єднуються майже у 13 тис. родів, близько 500 родин, 160 порядків, 12 підкласів і 2 класи. Поширені вони у всіх кліматичних зонах і в найрізноманітніших екологічних умо вах. Від решти вищих рослин покритонасінні відрізняються рядом ознак: наявністю таких нових органів, як маточка і плід; по криттям насіння оплоднем (чому й відділ названо Покритонасін ні); подальшою редукцією чоловічого й жіночого гаметофітів; подвійним заплідненням; наявністю у деревині справжніх судин.
Тичинки мають пиляки, в яких розвиваються мік роспори, або пилинки, зовні подібні до спор папоротеподібних. Згодом пилинка, потра пивши на приймочку маточки, починає проростати. У маточці є насінні зачатки, де розвиваються макроспори, або зародкові мішки. Всередині зародкового мішка, або макроспори, розви вається яйцеклітина. На материнській рослині відбувається подальшє запліднення.
Більшість учених поділяє квіткові на два класи – Дводольні і Однодольні.
Характерні озна ки рослин
|
Клас Дводольні |
Клас Однодольні |
|
Дерева, кущі, трави |
Переважно трав'янисті рослини |
|
Система головного кореня стрижнева |
Коренева система мичкувата |
|
Листки прості й складні |
Листки прості, цільнокраї |
|
Жилкування сітчасте |
Жилкування паралельне або дугове |
|
Зародок з двома сім'ядолями. |
Зародок з однією сім'ядолею |
Наведені ознаки, що характеризують рослини класів Одно дольні і Дводольні, не є безумовними, в усіх випадках вірними, їх можна приймати тільки для загальної характеристики біль шості видів обох класів, бо серед дводольних є рослини з ознака ми однодольних, і навпаки.
Рослинні угрупування це не випадкове скупчення рослин, а закономірне, складне і змінене в процесі довгого історичного розвитку об'єднання видів, які ростуть при однорідних умовах. Для кожної рослини потрібні певні умови існування (температура, світло, вологість), тому одні рослини зустрічаються в лісі, інші на полі, болоті тощо. У природі одні рослини групуються з іншими: ці групування і назвали рослинними угрупуваннями (фітоценозами).
Великі рослинні угрупування, наприклад ліси, луки, поля, болота, розпадаються на дрібніші: луки – заплавні, суходільні; ліси – хвойні, листяні, мішані.
До характерних ознак рослинного угрупування належать:
1) ярусність у розподілі надземних і підземних органів рослин. Так у лісі можна виділити дерева, чагарники, трави, мохи. У всіх них різні вимоги до умов існування, тому в хвойних лісах, де мало світла добре розвивається моховий покрив. Дубові ліси світлі, тому там багато квіткових рослин. Ярусність добре простежується в лісі, коли одні рослини своїми кронами розміщуються над іншими; завдяки цьому на невеликій площі росте велика кількість рослин;
2) різна швидкість розвитку рослин в угрупуваннях характеризує не просторовий фактор: як ярусність, а тимчасовий. Так одні рослини цвітуть навесні, другі – влітку, треті – весь період; розвиваючись в різний час, рослини не заважають одна одній у рості;
3) зміна одних видів іншими відбувається тоді, коли через погані умови існування одні види гинуть, а інші з'являються. Наприклад, у заболоченій місцевості спочатку переважають мохи, потім поступово вони поступаються місцем вологолюбним рослинам, які готують грунт для сухопутних трав'яних рослин і чагарників. Зміна умов життя є причиною зміні одних рослин іншими. Так, луки зростають лісом, на місці лісу може з'явитися болот. Зміна рослинних угрупувань зумовлюється коливанням клімату, зміною ґрунтів, впливом господарської діяльності, людини.
Велике значення в житті людини має таке рослинне угрупування, як ліс, болота, луки.
Ліси поліпшують клімат, затримуючи вологу запобігають змиву ґрунту і утворенню ярів: захищають ґрунти від шкідливих домішок, даючи людям місце для відпочинку і сприяючи вихованню естетичних почуттів. Ліс використовування в народному господарстві.
При всій різноманітності лісів їх можна розділити на певні групи лісу, як правило, встановлюють за переважаючою породою дерев.
ДІБРОВИ. Дерева в дібровах розміщені ярусами: у першому (верхньому) ярусі – дуб; у другому – клен; липа, в'яз, ясен; у третьому – дика яблуня; у четвертому – листопадні чагарники і підлісок. Могутні дуби, супутні дерева й чагарники (липа, в'яз, ясен) утворюють у дібровах густу масу листя, через яке з трудом пробивається світло. На Україні росте 19 видів дубів.
Рано навесні в лісі можна побачити цілу гаму кольорів – голубий, синій, жовтий, білий. Це цвітуть ранньоквітучі рослини: анемона, діброва, жовта анемона, ряст, жовтець весняний. Потім починають розвиватися дерева, останні розвивається дуб. У кінці травні починають цвісти чагарники, зацвітають трав'яні рослини: зірочник, конвалія, зеленчук і горлянка.
Влітку діброві однотонні, восени знову перетворюються в наслідок зміни кольору листків дуба, ясена, клена липи. На цьому фоні особливо чітко виділяються червоні ягоди калини, вічка бересклету бородавчастого.
Дуб досягає висоти 50 метрів. Перші 10-12 років він росте дуже повільно – по 10-15 см. за рік. Живе дуб до 500-1000 років. Деревина його дуже цінний будівельний матеріал. Кору використовують для дублення шкур. Відвар з кори застосовують у медицині. Жолуді – добрий корм для свиней, з жолудів готують сурогат кофе.
ЯЛИНКИ. Похмурий ялинковий ліс, він цілий рік зелений. У цьому лісі мало чагарників і трав'яних рослин. Більшість рослин має вічнозелене листя (брусниця, грушанка, плауни), чім створюють постійний зелений покрив.
Ялина – тіневитривала порода, не любить піщаного і заболоченого ґрунту. Створюючи суцільний покрив, зрівнює температуру: під покривом ялини клімат більш рівний. У неї розвиваються бокові корені без стрижневого кореня, тому від сильного вітру ялина падає. Цвіте в кінці травня: чоловічі квітки зібрані в невеликі жовті шишечки, а жіночі знаходяться в червоних насінних шишках. Деревину ялини використовують у целюлозно-паперовій промисловості, суднобудуванні. З ялини добувають смолу, скипидар, каніфоль, дубильні речовин тощо. З її деревини виготовляють музикальні інструменти. Насіння – поживний корм для білок і птахів. Ялина – красиве декоративне дерево в парках, особливо при насадці групами.
Трав'яна рослинність у ялиновому лісі пробуджується пізно. У кінці травня розцвітають цілі килими квасениці. Тоді ж цвітуть одинарник, веснівка і брусниця. В літку зацвітає грушанка. Квіти можна бачити все літо, у багатьох із них біле забарвлення для приваблення комах, ознак більшість рослин розмножуються вегетативно. У ялинових лісах багато грибів.
СОСНЯКИ. Сосна – дуже непримхлива рослина. Росте вона в пісках торфових болотах, каменях. Вона світлолюбна, не переносить затінення. У сосни немає постійних супутників як у дуба і ялини. У сосняках можна зустріти різноманітні рослини. Залежно від розвитку трав'яного покриву сосняки називають черничниками або брусничниками, у них дуже розвиваються мохи, папороті. У сосни дуже цінна будівельна деревина. Із смоли одержують скипидар, каніфоль. Хвою і бруньки сосни використовують у медицині. Насіння є корисним для білки, шишкаря.
БЕРЕЗНЯКИ. Важко уявити наші ліси без берези з її білим стовбуром і пухнастою, крилатою кроною. Найчастіше зустрічається береза бородавчаста (її гілочки вкриті жовтуватими бородавками, листки дрібні і ледь опущені). Порода ця світлолюбна, не вибаглива до ґрунту, росте швидко і до 40 років досягає висоти майже 30 метрів. Береза йде на вироби, на виготовлення фанери. З берези одержують дьоготь, сажу. Березовий сік приємний і цілющий. У медицині використовують бруньки цього дерева. Березові дрова дають багато тепла. Бруньки й пагони – добрий корм для птахів. Постійне у березняках зустрічається горобина, шипшина. По вирубках розростається малинник із своїми цілющими ягодами.
Цікаве рослинне угруповання являють собою БОЛОТА. Сфагнові болота вражають своїм забарвленням: коричневі, чер воні, рожеві, жовті, бурі кольори. У моху-сфагнуму дуже гіл лясте стебло з густим пучком гілок зверху, які утворюють щіль ну головку. Лишайники й мохи поглинають багато води, ростуть вони дуже швидко. Інші рослини повинні рости разом з ними, інакше вони загинуть. Через поганий доступ повітря, заболоче ний грунт на болотах ростуть в основному представники тундри. Росичка –комахоїдна рослина, в якої листки розміщені на довгих черешках з клейкими війками. Рослина виділяє схожі на росу краплі: комахи, які сідають на листки росички, приклеюю ться до них, а листочки стискуються. Через кілька днів від ко махи залишається тільки хітиновий покрив. Таке пристосування в росички пов'язане з потребою рослини в азоті, який вона не може одержати з болотного грунту.
Пухирник на стеблі має багато пухирців, у яких є клапани, що відкриваються тільки всередину. Коли комаха сідає на рос лину, то відразу ж провалюється в ці клапани.
Журавлина вічнозелений чагарничок, що стелеться і має шкірясті блискучі листочки. Восени на тонких стеблах з'являю ться яскраво-червоні кислі ягоди.
Багно рослина з запаморочливим сильним запахом. Цей невисокий чагарник має вузькі буруваті вічнозелені листки, зни зу дуже опушені ніби рудою повстю; має невелику китицю білих квіток. Цвіте в кінці травня і в червні. У Сибіру часто називають багном даурський рододендрон.
Водянка вічнозелений чагарничок з вузькими, схожими на голки темно-зеленими листочками і великою кількістю чорних ягід. Ягоди вживають у їжу свіжими. Смак їх водянистий, звідки й назва. Водянка утворює щільні подушки, притиснуті до землі.
Пухівка має пухнасті китиці, які часто утворюють суцільний білий килим. Маленькі плоди, на яких є ці пушинки, легко зри ває вітер і розносить їх на великі відстані.
Болота можуть утворитися при заростанні озер. У заростаю чому озері (якщо рухатися від берега) до глибини 1 м ростуть осоки, стрілиця, гірчак земноводний, водяні жовтеці тощо. Глиб ше, до 2-3 м, поселяються комиші, очерети, хвощі, ще глибше ростуть водяні лілії, рдесник, у яких на поверхні плавають тіль ки листки і квітки, а всі інші органи повністю знаходяться у во ді. Глибока частина озера зайнята різними водоростями.
Рослини, відмираючи, падають на дно, де утворюються товсті шари з відмерлих рослин. Озеро продовжує міліти, заростати і перетворюється на болото. На поверхні його з'являються мохи і лишайники, під шаром яких відмерлі рештки рослин без досту пу кисню перетворюються на торф. Торфоутворювальний процес відбувається повільно, шар торфу в 1м утворюється лише за 500-600 років.
Найрізноманітніша багаторічна трав'яна рослинність вкриває великі площі лук. ЛУКАМИ називають безлісі простори, вкриті трав'яним покривом, які розвиваються в умовах достатньої або надмірної зволоженості ґрунту. Трав'яні рослини, як правило, утворюють деревину, яка складається з щільно зімкнутих наземних і підземних частин рослин. У заплавах річок створюються сприятливі умови для розвитку рослинності: достатньо вологи, тепла і світла, мулистих поживних частинок ґрунту. Луки, які утворюються в долинах річок називають заплавними. На них ростуть цінні кормові трави. Зелені колоски тонконога лучного дають поживне сіно і є доброю пашею. Можна зустрічати злаки, які утворюють високотравний ярус. Це тимофіївка, стоколос безостий, лисохвіст лучний та ін., які в основному йдуть на сіно. На цих луках можна зустріти бобові, наприклад, конюшина, мишачій горошок, чину, які збагачують грунт на азотні речовини.
Луки по схилах горбів і річкових долин, на лісових галявинах називають суходільними. Злаки й бобові не розвиваються тут так розкішно, як на заплавах, тому, що тут відчувається нестача вологи й поживних речовин. Зате у великій кількості зустрічаються різнокольорове різнотрав'я: червоні віскарія і гвоздики дельтовидні, сині дзвоники, рожеві меландрій та рокові шийки, золотисті жовтеці, білі королиці (маруни). Часто на луках зустрічається деревій з численними дрібними головками білих квіток. Це одна з найдавніших лікарських рослин. У червні на луках з'являється багато білих зонтиків. Це кмин найдавніша пряна рослина. У його насіння містять до 10% олії. Яскраві малинові квітки віскарії добрі медоноси. Стебло в рослини клейке, щоб не пускати до солодкого нектару квіток повзучих комах.
Деякі рослин лук (кмин, козельці, деревій) добре поїдає худоба, але на луках багато бур'янів (пижмо, дзвінець, дзвоники, кінський щавель) і навіть отруйні рослини (жовтець їдкий, калюжниця, молочай).Сіно на таких луках найкраще, заготовляти до масового цвітіння лучних бур'янів. На суходільних луках зустрічаються лікарські рослини (пижмо, кмин, хвощ польовий та ін.).
На дні долин і в зниженні на міжріччя утворюються низинні луки, на яких розвиваються осот, хвощі, комиші, з них виходить малопоживне сіно. Сіно потрібно заготовляти, коли пагони в рослини молоді, тому що після цвітіння стебла стають твердими і непридатними для корму тварин.
Мільйони гектарів землі зайняті культурними польовими рослинами, які вирощує людина. Це зернові рослини (пшениця, жито, кукурудза, ячмінь, овес, рис, просо), бобові (горох, квасоля, соя, сочевиця), олійні (соняшник, гірчиця), прядильні (льон, коноплі, кенаф, джут), технічні (цикорій, кормові буряки, турнепс), кормові трави (конюшина, житняк, костриця, райграс).
Тема 1.5. Царство Гриби.
План.
1. Гриби гетеротрофні організми, які не мають хлорофілу, систематики налічують понад 100 тис. видів грибів.
Гриби відіграють важливу роль у загальному кругообігу речовин у природі, розкла даючи і мінералізуючи органічні речовини.
Велика роль грибів у створенні мікоризи, особливо в лісі, де гриби найчастіше вступають у симбіоз із вищими деревними поро дами, та утворенні лишайників піонерів рослинності. Гриби, які спричинюють спиртове бродіння, широко застосовують у хлібопе карстві, для виробництва спирту, вина, пива, квасу, кефіру. Крім то го, дріжджі використовують як харчовий, кормовий і лікувальний препарати. Шапинкові гриби людина використовує в їжу. Із багатьох грибів отримують антибіотики.
Вегетативне тіло грибів називається грибницею, або міцелієм. Воно складається з окремих ниток гіфів. У нижчих грибів гіфи не мають перегородок і являють собою мовби одну сильно розгалужену гігантську клітину, у вищих грибів вони розді лені поперечними перегородками на клітини, міцелій їх багато клітинний. Росте він довгий час, і коли настають сприятливі умови, на міцелію виростають плодові тіла. В них утворюються спори. Вищі гриби поділяють з багатоклітинним міцелієм (близько 30 тис. видів) на пластинчасті (печериця, лисичка, опеньок, сиро їжка, рижик, хрящ) та трубчасті (трутовик звичай ний, білий гриб, підберезник, підосичник). Тіло гриба складається з шапинки і ніжки.
Важливою особливістю будови грибів є відсутність пластид. Запасні продукти відкладаються у вигляді глікогену або жиру, крохмаль ніколи не утворюється.
Гриби займають проміжне положення між тваринами і росли нами, оскільки характеризуються рядом ознак, що роблять їх по дібними з одного боку до тварин (в оболонці є хітин, запас по живних речовин у вигляді глікогену, в результаті обміну речовин утворюється сечовина), а з другого до рослин (необмежений ріст, живлення шляхом абсорбції поживних речовин усією поверх нею гіф).
2. Поняття «їстівні» і «отруйні» гриби ду же умовні. Одні й ті самі гриби в одній місцевості вважають їстів ними, в іншій неїстівними. В їжу використовують біля 40 видів грибів.
Гриби, які використовують у їжу, поділяють на безумовно і умовно їстівні. До безумовно їстівних відносяться такі: білі гриби, підосичники, підберезники, маслюки, рижики, лисички, опеньки справжні тощо. Для використання цих грибів у їжу перед кулінар ною обробкою не потрібно додаткової і попередньої обробок. До умовно їстівних грибів відносяться такі, які потрібно перед кулінар ною обробкою тривалий час варити і видаляти відвар (сироїжки, строчки, зморшки) або вимочувати у проточ ній воді з періодичною її замі ною (грузді, хрящі-молочники). Якщо невірно приготувати умовно їс тівні гриби, то під час викорис тання їх у їжу можливі харчові отруєння.
Чимало є отруйних грибів. Особливо небезпечні бліда по ганка, яка подібна до печериці, деякі мухомори, несправжні опеньки і лисички. Бліда поган ка смертельно отруйний гриб. Смерть від отруєння блідою поганкою настає більше ніж у 50 % випадків. До смертельно отруйних належить мухомор гадючий. Він має зелену або білу без лусок шапку, а ніжка у нижній частині потовщена і обгорнута вільною піхвою.
Трутовики, або губчасті грибів, паразитують на стовбурах дерев і утворюють на поверхні стовбурів плодові тіла копитоподібної форми. Після загибелі де рева гриб продовжує жити на мертвому субстраті як сапро фіт, тому плодові тіла гриба і загиблі дерева рекомендується видаляти з лісу.
3. Гриби гетеротрофні організми. Залежно від харак теру живлення гриби поділяють на сапрофіти і паразити. До сапро фітів належать гриби, що живуть за рахунок відмерлих організмів. Велика кількість грибів-сапрофітів живе в ґрунті, у лісовій підстил ці, купах прілої соломи.
Гриби-паразити живуть на поверхні або всередині живих тка нин рослин і тварин. Живляться вони за рахунок організмів, на яких поселилися і часто є збудниками інфекційних захворювань. Інколи гриби вступають у симбіоз з водоростями і навіть вищими рослинами. У процесі симбіозу можуть виникати нові утворення, наприклад лишайники, мікориза.
Гриби анаеробні організми, вони енергійно дихають і потре бують кисню; лише деякі з них, наприклад дріжджі, можуть одер жувати енергію в процесі бродіння.
Гриби розмножуються вегетативно, безстатево і статево. Сапрофітні гриби знищують до 30 % заготовленої деревини, руйнують фанеру, шпали, дерев'яні будівлі (домовий гриб), книги тощо. Деякі види грибів спричинюють хвороби людини, тварин, а також отруєння.
Грибами-паразитами є фітофтора і плазмопара. Фітофтора паразитує в листках картоплі. Міцелій гриба росте в тканинах листка, спричиняючи відмирання їх. Зараження відбувається через грунт і бульби. Плазмопара паразитує на лист ках, стеблах і ягодах винограду, спричиняє хворобу мільдь вино граду.
Найбільш відомий гриб мукор, або біла цвіль, який поселя-ється на овочах, хлі бі, а також на гної і багатьох ін ших органічних субстратах. Мі целій його має вигляд великої, сильно розгалуженої багатоядер ної клітини. Мукор у побуті спричиняє псування харчових продуктів, а в природі розкладає органічні рештки.
Дріжджі тіло складається з окремих клі тин або нестійких ланцюжків, які утворюються під час бруньку вання чи вегетативного розмноження. За способом живлення це сапрофіти, що живуть на цукристих субстратах. Дріжджі ма ють велике практичне значення і широко використовуються в хлі бопекарській і спиртовій промисловості, Їх застосовують також у медицині, завдяки великому вмісту в клітинах білків та жирів. Дріжджові гриби роду торуля використовують під час виготов лення кефіру. Ріжки паразитичний гриб, який розвивається на житі, пше ниці та інших злаках.
Тема 2. Загальна характеристика тварин.
Тема 2.1. Поняття про фауну.
План.
а) підцарство Найпростіші,
б) тип Кишковопорожнинні,
в) тип Плоскі черви, Круглі черви, Кільчасті черви.
1. Зоологія — наука про тварин, є одним з розділів біології. Вона вивчає видовий склад тварин, їх морфологію, життєдіяльність, розповсюдження, індивідуальний та історичний розвиток, взаємовідношення з середовищем, поведінку і т.д. Однією із задач зоології є розробка способів охорони і переробки тваринного світу в напрямі, бажаному для людини.
У XX в. із зоології виділилися окремі дисципліни:
На земній кулі немає такого місця, де б не мешкали ті або інші представники тваринного світу. Вони пристосувалися жити па поверхні Землі і в її верхніх шарах, в повітрі, у воді. Багато видів тварин пристосувалися паразитувати в організмі або на організмі рослин, тварин і людини.
Тварини відрізняються своїм способом життя і будовою. Одні досягають дуже великих розмірів (наприклад, довжина деяких видів китів складає 30 м), а інші - мікроскопічні організми (різні види найпростіших).
Значення тварин в природі і житті людини. Як у природі, так і в житті людини тварини мають величезне значення:
Щоб раціонально використовувати різних корисних тварин і ефективно боротися з шкідливими, необхідно вивчати особливості їх біології в конкретних умовах зовнішнього середовища. Наприклад, до останнього часу вважалося, що всі хижаки шкодять людині і їх знищували. На підставі ретельного вивчення поведінки різних хижих тварин було встановлено, що вовки перш за все винищують слабких і хворих тварин, а птахи — гризунів, що приносять величезну шкоду лісовому і сільському господарству. Тому певний рівень чисельності хижаків необхідний для нормального існування.
2. Класифікація тварин
надцарство ЕУКАРІОТИ
царство ТВАРИН (1,5 млн. видів)
підцарство Одноклітинні підцарство Багатоклітинні
тип Найпростіші тип Кишковопорожнинні
клас Корененіжки тип Плоскі черви
клас Джгутикові тип Круглі черви
клас Інфузорії тип Кільчасті черви
тип Молюски
клас Двостулкові , Черевоногі,
Головоногі
тип Членистоногі
клас Ракоподібні, Павукоподібні,
Комахи
тип Хордові
класи Хрящові і Кісткові риби,
Земноводні, Плазуни,
Птахи, Ссавці
До типу найпростіших належать мікроскопічні тварини (25 тис. видів), розмірами від 2 мкм до 1 см, а черепашки викопних корененіжок досягали до 6 см. Найпростіші поширені всюди - в морях і океанах, прісних водоймах, ґрунті. Багато найпростіших ведуть паразитичний спосіб життя.
Тіло найпростіших складається всього з однієї клітини. Проте клітина всередині розділена на окремі ділянки, які виконують різні життєві функції, тому це самостійний організм. Будова найпростіших різноманітна, але вони всі складаються з цитоплазми і ядра, які обмежені оболонкою. В клітині є органоїди: скоротливі, видільні та травні вакуолі, опорні і скоротливі волокна та ін. За будовою органоїдів руху і особливостей розмноження тип найпростіших ділиться на класи : Корененіжки, Джгутикові, Інфузорії. Тимчасові вирости протопласта виконують роль органів руху. Представники класу Корененіжки (амеба звичайна) рухаються за допомогою псевдоніжок. Представники класу Джгутикові (евглена зелена) – джгутиків, представники класу Інфузорії ( інфузорія - туфелька) – війок.
Різні одноклітинні організми утворюють вапняні черепашки: осідаючи на дно і спресовуючись вони перетворюються на крейду. Амеби часто зустріча ються на дні стоячих водойм, деякі з них паразити (дизентерійна амеба, паразитичні інфузорії копитних, людиноподібних мавп, людини). Евглена зелена має хлоропласти, тому здатна до фотосинтезу. В темряві живлення відбувається осмотичним шляхом. Інфузорії та евглена стоять на проміжному рівні організації між рослинами й тваринами.
Значення найпростіших: участь в кругообігу речовин, є санітарами водойм, можуть бути індикаторами забруднення поверхневих вод, є кормом мальків риб, деякі беруть участь в утворення крейди, є збудниками хвороб (малярійний плазмодій, дизентерійна амеба, кокциді).
Тип Кишковопорожнинні є нижчими багатоклітинними організмами ( 9 тис. видів). Більшість існує в морях, океанах. Лише окремі, наприклад гідра прісноводна, живуть в прісних водах.
Тіло кишковопорожнинних подібно до мішка, що складається з двох шарів клітин. Усередині тіла є кишкова порошина, яка відкривається назовні одним отвором. Нервові клітини розкидані в усьому тілі і зв’язані нервовими відростками. У киш ковопорожнинних є жалкі клітини, що служать для захисту і нападу.
Хоча киш ковопорожнинні побудовані просто, зовнішні вони дуже різноманітні. Багато з них утворюють колонії, а окремі особини мають форму поліпа або медузи. Є сидячі і рухомі форми. Поліпи – малорухомі або прикріплені до субстрату тварини, мають форму кулі, кубка, гриба, колючої ялинки, з ротовим отвором і щупальцями на його верхньому краї. Вони часто утворюють колонії. Медузи – поодинокі плаваючі організми. Форма тіла у вигляді дзвона з щупальцями.
Найменші кишковопорожнинні — поліпи і медузи завбільшки 1—2 см, а найбільші — деякі медузи близько 2 м. Одна з найбільших медуз — аурелія та ціанея, може досягти 4 м в діаметрі і мати щупальця завдовжки до 30 м. Це оранжево-голубе чудовисько — одна з найбільших безхребетних тварин, які є реальною загрозою для плавців у північній частині Атлан тичного океану.
Площа дна, яку займають у Світовому океані коралові утворення, становить не менш як 10 000 000 м2. Це майже територія Європи. Коралові утвори складаються з вапняку, який вбирається з морської води живими істотами. Серед цих істот найпродуктивніші —корали, або рифові поліпи, близькі родичі відомої всім прісноводної гідри і не менш відомих медуз і актиній, від яких вони відрізняються вапняковим скелетом і колоніальним способом життя.
Рифові корали можуть існувати тільки в теплій воді при температурі, не нижчій за 20 °С. Тому й зустрічаються тільки в тропічних морях, між тридцятими паралелями півдня і півночі. Не живуть вони і глибше, ніж 50 м: у тілі поліпів живуть зелені одноклітинні водорості, яким необхідне сонячне світло.
У Чорному морі зустрічається небезпечна форма медуз – аурелія і коренерот, в прісних водах – гідра .
Т И П П Л О С К І Ч Е Р В И
До цього типу належить понад 5 тис. видів мор ських, прісноводних, ґрунтових та паразитичних червів. Це дуже різноманітні за способом життя та особливостями будови тварини (планарії, печінковий сисун, котяча двоустка, свинячий та бичачий ціп'яки). Більшість їх вкрита вій ками, за допомогою яких черви вільно пересуваються. У деяких паразитичних плоских червів є присоски, завдяки яким вони міцно тримаються на тілі хазяїна або в його внутрішніх органах. У всіх плоских червів відсутні органи дихання та крово обігу, але є центральна нервова система (складається з головних вузлів і стовбурів, що відходять від них), розвинуті органи чут тів, у тому числі органи хімічного чуття та фоторецептори, а також спеціальні органи рівноваги. Добре розвинута мускулатура.
Плоскі черви — двостатеві тварини або гермафродити. Вони надзвичайно плодючі. Бичачий ціп'як (солітер) досягає довжини 4—12 м. Тіло його складається з члеників. Матка в кожному із зрілих члеників уміщує до 175 тис. яєць. Крім того, плоскі черви можуть розмножуватися в стадії личинки.
Багато паразитичних плоских червів дуже небезпечні для тварин і людини. Вони можуть паразитувати в кишечнику, пе чінці, у легенях, в органах виділення, у кровоносних судинах, деякі можуть проникати навіть у мозок.
До вільно плаваючих належать планарії.
ТИП КРУГЛІ ЧЕРВИ
До круглих червів, або нематод належать аскарида, дитячий гострик та ін. Вони поширені на дні всіх морів і океанів, у прісній воді, у ґрунті, гниючих рештках рослин і тварин; живуть навіть у водоймах з температурою близько 40°С. Серед них багато паразитів рослин, тварин і людини.
Серед круглих червів є дуже дрібні форми і, навпаки, гіган ти для цієї групи тварин. Наприклад, самка кінської аскариди досягає 37 см у довжину, ришта — 120 см, а паразит кашалота — понад 8 м.
Паразитичні круглі черви дуже плодючі. Кожна самка аска риди за добу виділяє приблизно 200 яєць.
ТИП КІЛЬЧАСТІ ЧЕРВИ
До цього типу червів відносять близько 8 тис. ви дів. Тип кільчастих червів має вищий рівень розвитку Більшість мають розміри від кількох міліметрів до 15— 30 см. Винятком є тропічні ґрунтові черви, що досягають 2,5 м.
Кільчасті черви — переважно вільноживучі форми, водяться у водоймах, ґрунті. Більшість з них живе в морській воді. Відомо один вид, який живе в тропіках, за багато кілометрів від морського берега, серед пальм, на план таціях бананів та какао. Живляться кільчасті черви гниючими рештками листків та солодких плодів.
У кільчастих червів з'яв ляється вторинна порожнина тіла з системою внутрішніх порож нин, які мають власну стінку, що складається з епітелію. Тіло почленоване на сегменти, в яких повторюються життєво важливі структури — кровоносна, видільна, травна, нервова, статева систе ма. Тіло кільчастих червів поділяється на три частини: голову, тулуб, який складається з кілець та анальну лопать. Кілець може бути кілька сотень. До кожного сегмента входять части ни життєво важливих систем органів.
Розмножуються кільчасті черви поділом тіла на кілька час тин (через деякий час кожна частина відновлює голову й хвіст) та яйцями. Один з представників кільчастих червів — піскожил викидає у воду до 1 млн. яєць. Деякі черви, які виявляють турботу про потомство, відкладають кілька сотень або десят ків яєць.
Типовим представником кільчастих червів є дощовий черв'як, довжина якого буває до 30 см. Число сегментів досягає 140—150 см. У нього добре розвинута мускулатура, яка, скорочуючись, дає йому змогу пересуватись. Травна система складається з глотки, стра воходу, прямої кишки і вивідного отвору. Кровоносна система склада ється з замкнених судин з розши ренням у спинній і черевній частині. На передньому кінці спини є потов щення у вигляді сердець. Органів дихання в них немає. Дихання від бувається через шкіру. При зволо женні шкіри виникає нестача кисню і черви вилазять назовні (звідси і назва— дощові черви). Нервова система представлена навкологлотковим нервовим кільцем (це ніби найпрос тіший «головний мозок»), від якого відходить черевний нервовий лан цюжок.
Дощові черви, пропускаючи Грунь через свій організм, значно поліпшують його родючість; розпушуючи грунт, сприяють поліп шенню його механічного складу й накопиченню органічних речовин.
До кільчастих червів відносять і п'явок. Відомо близько 400 видів п'явок. Медична п'явка смокче кров. Вона випускає у кров особливу речовину — гірудин, який запобігає зсіданню крові й сприяє розширенню кровоносних судин. З давніх часів це використовували в лікування гіпертонії, хворих в передінсультному і передінфарктному стані. Багато з них належать до хижаків, оскільки спо живають дрібних тварин. В Україні зустрічається і псевдокінська п’явка. Вона не може проколювати шкіру великих тварин і тому живиться різними дрібними мешканцями водойм: червами, личинками комах, а також рибами.
Тема. Характеристика типу Молюски, Членистоногі.
План.
а) клас двостулкові,
б) клас Черевоногі,
в) клас Головоногі.
2. Тип Членистоногі:
а) клас ракоподібні,
б) клас павукоподібні,
в) клас комахи.
ТИП МОЛЮСКИ
Є однією з найбільш високоорганізованих і водночас найчисленніших груп безхребетних тва рин.
Двостулкові молюски — це давня група донних безхребетних. Черепашки їх знаходять у відкладах палеозою, що утворилися близько 450—500 млн. років тому.
Переважна більшість молюсків у процесі еволюційного роз витку пристосувалася до життя у воді — морській і прісній. Лише деякі види перейшли до наземного способу життя. Близь ко 100 видів молюсків веде паразитичний спосіб життя. Вони зустрічаються в усіх кліматичних зонах, населяють практично всі глибини до 10 тис. метрів. Особливо багато молюсків у при бережних мілководних районах, де вони становлять більшу частину всієї донної фауни.
Надзвичайно різноманітні за будовою і забарвленням морські молюски. Вони мають різні вирости, шипи, лусочки, виблиску ють строкатими візерунками і яскравими фарбами. Прісно водні скромно забарвлені в зеленуваті та коричнюваті ко льори.
У будові типу молюсків спостерігається дальше усклад нення, їх тіло здебільшого складається з голови, тулуба й ноги. Нога являє собою потовщену за рахунок мускулатури черевну стінку тулуба і є органом руху. На спинному боці тіла є захисна черепашка, найчастіше суцільна. З внутрішнього боку знаходи ться особлива складка — мантія, у порожнині якої розміщені органи дихання, представлені зябрами або легенями. На голові розміщені ротовий отвір, органи чуттів (органи зору добре роз винені у восьминогів), спеціальні органи — щупальці для схоплю вання здобичі. У глотці більшості молюсків є терка, яка виконує роль зубів (нею молюски зіскоблюють рослини, перетирають їжу). Органи кровообігу представлені навколосерцевою сумкою. Серце складається з передсердь (їх, як правило, двоє) і шлуноч ка. Органи виділення представлені нирками. Збільшена концен трація нервових вузлів.
Тіло в більшості молюсків захищене вапняковою чере пашкою. Це своєрідне житло, в якому ховається молюск від ворогів, холоду або спеки.
Клас двостулкових молюсків — це малорухливі тварини, які живуть на дні водойм. До них відносяться мідії, устриці, беззубка, перлівниця, гребінці. Вони часто зариваються в мул, виставляючи тільки задній кінець із сифоном (до нерух ливих належать устриці). Пропускаючи воду через мантію (до 3,5 л за годину), вони забезпечують себе їжею й киснем. Устриці і мідії людина вживає в їжу. З черепашок прісноводних ( пер лівниці і беззубки) виготовляють перламутрові вироби (ґудзи ки). У морях серед двостулкових зустрічається перлова-скойка, в черепашці якої утворюються перлини. Перлини утворюються завдяки тому, що в середину черепашки потрапляють піщинки, які мантія молюска вкриває перламутровим шаром.
До класу черевоногих належать молюски, в яких мантійна
Рис. 1. Молюски: 1 — беззубка; 2 — котушка;
3 — п'явушник; 4 — лужанка.
порожнина лежить спереду або збоку голови; черепашка, як правило, закручена. Тварини рухливі, пересуваються за допомогою ноги. Наземні черевоногі —равлики і слиз няки — можуть завдавати значної шкоди сільському господарст ву. Хорошими об'єктами спостережень у початковій школі є водні молюски — п'явушник і котушка (рис. 1).
Клас г о л овоногих — найрухливіші з молюсків і дуже великі за розміром (деякі з кальмарів досягають довжини до 18 м).
Тіло їх складається з голови з щупальцями й тулуба. На черевному боці є лійка, виштовхуючи з якої воду вони можуть рухатися, як реактивний снаряд. Щупальці — це змінена нога, звідси й назва головоногих молюсків. Рот, крім терки, має рогові челюсті у вигляді дзьоба, який допомагає розривати здобич.
У деяких молюсків черепашка має вигляд тонкої пластинки, що міститься під шкірою спи ни (кальмар). Є «чорнильний мішок», з якого під час небезпеки випускається особлива речовина у вигляді темної хмари, яка за формою усіх країнах світу щороку добувають майже 1 млн. т головоногих молюсків.
Людина здавна споживає деяких молюсків (восьминогів, кальмарів, устриць, мідій, виноградного слимака, перлівницю, беззубку та ін.). Споживають м'язисту ногу та ікру деяких молюсків. М'ясо й черепашки інших молюсків використовують для виготовлення кормового борошна, добрив. Дуже ціниться морський двостулковий молюск перлівниця, який може утворю вати перли. Є молюски, які завдають шкоди сільському гос подарству, наприклад: виноградний слимак, голий слизень, а також отруйні — восьминоги.
2. ТИП ЧЛЕНИСТОНОГИХ
Серед усіх безхребетних виділяє ться найбільшою різноманітністю і пристосуванням до різних умов існування. Загальне число видів доходить до 3 млн. В горах, лісах, пустинях, у різних водоймах, ґрунті — скрізь зустрічаються чле нистоногі (мурашки, павуки, жуки, метелики, бабки та ін). Деякі пристосувалися до життя в дуже солоних водоймах, інші — в гарячих джерелах.
У своїй будові членистоногі мають багато спільного з кільча стими червами, проте стоять на більш високій ступені організації. У їх тілі звичайно можна розрізнити три частини: голову, груди, черевце. На голові розміщені органи чуттів, за допомогою яких вони орієнтуються в просторі (очі, які в комах мають складну будову; вусики, чутливі до дотиків і хімічних подразників; органи слуху тощо), і органи захоплювання їжі. До грудей прикріплені ноги, а в багатьох — ще й крила. При тісному зростанні голови з грудьми передні ноги часто перетворені на щелепи. Кінцівки членистоногих рухомо зчленовані з сегментами, розділені на членики, що дає змогу тваринам здійснювати складні рухи. Звідси й назва цього типу.
Тіло членистоногих вкрите твердим покривом, який є «зовнішнім скелетом», що захищає тварин від несприятливих умов і во рогів. Із скелетом пов'язані різні вирости й придатки - волоски, щетинки, луски, які відіграють часом велику роль у житті тварин. Із зовнішніми покривами пов'язані різноманітні залози. Через твердість зовнішній панцир перешкоджає росту, тому його час від часу тваринам доводиться скидати (наприклад ракопо дібним).
Мускулатура членистоногих поділена на окремі тяжі, вона поперечносмугаста, що дає змогу мускулам швидко скорочувати ся. Наприклад, у комарів і мух мускули скорочуються до 500 раз за секунду. Від швидкості пересування залежить забезпеченість їжею.
У наземних членистоногих органи дихання представлені леге нями або трахеями, а у водних є зябра, або трахейні зябра.
Кровоносна система в найбільш розвинених членистоногих складається з спинної судини, яка утворює серце, і артеріальних судин, які відходять від нього в різні боки. Кров із серця надхо дить у порожнину тіла. Таким чином, кровоносна система незамкнена.
Різноманітність живлений позначилася на будові ротових ор ганів: у коників, сарани, жуків — гризучі, а в клопів, попелиць, метеликів, комарів — сисні, у мухи - лижучі. В решті їх травна система мало чим відрізняється від травної системи кільчастих червів.
Завдяки більш високій організації нервової системи членистоногі мають складну поведінку, яка пов'язана з різними інстинктами: будівельними, по догляду за потомством, добуванням їжі тощо. Вироблені про тягом поколінь інстинкти іноді створюють враження розумних вчинків, насправді доцільність інстинктів відносна і проявляєть ся вона тільки при наявності певних умов. Досить їх змінити, як вчинки комах стають безглуздими (на полі, де раніше росла конюшина, продовжують літати бджоли; якщо в оси в гнізді зро бити отвір, то вона все одно продовжує замуровувати навіть по рожню комірку).
Тип Членистоногі поділяється на класи. Представників окремих класів можна розрізнити за характерними зовнішніми ознаками, особливо за кількістю кінцівок і вусиків.
КЛАС РАКОПОДІБНІ
За способом життя та зовнішнім виглядом рако подібні надзвичайно різноманітні, хоч і мають спільні ознаки. Вони заселяють усі існуючі на Землі водойми, навіть підземні води. Більшість ракоподібних вільно пересувається, плаває або повзає, але є й сидячі форми. Деякі ракоподібні надзвичайно чисельні. Морський планктон, що заселяє товщу води, не менш як на 90 % складається з ракоподібних.
Мал 2. Ракоподібні:
1 – щитень,
2 – циклоп (самка),
3 – водяний ослик,
4 – рак – самітник,
5 – камчатський краб.
Ракоподібні мають пару вусиків на голові, 10 пар кінцівок. Тіло поділено на головогруди і черевце. На голові є антени, жувальця і щелепи. Кінцівок 2 – 60 пар. Органи дихання – зябра. Переважно роздільностатеві. Ракоподібні відкладають яйця: тропічні краби — від 20 до 150, річковий рак — від 60 до 500—600, паразитичні види — кілька тисяч, лангусти відкладають від 500 тис. до 1,5 млн. яєць. Самки виношують їх на своєму тілі до вилуплення личинок. До вищих ракоподібних відносяться річкові раки, раки – самітники, креветки, краби, водяні ослики.
Річкові раки зустрічаються в річках і озерах з мулистим дном і урвистими берегами. Тут під каміннями, під корчами раки виривають собі нірки і вдень ховаються в них. З темнотою вони стають більш рухливими і виходять добувати собі корм.
Тіло річкового рака вкрите панцером, який має захисне бурувате забарвлення. У пошуках їжі рак повільно повзе по дну, рухаючи своїми довгими вусами. Пересувається він за допомогою чотирьох пар ходильних ніг, а свої довгі кінцівки, озброєні клешнями, тримає напоготові у піднятому положенні і хапає ними здобич. У разі небезпеки рак повзе назад, відштовхуючись клешнями, підганяє під себе членисте черевце і завдяки цьому пливе також у зворотному напрямку. Живляться раки різноманітною їжею. Вони полюють за дрібними тваринами, які можуть захопити клешнями, поїдають мертвих тварин, запах яких чують здалеку. Живляться також і рослинною їжею (водоростями, пагонами очерету). Зимують у норах. У перший рік життя рак часто линяє і швидко росте. З 5-ти років він линяє один раз на рік. Перші дні після линьки покрив тіла у рака м’який, тому рак сидить у нірці. Живуть раки до 15-20 років і можуть досягати 20-25 см.
Ракоподібні бувають різних розмірів — від кількох частин міліметра (дафнія) до 80 см (омар). Дуже різноманітні вони й за формою тіла, забарвленням та іншими ознаками.
Розміри морських ракоподібних
Завдяки великим розмірам та чудовим смаковим якостям деякі ракоподібні є важливим об'єктом промислу (креветки, омари, краби, лангусти та ін.). Вони поїдають мікроскопічні водорості і самі є кормом для тварин. Для беззубих китів рако подібні — основна їжа. Дафнії та циклопи — це улюблений і досить поживний корм для багатьох риб. Крім корисних рако подібних, є й шкідливі. Наприклад, морські жолуді вкривають днища пароплавів, значно зменшуючи їх швидкість. Деякі рако подібні є проміжними хазяїнами паразитичних червів. Відомі і паразитичні ракоподібні.
КЛАС ПАВУКОПОДІБНІ
Цих тварин легко відрізнити від інших членисто ногих за ознаками: у них немає вусиків, а на грудях є 4 пари ходильних ніг, голова і груди утворили голово груди, є черевце.. До павукоподібних належать: скорпіони, сольпуги, павуки, косарики, кліщі та деякі інші — усього 8 рядів.
Мал. 3. Павукоподібні:
1 – соль пуга,
2 – телефон хвостатий,
3 – псевдоскорпіон книжковий,
4 – косарик звичайний,
5 – кліщ волосатий.
Більшість павукоподібних — хижаки, живляться вони переважно комахами. З великою здобиччю павукоподібні справляються завдяки добре розвинутій мускулатурі. Органи дихання – трахеї і легені. Кровоносна система незамкнена. Ротовий апарат утворений з видозмінених головогрудних кінцівок. Перша пара, що розташована біля роту – хеліцери. Вони закінчуються гачком або клешнями. Позаду рота розташовані педіпальпи, або ногощупальця. На гачках хеліцерів у павуків є отруйно речовина. Проколюючи покрив жертви, вони випускають у ранку слину, яка розчиняє тканини, а потім всмоктують напіврідку їжу. Характерним для них є наявність павутинних та отруйних залоз. У житті павуків павутиння має вирішальне значення, воно виконує роль пастки та житла.
Павуків побачиш скрізь: у лісі, в степу, на березі річки або озера, навіть у воді. Усі вони — прекрасні ткачі. За давньогрецькою легендою вміння ткати павуки успадкували від Арахни, лідійської дівчини. Рукодільниця наважилася викли кати саму Афіну на змагання у ткацтві, за що й була жорстоко покарана: ображена богиня перетворила її на павука. У Греції павук так і називається — арахна, а наукова назва класу павукоподібних — арахніда.
Усі павуки на черевці мають від двох до чотирьох пар борода вок. Павуки тчуть свої сіті не тільки швидко, але й різної якості, залежно від призначення. З двох пар залоз вони випускають «бігові нитки», по яких пересуваються з місця на місце, з п'ятисот — клейкі нитки для ловіння комах, з трьох сот — нитки найвищої міцності для зв'язування жертви, з шести — нитки для коконів, з двох — «осьові нитки», з двох особливо великих залоз — клейку речовину, яка у вигляді кра пельок блищить у сонячний день на павутині і приваблює комах. Товщина павутинок від 0,08 до 1 мк. Є павуки, які виробляють стрічкову павутину: ширина її 2,5 мк, а товщина 0,4 мк. Діаметр найтоншого волокна, яке пощастило дістати людині в лабораторії, лише 5 мк. Павуків недаремно називають неперевершеними ткачами.
Павукоподібні відкладають яйця, але є й живородні (серед кліщів і скорпіонів). Плодючість павукоподібних різна. Здебіль шого вони відкладають кілька сотень яєць, а деякі паразитичні кліщі — до 30 тис. яєць. Багато павукоподібних охороняють потомство.
Більшість павукоподібних живе один сезон, у кінці літа вони відкладають яйця й гинуть. Проте деякі тропічні павуки живуть до 20 років.
В Україні зустрічається багато виді в павуків. Найчастіше павук – хрестовик, тарантул (до 2,5 см), каракурт, косарики (має довгі і тонкі ноги), сріблянка (єдиний павук, що пристосувався жити уводі, добре плаває).
До павукоподібних належать скорпіони, кліщі (відрізняються від інших павукоподібних будовою тіла: їх головогруди і черевце злиті).
Серед кліщів є переносники збудників різних небезпечних захворювань: енцефаліту, чуми, туляремії тощо. Трапляються й отруйні павуки та скорпіони. Деякі види кліщів пошкоджують культурні рослини, запаси зерна, борошна та інших продуктів, шкодять тваринництву ( собачий, тайговий кліщ). Існують паразитуючи кліщі: коростяний свербун, який проникає в шкіру людини і, прокладаючи в ній ходи, викликає свербіж. Водночас, знищуючи шкідливих для рослин комах, павукоподібні приносять користь людині.
КЛАС КОМАХИ
Це дуже численна група тварин. Це наземні та водяні членистоногі, в яких тіло поділено на голову, груди і черевце. У комах три пари кінцівок на грудному відділі тіла. На голові розміщені вусики, які є важливим органом дотику, нюху.
Ротові органи у комах різноманітні, бо вони живляться різноманітною їжею. Найбільш поширений гризучий ротовий апарат (коники, жуки, гусінь метеликів), колючо – сисний (комар, клопи), лижучий (мухи), колючо – ріжучий (ґедзі), сисний ( метелики).
Залежно від способу життя ноги у комах різних типів: ходильні або бігальні (жуки), стрибальні (коники), копальні (капустянка), плавальні (жук – плавунець), збиральні (бджоли), хватальні (богомол).
У багатьох комах розвинені крила. Крила є лише у дорослої форми (пристосування до розповсюдження). Кровоносна система незамкнена. Органи дихання – система трахей. Нервова система - сукупність нервових вузлів. У комах добре розвинені органи зору, нюху, смаку. Очі в них складні, вони дають мозаїчне зображення. Комахи здатні розрізнити форму предметів, їх колір, крім червоного, проте бачать ультрафіолетові промені. Органи слуху є лише у комах, що здатні створювати звуки. Органи нюху розташовані на вусиках і розвинуті дуже добре.
У комах спостерігається складна поведінка. Найчастіше вона проявляється у піклуванні про потомство, будівельних інстинктах.
Комахи роздільностатеві. Залежно від типу розмноження комах поділяють на такі, що мають повне перетворення (80%): яйце → личинка, яка не схожа на дорослу особину → лялечка → доросла особина (жуки, метелики, блохи, бджоли, мухи, оси, мурашки). Неповне перетворення (20%): яйце → личинка → доросла особина ( таргани, клопи, прямокрилі, воші). Ріст комах пов’язаний із линькою.
Комахи відкладають яйця дуже різноманітної форми. Як правило, вони швидко ростуть і можуть відкладати яйця кілька разів на рік. Хатня муха відкладає за один раз 100—150 яєць і може повторювати кладку через 2—4 дні. Загальна її плодючість 600—700 яєць. Якби личинки, лялечки та дорослі мухи не гинули, то потомство лише однієї самки до кінця літа досягло б 5 три льйонів (5000000000000). Клопи відкладають 70—100 яєць, трав невий хрущ — 70, колорадський жук — 700, метелики — 100— 400, озима совка — до 2 тис. яєць.
Більшість з них живе лише один рік, але й немало таких, які розвиваються 2-3 роки і більше. Личинка жука – деревоточця ергетас фабер може жити від 4 до 12 років, а личинка жука деревоточця хлорофорус – до 20 років. Личинка однієї цикади розвивається в грунті 17 років, а доросла форма живе близько півмісяця.
Вони пло дючі і ненажерливі, а головне — швидко пристосовуються до різних умов існування, завдяки чому відіграють велику роль у житті природи. Комахи запилюють рослини (бджола, джміль), заселяють грунт (мурашки), сприяючи поліпшенню його меха нічного складу й родючості. Величезна частина комах живе за рахунок мертвих тварин, у зв'язку з цим вони виступають сані тарами в природі (гнояки та ін.), ними також живляться багато птахів і звірів. Разом з тим частина комах завдає величезної шкоди людині в її господарській діяльності, розвиваючись за рахунок культурних рослин (озима совка, сарана, попелиці, кіль частий шовкопряд, короїд), пошкоджуючи продукти харчування і речі (комірний довгоносик, міль), завдаючи шкоди тварин ництву (сліпні, оводи). Нарешті, багато тварин — небезпечні переносники хвороб (мухи переносять кишкові захворювання, комарі — малярію, москіти —лейшманіоз тощо).
ТИП ХОРДОВИХ
Об'єднує більш високоорганізованих тварин, досить різноманітних за зовнішнім виглядом, способом життя і умовами існування. Для підтипу хребетних, до якого належить клас риб, земноводних, плазунів, пта хів і ссавці, характерна наявність внутрішнього осьового скелета, двостороння симетрія тіла, дві пари кінцівок, замкне на кровоносна система, складно збудована нервова система, ви сокий розвиток органів чуттів і складна психічна діяльність.
Підтип хребетних нараховує всього близько 40 тис. видів. Складний організм цих тварин дає їм змогу уловлювати й розпізнавати найтонші запахи (собаки), найменшу зміну температури (риби), мати гост рий зір (птахи). В багатьох є складні теплові, звукові, хімічні, гідродинамічні «приймачі» і «антени» (дельфіни, кажани, електричні вугрі і скати).
Тема: Характеристика типу Хордові.
План.
1. Надклас риб - це хребетні тварини, які постійно живуть у воді, дихають зябрами і пересуваються за допомогою плавців.
Найбільш примітивні тварини підкласу хрящових риб (акули, скати) об’єднує 600 видів риб, у яких є хрящовий скелет, зяброві отвори, що са мостійно відкриваються на поверхні тіла. Плавального міхура в них немає, парні плавці розміщені горизонтально. Розвиток відбувається з перетворенням: ікра → личинка (немає парних плавців та луски, є жовтковий міхур) → мальок.
Хрящові риби відкладають на дно океану яйця в капсулах або народжують живих малят. Бачать вони погано, зате в них чудовий нюх і здатність сприймати найменшу вібра цію води органами бічної лінії.
Мал. 4. Скат шипуватий, або морська лисиця, та його яйце.
У скатів, на відміну від акул, зяброві щілини містяться не на боках, а знизу. Тіло скатів дуже сплюснуте й грудні плавці є продовженням тіла й голови. Зуби в них
тупі, шилоподібні. Жив ляться скати різними тваринними організмами — від планктону до риб.
Учені налічують понад 300 видів скатів.
До підкласу кісткових риб
належить переважна більшість видів риб. Під впливом різних умов зовнішнього сере довища форма риб стала надзвичайно різноманітна. Вони від значаються зовнішньою і внутрішньою будовою, характером живлення, повадками. Проте у зв'язку з існуванням у воді в риб є спільні ознаки: обтічна форма тіла, зяброве дихання, плавці як органи пересування, виділення шкірними покривами слизу тощо. Тіло риб поділяється на голову, тулуб, хвіст. Рот утворе ний хватальними щелепами з зубами на них. Зябра розміщені на зябрових дугах, зяброва порожнина вкрита зябровою криш кою. Скелет складається з кісткової тканини, тіло вкрите кістко вою лускою. Кишечник слабо диференційований на відділи. Сер це складається з передсердя і шлуночка, риби мають одне коло кровообігу. Мозок невеликий і примітивний; при видаленні середнього мозку в риб настають сліпота й порушення складних рухів. Крім органів зору — очей; нюху — носових ямок; дотику - вусиків; слуху й рівноваги — внутрішнього вуха, багатьом рибам допомагають у спілкуванні звуки. У риб є орган сприйняття руху води — бічна лінія.
За способом життя є риби, які тримаються у відкритому морі (оселедці, сардини, тунці), придонні і донні (тріс ка, камбала, бички), глибоководні (великорот, крисохвіст). Щодо складу води розрізняють морських (оселедці, тріска), п р і с н о в о д н и х (щука, плітка, короп) і прохідних (лососі, осетри), які переходять з морського се редовища в прісноводне і навпаки.
Статевого дозрівання риби досягають у віці кількох місяців, багато нереститься щорічно, деякі — раз у житті (бички). За способами розмноження виділяють тих, що відклада ють ікру (лящ, тріска), і живородних (морський окунь, гамбузія, гупія). Розвиток ікри триває від кількох годин (аква ріумні риби) до кількох тижнів (тріска, камбала) і навіть міся ців (лосось).
Тривалість життя більшості риб значна — 15—20 років, коро пи можуть жити понад 100 років, щуки — майже до 300 років.
Багато видів риб узимку припиняють живлення, не ростуть;
це помітно по лусці (за більш темними кільцями можна визна -
чити вік риби).
Міграції (переміщення) для риб — закономірна частина жит тєвого циклу (морські й прісноводні — для пошуку їжі, нересту, прохідні — для нересту).
Риби є продуктом живлення — найбільше значення в світово му промислі мають оселедцеві й тріскові риби, джере лом одержання ліків (риб'ячий жир), відходи від риб використо вуються на корм худобі (кісткове борошно), для виготовлення клею, технічного жиру тощо.
2. Клас земноводних (амфібій)
До них належать жаби, ропухи, тритони, саламандри, представлений найбільш примітивними наземними хребетними. Земноводні є проміжною ланкою між рибами і плазунами, тому водне середовище продов жує залишатись для них необхідною умовою існування на пер ших етапах життя (личинки розвиваються у воді). Дорослі до існування на суші пристосовані також мало. Очі мають повіки, короткозорі, ніздрі з’єднання з глоткою. Органом слуху є внутрішнє та середнє вухо, що закрито барабанною перетинкою. Легені в земновод них розвинені недостатньо, тому вони дихають усією шкірою. Трикамерне серце не забезпечує розподілу крові, по артеріях те че змішана кров. Пересування жаб стрибками зумовлює розвиток мускулатури кінцівок. У земноводних дуже розвинутий передній відділ головного мозку, через що в них складніша поведінка, ніж у риб.
Завдяки переходу в наземне середовище ускладнилися органи чуттів: будова очей у земноводних складніша, у них є повіки, які захищають їх від висихання і забруднення; з'явилося середнє вухо; орган нюху представлений нюхальними капсулами, які сполучаються із зовнішнім середовищем за допомогою ніздрів. Шкіра амфібій здатна реагувати на різні подразники (больові, механічні, температурні), має багато різних залоз, які виділяють слиз, зволожуючи шкіру, отруйні залози захищають від хижаків. Біологічні відмінності пов'язані в основному із середовищем існування. У тих видів, які живуть у водному середовищі (тритон, аксолотль, озерна і ставкова жаби), більш примітивна організація ніж у наземних (трав'яна жаба, ропуха, квакша). Якщо пер ші ведуть денний спосіб життя, то другі — в основному нічний. Земноводні живляться тваринною їжею, тому в них більша енергія при короткому періоді активності. Найбільш сприятливі умо ви існування для земноводних — вологі субтропіки, де в основ ному вони, й живуть. Менше їх у середніх широтах, а на півночі і півдні немає зовсім. Жаби і особливо ропухи мають велике значення: вони зни щують шкідливих безхребетних (мух, комарів, жуків, равликів тощо). Жаб використовують для наукових і навчальних цілей.
Сучасні земноводні — невеликі тварини.
Найчисельніший з них ряд безхвостих амфібій, близько 1800 видів. До них належать ропу хи, жаби.
Другий ряд — це хвостаті амфібії: тритон, саламандра, протей.
Гігантська саламандра досягає у довжину 160 см. Тритони без хвоста – 6 см. Безногі завдовжки 6,5—10 см, хвостаті — 7—30 см. Найменша карликова мексиканська саламандра завдовжки 4 см, а велетенська саламандра — понад 1,5 м.
Користь від земноводних велика. Вони винищують безліч слимаків та шкідливих комах.
Уже більше сотні років людина використовує жаб як піддослід них тварин. Шкіра найбільших із земноводних використовується на сувеніри та різні прикраси, отрута — в медицині, смачне м'ясо задніх кінцівок — для дієтичного харчування. Ці лапки вважаються за ласощі в багатьох народів Азії, Австралії, Північної та Південної Америки, Європи.
3. К л ас плазунів (рептилії)
До класу належать ряд черепахи, ряд крокодили, ряд ящірки, ряд змії. Для них характерні ряд особливостей, які дають їм змогу ширше розселятися по суші. Плазуни нале жать до найбільш примітивних вищих хребетних. Вони пристосо вані до наземно-повітряного способу життя краще, ніж земновод ні. Шкіра в плазунів надійно захищена від висихання і звичайно вкрита роговими утвореннями (луска, щитки тощо). Розмножен ня відбувається тільки на суші (відкладають яйця і живоро діння). Дихання майже виключно легеневе, будова легень досить складна, чітко виділяються трахея і бронхи. Серце і артеріальні судини в плазунів більш досконалі, але кров у них все ж змішує ться, тому що перегородка в серці неповна. Органи виділення більш складні (з'являються нирки). Це пов'язано з тим, що обмін речовин через шкіру, як у земноводних, не відбувається. Добре розвинутий скелет, який захищає мозок (череп в основному кіст ковий) і внутрішні органи (грудна клітка). У більшості пред ставників чітко виділяється шия, значно зміцніли кінцівки. За вдяки складнішій організації нервової системи і досконалим органам чуттів плазунам значно краще пристосуватися до різних умов існування (у воді, лісі, на болотах, у пустині, ґрунті тощо) ніж земноводним.
Однак якщо провідним фактором, який впливає на життя земноводних, є вологість, то для плазунів - температура. Вони не мають постійної температури тіла, тому дуже чутливі до коливання температури повітря. На північ і пів день від екватора кількість їх зменшується. Сучасні представники класу плазунів живуть скрізь, крім північних, полярних і приполярних областей. За Полярним колом живе лише 2 види земноводних: гадюка звичайна та ящірка живородна.
У помірному кліма ті більшість плазунів ведуть денний спосіб життя (навесні актив ні вдень, а влітку — вранці і ввечері), а в жаркому — нічний. Плазуни, які живуть на відкритій місцевості і у воді, як правило, мають добре розвинені кінцівки і можуть порівняно швидко пере суватися (варани, крокодили, ящірки тощо), а плазуни, які живуть у траві (змії), втратили свої кінцівки. Серед плазунів є такі, в яких виробилось пристосування лазити по прямовисних плитах, каміннях (зігнуті кігті в ящірок, присоски у геконів).
В основному плазуни живляться тваринною їжею, тому в ба гатьох добре розвинені зуби. У ящірок — дрібні для схоплюван ня, у змій — отруйні і хватальні, у крокодилів зуби можуть не тільки встромлятися в їжу, а й розривати її. Смакові відчуття сприймаються язиком. Можна спостерігати, як змії своїм роз двоєним язичком обмацують різні предмети. Зір у плазунів розвинений добре, у хамелеонів очі обертаються в усі боки неза лежно одне від одного. Більшість плазунів реагують тільки на рухому здобич. Оборонятися від ворогів можуть по-різному (як у пасивній формі, наприклад втрата кінчика хвоста в ящірки, так і в активній, наприклад, крокодили, варани, які від оборони можуть перейти в напад).
Серед плазунів є живородні: хамелеони, ящірки, удави, морські змії. Багато видів плазунів турбується про потомство: кро кодили, королівська кобра, веретільниці та ін. А деякі навіть будують гнізда: крокодили, королівські кобри та ін.
Яйця вони відкладають на суші у шкірястій або вапняковій оболонці.
Деякі види плазунів мають важливе господарське значення. Дуже цінуються шкіра крокодилів, великих змій та варанів, рогові щитки черепах. З м'яса деяких видів черепах готують супи. їстівні і яйця черепах. У медицині використовується зміїна отрута. З неї виготовляють сироватку для лікування від укусів отруйних змій та ліки, що допомагають при кровотечах, астмі, ревматизмі, радикулітах. М'ясо змій, а також яйця споживають у Японії та Китаї.
4. Клас птахи.
Перші птахи з'явилися в юрський період мезозой ської ери. За походженням бузьки до плазунів, але мають більш досконалі риси організації. Нині налічується понад 8 тис. видів птахів. З наземних птахів найбільш численні горобці й шпаки. Птахи живуть у найрізноманітніших кліматичних умовах. Навіть на Північний полюс залітають снігові подорож ники, мартини, чистуни. Недалеко від Північного полюса можна зустріти великих поморників. Біля берегів Антарктиди гніздяться деякі пінгвіни та буревісники.
Птахи — це спеціалізована група вищих хребетних тварин, які пристосувалися до польоту:
Політ допомагають птахам швидше знайти їжу, врятуватися від ворогів, знайти місця для відпочинку й розмноження, завоювати нові, необжиті території.
Порівняно з плазунами у птахів значно складніша центральна нервова система, більш розвинутий головний мозок, особливо великі півкулі переднього мозку і мозочок, а у зв'язку з цим і більш різноманітне й досконале пристосування до навко лишнього середовища. У більшості птахів чудовий зір і слух. Нюх у птахів розвинутий гірше.
Органи дихання птахів дуже своєрідні і більше, ніж будь-яка інша система внутрішніх органів, пристосовані до польоту. Ле гені в птахів невеликі, щільно прилягають до ребер у спинній частині грудної порожнини. З легенями зв'язані повітряні мішки, які містяться між внутрішніми органами птаха. Вони беруть участь у процесі дихання, запобігають перегріванню організму під час польоту, зменшують тертя між органами та питому масу тіла.
Для птахів характерно те, що тіло їх вкрите пір'ям, а передні кінцівки перетворилися на крила. Пір'я сприяє терморегуляції: зберігаючи тепло, воно збільшує несучу поверхню тіла, надаючи йому обтічної форми, уберігає шкіру від пошкоджень. Розрізняють контурне, пухове і нитковидне пір'я. Хвіст утворений стерно вими перами.
За розміром і забарвленням птахи надзвичайно різноманітні.
Птахи відкладають яйця. Кількість яєць у кладці різна. Денні хижаки, деякі пінгвіни, фрегати відкладають по одному яйцю, голуби, пелікани — по два, горобині — 5-7, іноді — до 15 яєць; курині та качині — 8-10.
У птахів добре виражена турбота про потомство.
У зв'язку з тим, що більшість птахів пересувається по повітрю, в їхньому організмі виробилось ряд пристосувань: кістки легкі й міцні, хватальні функції виконує дзьоб, який по збавлений зубів; шия рухлива.
Спосіб життя птахів залежить від багатьох умов: клімату, їжі та умов її добування, гніздувань тощо. Птахи за
Незважаючи на те, що птахи зустрічаються і на висоті 5 тис. м (грифи) і на глибині до 20 м (пінгвіни), ступінь пристосування в них до різних середовищ існування менший, ніж у ссавців.
5. КЛАС ССАВЦІ
Сама назва класу вказує на основну особливість цих тварин. Перші ссавці з'явилися на Землі приблизно 150 млн. років тому. Предками їх були давні палеозойські рептилії.
Ссавці поширені по всій Землі, їх немає тільки на Антарктич ному континенті, хоча біля його берегів живуть тюлені й кити. У районі Північного полюса живуть білі ведмеді, ластоногі, китоподібні (нарвали). У жодного класу хребетних тварин немає такої різноманітності форм тіла, як у ссавців. У водяних ссавців форма тіла рибоподібна, кінцівки перетворилися на ласти. У кажа нів передні кінцівки, більша частина задніх та хвіст сполучені шкіряною перетинкою, як і крила птахів. У тварин, що живуть під землею, недорозвинуті органи зору і добре розвинуті передні кінцівки. Отже, спосіб життя вплинув на будову тварин.
Для ссавців характерні такі особливості:
і збереження молодняку
Усе це сприяє тому, що ссавці заселяють усі життєві середовища: повітряно-наземне, водне й ґрунтове.
У житті людини ссавці мають надзвичайно важли ве значення. Багато видів дрібних гризунів — шкідни ки. Вони шкодять лісона садженням, можуть бути переносниками інфекцій них хвороб. Але гризуни є й їжею для цінних хутрових звірів. Хутрових звірів роз водять на фермах. На дея ких ссавців полюють. М'я со диких звірів спожива ють, крім того дістають жир, шкіру, роги тощо. Гос подарське використання ди ких ссавців тісно пов'язане з охороною та збагаченням нашої фауни.
Тема. Сезонні зміни в житті тварин. Охорона тварин.
План.
1. Навесні тваринний світ прокидається раніше, ніж рослини. Дерева ще голі, немає трави, квіток, а в лісі і в місті можна зустріти : метеликів ( кропив'янку, лимонницю, жалібницю, денне павине око, капусницю), комарів. І все-таки по-справжньому весну відкривають птахи. Вісником весни є грак. Птах цей обережний, але гнізда в'є коло житла, облюбовуючи для цього старі верби або берези. У цей час граків можна бачити в гамірливій компанії галок і ворон. Услід за граками прилітають шпаки, жайворонки, зяблики. Після скресання річок з'являються водоплавні птахи ( плиска). У кінці квітня і на початку травня прилі тає основна маса птахів. Пізніше за всіх прилітають ластівка, соловей і зозуля, їх приліт збігається з появою мух і комарів. Приліт птахів за часом пов'язаний в основному з наявністю необ хідного для них корму. У кінці травня ліс наповнюється співом птахів. Першими з перелітних птахів навесні починають співати шпаки, потім чутно трелі солов'я, різкий крик іволги, зяблика. дрозда (співочого) і солов’я. На початку травня можна почути кування зозулі.
Після відкладання яєць починається їх висиджування, а по тім — вигодовування пташенят. В цей період у лісі стає тихіше, тому що птахам не до співу, їм доводиться трудитися з ранку до вечора. Пташенята постійно голодні, їм потрібно багато їжі, тому що ростуть вони дуже швидко. Пташеня до вечора може важити удвічі більше, ніж уранці. Птахам доводиться по 500—600 раз літати до гнізда, знищуючи тисячі комах.
Найменша пташка мішаних лісів — корольок, яка важить усього близько 6 г, з'їдає стільки ж за масою комах.
Зерноїдні птахи вигодовують своїх пташенят також комахами, але коли пташенята підростають, то живляться насінням бур'янів, приносячи величезну користь. Слід особливо відзначити зозулю, більшість видів якої не годують своїх пташенят, а підкладають яйця в гнізда інших птахів.
Як тільки сонце прогріє гарячим промінням водойми, в них починають розмножуватись велика кількість комах. У саду, полі, лісі літають і лазять мухи, жуки, метелики та інші комахи. Комахи дуже плодючі. Попелицю вважають малоплодю чою комахою, але за літо вона дає 12—18 поколінь, що становить величезну кількість. І якщо б не сонечко та їх личинки (сонечко за день з'їдає близько 100 попелиць, а личинка — до 250), то багато рослин, позбавлені соків, загинули б.
Мурашки - це тва рин, які допомагають людині в боротьбі з шкідниками. За літні місяці середній мурашник знищує понад 5 млн. комах (в основному це личинки й гусениці багатьох шкідників лісу). Серед комах вражає ненажерливістю бабка, яка протягом дня з'їдає не одну сотню шкідливих комах.
У риб починається весняний хід. Вони прямують до верхів'їв річок, щоб відкласти ікру в їх витоках (інакше її змиє в море). Першими нерестяться щуки, потім головні, в квітні — йоржі, соми, окуні, в травні — плітка, пічкурі.
З жаб раніше прокидаються трав'яні. Відрізнити їх від гостромордих легко по черевцю: у трав'яної воно плямисте, а в гостромордої — жовтувате або біле. Кожна жаба в середньому відкла дає від 3 до 7 тис. ікринок, але за період розвитку (в середньому 2,5 місяця) більшість ікринок і пуголовків гине. У жаб співають самці, влаштовуючи жаб'ячі концерти. Через 2—3 тижні з'являються пуго ловки, які нерухомо прикріпляються до рослини; дихають вони зябрами. Рота поки що в них немає, він з'явиться через кілька днів, і пуголовки відразу почнуть шкребти поверхню рослин. Поступово вони стають активнішими, змінюється й зовнішній ви гляд їх. Замість зябрових пучків утворюються зябро ві щілини, які потім заростають. При виході на сушу в них розви ваються легені. Спочатку утворюються задні ноги і зберігається хвіст, а потім передні, і в цей час хвіст зникає зовсім.
Весна вносить великі зміни і в життя ссавців. Хутрові звірі линяють, скидаючи теплу шерсть, змінюючи її на легший, літній волосяний покрив (у кінці травня в більшості звірів линяння закінчується). У багатьох звірів якраз навесні з'являється потомство. У зай ців малята (від 8 до 12) народжуються в березні, коли морози ще досить міцні, тому їх ще називають настовиками (в цей час сніг удень підтає, а вночі замерзає, утворюючи міцний наст). Народжуються вони розвиненими, з відкритими очима. Зайчиха ситно годує їх, а потім, залишає. Далі годувати їх може будь-яка зайчиха, яка пробігає мимо. Досить 3—4 годувань, тому що через тиждень у зайченят виростають зуби і вони починають живитися самостійно.
У білки народжується 5-6 сліпих і безпорадних малят, тіль ки через півтора місяця вони починають швидко бігати. За сезон у білок і зайців може бути до трьох виводків, особливо коли достатньо їжі.
У квітні з'являється потомство у вовчиць. Звичайно своє ліг вище вовки влаштовують у глухому місці. Підростаючих вовченят вовк підгодовує напівперетравленою їжею, добуваючи її далі від свого лігвища, а коли у вовченят відростають зуби, вони вчаться вбивати принесену їм здобич, а потім — полювати разом з батьками.
Зустріч з ведмедицею в цей час дуже небезпечна, тому що вона оберігає ведмежат від усього, що їй здається підозрілим.
У травні народжуються безпорадні, голенькі, сліпі малята (З—5) у їжачихи. Ростуть вони дуже швидко і через місяць по чинають вести самостійне життя. їжаки — дуже корисні тварини, вони знищують велику кількість комах, слизняків, мишей і без страху кидаються на гадюк.
З'являються малята в норки, куниці та інших тварин. Наро джуються малята і в копитних: косуль та лосих.
Влітку розвивається і збільшується потомство в усіх тва рин. Це найбільш сприятливий період для життя: багато світла й тепла, багато їжі. У жаркі дні мошки, сліпняки, комарі мучать не тільки домашню худобу, а й диких звірів, які ховають ся від них у воді або на відкритій місцевості. Над квітучими луками літає багато комах, серед яких голосним дзижчанням виділяється джміль — кращий запилювач конюшини. У червні гомін голосистих пташок перебивається дружнім писком пташе нят. Починають линяти «мисливські» птахи: тетереви (косачі), глухарі, качки.
У мілководдях по норах ховаються раки; вони скинули тісний панцир і тепер чекають, поки не утвориться новий.
На початку липня з'являються малята в кажанів і ящірок. На луках і в лісі багато різних жуків, не замовкає скрекіт коників і цвіркунів, пурхають різноколірні метелики і бабки. Риба в цей час стає в'ялою і погано клює.
У серпні птахи починають збиратися в зграї, кочують. У ба гатьох звірів підростає молодняк, який починає самостійне життя. У риб у водоймах час нагулу й підростання молоді. Поступово все живе готується до зустрічі осені.
Восени дні стають коротші, сонце гріє слабо.
Більшість птахів готується до відльоту в теплі краї. Перед цим у них закінчується осіннє линяння. Перелітні птахи до осені починають жиріти, тому що в них попереду далекий шлях, на який треба буде витратити багато сил і енергії. Шпаки, граки та інші птахи збираються в зграї. Спочатку зграї кочують, а потім залишають рідні місця й летять у теплі краї. Першими відлітають комахоїд ні птахи: стрижі, ластівки, солов'ї, тому що набагато змен шується кількість комах.
Метелики забираються в щілини, де перезимовують до весни; засинають жуки, бабки, надійно сховані в комах гусениці і личинки. Як тільки замерзають водойми, від літають водоплавні птахи.
Щоб добре спостерігати пташиний переліт, треба знати, як летять птахи. Виділяють такі основні форми пташиних зграй: кутком і клином (журавлі, гуси); шеренгою, а також один за одним (гуси, качки, чирки); скупченою зграєю (шпаки, омелюхи); безладною зграєю (кулики, дрібні горобині). Деякі птахи летять по одному (зозулі, дрімлюги).
Пізньою осінню прилітають зимові пернаті гості. З першою
порошею з'являються снігурі, за ними чечітки, омелюхи. Для них середня смуга є теплим краєм, та й їжі вистачає, тому що вони живляться в основному ягодами й насінням бур'янів. Птахи дуже довірливі і близько підпускають до себе людей, очевидно тому, що їхня батьківщина — північ — називається «краєм неляканих птахів». Птахи, які прилітають у середню смугу з півночі, дуже красиві. Рум'яними яблучками красуються на гілках сіро-червоні птахи з чорними козирками. Це снігурі. Різноколірним пером хизуються щиглі, на горобинах пишаються ніжно-рожеві з жовтими облямівками на хвостах чубаті омелюхи, а на ялівцях —яскраво-червоні щурі. ґ
Зима. Проте дуже багато птахів залишається в середній смузі зиму. Це насамперед дятел, повзик, пищуха, які спритно дістають комах та їх личинки з-під кори дерев. Усюди зустрінеш синиць, які оживляють осінній ліс своїм щебетанням. Горобці (польові), і галки, ворони перебираються ближче до людського житла. Пта хів, які живуть у даній місцевості цілий рік, називають осілим и.
Комах восени стає менше, а ось павуків зустрічається дуже багато. У ясні дні можна спостерігати літаючу павутину, на якій сидить маленький павучок. Він перед тим залазить на кінчик гіл ки, жердини і починає випускати павутину, яка стає все довшою і довшою, потім павучок перекушує павутину, вітер її підхоплює І відносить далеко. Так молоді павуки розселяються на нові території.
З охолодженням водойм до місць своїх зимівель починають збиратися риби, і тільки линь радіє зимі. Він стає дуже рухливим, піднімається до верхів'їв річок і серед гальки й піску відкладає ікру.
Ставкова й зелена жаби опускаються на дно водойм і, зарив шись у мул, перезимовують, а трав'яна й гостроморда (а також ропуха) можуть зимувати на дні глибоких ям і під каменями, її порах. Змії зібравшись по кілька десятків сплять у сухих ямах або під пнями; ящірки ховаються за відсталу кору.
У звірів змінюється шерсть, вона стає густішою й теплішою. У зв'язку з зимівлею всіх тварин можна поділити на такі групи: тварини, які взимку сплять (бурий ведмідь, борсук, єнотовидний собака), в їхньому організмі головним чином настає гальмуван ня життєвих процесів — в'ялий стан, зниження реакцій на под разники. Перед тим як залягти в барлогу, ведмідь посилено хар чується, об'їдається ягодами, обсмоктує волоті вівса. І при цьому жиріє. Борсук не тільки від'їдається жолудями, а й робить запаси. У його нірках можна знайти сушених жаб, жуків і навіть гриби. А нірку, де він спить, борсук утеплює листям, старанно вичищає. Це дуже охайний звір.
Друга група тварин (їжак, ховрашок, хом'як) впадають у справжню зимову сплячку. Безхребетні переносять морози, впадаючи в оціпеніння (анабіоз). Якщо взяти в руки жабу, яка перебуває в такому стані, то створюється враження, що вона загинула. Насправді життя в її організмі ледь-ледь теплиться. Варто внести її в теплу кімнату, як через кілька годин вона оживає. Третя група тварин робить собі на зиму запаси. У гризунів, які живляться зерном, знаходили в норах до 6 кг зерна. У великі морози ці тварини впадають у сон, особливо коли не вистачає їжі для підтримання нормальної життєдіяльності. Навіть звірі, які ведуть активний спосіб життя, на зиму роблять собі запаси корму. Ласки й горностаї збирають по 20—30 полівок і мишей, чорні тхори ховають під льодом жаб, норки — рибу, бобри запасають гілки тощо.
Четверта група тварин веде активний спосіб життя (вовк, лисиця, заєць, лось та ін.). Заєць їсть узимку кору дерев. Вовк узимку майже завжди голодний, тому він пробігає десятки кіло метрів, перш ніж йому вдасться кого-небудь вислідити. Взимку пін не погидує з'їсти навіть мишу, птаха й мертву тварину, хапає собак, що заґавилися, коло житла людини. Лисиця полює ми шей. Опустивши низько голову, вона бігає підтюпцем по снігу, прислухаючись, чи не писне полівка. Зачувши писк, кидається у сніг і хапає здобич. Лисиця ловить куріпок, які ночують під снігом. Часто підкрадається в село за домашньою птицею.
Взимку життя ніби завмирає. В лісі не почуєш співу птахів. Серед птахів тільки дятел не сумує. У дятлів усе пристосоване для того, щоб знаходити корм і взимку: довгий міцний дзьоб (у деяких до 14 см), липкий язик, на який наколюються комахи та їх личинки, короткі її міцні ноги, влаштовані так, що йому легко лазити по стовбурах дерев. Дятли, відколупуючи шматок кори, часто допомагають таким чином синицям і повзикам знаходити собі їжу. У дятла є й своя «кузня». Це розколина в дереві, куди він носить довба ти шишки.
Взимку земля вкривається білим покривалом, на якому лег ко побачити сліди тварин.
У лютому відчувається наближення весни. Дзвенить протяж ка мелодія верткої синички, її пісеньку підхоплює вівсянка. У відлигу на снігу можна побачити живих комах — снігових блішок і снігових павуків. У водоймах спостерігається пожвавання серед йоржів, окунів і щук.
Усе живе — в очікуванні тепла. Природа готується до зустрічі весни, щоб почати новий сезон у своєму житті.
2. Заповідання та охорона природних багатств на території України мають давні традиції, які своїм корінням сягають часів Київської Русі. У Києві на правому березі Дніпра є місцевість, що називається «Звіринець». Ця назва дійшла до нас з Х - ХІ ст. Тут був князівський двір, а навколо нього простягалися заповідні ліси, де київські князі полювали на диких звірів і птахів. Саме для полювання у ХІІ ст. заповідними були оголошені лісові пущі, такі як Уманська, Біловезька ( на території Білорусії).
У 1918 р. при сільськогосподарському науковому Комітеті Наркомзему України було організовано секцію охорони природи, перетворену пізніше в Комісію охорони природи, яка існувала до 1929 р.
Першим законом Радянської влади на Україні з питань охорони при роди був декрет Раднаркому УРСР «Про оголошення колишнього маєтку Фальц-Фейна «Асканія-Нова» Народним Заповідним Парком» від 3 квітня 1919 р. За декретом РНК УРСР від 8 лютого 1921 р. організовано перший державний заповідник УРСР Асканія-Нова.
16 вересня 1921 р. в декреті РНК «Про охорону пам'яток природи, садів і парків», знайшло практичне відображення при родоохоронна діяльність. У листопаді 1921 р. було видано декрет про збереження і поновлення лісів Криму, а в 1923 р. на Головному пасмі Кримських гір було організовано Кримський заповідник.
У 1921 — 24 рр. на Україні виникла ціла мережа заповідників: уро чище Конча-Заспа під Києвом, Парасоцький ліс на околиці села Диканька Полтавської області, Лісостеповий заповідник ім. Т. Г. Шевченка (тепер Канівський заповідник). Згодом були організовані заповідники: ім. Жовт невої революції (Каховські плавні), Хомутівський степ, Кам'яні Могили та Надморський, Чорноморський та Азово –Сиваський.
Постановою Уряду УРСР від 28 січня 1972 р. «Про заходи по роз ширенню мережі державних заповідників і поліпшенню заповідної справи» було введено нову класифікацію заповідних територій і природних об'єк тів, що беруться під охорону держави. За новою класифікацією виділяють 5 заповідних категорій:
5. Парки-пам'ятки садово-паркового мистецтва
Заповідники призначені для виконання науково – технічних завдань. На їх території повністю заборонена господарська діяльність (будівництво, розробка корисних копалин, вирубка лісу, збір трав). На їх території живуть рідкі види тварин і рослин, є унікальні пам’ятки неживої природи ( печери, водоспади) Згідно з новою класифікацією заповідних територій категорія «державний заказник» є другою після категорії «державний заповідник». Заказник визначається як заповідна територія для оборони окремих видів рослин і тварин, типових ландшафтів, геологічних, палеон тологічних об'єктів тощо частковий охоронний режим окремих природних об'єктів. В заказниках забороняється будувати споруди для обслуговування відпочиваючих, туристів і курортних комплексів, забороняється випас худоби, сінокосіння та інші види господарської діяльності, які можуть погіршити оптимальні умови або навіть зробити неможливим зростання типових лісостанів.
Для регулювання чисельності диких звірів у лісових заказниках можна допускати відстріл за ліцензіями. Для охорони всього рослинного покриву може бути обмежене відвідування заказника туристами і населенням. У ботанічних заказниках залежно від специфіки рослинних видів, що охороняються, можуть бути заборонені всі види рубок лісу (крім сані тарних), випас худоби, косовиця та інші види господарської діяльності, які можуть призвести до пошкодження або знищення рідкісних видів рос лин, що охороняються. Відвідування ботанічних заказників населенням має суворо регламентуватись.
В іхтіологічних заказниках охороняються місця нересту риби, нагулу молоді або місця скупчення цінних видів риби в зимову пору року.
В іхтіологічних заказниках, крім заборони мисливства і рибальства, недоторканою є водяна й узбережна рослинність.
Національні парки. Зміст цих вимог такий: одна або кілька екосистем не повинні бути змінені й змінюватись надалі діяльністю людини; центральні дер жавні органи влади вживають заходів щодо припинення економічного використання даної території та її дальшого заселення; відвідувачам дозволяється на певних умовах, тобто з додержанням встановленого режи му охорони, оглядати територію парку, рекреаційне використання національного парку підпорядковане загальному контролю.
«Червона книга» і її задачі. Міжнародний союз охорони природи і природних ресурсів (МСОП), об'єднуючий близько 400 організацій з 100 країн, одну з перших задач поставив вивчення стану видів тварин, що знаходяться на межі зникнення. Учені узагальнили досвід порятунку рідкісних видів, розробили методи їх охорони. На основі цих матеріалів МСОП дає рекомендації урядам країн, де ці тварини мешкають, а також готує проекти міжнародних конвенцій і угод по охороні рідкісних видів. Для виконання цієї задачі створена постійна «Комісія служби виживання», яку в радянській літературі прийнято називати «Комісією по рідкісних і зникаючих видах».
Протягом декількох років (1949—1966) комісія збирала інформацію про всі рідкісні, зникаючі і ті, що знаходяться під загрозою зникнення види , потім приступила до складання «Червоної книги», спочатку у вигляді робочого варіанту. У 1966 р. був випущений 1-й том — «Ссавці», 2-й том — «Птахи». У 1971 р. 3-й том - «3емноводні та плазуни» і 4-й том—«Риби» (2-е видання 1-го тому вийшло в 1972 р. і 3 тому —в 1975 р.). Готується до видання ще три томи.
«Червона книга» має вид товстого перекидного календаря, тобто такої книги, будь-який листок якої може бути замінений новим, видаваним комісією по мірі отримання нових даних. На 1 лютого 1977 р. в «Червону книгу» включено 286 видів і підвидів ссавців, 288 птахів, 37 земноводних, 108 видів і підвидів плазунів.
Для тварин, що заносяться в «Червону книгу», встановлено 5 категорій:
Занесення в «Червону книгу» того або іншого виду тварини (і рослин) означає визнання найавторитетнішою міжнародною науковою організацією того факту, що цей вигляд дійсно має потребу в повсякденній турботі. Кожна країна, на території якої мешкає вид, занесений в «Червону книгу», несе моральну відповідальність перед всім людством за збереження цього скарбу природи.