БИОГЕОГРАФИЯ Подзаголовок слайда
Биогеография Наука о пространственном распределении сообществ животных, растений и микроорганизмов и их структуре. Современная биогеография — сравнительно молодая наука, развивающаяся на стыке биологии и географии. Это именно тот мост, который соединяет пространство и время. До этого пространство и время мог объединять только рядовой Иванов, который копал траншею от забора и до обеда. Как и экология, и география биогеография изучает один и тот же объект исследований – биогеосферу – и различаются эти науки по изучаемым свойствам и закономерностям. Сама биогеография, будучи частью физической географии, представляется нам как география биоценозов. Она изучает пространственное (проективное) распределение организмов и их комплексов (биоценозов) по земному шару.
«Слоеный пирог» соотношения научных дисциплин по Ю. Одуму
Принципы и методы биогеографического районирования • Важнейшей задачей систематической биогеографии является характеристика регионов суши и океана по составу их флор и фаун. Причины различий в характере распространения разных групп коренятся прежде всего в их филогенетической разновозрастности. • Флористическое районирование основывается на распространении покрытосеменных, голосемянных и папоротникообразных.
• В 1912 г А. Вегнер предложил свою теорию дрейфа континентов (т. е. горизонтальных перемещений). • В конце Палеозоя все материки были собраны в единый проконтинент Пангею, состоящий из двух блоков: северного , Лавразии и Южного, Гондваны, разделенных морем Тетис. Альфред Лотар Вегенер, • Пангея была окружена огромным 1880 г -1930 гг единственным океаном; таких океанов как Атлантический, Индийский, в то время еще не существовало
180 мл. лет назад 65 мл. лет назад 135 мил. лет назад Современное по Монину, 1980
Данные биогеографии Фауна и флора Палеоарктической и Неоарктической областей сходны, хотя и между ними находится Берингов пролив. Сходство объясняется тем, что в недалеком прошлом существовал сухопутный мост — Берингов перешеек. Эти две области объединены Голарктическую область. Альфред Рассел Уоллес (1823 -1913)
Данные биогеографии Альфред Рассел Уоллес (1823 -1913) Различия в растительном и животном мире между Неоарктической и Неотропической областями объясняются тем, что Панамский перешеек появился недавно. Только немногие виды сумели проникнуть в Северную Америку (броненосец, опоссум) и из Северной Америки в Южную.
Данные биогеографии Австралия отделилась от остальных материков более 100 млн. лет назад, тогда еще не было плацентарных животных, и изоляция сохранила примитивных яйцекладущих и сумчатых млекопитающих. Альфред Рассел Уоллес (1823 -1913)
Данные биогеографии Фауны и флоры различных островов также отличаются от материковых, причем, чем раньше была потеряна связь с материком и чем дальше они расположены друг от друга, тем больше разница между обитателями островов и материка. Альфред Рассел Уоллес (1823 -1913)
Данные биогеографии Например, на Мадагаскаре нет высших обезьян, типичных для Африканского континента, но сохранились лемуры. Это объясняется появлением водной преграды между континентом и островом в то время, когда еще не было высших обезьян. Альфред Рассел Уоллес (1823 -1913)
1. Ориентальное. 2. Афротропическое царство. 3. Мадагаскарское царство. 4. Капское царство. 5. Австралийское царство. 6. Антарктическое царство. 7. Неотропическое царство. 8. Голарктическое царство: Палеоарктика и Неарктика
Голарктическое, охватывающее всю Европу, Северную Америку, Северную Азию, Северную Африку до южных пределов Сахары и Аравийский полуостров, кроме крайнего востока. Ориентальное, занимающее Южную Азию, включая восточную оконечность Аравийского полуострова, полуострова Индостан, Индокитай, Большие Зондские острова (без Сулавеси), большую часть островов Тихого океана. Афротропическое (Эфиопское), к которому относится Африка, кроме ее северной части, принадлежащей к Голарктическому царству, и южной, занятой Капским царством. Австралийское, к которому кроме материка Австралии относятся Тасмания, Новая Гвинея и ряд островов, расположенных к западу, северу и востоку от Новой Гвинеи, Новая Каледония, Новые Гебриды, Фиджи и Тонга. Капское- крайний юг Африки Мадагаскарское – остров Мадагаскар Неотропическое, охватывающее Центральную и Южную Америку (кроме юга последней), Большие и Малые Антильские острова, Галапагосские острова. Антарктическое, занимающее материк Антарктиды, южную часть Южной Америки, острова Хуан Фернандес, Фольклендские (Мальвинские), Новую Зеландию и Кермадек.
Основные термины • • • Под биоценозом понимается вся совокупность живого какого то географического выдела без границ и функционирования. Животное население (сообщество животных, фауна) – совокупность всех особей и видов животных, постоянно или переменно находящихся на территории. Ресурсами для животных служит то, что можно взять и потребить или присвоить, или защитить. Экологическим разнообразием ресурсов называются различия в их пригодности для потребления разными видами животных. Чем большее количество видов животных может их использовать, тем ресурсы экологически разнообразнее. Обилием называется число особей учитываемых животных или растений в пересчете на одну из принятых единиц площади. Численностью считается общее количество особей (запас) на той или иной территории.
Вид и популяция • • • Вид – это определенные категории растений, животных и микроорганизмов способных к взаимному скрещиванию и давать потомство того же вида. Скрещивание особей разных видов, как правило – невозможно. Однако все породы или сорта принадлежат одному виды и могут скрещиваться друг с другом. Вид неоднороден и состоит из популяций. Так как места с благоприятными для обитания условиями, чередуется с участками непригодными для их жизни, поэтому вид распадается на популяции. Популяция – это совокупность свободно скрещивающихся друг с другом особей одного вида, которые длительно существуют в определенной части ареала, относительно обособленно от других совокупностей того же вида.
Обыкновенная белка, обитающая практически на всей территории Северной Евразии, образует 6 географических популяций: западноевропейскую, карпатскую, восточноевропейскую, уральскую, восточносибирскую и алтайскую. Представители каждой популяции отличаются друг от друга окраской, размерами и некоторыми чертами поведения.
Ареал и Экологическая ниша • • Ареал – это адрес вида. Они формировались в результате взаимодействия процессов эволюции самих животных и изменений среды обитания в различные геологические эпохи. Поэтому изучение ареалов играет важную роль при выяснении их происхождения и палео географической эволюции. Кроме того, при сравнении ареалов одних и тех же видов через небольшие отрезки времени – 10 20 лет выявляется современная тенденция к расширению или сокращению площади, занятой популяцией вида. Экологическая ниша это профессия вида. Любой вид организмов приспособлен для определенных условий существования и не может произвольно менять среду обитания, пищевой рацион, время питания, место размножения, убежища и т. п. Весь комплекс отношений к подобным факторам определяет место, которое природа выделила данному организму, и роль, которую он должен сыграть во всеобщем жизненном процессе. Это место организма в природе и весь образ его жизнедеятельности, его жизненный статус, закрепленный в его организации и адаптациях.
ЭКОТОП, БИОТОП, МЕСТООБИТАНИЕ • • • Совокупность факторов окружающей среды, влияющих на состав и структуру биоценозов, носит название местообитание, экотоп или биотоп. По отношению к действию каждого из них у организмов существуют различные адаптации, в связи с чем виды могут быть объединены в экологические группы. Так, по отношению к свету растения подразделяются на светолюбивые (или гелиофиты), тенелюбивые (сциофиты) и теневыносливые (переносят затенение, но хорошо растут на свету. По отношению к влаге на гидрофиты - водные и наземно водные, частично погруженные в воду растения мелководий; гигрофиты наземные растения, связанные с повышенной влажностью воздуха и часто влажными почвами; мезофиты способные переносить краткую и не очень сильную засуху; ксерофиты растения местообитаний с недостаточным атмосферным и почвенным увлажнением
Типология ареалов • Каждый вид имеет свой собственный ареал, и в природе прак тически невозможно найти два абсолютно одинаковых по площа ди, расположению или по форме ареала, за исключением мелких островов, где различные виды животных могут населить всю его территорию, и тогда их ареалы будут изображаться на карте оди наково. Тем не менее все разнообразие ареалов можно свести к какому то ограниченному числу типов. Для номенклатуры ареалов важно использовать 3 оси коорди нат, или 3 составляющие ареала: широтную (распространение с севера на юг), долготную (с запада на восток) и высотную (вер тикальную, сверху вниз). Широтная составляющая ареала (зональное распространение) является его основным географическим признаком. Она опреде ляется в первую очередь климатическими, особенно температур ными, факторами
Высотная составляющая ареала (вертикальная поясность) аналогична широтной, поскольку также определяется главным образом температурными градиентами. По характеру вертикального распространения можно различить аль пийские и монтанные (горные) виды. Последние заселяют среднегорья. Выделяют и промежуточные между ними — субальпий ские формы. Часто приходится сталкиваться с равнинно горным расселением. Примером может служить арктоальпийское или бореомонтанное распространение видов. Однако, если на севере, в горных тундрах (гольцах) и в равнинных тундрах условия в основном сходны, а биоты генетически тесно связаны, то по мере продвижения к югу, различия все более и более нарастают. Долготная составляющая ареала – для формирования долготных границ ареала особое значение имеет разделение материков океанами. Они образуют барьеры, которые часто непосредственно служат пределом распространения видов. Грани цы ареалов могут быть связаны с континентальным или морским, аридным или гумидным климатом. В пределах гумидной части Ев разии, к примеру, наиболее существенны следующие границы: • между Западной и Восточной Европой, по Уралу; • по западному краю Среднесибирского плоскогорья ( «линия Иогансена» ); • в райо не. Байкала; • по водоразделу бассейна Охотского моря.
В основу классификаций ареалов положено одно из ос новных свойств ареалов — их размеры. Можно построить иерархи ческую систему ареалов — от узколокальных до глобальных. Наряду с очень узкими, занимающими территории в несколь ко квадратных километров и меньше, встречаются широкие ареа лы, которые охватывают целые регионы, материки и даже весь земной шар. Как правило, наземные животные чаще имеют узкие ареалы, морские же — широкие. Иногда вид ограничен в своем распространении локальным районом, естественной географиче ской (или фаунистической) областью. Такие виды называются эндемичными для данной области или просто эндемиками. Эндемики – это маркеры определенной территории Байкальская нерпа, реликт и эндемик оз. Байкал
ФЛОРИСТИЧЕСКИЕ И ФАУНИСТИЧЕСКИЕ РЕГИОНЫ СУШИ • • Сравнительный анализ изучения флор и фаун разных континентов привел к необходимости фаунистического (зоогеографического) и флористического районирования суши. Сущность районирования подразделение территории на взаимно соподчиненные регионы, для которых характерна та или иная степень сходства, близость населяющих их флор и фаун. В системах флористического и фаунистического районирования выделяются единицы различного ранга: царства, области, провинции, округа, районы. Каждая флора или фауна характеризуется сочетанием видов, относящихся к разным геоэлементам. Не менее глубоки различия между видами с точки зрения их происхождения: всегда есть таксоны, становление и развитие которых протекало в данном регионе и для которых эта территория центр возникновения вида. Это автохтонные (туземные, аборигенные) элементы. С другой стороны, всегда есть виды, область происхождения которых находится далеко за пределами данной территории, которые пришли, расселились на данной территории в ходе миграций. Это аллохтонные виды мигранты.
Викариат - лат. Викариус-замещающий • • Экологический викариат - обитание близких видов на одной географической территории, но в различных экологических условиях. Ареалы близких видов располагаются рядом, а иногда могут накладываться друг на друга (перекрывание ареалов). Так, ареалы зайцев беляка и русака в Северной Европе на большом протяжении расположены на одной и той же территории. Бывает, что ареал одного вида, как правило, небольшой величины, охвачен гораздо большим ареалом другого вида. Из за различных требований, предъявляемых видами к окружающей среде, перекрывание их ареалов — явление нередкое. Оно получило название симпатрии. Если одинаковые биотопы в разных странах населены различными по систематическому положению и происхождению видами, конвергентно сходными между собой из-за одинакового образа жизни, – такое явление тоже называют «экологический викариат» . Пример экологического викариата – европейский крот – в Европе, – златокрот (другое семейство) – в Африке, — сумчатый крот (другой подкласс) – в Австралии.
• • • Географический викариат – явление, при котором близкие виды растений или животных (викарирующие виды) занимают не перекрывающиеся между собой ареалы. Систематический викариат – Такой тип викариата, при котором замещающие формы не только близки по происхождению, но и занимают одинаковые биотопы Общеизвестно, что европейскому зубру Bison bonasus соответствует в Северной Америке викарный вид бизон B. bison.
Скачать презентацию БИОГЕОГРАФИЯ Подзаголовок слайда Биогеография Наука о пространственном
Биогеография, лекция 1.ppt