БИОГЕОГРАФИЯ С ОСНОВАМИ ЭКОЛОГИИ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

учреждение образования

«Гомельский государственный университет

имени Франциска Скорины»

 

 

Г.Н. КАРОПА

 

Е. Н. МИХАЛКИНА

 

 

БИОГЕОГРАФИЯ С ОСНОВАМИ ЭКОЛОГИИ

 

КУРС ЛЕКЦИЙ

 

Гомель 2004

 

 

Ó Г.Н. Каропа

Е. Н. Михалкина

 

Рецензенты:

И.И.Богдель, доцент, кандидат географических наук

А.И. Павловский, доцент, кандидат географических наук

 

Рекомендованы к изданию научно-методическим советом учреждения образования «Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины»

 

Каропа Г.Н., Михалкина Е.Н. Биогеография с основами экологии: курс лекций. – Гомель: ГГУ им. Ф.Скорины, 2004. – 122 с.

 

Курс лекций разработан в соответствии с учебной программой курса «Биогеография с основами экологии» и охватывает изучение вопросов флористического, фаунистического и биотического районирования поверхности суши и Мирового океана. Значительное внимание в данном курсе уделено характеристике основных биомов суши и их обитателей, наземной поясности в распределении организмов и островной жизни.

Для студентов географических специальностей педагогических вузов и школьных учителей географии.

 

ã Г.Н. Каропа, Е.Н. Михалкина

Ó Учреждение образования

«Гомельский государственный университет

имени Франциска Скорины», 2004

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

	Предисловие
1.	Принципы биогеографического районирования
2.	Флористическое подразделение суши
3.	Фаунистическое подразделение суши
4.	Биотическое районирование суши
5.	Биогеографическое районирование океана
6.	Характеристика основных биомов суши
7.	Высотная поясность в распределении наземных организмов
8.	Жизнь на островах
	Список использованной литературы

 

ПРЕДИСЛОВИЕ

 

Биогеография – наука о географическом распространении и размещении сообществ организмов и их компонентов. Биогеография изучает законы географического распределение живых организмов по земному шару и причины его изменения. Одной из центральных задач современной биогеографии является выделение флористических и фаунистических регионов, т.е. биогеографическое районирование земной поверхности. Биогеография тесно связана с географическими и биологическими науками и опирается на важнейшие закономерности современной экологии (4,5,21,52).

Экология (от греч. oikos – дом, жилище, местопребывание и … логия) – это наука об отношениях растительных и животных организмов и образуемых ими сообществ между собой и с окружающей средой (12,20,28,35). Объектами экологии являются популяции организмов, виды, сообщества, биомы, экосистемы и биосфера в целом. В настоящее время в связи с глобальным загрязнением окружающей природной среды и усилившимся воздействием человека на природу экология приобретает особое значение. Изучением общих закономерностей взаимоотношений природы и общества занимаются экология человека и социальная экология (3,11,12,19,20,26,35,51).

Курс «Биогеография с основами экологии» нацелен на формирование у студентов системы знаний о географическом распределении живых организмов и их сложных отношениях между собой и средой обитания (5,21).

Задачи курса:

1.Сформировать у студентов систему знаний о географическом распределении живых организмов и их отношениях между собой и средой обитания.

2.Вооружить студентов некоторыми методами и приемами проведения экологических и биогеографических исследований.

3.Сформировать у студентов ответственное отношение к живой природе.

Курс лекций разработан в соответствии с учебной программой курса «Биогеография с основами экологии» и охватывает изучение вопросов флористического, фаунистического и биотического районирования поверхности суши и Мирового океана. Значительное внимание в данном курсе уделено характеристике основных биомов суши и их обитателей, наземной поясности в распределении организмов и островной жизни.

В курсе лекций также раскрываются вопросы охраны природы, освещаются наиболее острые экологические проблемы Республики Беларусь(3,4,5,6,10,11,13,29,25,29,32,34,37,39,45,49,54,59).

 

ПРИНЦИПЫ БИОГЕОГРАФИЧЕСКОГО

РАЙОНИРОВАНИЯ

 

Принципы выделения фаунистических и флористических регионов

Система флористических и фаунистических регионов

 

 

Принципы выделения фаунистических и флористических регионов

1.Систематические группы, на основании которых проводится выделение фаунистических или флористических регионов, должны иметь широкое распространение… Ведущую роль в решении вопросов биогеографического районирования играют такие… 2.Распространение систематических групп, на основании которых осуществляется выделение флористических и фаунистических…

Система флористических и фаунистических регионов

Наиболее крупной единицей в современной системе основных флористических и фаунистических регионов является «царство» («гея»). Термин «Гея» берет… Число царств, выделяемых различными учеными, неодинаково. В последнее время… Царства подразделяются на области (регионы). Области делятся на провинции, провинции на округа, округа на участки.…

ФЛОРИСТИЧЕСКОЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ СУШИ

Система флористических регионов А.Л.Тахтаджяна

Галарктическое царство

Палеотропическое царство

Неотропическое царство

Капское царство

Австралийское царство

Галантарктическое царство

 

 

Система флористических регионов А.Л.Тахтаджяна

Среди многочисленных флористических систем регионов наиболее обоснованной является флористическая система А.Л.Тахтаджяна. А.Л.Тахтаджян - выдающийся советский ботаник, академик АН СССР (1972 г.) и… Согласно А.Л.Тахтяджяну, на поверхности Земли выделяются следующие флористические царства:

Галарктическое царство

Голарктическое царство - самое крупное по площади; оно занимает больше половины всей суши. Голарктическое царство охватывает Европу, северную часть… Флора Голарктического царства представлена более 30 эндемичными семействами,… Магнолия – род деревьев семейства магнолиевых. Всего насчитывается около 80 видов магнолиевых, произрастающих в…

Кипарис - род хвойных деревьев, реже кустарников семейства кипарисовых. Всего имеется 15-20 видов, произрастающих в умеренно-теплом поясе Евразии, Северной Америки и Северной Африки. Кипарис вечнозеленый, имеющий пирамидальную форму и высоту до 30 м, а также некоторые другие виды культивируются как декоративное растение. Древесина идет на мебель и поделки.

В древнегреческой мифологии Кипарис – это прекрасный юноша, любимец Аполлона, превратившийся в дерево – кипарис. По одной версии, Аполлон превратил его в дерево из сострадания после того, как Кипарис впал в безысходную тоску, случайно убив своего любимого оленя; по другой – Кипарис стал деревом, стремясь избежать преследований со стороны Аполлона (61).

Для Средиземноморской области характерны заросли жестколистных кустарников, сформировавшихся на местах сведения дубовых и хвойных лесов (маквис, гаррига и фригана).

Маквис (маккия) - труднопроходимые заросли из ксерофитных жестколистных вечнозеленых кустарников и невысоких деревьев (мирт, олеандр, земляничное дерево, дикая фисташка, пушистый дуб и др.).

Гарига (гаррига) – заросли низкорослых вечнозеленых кустарников, карликовой пальмы и многолетних засухоустойчивых трав на каменистых участках побережья Средиземного моря.

Фригана - растительное сообщество из колючих кустарников и полукустарников, часто подушечных форм, возникающее на месте сведенного маквиса. Для фриганы характерны держи-дерево, молочай, астрагал и др.

3.Сахаро-Аравийская область занимает тропическую часть Сахары, Синайский полуостров, тропическую часть Аравийского полуострова, южную часть Палестины, Иорданию, Сирийскую пустыню, Нижнюю Месопотамию, Южную Персию.

Флора этой области включает голарктический и палеотропический флористические элементы с преобладанием первого. Флора небогата, число эндемичных родов невелико. Имеются роды, общие с Южной Африкой. Для области характерны оазисы, в которых доминирует финиковая пальма.

Финиковая пальма (феникс) – род пальм, насчитывающий более 50 видов, произрастающих в тропиках и субтропиках Африки и Азии. Финиковую пальму культивируют из-за съедобных плодов (фиников). Многие виды финиковых пальм разводят как декоративные растения.

4.Ирано-Туранская область включает Центральную и Восточную Анатолию, большую часть Сирии, часть Южной и Восточной Палестины, небольшую часть Синайского полуострова, часть Иордании, северную часть Сирийской пустыни, Верхнюю Месопотамию, большую часть Армянского Закавказья, Талыш и прилегающие районы вдоль Каспийского побережья на территории Ирана, Иранское нагорье (без тропических пустынь), южные отроги Гиндукуша, южные склоны и отроги Западных Гималаев к западу от 83⁰ в.д. и всю огромную территорию от низовьев реки Волга и пустынь Восточного Закавказья до пустыни Гоби.

Родовой эндемизм довольно высок. Видовой эндемизм составляет около 25 %. Эндемичные роды: акантофиллум, агриофиллум, артофитум, гамантус, гиргенсония, галостахис, камедиум, нанофитон, офаистон, акантолимон, тетракме, аммодендрон, эремоспартон, дорема, гиренкия, бунгея, эремостахис, акантоцефалус, кузиния, эремурус, иксиолирион.

III. Мадреанское (Сонорское) подцарство (с единственной Мадрианской областью) простирается от юго-западной части Орегона через Калифорнию до северной части Нижней Калифорнии и включает в себя жаркие пустыни от Южной Калифорнии, Аризоны, Нью-Мексико и Техаса к югу до Мексиканского нагорья.

Много эндемичных и почти эндемичных родов из семейств таксодиевых (секвойя и мамонтово дерево), лавровых, маковых, кактусовых (карнегия), гвоздичных, лебедовых, тыквенных, каперцовых, толстянковых, камнеломковых, розоцветных, бобовых, парнолистниковых, зонтичных, бурачниковых, сложноцветных, лилейных, злаков и других. Видовой эндемизм достигает 40 %.

Секвойя – род хвойных деревьев семейства таксодиевых, включающий только один вид – секвойя вечнозеленая, высота которой достигает 100 м, а диаметр - 8,5 м. Растет в прибрежных лесах Калифорнии и Южного Орегона (США). Древесину используют для подводных сооружений и производства мебели.

Мамонтово дерево (секвойядендрон, веллингтония) - гигантское (высотой до 100 м и диаметром до 10 м) хвойное вечнозеленое дерево семейства таксодиевых; живет до 1,5 – 4 тысяч лет. Заросли мамонтова дерева встречаются только в заповедниках Калифорнии. В некоторых странах Южной и Центральной Европы разводят как декоративное растение.

Лавровые – семейство двудольных растений; деревья и кустарники, редко – паразитные травы. Произрастают преимущественно в тропиках. Имеется более 2000 видов (40-50 родов). К лавровым относятся лавр, камфорное дерево, авокадо и др.).

Кактусовые (кактусы) – семейство двудольных многолетных растений, обычно с мясистыми сочными стеблями, покрытыми колючками, волосками или щетинками. Встречаются древовидные, кустарниковидные и лиановидные формы. Насчитывается всего более 2 000 видов, произрастающих главным образом в тропических и субтропических пустынях Америки. Плоды и мякоть некоторых видов кактусовых съедобны. Используют как топливо и строительный материал; выращивают в комнатах и оранжереях. Центром разнообразия кактусовых является Мексиканское нагорье.

Карнегия - род растений семейства кактусовых, включающий только один вид – карнегия гигантская, или сагуаро. Ствол древовидный, колоннообразный, высота 10 – 12 м, диаметр 30- 65 см. Цветки белые, открываются ночью, в каждом около 3500 тычинок. Растет медленно (за 20 – 30 лет не более 1 м). Некоторые корнегии живут около 200 лет и весят 6 – 7 т. Карнегия произрастает в пустынях Соноры, Аризоны и юго-восточной Калифорнии.

Лебедовые (маревые) – семейство двудольных растений, насчитывающее 1 500 видов (около 100 родов). Лебедовые произрастают главным образом в Средиземноморье, пустынях Азии, Африки и Австралии, прериях и пампах Северной и Южной Америки. К маревым относятся свекла, шпинат, марь, солянка, саксаул и др.

Мак – род однолетних и многолетних трав семейства маковых. Всего насчитывается около 100 видов. В культуре выращивают подвиды мака снотворного: масличный мак (Европа, США, Австралия и др.) для получения пищевого масла; опийный мак (Азия, Южная Америка) для получения опия (сырья для лекарственных препаратов). Некоторые виды мака являются декоративными растениями.

Флора Мадреанского подцарства развивалась конвергентно с флорой Древнесредиземноморского. Общими для обоих подцарств являются следующие растения: земляничное дерево, боярышник, кипарис, можжевельник, сосна, фисташка, платан, жимолость, тополь, дуб, крушина, роза, малина, шалфей, калина и др.

Земляничное дерево – род вечнозеленых деревьев и кустарников семейства вересковых. Известно около 20 видов, произрастающих в Средиземноморье и Северной Америке. Некоторые виды земляничного дерева используются как декоративные растения. Плоды похожи на землянику, съедобны.

Платан – род крупных листопадных деревьев семейства платановых. Известно около 10 видов, произрастающих в Северной Америке, Восточном Средиземноморье, Индокитае. В некоторых странах мира с теплым климатом платаны специально культивируются. Платан восточный, например, или чинар, имеет высоту до 50 м, окружность - до 18 м; живет свыше 2 000 лет. Из древесины изготавливают паркет, фанеру, тару и т.д.

Шалфей – род многолетних трав и полукустарников семейства губоцветных. Известно около 700 видов, распространенных по всему земному шару. Некоторые виды шалфея культивируются как эфиромасличные (шалфей мускатный и др.), лекарственные и декоративные растения (1,2,3,4,5,9,10,14,15,20,22,23,52,53).

 

 

Палеотропическое царство

Палеотропическое царство охватывает Африку (за исключением ее северной, т.е. Голарктической части и ее крайнего юга, принадлежащего к… Флора Палеотропического царства насчитывает около 40 эндемических семейств,… Непентес – род насекомоядных растений семейства непентесовых. Часть черешка их листьев превращена в кувшинообразный…

Неотропическое царство

Неотропическое царство занимает тропическую Южную и Центральную Америку, а также южную часть полуострова Флорида. Флора этого царства насчитывает около 25 эндемических семейств и обнаруживает… Орхидные (орхидеи, ятрышниковые) – семейство однодольных многолетних трав. Известно более 20 000 орхидей,…

Капское царство

Капское царствозанимает южную оконечность Африки и является самым маленьким из всех флористических царств земного шара. Однако это царство имеет… Флора Капского царства насчитывает около 7 000 видов, включает семь эндемичных… Многие растения Капского царства имеют явно гондванское происхождение и встречаются в Южной Америке, Австралии, Новой…

Австралийское царство

Австралийское царство имеет самобытную, высокоэндемичную флору, включающую около 12 эндемичных семейств. Это царство является центром развития таких… Большую роль в австралийской флоре играют семейства злаков, бобовых,… Эвкалипт – род вечнозеленых деревьев (высотой до 100 м) и кустарников семейства миртовых. Насчитывается более 525…

Голантарктическое царство

Голантарктическое царство включает в себя южную оконечность Южной Америки с Огненной Землей и Патагонией, острова Антарктики, Хуана-Фернандес, Новая… Флора Голантарктического царства насчитывает около 10 небольших семейств и… В состав Голантарктического царства входят следующие области:

ФАУНИСТИЧЕСКОЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ СУШИ

 

Система фаунистических регионов В.Г.Гептнера

Царство Нотогея

Царство Неогея

4.Царство Арктогея

 

 

Система фаунистических регионов В.Г.Гептнера

В современной биогеографии наиболее обоснованной и тщательно разработанной является система регионов, предложенная советским ученым В.Г.Гептнером… В системе В.Г.Гептнера высшими единицами являются царства (геи), основной… Нотогеявключает одну область – Австралийскую. Ее характерными особенностями являются:

Царство Нотогея

Плацентарные, кроме завезенной и одичавшей собаки динго, представлены только разнообразными грызунами в очень примитивных и специфических формах:… Граница Австралийской области с Индо-Малайской областью проходит по так… Аноа (карликовый буйвол) – парнокопытное животное семейства полорогих; длина тела около 1,7 м; рога короткие, прямые.…

Царство Неогея

Фауна весьма разнообразна. Интересно присутствие в Неогее эндемичных семейств рукокрылых, в т.ч. листоногих (вампиров), а также отсутствие летучих… Вампиры – род млекопитающих подотряда летучих мышей. Современные вампиры имеют… Из сумчатых млекопитающих имеется эндемичное семейство опоссумов, некоторые виды которого проникают в Северную…

Царство Арктогея

Царство Арктогея включает в себя следующие три фаунистические области: 1.Эфиопская область; 2.Восточная (Индо-Малайская) область;

БИОТИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ СУШИ

Попытка создания системы регионов суши для биоты в целом была предпринята П.Л.Второвым и Н.Н.Дроздовым в 1978 г. Идея биотичнского районирования в… 1. Антарктическое биотическое царство рассматривается в границах, которые… 1.Магелланова область;

БИОГЕОГРАФИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ ОКЕАНА

Поверхность Мирового океана подразделяется на отдельные регионы, каждый из которых характеризуется определенным составом растительного и животного… В биогеографическом районировании океана выделяются такие таксоны, как… Мировой океан в биогеографическом отношении подразделяется на следующие области:

ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ БИОМОВ СУШИ

Биом. Растительность. Флора. Фауна. Животный мир

Зональные, интразональные и экстразональные сообщества

Холодные (полярные) пустыни

Тундра

Лесотундра

Хвойные леса умеренного пояса (тайга)

Широколиственные леса

Лесостепь

Степь

Полупустыни

Пустыни

Зона субтропических сухих лесов и кустарников

Саванны

Листопадные тропические леса

Сезонные полулистопадные леса

Влажные (дождевые) тропические леса

Сообщества мангров

Биом. Растительность. Флора. Фауна. Животный мир

Растительность - совокупность растительных сообществ (фитоценозов), населяющих какую-либо территорию. Распределение растительности определяется в… Деревья – многолетние растения с одревесневшим главным стеблем (стволом),… Кустарники – многолетние деревянистые растения высотой 0,6 – 6 м, не имеющие во взрослом состоянии главного ствола.…

Зональные, интразональные и экстразональные сообщества

Любой биом имеет свой специфический набор сообществ. Вместе с тем во всяком биоме присутствуют 1) зональные сообщества, 2) интразональные… 1.Зональные сообщества занимают в любой природной зоне плакоры (хорошо… 2.Интразональные сообщества нигде не образуют «своей» зоны, но встречаются в незональных условиях нескольких соседних…

Хвойные леса умеренного пояса (тайга)

Таежные сообщества характерны только для умеренного пояса Северного полушария. В южном полушарии они отсутствуют. Таежные леса могут быть образованны либо темнохвойными породами – елью,… В тайге самый теплый месяц имеет температуру от +100 С до +190 С, а самый холодный – от -90 С до - 520 С. Полюс холода…

Пустыни

Эфедра – род вечнозеленых растений семейства эфедровых. Известно около 45 видов, произрастающих в умеренных и субтропических поясах Северного… Саксаул – род древесных или кустарниковых растений семейства маревых. Высота… В пустынях много эфемеров и эфемероидов. Животный мир пустынь представлен антилопами, куланами, тушканчиками,…

Саванны

Саванны— тип растительности тропического пояса, обычно древесно-кустарниковый, но иногда почти лишенный древесного яруса. Годовое количество осадков… Деревья в саваннах имеют тол­стую кору с мощным слоем пробки. На сухое время… Во влажных условиях он образован высокими злаками, сквозь которые трудно пробраться чело­веку.

Тропические редколесья

Тропические редколесья очень разнообразны по своей структу­ре и видовому разнообразию. В Африке, например, в таких изреженных лесах встречаются баобабы и ака­ции,… В Южной Америке к тропическим редколесьям относятся каатинги и древесно-кустарниковые сообщества, в которых…

Листопадные тропические леса

Листопадные тропические леса представляют собой весьма специфический биом жарких стран. В области их рас­пространения количество осадков составляет… В таких лесах, несмотря на название «листопад­ные», произрастает значительное… Более влажные варианты листопадных тропических лесов нередко называют муссонными лесами. Однако среди муссонных лесов…

Сезонные полулистопадные леса

Сезонные полулистопадные леса весьма разно­образны в тропических странах и развиваются там, где сухой период длится около 1 - 2,5 месяцев, а… Сезонные полулистопадные леса мо­гут существовать при длительности засушливого… Ярусность в сезонных полулистопадных лесах, как и в дождевых лесах, выражена плохо. Ярус кустарников отсутствует…

Влажные (дождевые) тропические леса

Влажные (дождевые) тропические леса произрастают в оптимальных услови­ях влажности и температурного режима. Эти условия обеспечивают максимальную… Климат области распространения этих лесов ха­рактеризуется ровным годовым… Годовые ко­личества осадков велики и достигают 1000 - 5000 мм. В некоторых рай­онах возможны периоды, когда осадки…

Сообщества мангров

Мангры – это интразональные сообщества, свойственные преимущественно экваториальному и тропическим поясам. Мангры развиваются в приливоотливной… Обитатели мангровых сообществ (раки-отшельники, крабы и др.) при­способились к…

ВЫСОТНАЯ ПОЯСНОСТЬ В РАСПРЕДЕЛЕНИИ НАЗЕМНЫХ ОРГАНИЗМОВ

Если на равнинах полосы растительности и животного населения, сменяющие друг друга от наиболее теплых областей земного шара к наиболее холодным, мы… Пояс растительности – это более или менее широкая и однообразная… Между широтными зонами и высотными поясами сообществ имеют­ся принципиальные различия. Эти различия сводятся к…

ЖИЗНЬ НА ОСТРОВАХ

Для преодоления морских пространств растениями и животными используется множество способов. Семена многих видов растений сохраняют всхожесть… Способы доставки растений и животных на острова весьма раз­нообразны: это… -наличие специальных приспособлений к расселению, в том числе плавучесть или летучесть спор;