Биогеография океанов и морей - раздел География, Основы биогеографии План
1. Биогеографическое Районирование Мирового Океана.
...
План
1. Биогеографическое районирование Мирового океана.
2. Ареалы морских животных и растений, реликты фауны.
3. Биологическая структура океана.
4. Концепции биологической структуры океана.
1. Биогеографическое районирование Мирового океана.При биогеографическом районировании Мирового океана, которое носит зональный характер, А. Г. Воронов (1987) использовал схему зоогеографического районирования, предложенную В. Г. Гептнером (1936). В результате были выделены семь биогеографических областей: Арктическая, Бореаль-но-Тихоокеанская, Бореально-Атлантическая, Тропико-Индо-Тихоокеанская, Тропико-Атлантическая, Нотально-Антарктическая (Субантарктическая) и Антарктическая (рис. 6).
Эти области являются общими для неритической и океанической водной среды, но не учитывают своеобразие жизни в бентали и пелагиали, других экологических зонах Мирового океана. В частности, в зоогеографическом районировании Мирового океана по донной фауне материковая отмель разделена на три царства: холодных и умеренных морей Северного полушария, тропическое, холодных и умеренных морей Южного полушария, а абиссаль на три области: Тихоокеанско-Северо-Индийскую, Атлантическую и Антарктическую.
1. Арктическая область. Ее южная граница между Северной Америкой и Европой проходит от острова Ньюфаундленд в направлении архипелага Шпицберген к северо-западной оконечности Кольского полуострова, а между Азией и Северной Америкой — по северной части Берингова моря. В области постоянно низкая температура воды (около 0°С), соленость ниже средней для океана (результат таяния льда и выноса пресных вод реками). Зимой и летом преобладающая часть акватории покрыта ледовым панцирем, встречаются полыньи и разводья. Растительность более холодных вод отличается преобладанием бурых водорослей, а теплых — зеленых. Красные водоросли представлены сравнительно равномерно. Летом у кромки тающих льдов образуется массовое скопление планктона, которое определяет богатое разнообразие водных обитателей от крылоногих моллюсков лимацин до нарвалов и белух (из китообразных), а также чаек и чистиков. Среди чаек эндемична белая, из чистиков характерен люрик. Гренландский кит, обильный раньше, почти полностью истреблен. Из тюленей обычны нерпа, морской заяц, хохлач и морж. Круглый год по льдам бродит белый медведь. Из рыб характерны сайка и навага. Из беспозвоночных много бокоплавов и равноногих, которые достигают здесь наибольшего разнообразия.
2, 3. Бореально-Тихоокеанская (Бореально-Пацифшеская) и Бореально-Атлантическая области. Эти области имеют значительное сходство. Им свойственны резкие сезонные колебания температуры воды – от 3 до 15° и более. Большинство организмов, обитающих здесь, эвритермны. По световому режимубореальные области океана отличаются от Арктической круглогодичной ежесуточной сменой дня и ночи, что позволяет растительным организмам вегетировать большую часть года. Границы областей неодинаковы для организмов, обитающих в пелагиали на разных глубинах. Если в районировании учитывать сублиторальную (от уровня воды до глубины, где есть растительность) фауну, то южная граница пройдет между 30 и 40° с. ш. и почти совпадет со среднегодовой изотермой 15°С. Система теплых и холодных течений у восточных берегов, как Северной Америки, так и Азии клинообразно суживает акваторию областей. По видовому разнообразию бореальные флора и фауна значительно превосходят арктическую, но уступают тропической. Наибольшее обилие организмов приурочено к литорали (затапливаемая прибрежная часть) и сублиторали.
Рис. 6. Биогеографическое районирование Мирового океана (по Воронову, 1987):
Области: 1–Арктическая, 2 – Бореаль-но-Тихоокеанская, 3 – Бореально-Атлантическая, 4 – Тропико-Индо-Тихоокеанская, 5 – Тропико-Атлантическая, 6 – Нотально-Антарктическая (Субантарктическая), 7 – Антарктическая.
Для Бореально-Тихоокеанской области особенно характерны бурые водоросли(макроцистис и нереоцистис). Среди моллюсков обычны устрицы, мидии, морские гребешки, тихоокеанский кальмар и осьминог Дофлейна. Ракообразные представлены вислоногими (каланус тихоокеанский) и десятиногими раками (камчатский краб, креветки чилимы). Из иглокожих наиболее распространен трепанг. Рыбы (кета, горбуша, чавыча, нерка, иваси и др.) имеют большое промысловое значение. Из птицособенно много чистиковых. Разнообразны млекопитающие: морской котик, сивуч, калан, японский кит, серый кит, дельфин, белокрылая морская свинья.
В Бореально-Атлантической области обильны бурые водоросли (ламинария, алярия, фукусы) и красные(анфельция). Ракообразныепредставлены вислоногими раками, креветками, лангустами, омарами, рыбы – треской, пикшей, сайдой, кефалью, камбалой и зубаткой. Среди птиц много чаек, чистиков, кайр, гагарок, ластоногих– хохлачей, серых и гренландских тюленей, китообразных – гринд.
Некоторые представители фауны (серый дельфин и обыкновенная морская свинья, обыкновенный тюлень, чистики, сельдевая акула, морские сельди, треска и др.) имеют амфибореальное распространение у берегов Евразии и Северной Америки. Они отсутствуют в морях, омывающих северные побережья этих континентов. Л. С. Берг объяснил эту разорванность ареалов тем, что температура воды полярных морей в плиоцене была значительно более высокой и многие виды морских животных могли проникнуть из Северной Атлантики через полярные моря, омывающие северное побережье Евразии, в северную часть Тихого океана, и наоборот. Наступившее в антропогене похолодание вызвало резкое понижение температуры в полярных морях, и многие виды вымерли. В более южных широтах понижение температуры воды было не столь значительным, что способствовало сохранению формирующейся амфибореальной фауны.
4, 5. Тропика-Атлантическая и Тропика-Индо-Тихоокеанская области. Для них также характерны общие черты природных условий и биоты.
Прежде всего, постоянно высокая температура поверхностных слоев воды (выше 20 °С) с незначительными годовыми колебаниями (не более 2°), а также контрастные температурные различия между поверхностными и глубинными горизонтами. Северная граница этих областей совпадает с годовой изотермой воды 15 °С, а южная (в Южном полушарии) – 17°С. Только в этих областях распространены сообщества мангров и коралловых рифов. Из водорослей следует отметить саргассовые (саргассум и турбинария). В водах тропических областей обитает подавляющее большинство видов планктонныхфораминифер, крылоногих и киленогих моллюсков, сифонофор, кольчатых червей, сальп и аппендикулярий. В тропических областях обычны крупные акулы, летучие рыбы, меч-рыбы, парусники, скаты, морские черепахи, морские змеи, лангусты, жемчужницы. С тропическими морями связаны птицы фаэтоны и фрегаты, большую часть жизни проводящие в поисках пищи над водной поверхностью. Из млекопитающихобычны белобрюхие тюлени, кашалоты, дюгони и ламантины. Хотя в целом фауна тропических областей океана отличается большим разнообразием, она имеет значительно меньшую, чем в других поясах, численность отдельных видов. Только в районах апвеллингов наблюдаются массовые скопления животных.
Все темы данного раздела:
Основы биогеографии
Курс лекций для студентов
специальности 1-02 04 05-01«География. Биология»
Витебск
Издательство УО « ВГУ
Предмет и история развития биогеографии
План
1. Предмет биогеографии и связь с другими науками.
2. Основные понятия и термины.
3. Краткий очерк развития биогеографии.
4. Задачи
Биогеография представляет собой науку, пограничную между географией и биологией, поэтому она тесно связана с другими науками.
Как географическая наука она стремится установить связь между растительным покровом, животным миром с одной стороны и географическими условиями (климатом, рельефом, почвами) – с др
Теория катастроф в книге Ж.Бюффона «Эпохи природы» (1778).
В истории Земли можно выделить 6 периодов, общей протяженностью 75 тыс. лет.
1. Столкновение кометы с Солнцем и образование вещества в огненно-жидком состоянии.
2.Остывание этого
Ареалогия
План
1. Ареал, типы ареалов.
2. Формирование ареала.
3. Космополиты, эндемики, реликты.
4. Понятие викаризма.
1. Аре
Типы ареалов
1. Простой ареал имеет сплошную территорию. Установление границ простых ареалов не составляет особых трудностей, если организмы лишены возможности активно перемещаться (растения),
Границы ареала
Границы ареала могут быть постоянными (стативными) и подвижными (транзитивными), которые в свою очередь делятся на расширяющиеся (прогрессивные), сужающиеся (регрессивные) и пульсирующие.
Учение Н.И. Вавилова о центрах происхождения культурных растений
План
1.Группы культурных растений по происхождению.
2. Учение о гомологических рядах.
3. Географические центры происхождения культурных растений.
Дифференцированный метод Н. И. Вавилова
Н. И. Вавилов предложил новый, названный им дифференцированным, метод установления исходного центра происхождения культурных растений, заключающийся в следующем. Собранная из всех мест воз
Значение закона
1. Закон гомологических рядов наследственной изменчивости позволяет находить нужные признаки и варианты в почти бесконечном многообразии форм различных видов как культурных растен
Краткие характеристики центров
1. Китайско-Японский. Мировое растениеводство обязано Восточной Азии происхождением многих культурных видов. Среди них – рис, многорядные и голозерные ячмени, просо, чумиза, голоз
Вторичные центры происхождения растений
Проблема происхождения культурных растений – довольно сложная, так как иногда невозможно установить их родину и дикорастущих предков. Нередко культурное растение занимает большие площади и имеет ог
Флористические регионы суши
План
1. Гипотезы распространения организмов.
2. Флористические регионы суши.
3. Голарктическое царство.
4. Другие царства суши.
Гипотезы современного распределения организмов на планете
1. Гипотеза относительно постоянного расположения материков и океанов, согласно которой в течение всей геологической истории Земли изменяется только уровень Мирового океана. Соо
Бореальное подцарство.
1. Циркумбореальная, или Евросибирско-Канадская, область. К ней относятся Аляска, большая часть Канады, Европа (исключая южные полуострова и побережье Средиземного моря), Кавказ (кроме аридного За
Фаунистические регионы суши
План
1. Два подхода зоогеографического районирования.
2. Царство Нотогея.
3. Царство Неогея.
4. Царство Арктогея.
1.
Царству соответствует одна область.
Неотропическая область.Фауна области, занимающей Центральную и Южную Америку, а также острова Вест-Индии, Галапагосские, Хуан-Фернандес, Огненную Землю и Фолклендские, очень разно
Биотические регионы суши
План
1.Биотические царства суши.
2. Хорология биомов.
а) Трехмерность хорологии биомов.
б) Зонобиомы.
в) Оробиомы и их ос
Хорология биомов
а) Трехмерность хорологии биомов. Биомомназывается вся совокупность видов животных и растений (флоры и фауны) какой-либо зоны, региона и г.д. Различают биомы зон, гор, акваторий и
Особенностей оробиомов
1. Существуют такие типы растительности, которые встречаются только в горах, а на равнинах отсутствуют (колючетравья, пуна, тола).
2. В массивных горных странах существуют (по отношению к
Подзона типичной (субарктической) тундры.
Флора.Это кустарниковые тундры (в Европе от Кольского п-ва до р. Лена). Над моховым и злаково-разнотравным ярусами формируется ярус кустарников. Появляются также березы: карликовая
Биологические ресурсы
1. Фитомасса используется под пастбища для оленей. Кормовые ресурсы тундр Евразии практически исчерпаны. (327 млн. га на 2,280 тыс. голов скота).
2. Лесные ресурсы отсутствуют, так как лес
Зонобиом хвойных лесов
а) Общая характеристика. Леса – это экосистемы с господством древесной жизненной формы. Во внетропическую группу попадают леса умеренного пояса. Экологически они неравноценны. Выде
Экологические особенности зонобиома
1. Многоярусность лесных сообществ.
2. Подавление верхними ярусами нижних.
3. Расширение слоя жизни до 25 м и более (тундра 25-150 см).
4. Усложнение конс
Бореальные леса Северной Америки и Евразии
1. В С. Америке бореальные леса формируют ели: американская, ситхинская; пихты: бальзамическая, белая, Дугласа; сосны: желтая, Веймутова, Банкса; можжевельник: болотный и виргинский
Региональные особенности бореальных лесов
1. Западносибирская тайга (до Енисея) сложена шестью лесообразующими породами: сибирские: пихта, ель, лиственница, кедр и сосна обыкновенная. Сильно заболочена и труднопроходима – это урманная тайг
Биоресурсы
1. Основным ресурсом является древесина. Запас древесины бореальных лесов Евразии равен 62 млрд. м3 , а мелколиственных – еще 10 млрд. м3 . В Канаде запасы древесины равны 24
Региональные особенности
1. В Европейской России подзона смешанных лесов быстро сужается к востоку (нарастает континентальность климата), за Урал не заходит и вновь появляется лишь на юге Д. Востока.
Зонобиом широколиственных лесов
а) Общая характеристика.Широколиственные леса распространены в Европе до Урала, на Д.Востоке, в США и на юго-востоке Канады. Имеются они также в Гималаях, на Балканах, в Альпах, на
Особенности структуры широколиственных лесов
1. Они многоярусны: в наших дубравах насчитывается до 8, в дубравах США – до 12 ярусов.
2. Богаты и травостои этих лесов, хотя в северо-американских широколиственных лесах
Региональные особенности
1. В Западной Европе основными лесообразующими видами являются: бук, каштан, дуб (пушистый, скальный), граб, клен(25 видов), шелковица, вяз, ясен
Особенности фауны широколиственных лесов
1. Рекордное в умеренном поясе обилие беспозвоночных (особенно в подстилке), рептилий и амфибий.
2. Сравнительно высокая плотность наземных животных (олени, кабаны и т.д.), множество птиц.
Биом степей
а) Общая характеристика.Степи – это безлесные сообщества многолетних ксерофитных трав. В Евразии они так и называются – степи, в С. Америке – прерии, в Ю. Америке – пампасы, в Авст
Гипотезы происхождения степей
1. Само появление зонального степного ландшафта связывают с ледниковым периодом, с окраинно-ледниковыми водоразделами, которые слабо увлажнялись в условиях стационарного антициклон
В) Оробиомы и биоресурсы
Оробиомы. Горные степи располагаются выше в горах с повышением сухости и континентальности климата. Состав травостоев несколько отличается от равнинных, появляются горные эндемики,
Биом пустынь
а) Общая характеристика.Пустыни – это экосистемы, функционирующие в условиях аридного климата. В СНГ они занимают 2,4 млн. км2 в основном в Азии.
Генези
Адаптации животных пустыни
1. Быстрое передвижение.
2. Ночной образ жизни.
3. Летняя спячка или состояние анабиоза при высоких температурах.
4. Зарываются в песок, прячась от жары (ящерицы).
Адаптации растений пустыни
1. Ксероморфоз: мелкие сухие листья – колючки у суккулентов (кактус), сухие и обезвоженные ткани у склерофитов (верблюжья колючка).
2. Восковые налеты на стеблях и листьях.
3. Эфе
Б) Экологические типы пустынь
Пустыни расположены в разных тепловых поясах и делятся на следующие экологические типы.
1. Пустыни умеренного пояса с равномерным выпадением осадков в теч
В) Оробиомы и биоресурсы.
Оробиомы. Различают несколько типовгорных пустынь.
1. Высокогорные пустыни (Тибет, Памир, внутренний Тянь-Шань) расположенные за горными экранами, препятс
Биом саванн
а) Общая характеристика. Саванна– это тропический зонобиом с господством травянистой (иногда суккулентной) жизненной формы, с участием в экосистемах деревьев (или кустарников) и с
Сухие саванны – это крупнозлаковые сообщества с групповым ярусом мезофитных листопадных деревьев высотой до 1,5 м. Почвы здесь красно-бурые.
Колючие саванны – более аридны. Это разреженные склероморфные травостои с примесью низкорослых колючих деревьев и кустарников (или суккулентов) на серо-коричневых
Б) Региональные особенности саванн
Существуют региональные различия внутри зонобиома саванн.
1. В Африканских саваннах господствуют сообщества из жестких злаков, часто одного вида: слоновая трава, дикое про
В) Биомасса, оробиомы
Биомасса.Фитомасса саванн изменяется от 50 до 150 т/га сухого вещества, а прирост равен 80-500 ц/га в год, но бывает выше и ниже (в колючих саваннах). Зоомасса на два порядка меньш
Региональные особенности
Экологически близка к средиземноморским лесам и кустарникам растительность Ю.Африки, где холодная зима и жаркое и солнечное лето, а весной буйно цветут растения – это центр многооб
В) Оробиомы
1. В горах Средиземноморья обычны океанические высотно-поясные спектры: снизу вверх – вечнозеленые и листопадные леса и кустарники, мелколиственные, хвойные. Выше - высокотравные л
Типы биомов суши: влажные тропические и экваториальные леса
План
1. Общая характеристика.
2. Экологические особенности организмов и сообществ.
3. Региональные особенности влажных лесов.
4. Биомасса
Региональные особенности влажных лесов
Базисную роль в пищевой пирамиде гилей и листопадных лесов играют зеленые растения и грибы.
В Африке гилеи формируют древовидные папоротники, пальмы, деревья из бобовых, с
Биомасса и оробиомы
Биомасса в тропических лесах достигает выше 400 т/га. Приростсущественно меняется в зависимости от характера экосистем и региональных особенностей природы. В гилея
Рассмотрим 3 характерных высотных профиля.
1. Горы Ц. Америки. До высоты 800 м растут тропические листопадныелеса из акаций и цедреллы. Выше, до 1500 м – сухие саванны; выше, до 2500 м-
Ареалы морских животных и растений. Реликты фауны.
Ареалы морских организмов различной систематической принадлежности определяются не только термической однородностью водной среды, но и течениями.
Адаптации глубоководных видов
Ультраабиссальные животные отличаются резко выраженным эндемизмом и древностью. Пищей им служат бактерии, а также «дождь трупов» и оседающий органический детрит. По этой причине все глубоководные ж
Биомы островов
План
1. Общая характеристика.
2. Биомы материковых островов.
3. Биомы океанических островов.
1. Общая характеристика
Условия для формирования биоты на материковых и океанических островах совершенно различны.
1.Материковые острова отделились от континентов с тем видовым разнообразием растительного покрова и животного населения, которое было присуще этому участку континента.
2.Океанические ост
Особенности биоты материковых островов
1. Изоляция и удаленность от материка определяют высокий эндемизм флоры и фауны. Чем древнее остров, тем больше эндемичных видов и форм. Например, видовой эндемизм флоры Новой Зела
Особенности биоты океанических островов
1. Проникновение видов с материка на тот или иной остров облегчается по так называемым «мостам суши» и по цепочке островов вулканического или иного происхождения
Флора островов океанического происхождения отличается малочисленностью видового состава. В их фауне отсутствуют млекопитающие, земноводные и змеи.
6. Процесс видообразования на океанических островах протекает быстрее, чем на материковых и континентах, так как на океанических островах образуется, как правило,
Стадии адаптации видов
а) Уже на стадии эцезиса начинается формирование сообщества, заключающееся в приспособлении организмов к совместной жизни.
б) На следующей стадии – стадии сложной
Новости и инфо для студентов