Доклад к презентации. Михайлов Юрий, 1 курс магистратуры, группа экологи.

2 слайд.

Биогеография - наука о закономерностях географического распространения и размещения живых организмов и их сообществ на Земле.

Как географическая наука биогеография исследует в первую очередь размещение этих объектов в пространстве, их взаимодействие друг с другом и с условиями среды, важнейшие закономерности структуры и динамики растительного покрова и животного населения планеты в целом и ее отдельных регионов.

3 Слайд.

Начальным этапом биогеографического изучения любого региона являются флористические и фаунистические исследования. Фауна и флора - исторически сложившиеся совокупности видов растений или животных, относящихся к разным родам, отрядам и семействам, обитающих на данной территории. Флора и фауна того или иного района составляют в совокупности его биоту

4 Слайд.

Данные о видовом составе флоры и фауны позволяют анализировать состав и разнообразие более высоких таксонов (на уровне родов, семейств, отрядов, порядков), их происхождение, пространственно-временные соотношения. Например, флора острова Мадагаскар составляет около 6000 видов сосудистых растений, среди которых 9 эндемичных семейств, не менее 450 эндемичных родов, видовой эндемизм достигает 89 %; для флоры характерно разнообразие пальм, бамбуков, орхидных, отмечается несколько видов баобабов. В фауне Мадагаскара представлены полуобезьяны, насчитывающие 21 вид, из хищных присутствуют только виверры с 7 эндемичными родами, из грызунов - эндемичное подсемейство мадагаскарских хомяков; среди птиц выделяются три эндемичных семейства с 11 видами.

5 Слайд.

Анализ флор и фаун во времени и пространстве составляет предмет исторической биогеографии, показывающей, из каких таксономических групп, каким путем и в какое время образовались те или иные современные или ископаемые флоры и фауны

Одной из важнейших географических (хорологических) характеристик, используемых при анализе флор и фаун, является ареал - часть земной поверхности или акватории, в пределах которой достаточно длительное время постоянно встречаются популяции определенного вида или другого систематического таксона живых организмов

6 Слайд.

Другой путь анализа фаун и флор представляет экологическая биогеография, исследующая закономерности распространения сообществ, образуемых совместно обитающими растениями, животными, микробами. Сообщества (ценозы) отличаются друг от друга как видовым составом и численностью видов, так и особенностями их структуры. Практически в любом ценозе можно выделить растительное сообщество (фитоценоз), животное население (зооценоз), сообщество микроорганизмов.

Элементарной единицей дифференциации суши в экологической биогеографии является биогеоценоз - однородный участок земной поверхности с определенным составом живых и косных (атмосфера, почва, подстилающие породы, вода) компонентов, объединенных обменом веществ и потоком энергии в единую систему. Границы биогеоценоза устанавливают по растительности, являющейся одним из важнейших и наиболее легко выделяемых (физиономических) компонентов биогеоценоза. На зональном уровне часто употребляют термин "биом", выделяемый по физиономическим признакам зональной растительности, представляющий собой совокупность биогеоценозов какой-либо зоны: тундры, тайги, смешанных лесов и т.д.

7 Слайд.

Основные подходы к изучению живого покрова планеты:

- Флористико-фаунистический

- Экологический

- Исторический

- Региональный

8 Слайд.

Зональные биоценозы

Зональные биоценозы развиваются на плакорах - хорошо дренированных водораздельных равнинах с почвами среднего механического состава - легкосуглинистыми или супесчаными.

Экстразональные биоценозы

Биоценозы, которые в специфических условиях местообитания "выходят" за пределы своей зоны, чаще всего проникая в смежные. Так, фрагменты широколиственных лесов европейской части России в степной зоне тяготеют к склонам балок и речных долин, где условия увлажнения более благоприятны для них, чем на плакорах, и где комплекс экологических условий в известной степени воссоздает условия смежной зоны. Здесь они являются экстразональными.

Интразональные биоценозы

К интразональным биоценозам относятся такие, которые нигде не выходят на плакоры и не образуют собственной зоны. Интразональные биоценозы связаны в своем распространении с местообитаниями, где условия увлажнения по тем или иным причинам существенно отличаются от таковых на плакорах. Яркий пример таких биоценозов - пойменные (периодически заливаемые) луга, растительность и животное население которых существенно отличаются. от зональных. Интразональными являются и биоценозы литоралей: засоленные приморские луга в умеренных широтах, мангровые формации в тропическом поясе. Развитие интразональных биоценозов подчиняется важнейшим географическим закономерностям и, например, между пойменными лугами, расположенными в степной и таежной зонах, существуют известные различия. Еще заметнее различия между биоценозами болот, расположенных в разных зонах. Контрастность между зональными и интразональными биоценозами тем выше, чем ощутимее недостаток влаги в зональных местообитаниях.

Слайд 9.

Закономерности распространения сообществ.

Правило Уоллеса

Правило увеличения видового разнообразия по мере продвижения с севера на юг

Оно касается как видов, так и составляемых ими сообществ: в тропиках значительно больше абсолютное число видов, чем на Севере, и в составе южных сообществ их также намного больше. Принцип эколого-географического максимума (стабильности числа) видов: число видов в составе географических зон и их экосистем относительно постоянно и регулируется вещественно-энергетическими процессами.

Слайд 11.

Правило смены вертикальных поясов

Экосистемы могут оказываться в рамках различной вертикальной зональности — чем южнее, тем в более высоких поясах гор (правило смены вертикальных поясов), или на склонах иной экспозиции; например, на северных склонах образуются экосистемы более северных ландшафтных разностей. Правило предварения или правило постоянства местообитаний Вальтера – Алёхина. Плакорный вид или плакорный биоценоз предваряется на юге или на севере в соответствующих условиях местообитания, что связано с меньшей или большей инсоляцией склонов различной экспозиции.

Слайд 13.

Существенное влияние на региональную дифференциацию растительности и животного населения оказывают присущие им особенности циркуляции атмосферы, а также многие биогеографические факторы. Местные особенности климатов усложняют во многих регионах проявление зональной дифференциации, приводят к появлению специфических типов сообществ, замещению одних типов другими. В зоне тайги Евразии, например, с запада на восток происходит смена темнохвойных лесов (еловых, пихтовых, кедровых) светлохвойными.

Слайд 14.

Основные массивы темнохвойных лесов сосредоточены в областях умеренно холодного и достаточно влажного климата с ослабленной континентальностью, со сравнительно прохладным летом и высокой влажностью воздуха и почв в вегетационный период. В континентальных районах Южной Сибири темнохвойные леса преимущественно тяготеют к горам (Алтай, Саяны, горы Прибайкалья), где с высотой возрастает влажность воздуха и несколько умеряется континентальность.

Слайд 15.

Область широкого распространения в горах Восточной Сибири и Дальнего Востока своеобразной темнохвойной формации - зарослей кедрового стланика, по всей вероятности, обусловлена проникновением в эти районы на больших высотах воздуха тихоокеанского муссона, что определяет высокую влажность во время вегетационного периода и большое количество осадков зимой.

Слайд 16.

Закон минимума видов, или эффект А. Ремане

минимум морских и пресноводных видов животных наблюдается в солоноватых водах (соленость 5 - 8‰). В пограничных полосах между географическими зонами и вертикальными поясами часто число видов больше, чем в центральных частях этих зон и поясов за счет мозаичности экосистем, принадлежащих к соседним зонам, и так называемого эффекта экотона.

Принцип территориальной общности физико-географических единиц. Островные экосистемы, возникшие в результате дробления изначальных при их нарушении человеком, составляют целостные природные образования (надсистемы) более высокого иерархического уровня, и, соответственно, функционально целостные физико-географические территориальные единицы образуются лишь в том случае, если эти экосистемы расположены не как изолированные, удаленные друг от друга участки, а как относительно компактная, хотя и мозаичная совокупность.

Слайд 17.

Правило Дарлингтона

Уменьшение площади острова в 10 раз сокращает число живущих на нем видов (амфибий и рептилий) вдвое. Правило К. Дарлингтона верно лишь статистически и имеет множество исключений. Например, герпетофауна относительно небольшого (1550 км2) острова Кунашир не менее богата, чем рядом расположенного обширного Хоккайдо (77,7 тыс. км2). Однако идентифицировать физико-географические условия этих и других островов очень непросто. В равных условиях правило Дарлингтона, видимо, вполне справедливо.

Слайд 18.

Правило Монро

Число видов на острове математически зависит от логарифма его площади

Теория биполярности

Жизнь Арктики и Антарктики аналогична по происхождению и имеет истоки в третичном времени. Это эволюционно-биогеографическое правило подробно обосновал Л. С. Берг.

Слайд 19.

Изменение особей (популяций) в пределах видового ареала.

Правило Бергмана

У близких видов более крупные по размерам тела животные встречаются ближе к полюсам или в горах

Правило Аллена

У близких видов животных из холодных районов более короткие выступающие части тела чем у видов из тёплых районов

Правило Глогера

Окраска более насыщенная, яркая у животных в более жарком, влажном климате чем в более холодном и сухом.

Слайд 23.

Правило Авергила

На севере крылья у птиц уже и острее

Правило Рента

На севере у млекопитающих шерсть длиннее и подшёрсток гуще

Правило Фонвида

На севере возрастает величина кладки у птиц

Принцип основателя

единичные особи-основатели новой (изолированной) колонии или популяции несут в себе лишь часть общей генетической информации, присущей виду

Правило островного измельчения

популяции видов животных, обитающие на островах, как правило, образуются более мелкими особями, чем материковые, живущие в аналогичных условиях. Правило островного измельчания имеет много исключений, особенно на крупных островах (например, кабарга Сахалина крупнее чем материковая), но, видимо, статистически верно.

Слайд 24.

Закономерности распространения видов в пределах ареала

Принцип экологической индивидуальности видов Л. Г. Раменского — Г. А. Глизона

Каждый вид пространственно распределен в соответствии со своими генетическими, физиологическими и другими биологическими особенностями и глубоко специфично относится к факторам среды, в том числе к другим видам

Правило колебания границ ареала

Многие виды не имеют четко отграниченной постоянной области распространения и временами либо исчезают на границе ареала, либо достигают исчезающе малой численности

Слайд 26.

Правило стимулирующего действия температур В. Шелфорда — Т. Парка

В умеренных широтах определяющее и стимулирующее воздействие оказывают изменения температуры среды обитания

Это правило в 1972 г. А. Н. Голиков и О. А. Скарлато дополнили правилом лимитирующего значения крайних летних и зимних температур, или «биогеографическим методом» указанных авторов: в умеренных широтах Северного полушария распространение видов ограничено необходимыми для размножения температурами

Слайд 27.

Правило ограничивающих факторов

Факторы среды, наиболее удаляющиеся от оптимума экологических потребностей вида, лимитируют возможности его существования в данных условиях

Правило минимума Либиха

Если на организм действует несколько факторов то определяющим будет тот фактор, который находится в минимуме

Принцип конкурентного исключения Гаузе

Два вида с близкими экологическими требованиями длительное время не могут занимать одну экологическую нишу и, как правило, входить в одну экосистему. Следовательно, одновременно происходит и географическое замещение видов, что констатирует принцип видо-родового представительства Й. Иллиеса: поскольку два близкородственных вида не могут занимать одинаковые экологические ниши в одном биотопе, и, соответственно, в биоценозе, богатые видами роды обычно представлены в экосистеме единственным своим представителем. 

Слайд 28.

Правило викариата Д. Джордана

Ареалы близкородственных форм организмов (правило установлено для животных) обычно занимают смежные территории и существенно не перекрываются; родственные формы, как правило, викарируют, т. е. географически замещают друг друга

Правило географического оптимума

условия обитания вида наиболее оптимальны для него в центре ареала. Очевидно, предполагается, что абиотическая и биотическая среда тут наиболее благоприятна, а экологическая ниша выработана с наибольшим совершенством. Однако часто имеется в виду не пространственно-геометрический центр ареала, а его экологический «центр». Например, для морских котиков, многих других морских млекопитающих, колониальных птиц и любых наземных видов с дизъюнктивным или другим типом прерывистого ареала едва ли геометрический центр их ареала будет оптимален для жизни.