Картографирование ареалов

Ареалогия

Биосфера

Биосфеа- Совокупность всех экосистем, область существования ныне живущих организмов.

Птяженность биосферы (схема для студентов) – 20-25 км. Возникла 3 – 3,5 млрд л.н.

Первым термин биосфера использовал Эдуард Зюсс.

Но термин забыли на 50 лет, а фундаментальную концепцию биосферы разработал В.И.Вернадский.

Основные законы биосферы:

Круговорот веществ и поток энергии.

Круговорот веществ – биогеохимические циклы биогенных элементов: углерод, водород, кислород, азот, кальций, сера.

Круговорот углерода включает в себя эмиссию углекислого газа. Вся земная жизнь основана на углероде и его круговороте в живой природе. Основной запас углерода в составе углекислого газа, в воздухе, доля которого хотя и ничтожн, но неуклонно возастает. Многие ученые полагают, что увеличение кглекислого наза из-за пром.выбросов основная антропогенная причина глобального потепления климата. Эта пробема стала одной из центральных в деятельности ООН и других международных организаций.

(тут должна быть карта загрязнения со2)

Угроза устойчивости и стало быть сохранению биосферы возникла в результате стихийного, но масштабного влияния на природу Земли растущего человечества.

Альтернативу этому выдвинули Вернадский и Тейяр-де-Шарден. Это разумные, взвешенные пусти и методы неистощимого природопользования, формирование нового типа взаимодействие с природой с биосферой сферы разума – биосферы.

 

Основные биогеографические понятия

· Флора и фауна

· Зональные флористические и фаунистические элементы

· Растительность и животное население

· Фаунистический комплекс (тип фауны)

 

Земноводные или амфибии 6700 видов на Земле, в России 28

Пресмыкающиеся или рептилии 9400 видов, в России – 72

Птицы – самый многочисленный по числу видов класс наземных позвоночных, 28 современных отрядов.

 

 

Морская корова стеллерова корова – беззубое, темно-бурое живтоное 6-8 м длиной с раздвоенным хвостом, обитело в мелких бухтах Командорских островов. Питалось водорослями. После открытия экспедицией Беринга в 1741 году была полностью истреблена всего за 27 лет.

Описания вдов только в записках Георга Стеллера.

 

 

Монотипический род представлен одним видом.

 

Ареал – область распространения какого-либо систематического таксона (чаще вида)

 

 

Кружево ареала – фактическое распространение вида по территории ареала.

 

Разный уровень численности популяции в пределах ареала - структура ареала.

Оптимум ареала – территория самая благоприятная для вида, удовлетворяющая его потребностям, максимальная численность.

Восстановленный ареал отражает распространение вида на определенный промежуток времени, когда антропогенное воздействие было минимальным.

 

Бриофаг-мохоед

Миофаг-мышеед

Каждый биологический объект, для того, чтобы его ареал был отображен на карте, должен достичь стадии картографической зрелости.

1 условие: в таксономическом плане вид должен быть очень хорошо изучен

Должна быть группа исследователей, занимающихся этим видом.

 

Анклав ареала – популяция вида, оторванная от основной части ареала.

Причины появления – исторические

Первичный ареал – небольшая территория сплошного распространения

Вагильность – способность вида к расселению, зависит от способа размножения

Викариаты – виды имеющие ареалы сменяющие друг друга в пространстве

Разрыв ареала – дизъюнкция

 

Ондатра – удачная акклиматизация.

 

Биотоп, или местообитания, или стация – это одно и то же – природно-территориальный комплекс достаточно низкого ранга (урочище например), в пределах которого обитает популяция данного вида.

Когда отслеживается кружево ареала, отслеживается биотопическая структура вида.

Структура ареала – закономерное изменение численности вида в пределах ареала.

Раньше под ареалом птиц понимали места гнездования птиц, а на самом деле для птиц ареал – это места гнездования и территории зимовки.

Структура ареала может быть по населению вида (суммарное количество особей вида), таксономической (если изучается род, биотопической.

Для вида чаще изучается структура.

Типология – формирование ареала, причины обуславливающие это формирование

 

Разная величина ареалов современного и прошлого.

Виды космополиты

и виды эндемики -

20 эндемичных видов в России

 

Синператы – границы сгущения ареалов

Часто на границах природных зон.

Причиной зонального распространения является смена климатических условий.

Выделяются зональные типы фаун и флор зональные элементы.

Фаунистические комплексы

 

Неморальный – ареал лежит в пределах широколиственных лесов.

Степной тип фауны.

Виды, составляющие один тип фауны, развивались в определенных условиях и это отразилось на их адаптации.

Биоценотические границы

Ареалы можно классифицировать по реликтовости. Т.е. важна длительность их существования на нашей планете. Остаточные ареалы сохранившиеся до нашего времени в нескольких местах их былого распространения.

Например Гинкго (в среднем мезозое – доминирующий вид) сейчас одна популяция в Китае

Центы видового разнообразия, очаги видового разнообразия.

Междуматериковые дизъюнкции.

Амфиевроазиатский ареал дальневосточный неморальный голубой сороки (приурочен к побережью).

 

 

Мяло.

География флоры и фауны.

Флористико-фаунистическая география – один из классических разделов биогеографии, поскольку познание географического распространения жизни на Земле начинается с познания того, где распространены организмы и их совокупности.

Представления о разнообразии жизни на земле. До открытия Австралии никто не знал об эвкалиптах, например. Т.е. разнообразие распределено неравномерно

Итог о наблюдаются:

Количественные различия между регионами суши и между акваториями

Качественные различия.

 

Важнейшие закономерности дифференциации жизни на планетарном уровне могут быть представлены в виде зональной и зонально-поясной дифференциации.

 

Максимум разнообразия как растений так и животных прослеживается в тропиках.

Градиенты:

Широтный градиент связан с продолжительностью и постоянством светового дня.

В Индонезии 45 тысяч видов .

 

Качественный аспект

 

Юго-восточная Азия – 7 тыс. своих видов

В Южной Америке – 4,5 своих видов

В Африке – 2 тыс. своих видов

 

Качественные различия - различия в составе заставили обратиться к сравнительному анализу ареалов, выделению типов распространения и составлению списков регионов по систематическому составу, что в итоге привело к образованию биогеографического районирование.

При биогеографическом районировании полностью раскрывается содержания флоры, фауны.

Биофаунистический регион – биота,, вписанная в определенные условия среды.

 

 

Выделяются сгущения границ ареалов.

Линия Веллера.

Каждый регион характеризуется неповторимым, самобытным составом биоты.

Свои семейства, свои отряды, роды и виды дивых организмов, причем в каждом регионе виды характеризуются разными типами ареалов.

Основные характеристики

Типы ареалов,
выделение таксонов , предположительные центры происхождения которых расположены на данной территории (автохтонные)

Миграционные изменения

Наличие реликтовых видов

 

Флористическое районирование.

Общая схема.

 

Флористические цартсва выделяются неповторимым, своеобразным обликом.

Совершенно обязательно есть определенное число эндемичных семейств

.

Эпифиты – растения использующие в качестве субстрата ствол другого растения.

Регионы различны

Царства делятся на области.

Каждая область характеризуется определенным обликом растительности.

Всего 6 флористических царств.

Голарктика

Неотропическое и Палеотропическое

Капское царство

Гоантарктическое

Автралийское

 

Фильтры и мосты.

Островные флоры.

 

Голарктика

3 Подцарства.

Бореальное

Хвойные, 4 многочисленных вида.

Ель, сосна,лиственница, пихта.

В американской части голарктики добавляются тцуга и туя.

Древнее седиземноморское подцарство

Мадрианское подцарство.

 

Бореальное подцарство.

1. Циркумбореальная область (Европейско-Сибирско-Канадская)

Лесные флоры, луговые флоры. Для него характерны те 4 вида хвойных. Основные эндемики сосредоточены в горных районах: Пиренеи, Кавказ, север Кордильер. В основном это арена развития четвертичного оледенения и было немного времени для образования большого количества эндемиков.

2. Чуть севернее Амура. Восточно-Азиатская (Японо-Китайская)

Разнообразие широколиственных пород деревьев.

Поскольку это арена развития одной из крупнейших цивилизаций лесов там немного.

На этой территории 14 эндемичных семейств. С этой областью связан ареал гинкго. С этой же территорией связана находка метасеквойи (до этого находили только в меловых отложениях) во время второй мировой войны.

Огромное разнообразие магнолиевых, бамбуков, чайных, более 50 видов дубов многие из них вечнозеленые). Эта область один из центров расселения и возникновения покрытосеменных, центр возникновения древнейших форм.

 

3. На Атлантическом побережье выделяется североамериканская атлантическая область. Когда пилигримы попали туда они наблюдали огромное количество крупных ягодных плодов, виноградные лианы, орехоплодных – очень богатая лесная флора, много реликтов третичного возраста. Огромное количество видов из этой области относится к родам японо-китайской.

4. Область скалистых гор. Притихоокеанская полоса. Нигде нет такого разнообразия хвойных как там. + Секвойя вечнозеленая, дугласия (она доходит даже до бореальной области). Полидоминантный верхний ярус. Раньше деревья истреблялись , без какой-либо экономии, основной генофонд хвойных северного полушария истреблялся. Но сейчас там огромные территории занимают национальные парки.

 

 

Древнесредиземноморское подцарство.

Считается, что сохранились леса третичного времени.

1. Средиземноморская область. Лесные флоры, разнообразие вечнозеленых естколистных дубов, разнообразие кустарников и кустарничков, в том чисе и с эфирными маслами. Со средиземноморской областью связан род Собственно Кедра (то, что мы называем кедром – это сосна). Кедр распространен в горах Ливана. Везде представлен своими видами. Возраст одного из деревьев рощи в горах Ливана 2000 лет

2. Сахароаравийская область. Молочаи

3. Центрально азиатское .Разнообразие лебедовых, кустарников из семейства гречишных.

 

Мадрианское подцартсво (иногда относят к неотропическому)

Из наиболее ярких растений можно выделить род кактусов – карнегия. С этой областью связана Секвойя гигансткая – секвойя дендро, есть две 2000летние заповедные рощи, в популяци не происходит возобновления.

 

Палеотропическое царство.

Подцарства:

Африканское

Мадагаскарское

Индомалезийское

Полинезийское

Новокаледонское

 

Мадагаскарское подцарство (одна мадагаскарская область)

Остров материкового происхождения. Он давно развивается в условиях островной изоляции. Активнейшее видообразование. О связях с Африкой говорит более 20 видов баобаба. Очень высок видовой эндемизм.В эту область входят ещё и сейшельские острова. Тут нельзя не отметить широко известную сейшельскую пальму.

 

Полинезийское подцарство

 

Гавайская область. Высокий родовой и видовой эндемизм. Часто ареал эндемика ограничивается одним ущельем. На Гавайях нет лавровых, магнолиевых, хвойных.

 

 

Полинезийская область.

Не высокий уовень эндемизма. Характерные островные флоры.

 

 

Неотропическое царство. Мексиканское нагорье, Южная Америка.

 

Есть 250 общих родов сосудистых растений.

Флора развивалась в условиях длительной изоляции.

Царство наиболее богатое по видовому разнообразию. 40 тыс. видов высших растений. Систематический состав тропических флор не изучен до конца из-за труднодоступности Развивалась в условиях высочайшей изоляции. Множество видов из нескольких семейств опыляются не насекомыми, а птицами колибри.

Орхидеи. Кактусовые.

Область Гвианского нагорья. Высок родовой эндемизм. Мало затронута антропогенным воздействием. 40 тысяч видов.

Область Амазонская. Лишь одно эндемичное семейство, 500 эндемичных родов. Гумбольдт назвал Амазонскую область сельвой.

Область Бразильского нагорья. Ксерофильная растительность. Кактусы. Деревья из рода Ваточников.

Андийская область. Пасленовые.

 

 

Голантакртическое царство.

Система архипелагов , Новая Зеландия.

Царство – один из древних центров развития умеренной флоры южного полушария.

 

 

Голарктика и Голантарктическое царство имеют мало общего, они никогда не контактировали.

Южный бук, дерево каури.

 

Капское царство.

210 эндемичных родов. Всего более 7 тысяч видов.

Семейства суккулентов не встречающихся больше нигде.

Род алое представлен более чем 80 видами. Источник декоративных растений.

 

Австралийское царство.

Более 570 видов.

Эвкалипты, акации.

В Австралии не было никогда крупных стад фитофагов.

Характерно семейство протеевых. Протеи опыляются попугаями лори.

Росянка.

 

 

В каждом из флористических царств сосредоточены центры происхождения и разнообразия культурных растений. Впервые эта работа на современном уровне была выполнена в 30х годах ХХ века Н.И.Вавиловым. Вавилов показал, что в каждом из регионов есть центры развития культурных растений.

 

Островная биогеография. Рассматривается как методология.

Постепенно приходит понимание что своеобразие флоры и фауны остров – это не только результат, но и отражение каких-то биогеографических процессов, происходящих в пространстве. Оформилось представление о том, что в качестве острова в биогеографии можно рассматривать не только острова, но и просто изолированные биоты (Байкал, например). Специфика островной биоты может быть описана несколькими положениями:

1) Островная биота характеризуется высоким эндемизмом

2) Часто прослеживается адаптивная радиация, огромное число видов одного рода

3) Дисгармоничная таксономическая биотическая и экологическая структура флоры и фауны (дефектность) – нет представителей каких-либо групп (например, нет хищников)

 

Для островов характерны гигантские формы (дронт, эпиорнисы, гигантские черепахи Галапагосских и Сейшельских островов) и карликовые (карликовые расы лошадей, карликовый мамонт). Относительно маленькие размеры ареалов. У вида нет резерв.

 

Процессы происходящие с островными популяциями:

Иммиграция

Вымирание

Формирование числа оседлых аборигенных видов

 

Скорость заселения островов находится в зависимости от степени удаления острова от источника поступления.

Размер острова имеет значение.

Разнообразие на острове.

 

Чем больше разнообразие ландшафтов тем меньше вымирание.

Чем больше площадь острова и чем более разнообразны условия, тем большее число видов он может вместить и тем более продвинута и сформирована экологическая структура.

 

 

Р.Макартур, Э.Уилсон - создали биогеографическую модель

Скорость вымирания = скорость иммиграции

Сколько зачатков видов поступило, столько же выпало. Возникает динамическое равновесие.

Установлено, что по мере увеличения числа поступающих видов возрастает скорость вымирания, снижается скорость заселения.