Границы ареала - раздел География, Основы биогеографии Границы Ареала Могут Быть Постоянными (Стативными) И Подвижными (Транзитивным...
Границы ареала могут быть постоянными (стативными) и подвижными (транзитивными), которые в свою очередь делятся на расширяющиеся (прогрессивные), сужающиеся (регрессивные) и пульсирующие.
а) Постоянныеили стативные границы ареала имеют место, когда вид или род достиг естественных границ своего распространения и его дальнейшее расселение невозможно. Они могут быть климатическими, эдафическими, конкурентными. За пределами постоянных границ климатические и эдафические условия неблагоприятны для существования организмов какой либо таксономической принадлежности, тогда как конкурентные границы связаны с присутствием конкурентных видов. Среди постоянных границ ареала выделяют также непроходимые, через которые невозможно механическое проникновение видов (разные среды).
б) Подвижные или транзитивные границы делятся на три типа расширяющиеся, сужающиеся и пульсирующие.
–Расширениеареала имеет место, если вид не достиг естественных границ.
– Сужающиесяареалы существуют лишь в пределах территорий, на которых организмы определенной таксономической категории не обеспечены ресурсами для жизнедеятельности.
– Пульсация ареала связана с изменением климатических и других природных условий на его границах.
Таким образом, ареалы могут быть простыми и сложными, сплошными и разорванными, а также различной площади с постоянными и переменными границами. Ареал является важнейшей географической характеристикой вида и один из основных объектов исследования биогеографии.
2. Формирование ареала.Прежде чем говорить о распространении ареалов, следует напомнить, что организмы узко распространенные называются стенохорными, а широко распространенные – эврихорными. Крайнее проявление стенохории – это эндемизм, а эврихории – космополитизм.
Формирование ареалов легче рассмотреть при сравнении их родственных видов или рас. Существуют 7 хорологических вариантов:
I – совместный ареал, когда обе расы вместе;
II – частично налегающий;
III – обособленный (аллопатричный), когда обе расы живут врозь;
IV – прерывистый, когда ареал прерывается другой расой;
V– чересполосный;
VI – раздельный с островным вкраплением;
VII – островной.
Существует 2 способа происхождения ареалов.
1.Пантопное происхождение – образование расы на месте из исходной формы (видообразование, распад материнского ареала). Так образуются чересполосный (V), островной (VII), прерывистый (IV) ареалы.
2.Миграционноепроисхождение связано с миграцией видов. Их имеют: обособленный (III), раздельный с островным вкраплением (IV) ареалы.
Остальные варианты (I, II) по генезису могут подчиняться как пантопным, так и миграционным процессам.
Ареал в динамике проходит несколько стадий: зарождение, развитие и угасание.Обособившись систематически, зародившийся вид в форме популяции уже обладает ареалом, пусть даже точечным. Такую же точечную форму может иметь и угасающий ареал. Выявить происхождение точечного ареала не просто. Для этого иногда изучают так называемые центры ареалов. Различают центры возникновения, современного распространения, обилия (место максимального обилия) вида. В ареале более крупных таксонов различают массовый центр возникновения – место сосредоточения наибольшего разнообразия видов в ареале рода. Иногда обособляют центр развития или вторичный центр, если вид попал в более благоприятные условия и стал быстро прогрессировать, расширять ареал (картофель в Европе). Поэтому, различают ареалы моноцентрические и полицентрические.
Рис. 1.Хорологические варианты ареалов близкородственных рас (по Е.В.Вульфу)
| У молодых ареалов центры обилия, массовый и возникновения территориально совпадают, у старых – нет. В выяснении возраста ареалов и заключается смысл различения их центров.
Таким образом, преодолевая преграды, перемещаясь вслед за изменяющейся средой и образуя внутривидовые расы, вид может формировать ареалы разных размеров (сужающиеся, расширяющиеся) или же сдвигать положение ареала в пространстве при сохранении его размеров.
|
Ареалы животных изучать труднее, так как они подвижны и живут не только на суше, а так же им свойственны сезонные миграции. Ареалы животных отличаются расплывчатостью, изменчивостью границ.
3. Космополиты, эндемики, реликты. Понятие о викаризме. Космополиты– виды, роды и более крупные таксономические категории растений и животных, обитающие не менее чем на 3-х материках.
Для отнесения наземных организмов к космополитам должно выполняться условие, заключающееся в распространении их по всей суше, а морских – по всему Мировому океану. Космополиты имеют не только весьма обширный ареал, но и широкий диапазон экологической толерантности: они способны существовать в различных местообитаниях. К космополитам относятся растения водной среды и влажных местообитаний, что объясняется большой однородностью среды и расселением их текучими водами и перелетными птицами (тростник, рдест, ряска, рогоз, папоротник-орляк). К этой группе, благодаря широкой экологической адаптации, относятся также сорные и мусорные(рудеральные) растения: одуванчик, лебеда белая, подорожник большой, пастушья сумка. Среди животных космополитами оказались те виды, которые соседствуют с человеком: муха, пастельный клоп, домовая мышь, серая и черная крысы, рыжий таракан. Сам человек также близок к полному космополитизму. Видов растений, подлинных космополитов, то есть распространенных на все континентах (Кроме Антарктиды) и во всех природных зонах не существует. Ни один вид из высших растений, произрастающих в Арктике не встречается ни в субтропических пустынях, ни в тропических саваннах. Точно так же, ни одно из цветковых растений, наиболее широко распространенных в экваториальном тропическом поясах не проникает в высокие широты. Поэтому понятие «космополит» в большей степени применяется только в отношении таксонов более высокого ранга, чем вид (род, семейство). А.Г.Воронов предлагает называть космополитами виды, которые населяют не менее ¼ поверхности суши или ¼ акватории Мирового океана или внутренних водоемов планеты.
Эндемики (редкие) –это виды, имеющие ограниченный ареал распространения, не выходящий за пределы той или иной природной области, имеющие географические границы. Понятие «эндемики» применяется в том случае, когда вид или род встречается только на одном материке или его части. Поскольку размеры территории или акватории не являются строго определенными, термином «эндемики» стали обозначать таксоны, ареалы которых не выходят за пределы административно- территориальных образований (эндемики России, Беларуси). Ареалы эндемиков иногда очень малы по площади, так сосна Эльдарская в Восточном Закавказье имеет площадь 50 га. Уникальную эндемичную флору имеет озеро Байкал; из 600 видов растений и 1200 видов животных ¾ –эндемики.
а) Палеоэндемики (древние эндемики) – это эндемичные виды (роды) растений и животных, возникшие очень давно и существующие длительное время. Они обычно не связаны родственными отношениями с представителями местной флоры и фауны (фауна Австралии и Мадагаскара).
б) Неоэндемики (молодые эндемики) – это виды (роды) растений и животных, ограниченность ареала которых связана с их молодым происхождением, находятся в родственных отношениях с другими представителями местной флоры и фауны. Так в Средней Азии появились виды полыней, а на Британских островах среди неоэндемиков белка, имеющая более светлый мех.В целом палеоэндемизм – признак угасания вида, а неоэндемизм – развития.
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),
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-
Биогеография океанов и морей
План
1. Биогеографическое районирование Мирового океана.
2. Ареалы морских животных и растений, реликты фауны.
3. Биологическая структура океана.
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