Курс Биоразнообразие экосистем и ландшафтов Вологодской области Автор: Максутова Н. К.
Лекция 8. Факторы формирования разнообразия экосистем и ландшафтов Вологодской области
Содержание лекции 1. Географическое положение 2. История формирования природы. Палеогеографические факторы. 3. Геологические особенности и рельеф 4. Гидрологические факторы 5. Антропогенные факторы 6. Разнообразие экосистем 7. Разнообразие ландшафтов 8. Выводы – Зональное разнообразие видов – Зональное разнообразие экосистем и ландшафтов
Vologda region 61 36’- 58 21’N, 34 40 - 47 10’E
Вологодская область
Объект изучения Вологодская область • Протяженность с севера на юг 385 км, с запада на восток - 650 км. • Площадь территории - 145, 76 тыс. км 2 • Население - 1316, 1 тыс. чел. (2001), в т. ч. городское - 52%. • Плотность населения - 9, 3 человека на 1 км 2.
Географическое положение. Климат • Особенности географического положения области благоприятны для западного атмосферного переноса, который доминирует в течение года и приносит влажные умеренные воздушные массы с Атлантики. • Также в пределы области по передней линии антициклонов и тыловой части циклонов с севера вторгаются более континентальные и холодные умеренные воздушные массы арктического происхождения. • Поэтому вся территория области располагается в зоне отрицательных зимних температур, что лимитирует распространение здесь многих животных и теплолюбивых многолетних растений. • В то же время теплые летние температуры умеренного переходного типа климата достаточны для произрастания не только типичных бореальных, но некоторых теплолюбивых видов, сохранившихся с более теплых эпох.
Географическое положение. Зональные экосистемы. • Географическое положение и размеры области благоприятны для формирования – лесных ландшафтов умеренного пояса, – широтной и меридиональной миграции бореальных видов флоры и фауны, – внедрения аркто-бореальных и неморальных элементов биоты. ü Типичными для области являются зональные средне- и южнотаежные ландшафты ü биоразнообразие которых в целом относительно невелико, ü флора которых не имеет эндемиков, ü фауна имеет мало, ü но в то же время наблюдается достаточно высокое видовое богатство отдельных систематических групп
Разнообразие экосистем Основные типы растительности России
Лесотундровые Таежные Широколиственные Зональные лесные экосистемы
2. Палеогеграфические особенности. Последняя ледниковая эпоха (вюрмская, или валдайская) • Около 115 - 110 тыс. лет назад – климат был более холодным по сравнению с предшествующими ледниковыми эпохами четвертичного периода - началось последнее оледенение. • 45 тыс. лет назад - фаза относительного потепления. Это время носит название средневалдайского (брянского) интерстадиала, и в первой его половине (около 40 - 35 тыс. лет назад) даже в высоких широтах возросла роль древесной растительности. • 24 - 23 тыс. лет назад. В это время в условиях широкого распространения многолетней мерзлоты на равнинах Европы интенсивно накапливались лессы, а преобладающими ландшафтами стали гигантские пространства тундры и перигляциальных (т. е. образовавшихся около ледника) степей и лесостепей при широком распространении мощной многолетней мерзлоты • 23 - 16 тыс. лет назад - время максимального похолодания и начала деградации валдайского ледника. Валдайский ледник достиг границ своего максимального распространения, и значительные пространства северозапада Восточно-Европейской равнины были заняты мощным ледниковым покровом.
2 1 А 2. Граница последнего ледникового покрова 3 Б 1 – Рыбинское вдхр. 2 – Кубенское оз. 3 – Малая Двина А –- тундровая растительность с участием остепненных сообществ; Б – перигляциальная лесостепь с участием тундровых элементов
Разнообразие экосистем плейстоцена • В обширной полосе, окаймлявшей ледниковый щит, располагались крупные приледниковые водоемы, широкие долины стока талых вод и заболоченные пространства. Многократные колебания края ледника формировали в этой полосе очень сложный рельеф. • Растительный покров перигляциальных пространств имел мозаичную структуру. На плакорах господствовали степные сообщества из растений, способных переносить низкие температуры (и в настоящее время произрастающих в южных степях, пустынях и полупустынях), они соседствовали с участками, которые развивались на слабо сформированном почвенном покрове. • Широкие днища долин рек занимали пойменные луга, возможно, местами заболоченные, заросли кустарников (кустарниковые березки, ольховник и др. ), отдельные группы деревьев. Долины зарастали растениями, современные области распространения которых находятся в тундре и лесотундре. • При такой структуре растительности совместно могли сосуществовать типично степные виды фауны с типично тундровыми (лошадь, бизон, северный олень, песец). • К ним примешивались и лесные животные - медведь, росомаха, заяц и др. Практически повсеместно обитали мамонты, стада которых свободно перемещались по открытым пространствам Восточно-Европейской равнины.
2. Палеогеграфические особенности. Голоцен • 14 тыс. лет назад природа Восточной Европы начинает меняться. Ледниковый покров и область многолетней мерзлоты деградируют, перестраивается ландшафтноклиматическая ситуация. • На ранее открытых степных участках распространяются леса, а в северо-западных регионах появляется большое число послеледниковых озер. • Главный объект охоты позднепалеолитического человека - мамонт - мигрирует на восток Евразии, где природные условия еще сохраняли черты, близкие к перигляциальным в максимум последнего оледенения.
2. Палеогеграфические особенности. Голоцен • В течение голоцена территория пережила шесть климатических циклов гумидизации - аридизации и потепления – похолодания (времен оледенения и межледниковья), в течение которых проходили миграции биоты, формировались экосистемы с реликтовыми видами. • Такие изменения климата, происходящие на территории области, меняли условия обитания и способствовали освоению экосистем новыми видами. Достаточно много участков с флорой и фауной былых климатических стадиалов голоцена сохранилось: – на северо-западе области (участки с известковой флорой – сем. Orchidaceae), – в долине р. Сухоны (элементы степной флоры – копеечник альпийский и эспарцет песчаный), – в экосистеме Кубенском озера (сиг-нельмушка – реликт ледниковых водоемов).
2. Палеогеография. Голоцен • Формирование современных ландшафтов в юго - восточной части области началось 150 тыс. лет назад, в центральной части - 50 тыс. лет назад, когда они освободилась от ледников и послеледниковых водоемов днепровского и московского возраста. • После дегляциации последнего осташского оледенения (18 – 13 тыс. лет назад) и спуска при- и послеледниковых водоемов началось формирование современных наземных ландшафтов и в северо-западной части области, где возраст ландшафтов и экосистем в целом меньше.
Типы рельефа Вологодской области
3. Геологические и геоморфологические факторы • • • Область расположена на древнейшем участке земной коры Евразии – Восточно – Европейской платформе, которая характеризуется разнообразием коренных пород, перекрытых молодыми гляциальными, флювиогляциальными и болотными отложениями. На территории области наблюдались все пять оледенений, следы двух последних наиболее ярко отражаются в рельефе и определяют особенности ландшафтного и биоразнообразия. Так, наличие карбонатной морены в области последнего оледенения способствует распространению на северо-запад области неморальной и кальциофильной флоры. Кроме этого «карбонатные» ландшафты определяют более благоприятные абиотические условия для формирования некоторых водных организмов (моллюски) и сдерживают негативный процесс закисления водоемов, за счет преобладания в воде гидрокарбонатов.
Четвертичные отложения Вологодской области
3. Геологическая карта. Четвертичные отложения
3. Геологические и геоморфологические факторы • На выступах фундамента платформы, как правило, сформировались конечно-моренные и ледораздельные моренные гряды и возвышенности, в понижениях фундамента – озерно-ледниковые низменности. Эти низменности в прошлом неоднократно покрывались послеледниковыми водоемами. • История развития природы в голоцене определила преобладание моренных и озерно-ледниковых возвышенных и низменных ландшафтов, развитие гидрографической сети, динамику климата, господство лесной флоры и фауны, наличие элементов приледниковой флоры и фауны.
метры 3. Рельеф. Гипсометрическая карта 50 100 150 200 250
Формирование рельефа в области оледенений. 1 – моренные гряды и холмы 2 – моренные равнины 3 – озерно-ледниковые равнины 1 2 3
Рельеф Вологодской области • В Вологодской области можно выделить 5 позиционнодинамических макроярусов, занимающих гипсометрические ступени от 50 до 300 м над уровнем моря. • Большая часть области расположена на высоте от 100 до 200 м. • Низкие ярусы (ниже 100 м) с преобладанием наиболее интенсивной региональной аккумуляции располагаются в Прионежском и Нижне-Важском ландшафтных районах. • Главный региональный денудационный ярус (250 -300 м) выражен слабо и встречается в Мегорско. Андомском, Андогском и Верхне-Югском ландшафтах.
4. Поверхностный сток • Вологодская область уникальна по разнообразию водных и водно -болотных экосистем и характеризуется сложной гидрографической сетью. • По территории проходит главный водораздел Евразии между бассейнами стока Северного Ледовитого океана (Белого моря - Северной Двины), Атлантического океана (Онежского озера) и бассейна внутреннего стока (Каспийского моря - Волги). • Наибольшей площадью и сложностью структуры отличается бассейн Северной Двины, занимающий 2/3 области и включающий шесть региональных бассейнов с разнообразно ориентированным стоком. • Значительную площадь занимает Волжский бассейн (22%), представленный семью региональными бассейнами, четыре из которых лишь частично заходят в пределы области. • Бассейн Онежского озера занимает 8% площади области, единственный из региональных, имеет сток в Атлантический океан.
4. Бассейны стока
5. Распределение стока по бассейнам
5. Региональные бассейны стока Балтийского моря 1. Онежского озера Белого моря, реки 2. Озер Воже и Лача 3. Реки Ваги Северной Двины 4. Кубенского озера 5. Реки Сухоны 6. Реки Юг 7. Реки Малой Северной Двины Каспийского моря, 8. Реки Суды 9. Реки Мологи – Рыбинск. вдхр. реки Волги 10. Белого озера 11. Реки Шексны 12. Реки Унжи 13. Реки Ветлуги
Распределение количества водотоков Вологодской области
Длина водотоков Вологодской области
Густота речной сети Вологодской области
4. Гидрологические факторы формирования биоразнообразия • Вологодская область, находясь в зоне избыточного увлажнения, богата поверхностными водами и имеет довольно густую гидрографическую сеть. • Большинство рек имеет меридиональное направление течения, что способствует проникновению видов с юга на север (например, неморальных и степных с юга на север), особенно на востоке области; арктобореальных – с севера на юг – на западе области.
4. Гидрологические факторы формирования биоразнообразия • В районе последнего оледенения отмечается обилие озер, в том числе крупных (Онежское, Белое, Кубенское, Воже), и болот, что способствует увеличению доли водной и околоводной флоры и фауны, а также влаголюбивых видов растений и животных в составе наземной биоты. • Главным фактором распространения рыб служило попеременное соединение приледниковых озер с бассейнами Каспийского, Балтийского и Белого морей в период отступления Валдайского ледника.
4. Гидрологические факторы формирования биоразнообразия • История формирования ихтиофаун отражает процессы развития и взаимодействия крупных озерных систем, где контакты между речными системами облегчали расселение и могли иметь решающую роль в становлении ихтиоценозов. Например, с прорывом Сухоны 2, 5 тыс. лет назад (Квасов, 1975) в Кубенское озеро, туда проникла проходная северодвинская нельма, которая впоследствии образовала уникальную жилую форму. • Рыбное население сформировалось за счет проникновения разных фаунистических комплексов (бореальный, арктический и понтокаспийский) в разные климатические фазы после валдайского оледенения. • В целом на формирование ихтиофауны в приледниковых водоемах можно смотреть как на процесс внедрения представителей низкоширотных фаунистических комплексов в высокоширотные • В заподной части области в послеледниковых олиготрофных озерах сохранились реликтовые амфиатлантические виды флоры - Lobelia dortmanna L. , Isoetes echinospora Dur. , I. lacustris L.
Антропогенные факторы формирования разнообразия • Сокращение зональных экосистем – Лесохозяйственные ландшафты • Рубки • Гари – Сельскохозяйственные ландшафты – Транспортные селитебные ландшафты • Загрязнение экосистем – Амосферы – Поверхностных вод
6. Биогеографические особенности. Разнообразие экосистем • Вместе с Западной и Центральной Европой и странами Северной Евразии Вологодская область находится внутри Голарктического царства. • По классификации IUCN в границах Вологодской области представлен биом хвойных лесов умеренной зоны. • Уровень биоразнообразия определяется разнообразием – зональных экосистем – средне- и южнотаежными хвойными лесами из сосны, ели, реже лиственницы и пихты, иногда с примесью липы, клена, вяза, дуба; – интразональными экосистемами - олиготрофными, мезотрофными и эвтрофными болотами, пойменными лугами и лесами, – а также – антропогенными вторичными экосистемами (мелколиственными лесами с березой, осиной, ольхой и суходольными лугами и пастбищами).
5. Экосистемы: бореальные хвойные леса (темнохвойная тайга). • Большая часть территории области покрыта лесами, которые занимают 70% ее территории, из них: леса первой группы – 14, 7 %, второй – 31, 8%, третьей – 53, 5%. • Среди лесов преобладающей группой являются хвойные леса, а из них – ельники. • Биом имеет сравнительно высокий уровень ландшафтного разнообразия, несмотря на монотонность растительного покрова, состоящего из 2 -3 видов лесообразующих пород деревьев (представители родов ели, сосны). • Биоразнообразие зональных экосистем Вологодской области несколько ниже, чем в соседних областях, что, вероятно, объясняется маргинальностью ее зональных и азональных комплексов.
5. Экосистемы: болота и водноболотные • Заболоченные пространства в области занимают – 10 -12% ее поверхности, из них верховые болота составляют – 56% площади, переходные – 24 %, низинные – 20% • Площадь водных экосистем в области насчитывает 2, 5 % ее территории – это 1287 рек, 4240 озер (площадь 294 тыс. км 2), 6 водохранилищ, Волго-Балтийский канал, Северо-Двинская шлюзовая система.
5. Болота и водно-болотные экосистемы • История четвертичного периода с изменениями климата, образованием ледников, изменением гидрографической сети и конфигурации пресноводных водоемов во многом определила расселение многих околоводных видов и формирование локальных водных флор и фаун. • Заселение водоемов области происходило из резерватов в направлении с юга на север по приледниковым водоемам и большим рекам меридионального направления
5. Экосистемы: луга. • Луга, преимущественно вторичные, составляют 6 % территории области. • Интразональные пойменные луговые экосистемы в пределах области имеют широкий ареал. • В долинных луговых ландшафтах преобладают монотонные участки, в составе растительности которых доминируют злаки и крупное разнотравье. • Биологическое разнообразие биома достаточно высокое.
7 Ландшафтное разнообразие Вологодской области 1 физико-географическая страна 1 природная зона 2 подзоны 4 физико-географические области. 6 провинций 33 физико-географических района
6 Иерархия ландшафтов Вологодской области Физико-географическая страна Русская (Восточно- Европейская) равнина Природная зона Таежные леса Подзоны Среднетаежные леса Южнотаежные леса Физико-географические области Северо-Западная Сухоно-Двинская Верхневолжская Северных Увалов
7. 2 Иерархия ландшафтов Вологодской области. Провинции 1. Северо-западная среднетаежная 2. Северо-западная южнотаежная 3. Сухоно-Двинская среднетаежная 4. Сухоно-Двинская южнотаежная 5. Верхневолжская южнотаежная 6. Северных Увалов южнотаежная
Ландшафтное районирование 6 Генетико-морфологическая ЛТС
6 Ландшафты Северо-Западной ландшафтной области среднетаежные • • Южно-Онежский Вепсовский Мегорский Андомский Кемский Кирилловский Вожеозерский Ковжинско-Белозерский южнотаежные • Белозерский • Кубеноозерский 10 ландшафтов
6 Ландшафты Сухоно-Двинской ландшафтной области • • среднетаежные Прикубенский Харовский Кулойский Нижнесухонский Важский Мало-Двинский Устьянский Коношско. Верхневажский • • • южнотаежные Верхнесухонский Кичменгский Вологодско. Грязовецкий Среднеюгский Авнигский Галичский 14 ландшафтов
6 Ландшафты Верхневолжской ландшафтной области • • • южнотаежные Молого-Судский Верхнесудский Верхнемоложский Андогский Пришекснинский Леоново-Чуровский 6 ландшафтов
6 Ландшафты ландшафтной области Северные Увалы Южнотаежные • Верхнеюгский • Верхнеунженский • Пыщуг-Ветлужский 3 ландшафта
Следующая лекция Биоразнообразие Вологодской области
Скачать презентацию Курс Биоразнообразие экосистем и ландшафтов Вологодской области Автор
лек8_БЭЛ-Факторы-биор-ВО.ppt