Дискуссии

1. Великие географические открытия и расширение представлений о разнообразии растений и животных.

2. А. Гумбольдт – основоположник современной биогеографии. Основ­ные работы А. Гумбольдта.

3. Развитие биогеграфии в XIX в. в работах А. Гумбольдта и его после­дователей (А. Вагнер, А. Уоллис, Е. Циммерман, А. Гризебах, П. Склэтер и др.).

4. Вклад русских ученых и исследователей в развитие биогеографии (работы А.М. Мензбира, Н.А. Северцева, А.Н. Краснова и др.).

5. Вклад русских и советских морских экспедиций в развитие биогео­графии морей.

6. Вклад советских ученых и исследователей в развитие биогеографии.

7. Развитие представлений о биосфере. Значение работ В.И. Вернадско­го «Биосфера» и «Несколько слов о ноосфере для современной науки».

8. Развитие учения о биосфере в трудах современных последователей.

9. Причины неравномерности распределения живого вещества на суше и в Мировом океане.

10. Возникновение жизни на Земле и эволюция биосферы. Основные концепции формирования планеты Земля и происхождения жизни на Земле. Основные точки зрения на эволюцию биосферы.

11. Уязвимость островных сообществ, необратимость их изменений под воздействием человека.

12. Приспособленность растений и животных к условиям островной жизни. Изменения в образе жизни. Соотношение эндемизма и космопо­литизма.

13. Применение подходов и принципов островной биогеографии к лю­бым проявлениям изолированного существования сообществ, в т. ч. ООПТ.

14. Роль человека в изменении биологического разнообразия.

15. Географические закономерности проявления различных форм при­родной и антропогенной динамики биоты и экосистем.

16. Антропогенный эндемизм растений и животных. Современные проблемы биологического разнообразия.

17. Роль ООПТ в поддержании экологического равновесия.

18. Принципы организации всемирной сети биосферных заповедников.

Учебно-методические материалы

1. Конспекты лекций по дисциплине «биогеография»

ДИДАКТИЧЕСКАЯ ЕДИНИЦА 1 - «ЭВОЛЮЦИОННЫЕ АСПЕКТЫ БИОГЕОГРАФИИ. БИОГЕОГРАФИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ»

Лекция 1. Биогеография как наука. Цели, задачи, структура.

Понятие предмета биогеографии. Биогеография - наука о закономерно­стях распространения живых организмов, их сообществ по земному шару. Промежуточное положение биогеографии в системе биологических и геогра­фических наук. Современное синтетическое состояние биогеографии и его значение для географии.

Цели, задачи биогеографии. Связь биогеографии с другими науками.

Современные методы биогеографических исследований.

Способы изучения органического мира:

а) флористический и фаунистический анализ биоты;

б) таксономический анализ;

в) ареалогический анализ;

г) географо-генетический анализ;

д) возрастной анализ.

Лекция 2. Основные понятия биогеографии.

Основные понятия биогеографии. Ареал, его понятие, типы ареалов. Яв­ление эндемизма, космополитизма. Центры видообразования, центры рассе­ления.

Понятие флоры и фауны, биоты. Типы флор и фаун: реликтовые и ортоселек­ционные, материковые и островные.

Экологические факторы среды, их значение в жизни растений и животных, приспособленность организмов. Жизненные формы растений, экологические группы.

Понятие растительности. Фитоценоз. Классификация растительных сообществ. Доминанты и эдификаторы растительных сообществ. Растительная ассоциация; группа ассоциаций; растительная формация; группа формаций; тип растительности.

Строение фитоценоза, ярусность, динамизм. Понятие сукцессии, виды сукцессий.

Понятие животного населения. Зооценоз. Структура зооценоза. Трофические связи животного населения,

Биоценоз - функциональное единство растительности и животного населения. Фитоценоз и зооценоз - компоненты биоценоза, первичность фитоценоза. Учение В.И. Вернадского о биосфере. Учение В.Н. Сукачева о биогеоценозе. Соотношение понятий биосфера и географическая оболочка, биом и природная зона, биогеоценоз и геосистема и ландшафт. Зональность, экстразональность и интразональность биогеоценозов. Зональная структура биосферы.

Лекция 3. Основные этапы развития биогеографии.

Важнейшие этапы развития биогеографии: древний этап - Аристотель, Теофраст, зарождение зоогеографии и географии растений.

Великие географические открытия и расширение представлений о разнообразии растений и животных.

А. Гумбольдт (1769-1859) – основоположник современной биогеографии. Основные работы А. Гумбольдта. В начале XIX в. по материалам своих путешествий в Южную и Центральную Америку разработал учение о высот­ной поясности, о фито-климатической поясности, об изменении и раститель­ности в зависимости от климата. Впервые объединил изучение живой и не­живой природы, провел первые экспедиционные исследования растительного и животного мира. Переход географии от кабинетной науки к полевым иссле­дованиям.

Развитие биогеграфии в XIX в. в работах А. Гумбольдта и его последо­вателей (А. Вагнер, А. Уоллис, Е. Циммерман, А. Гризебах, П. Склэтер и др.).

Вклад русских ученых и исследователей в развитие биогеографии (ра­боты А.М. Мензбира, Н.А. Северцева, А.Н. Краснова и др.). Особое место принадлежит В.В. Докучаеву, создателю комплексной физической геогра­фии, учения о природной зональности и географического комплекса.

Вклад русских и советских морских экспедиций в развитие биогеогра­фии морей.

Вклад советских ученых и исследователей в развитие биогеографии.

География растений и животных о сообществах организмов суши и моря - В.И. Сукачев, Ф.Г. Клементс и П.П. Сушкин, В.Г. Гептнер, А. Ортман и Л.А. Зенкевич; синтетическая биогеография - Ж. Леме и А.Г. Воронов, Н.Н. Дроздов,н. Второв .Е.Г. Мяло.

Развитие современной биогеографии.

Развитие представлений о биосфере. Значение работ В.И. Вернадского «Биосфера» и «Несколько слов о ноосфере для современной науки». Основ­ные положения учения В.И. Вернадского о биосфере. Строение, структура, границы и основные функции биосферы. Развитие учения о биосфере в тру­дах современных последователей.

Лекция 4. Эволюционные аспекты биогеографии: механизмы фор­мирования биологического разнообразия.

Механизмы формирования биоразнообразия.

В наиболее обобщённом виде модель формирования биологического разнообразия может быть представлена как реализация разных стратегий ис­пользования растениями, животными или грибами ресурсов среды. Большое разнообразие может наблюдаться за счёт:

а) большого диапазона и разнообразия ресурсов;

б) более узкой специализации отдельных представителей биоты (диф­ференциация использования ресурсов отдельными видами);

в) значительного перекрытия экологических ниш близких видов;

г) более полного использования ресурсов.

Известный эколог Э. Пианка (1981) обобщил многочисленные теории и гипотезы для объяснения причин географического изменения биоразнообра­зия. (Пианка Э. Эволюционная экология. - М.,1981).

1. «Теория эволюционного времени» объясняет возрастание биоразнообразия геосистем увеличением их возраста. Например, тропические лесные сообщества до­стигли большой «зрелости» и характеризуются высоким разнообразием. Они длительное время не подвергались каким-либо географическим изменениям, и их биота имела возможность эволюционировать и занять разные ниши.

2. «Теория экологического времени» даёт представление о механизмах фор­мирования биоразнообразия в короткие отрезки времени — расселение, ми­грации, освоение новых субстратов.

3. «Гипотеза устойчивости климата». Среда с устойчивым климатом благоприятна для узкой специализации и формирования «узких» ниш. А если виды растений и животных используют небольшую часть ресурсов, то число видов в сообществе должно возрастать. (Этим так же, как и возрастом, объяс­няется богатство флоры и фауны тропиков).

4. «Гипотеза конкуренции» даёт объяснение формированию геосистем с высоким разнообразием за счёт напряжённой внутривидовой и межвидовой­ конкуренции. С позиций этой гипотезы понятно обеднение состава сооб­ществ в которых велик пресс абиотической среды.

Эти и другие теории и гипотезы формирования биоразнообразия (связь устойчивости сообществ с разнообразием, о роли хищничества, об определяю­щем значении стабильности первичной продукции и др.) имеют под собой чёткую эволюционную основу, т.к. описывают механизмы становления гео­систем их биоты в процессе взаимоадаптаций и развития экологических ниш. С формированием новых экологических ниш и их параметров обычно происходит перестройка, усложнение экосистем и повышение разнообразия биоты. Эволюционная сущность этих процессов может быть проиллюстриро­вана на примере явлений дивергенции и конвергенции.

У организмов, независимо эволюционирующих в одинаковых условиях среды, иногда возникают идентичные адаптации. Например, на различных материках: в саваннах, пампе и др. злаковниках обитают нелетающие птицы - африканский страус, нанду — в Южной Америке, эму - в Австралии; австра­лийский сумчатый «сурок»-вомбат и северо-американский лесной сурок (грызун) и др. Сближение фенотипических реакций у растений и животных разного происхождения, разных отрядов, подклассов и даже классов называ­ют эволюционной конвергенцией, а организмы прошедшие конвергентную эволюцию и занимающие сходные экологические ниши, получили название экологических эквивалентов.

Межвидовые и внутривидовые взаимодействия организмов и их связи со средой — основа эволюционных преобразований организмов (появле­ние новых адаптаций, возникновение новых подвидов и видов и др.). Од­новременно происходит эволюция нишевых различий, что позволяет ещё более эффективно использовать ресурсы геосистем (солнечный свет, влагу, растительную массу, животных-фитофагов для хищников и т.д.).

Эволюция организмов имеет последствия не только в отношении пол­ноты и эффективности использования ресурсов видами, но и для структуры геосистем, парметров их функционирования, и для выполнения роли видов в процессах становления (или восстановления) геосистем (экосистем), т.е. в сукцессиях. Эта роль эволюционно закрепляется за видом его сукцессионным статусом.

Классическая биогеография разработала правила, основанные на явле­нии повторяемости закономерностей адаптации организмов. Приспособи­тельное значение большинства из них до конца не изучено и не всегда опре­делённо, однако многие географически изменчивые фенотипические призна­ки оказываются пластичными в процессе развития и могут непосредственно реагировать на температуру и др. факторы среды.

1. Правило Аллена — выступающие части тела теплокровных животных (уши, носы, хвосты) в холодном климате короче, чем в тёплом, т.к. они отдают меньше тепла в окружающую среду, в некоторой степени это правило приме­нимо и для высших растений. Например, обитатели арктических пустынь и тундр песцы имеют короткие уши слабо выступающие из зимней шерсти; а обитатели тропических пустынь — калифорнийская большеухая лисица (Се­верная Америка), сахарский фенек (Африка) и др. - имеют крупные уши. Уши имеют густую сеть кровеносных сосудов и служат своеобразным «охла­дителем».

2. Правило Бергмана — у теплокровных животных, подверженных фенотипи­ческой изменчивости, имеющих большой ареал обитания (например, волк обыкновенный), размеры тела в среднем больше у особей популяций, живу­щих в более холодных частях ареала вида. Например, волки, обитающие в тундрах, лесотундрах и в северной тайге Сибири, Канады примерно в 1,5 раза крупнее степных волков.

3. Правило Глоджера — географические расы животных в тёплых и влажных регионах пигментированы сильнее (темнее), чем в холодных и сухих. Напри­мер, волк обыкновенный. Представители вида обитающие в тундре и тайге крупные, со светлой окраской; а — в саваннах южной Азии — мелкие, тём­ные с крупными ушами, с более длинными мордами и хвостами.

4. Правило Джордана («правило викариата») - ареалы близкородственных форм животных (видов или подвидов) обычно занимают смежные террито­рии и почти не перекрываются, а родственные формы как правило, викариру­ют, т.е. географически замещают друг друга. Например, песец — в тундре, лисица обыкновенная — в лесной зоне.

5. Система правил «островной биогеографии» (будут рассмотрены позднее): а) правило островного измельчения — особи видов животных, обитающие на островах, как правило, мельче таких же материковых особей, живущих в ана­логичных условиях (исключение, медведи о. Кадьяк); б) правило связи числа видов с площадью острова (чем крупнее остров, тем большее число видов (как правило) растений и животных его заселяют; и др.

6. Правило «замещения экологических условий» (В.В. Алёхина) — любые усло­вия среды в некоторой степени могут замещаться другими. Например, средо­образующая деятельность биоты может «замещать» деятельность климата и т.д. В лесостепи и степи — выщелоченные (под дубравами) и оподзоленные чернозёмы под сосновыми борами.

Причины неравномерности распределения живого вещества на суше и в Мировом океане.

Приспособленность животных к условиям среды. Комменсализм, симбиоз и паразитизм.

Основные реакции живых организмов на неблагоприятные условия среды. Стадии покоя, спячки и анабиоза. Переселения и акклиматизация. «Волны» жизни в популяциях.

Лекция 5. Эволюционные аспекты биогеографии.

Возникновение жизни на Земле и эволюция биосферы. Основные кон­цепции формирования планеты Земля и происхождения жизни на Земле. Основные точки зрения на эволюцию биосферы.

Космическая роль биосферы в эволюции земной коры, атмосферы и гидросферы.

Развитие биосферы в докембрии и палеозое.

Развитие биосферы в мезозое.

Развитие биосферы в кайнозое.

Биосфера – среда обитания человека. Появление и эволюция человека. Основные концепции эволюции и происхождения человека. Концепция ноо­сферы в трудах Т. де Шардена, Э. Ле Руа, В.И. Вернадского и современных исследователей. Ноосфера – сфера разума, пути перехода к ноосфере.

Лекция 6. Принципы и методы биогеографического районирова­ния.

Биогеографического районирование. Флористическое районирование. История формирования и развития флоры Земли. Современные флористиче­ские царства: голарктическое, палеотропическое, неотропическое, капское, австралийское, голантарктическое. Принципы их выделения и подразделения на области, провинции. Границы царств, их неоднородность. Состав эндеми­ческих семейств, родов, видов, центры их происхождения, многообразия. Флористические царства и центры происхождение культурных растений.

Фаунистическое районирование. История развития основных фаун Зем­ли. Современные фаунистические царства по Воронову, Склэтеру: Голаркти­ческое (Палеоарктическое и Неоарктическое), Афротропическое (или Эфиоп­ское), Ориентальное, Мадагаскарское, Неотропическое, Австралийское, Ан­тарктическое. Принципы их выделения, подразделения на области. Границы, состав эндемичных отрядов, семейств, родов. Особенности региональных фаун, связанных между ними.

Синтетическое биофилотическое районирование. Характеристика девя­ти биофилотических царств по флоре и фауне. Общие и эндемичные флоры и фауны.

ДИДАКТИЧЕСКАЯ ЕДИНИЦА 2 - «ОСНОВНЫЕ ТИПЫ БИО­МОВ СУШИ».

Лекция 7. Закономерности распределения сообществ. Природная зональность. Классификация сообществ.

Природная зональность и основные биомы суши.

Принципы классификации сообществ. Географо-генетическая класси­фикация В.Б.Сочавы.

Закономерности распространения живых организмов.

Живые организмы в сообществах, в зависимости от источников энер­гии и вещества подразделяются на следующие группы: 1) автотрофы (зелё­ные и пр. растения); 2) хемотрофы (бактерии-используют химическую энер­гию химических связей горных пород); 3) гетеротрофы; 4) фотогетеротрофы.

Трофические уровни экосистем. Продуценты, консументы, редуценты. Биофаги, сапрофаги, протофаги и др.

Экологические факторы: абиотические (климатические, геологические, геоморфологические, почвенные и пр.) и биотические.

Ярусность сообществ.

Лекция 8. Характеристика основных биомов суши.

Влажные вечнозелёные экваториальные и дождевые тропические леса.

Географическое распространение вечнозелёных и дождевых лесов эк­ваториального и тропического поясов. Экологические условия существова­ния. Приспособление животных и растений к условиям обитания, их жизнен­ные формы и экологические группы. Преобладание лесообразователей. Фло­ристическое и фаунистическое богатство. Растительность влажных лесов. Специфика ярусности. Трофические и другие связи между животным населением и растительностью. Региональные различия вечнозелёных и дождевых лесов в Африке (гилеи), Южной Америке (сельва), Азии (джунгли) и Австралии.

Животное население (региональные различия в Африке, Южной Америке, Азии и Австралии).

Общая биомасса экваториальных и дождевых лесов их роль на Земле. Состояние экваториальных и дождевых лесов в связи с воздействием челове­ка. Сукцессии региональные. Особо охраняемые природные территории (ООПТ) биома.

Лекция 9. Сезонные субэкваториальные и тропические леса, редколесья и колючие кустарники. Саванны.

Географическое распространение полувечнозеленых лесов. Экологиче­ские условия существования. Сухой сезон, листопадность, пирогенность. Приспособление животных и растений к условиям обитания, их жизненные формы и экологические группы. Обилие копытных, многообразие хищников. Флористические и фаунистические особенности. Строение зональных и ин­тразональных растительных и животных сообществ, ярусность, распределе­ние по ярусам, по местообитаниям. Трофические и другие связи между животным населением и растительностью.

Региональные различия по материкам (Африка, Южная Америка, Ав­стралия, Северная Америка и Евразия). Характеристики растительного и жи­вотного населения.

Сезонный вечнозеленый влажный тропический лес.

Полулистопадный (полувечнозеленый) лес.

Сухие листопадные (дождезеленые) леса: монтэ, кампос-серрадос, каа­тинга Южной Америки и др.

Состояние биома в связи с воздействием человека и его особо охраняемые природные территории (ООПТ).

Саванны.

Региональные различия по материкам. Растительность, характерная для саванн. Типы саванн: затопляемые саванны, влажные саванны, сухие саван­ны, колючие саванны.Трофические и другие связи между животным населением и растительностью.

Саванны Африки, Азии, Австралии, Южной Америки (льянос, кампос).

Животное население саванн (различия по материкам). ООПТ саванн.

Лекция 10. Пустыни и полупустыни.

Географическое распространение пустынь. Экологические условия уме­ренных, субтропических и тропических пустынь. Приспособление растений и животных к условиям обитания, их жизненные формы и экологические груп­пы. Господство ксерофитов. Пустыни песчаные, каменистые, глинистые. Флористические и фаунистические особенности умеренных, субтропических и тропических пустынь. Сахара - самая большая пустыня мира. Сонора - са­мая красивая пустыня. Намиб - пустыня туманов. Туранские пустыни. Сакса­ульники. Трофические и другие связи между животным населением и растительностью. Региональные различия пустынь умеренных широт, субтропических и тропических поясов, Евразии, северной и южной Африки, Австралии, Северной и Южной Америки.

Животное население пустынь и его региональные различия.

Особо охраняемые природные территории (ООПТ). Большой Гобийский заповедник.

Лекция 11. Субтропические леса и кустарники. Степи, прерии, пампа и их аналоги в южном полушарии

Географическое распространение субтропических лесов и кустарников. Влажные и сухие субтропики, их распространение.

Характеристика растительности и животного населения.

Сухие жестколистные субтропические леса и кустарники, их экологи­ческие условия, приспособление растений и животных к условиям обитания, их жизненные формы и экологические группы. Флористические и фаунисти­ческие особенности. Сосняки и дубравы. Маквис, гаррига, фриана, томиляры Средиземноморья. Связи между растительным и животным населением. Региональные различия по материкам.

Влажные лавролистные субтропические леса и кустарники, их экологи­ческие условия, приспособление растений и животных к условиям обитания, их жизненные форм и экологические группы. Флористическое и фаунистиче­ское богатство лавролистных лесов и кустарников. Проникновение тропиче­ских элементов. Строение зональных и интразональных растительных и жи­вотных сообществ, сложная ярусность. Распределение по ярусам и ме­стообитаниям растений и животных. Трофические и другие связи между животным населением и растительностью. Региональные различия по регионам Евразии, Северной Америки, Южной Америки, Австралии, Африки.

Состояние биома в связи с воздействием человека и его ООПТ.

Степи, прерии, пампа и их аналоги в южном полушарии

Географическое распространение степей, прерий, пампы их сходство и различие в экологических условиях. Приспособление растений и животных к условиям обитания, их жизненные формы и экологические группы. Флори­стические и фаунистические особенности степей, прерий, пампы. Господство злаков, как ценозообразователей. Строение зональных и интразональных рас­тительных и животных сообществ, сезонный динамизм сообществ, ярус­ность. Животный мир злаковников умеренного пояса. Господство грызунов, фитофагов. Трофические и другие связи между животным населением и растительностью. Региональные различия злаковников: степей Евразии, прерий Северной Америки, пампы Южной Америки, туссоков Новой Зеландии.

Влияние человека на природу степей, прерий, пампы. Крупнейшие ООПТ.

Лекция 12. Широколиственные и смешанные леса умеренного поя­са.

Географическое распространение широколиственных и смешанных ле­сов умеренного пояса. Экологические условия существования этих лесов, приспособление растений и животных к условиям обитания. Типичные фа­нерофиты. Флористические и фаунистические особенности лесов. Классиче­ская ярусность широколиственного леса. Дубравы, бучины. Лесообразовате­ли как эдификаторы биоценозов.

Фитоценоптические различия широколиственных лесов Северной Аме­рики и Евразии. Региональные различия.

Европейские широколиственные леса (дубравы, буковые леса), широ­колиственные леса Русской равнины.

Смешанные леса Европы.

Лиственные леса Азии.Смешанные леса Приморья.

Лиственные леса Северной Америки.

Лиственные леса умеренных широт южного полушария.

Животное население лиственных лесов (региональные различия).

Состояние широколиственных лесов умеренного пояса в связи с воз­действием человека, ООПТ. Окский заповедник.

Лекция 13. Бореальные хвойные леса умеренного и субполярного поясов. Лесотундры, тундры и их аналоги в южном полушарии.

Географическое распространение хвойных лесов бореального и субпо­лярного поясов. Экологические условия существования. Наличие мерзлот­ных грунтов. Приспособление растений и животных к условиям обитания, их жизненные формы и экологические группы. Флористическая и фаунистиче­ская бедность хвойных лесов. Зональные растительные сообщества: сосняки, ельники, пихтарники, листвечники, их строение, ярусность фитоненозов и зооценозов. Трофические и другие связи между животным населением и растительностью. Региональные различия хвойных лесов Северной Америки и Евразии. Тайга Европы, Западной и Восточной Сибири, Дальнего Востока. Болота как интразональный комплекс. Северо-американская часть таежной зоны: леса Аляски, притихоокеанские западные леса (из секвойи и др.), восточные леса. Характеристика животного населения. Состояние хвойных лесов бореально­го пояса в связи с воздействием человека. ООПТ тайги. Сосьвинский, Центрально-Сибирский, Баргузинский заповедники.

Лесотундры, тундры и их аналоги в южном полушарии.

Географическое распространение лесотундры, тундры, её экологиче­ские условия. Приспособление животных и растений к условиям обитания, их жизненные формы и экологические группы. Молодость флоры тундры, ее фаунистические особенности. Строение типичных зональных и интразональ­ных растительных и животных сообществ, ярусность. Распределение расте­ний и животных по местообитаниям. Трофические и другие связи между животным населением и растительностью. Региональные различия тундры в Евразии и Северной Америке.

Уязвимость тундровых сообществ. Состояние тундры в связи с воздей­ствием человека. ООПТ биома. Таймырский заповедник.

Арктические и антарктические пустыни.

ДИДАКТИЧЕСКАЯ ЕДИНИЦА 3 - «ВЫСОТНАЯ ПОЯСНОСТЬ БИОМОВ.БИОГЕОГРАФИЯ ВОДНОЙ СРЕДЫ И ОСТРОВОВ.БИО­ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ОХРАНЫ ПРИРОДЫ.»

Лекция 14. Высотная поясность биомов.

Географическое положение систем. Сходство и различие экологиче­ских условий гор разных климатических поясов. Положение снеговой линии на разных широтах и спектр поясов.

Сходство и различие широтных биомов разных климатических поясов. Флористический и фаунистический состав высотных биомов разных клима­тических поясов. Строение высотных биогеоценозов. Трофические и другие связи между животным населением и растительностью. Региональные особенности высотных биомов. Поясность Кавказа, Урала, Алтая. Поясность Альп, Кордильер, Анд.

Защитная роль высотных биомов в сохранении окружающей среды, особо охраняемые природные территории. Печеро-Илычский заповедник.

Лекция 15. Биогеография водной среды.

Растительность и животное население Мирового океана.

Географическое положение отдельных частей Мирового океана. Специ­фика экологических условий существования организмов в океане: свет, теп­ло, течения. Роль шельфа, склона и океанического ложа в распределении рас­тительности и животного населения. Фауна и флора океана. Планктон, его роль в поддержании обилия животного населения; нектон, бентос.

Биогеографическое районирование Мирового океана. Характеристика растительности и животного населения отдельных областей океанов. Шельф, коралловые рифы, зоны апвелинга - оазисы океанов.

Биологическая продуктивность океана, использование его ресурсов. Проблемы загрязнения и его последствия. Вопросы охраны океана.

Биогеография озер, рек и дельт. Растительность и животное насе­ление континентальных водоемов.

Географическое положение континентальных водоемов, их бассейновая изоляция друг от друга, взаимные связи рек и озер и океана. Эволюция озер.

Экологические условия континентальных водоёмов. Глубины. Темпе­ратурный и световой режим. Пресные и соленые воды. Разнообразие местоо­битаний в продольном и поперечном профилях рек, глубинной поясности и вертикальной ярусности озер, их флористические и фаунистические особен­ности.

Ценотические признаки по местообитаниям. Ценозы верховий, равнин­ной части и низовий рек. Ценозы береговые и плесовые озёр.

Региональные различия сообществ растений и животных: зональные и материковые различия. Растительность и животное население водоемов Юж­ной Америки, Африки, Австралии: реки -Амазонка, Конго и Нил, Муррей; озера -Титикака, Виктория, Эйр. Растительность и животное население во­доёмов Северной Америки и Евразии: реки - Миссисипи, Волга, Янцзы, Ганг; озёра - Ладожское, Байкал, Великие Американские озёра.

Воздействие человека на биоту рек и озёр. Особо охраняемые природные территории.

Лекция 16. Биогеография островов.

Островная биогеография изучает различные проявления «островного существования» - собственно океанические острова, высокогорья, озёра, участки естественной природы среди антропогенного ландшафта и т.д.

Островные геосистемы дают идеальную возможность для изучения структу­ры сообществ, роли различных географических факторов в формированиии биоты и эволюции организмов в условиях изоляции или частичного ограни­чения генетического обмена. Все эти направления связаны с закономерностя­ми формирования биологического разнообразия.

Основные подходы в «островной биогеографии». Выделятся 3 подхода в островной биогеографии.

1. Острова, как перспективные местообитания для освоения различны­ми видами. Модель процессов заселения дают вулканические острова (напри­мер, образовавшиеся после извержения Кракатау); ограничителем богатства биоты становятся размеры островов и разнообразие местообитаний. Ф. Дар­лингтон на примере Антильских островов показал зависимость числа видов организмов от площади острова. Практически линейная связь этих показа­телей аналогичная той, что наблюдается при анализе разнообразия на пло­щадках разной площади.

2. Проверка и расширительное толкование «теории равновесия» Р. Мак-Артура и Е. Уилсона, согласно которой : а) - заселение острова новыми (для него) видами и вымирание уже поселившихся раннее видов постепенно приходят в динамическое равновесие; б) - чем богаче исходная фауна или флора, тем больше в ней редких видов и тем интенсивнее идёт вымирание; в) - чем дальше остров от источника расселения биоты, тем медленнее происхо­дит насыщение его мигрантами; г) -ни один остров не имеет того числа ви­дов, которые он имел бы, если бы составлял часть материка.

3. Анализ связи между процессом заселения острова из вне и эволюции видов на нём. а) Само заселение островов служит своеобразным «ситом», от­бирающим виды с определёнными способностями к переносу на дальние рас­стояния (плодовитость, жизнеспособность семян у растений, стойкость к солёной воде, летучесть, зоохория, в т.ч. Орнитохория и т.д.). б) В последние столетия в деле миграции биоты на острова преуспел человек, создавших кризисные экологические ситуации на ряде тропических островов (Га­вайские, Канарские и др.). в) Острова демонстрируют высокие скорости эво­люции организмов (даже выше, чем появление новых поселенцев); показа­телем и нтенсивности этого процесса служит доля эндемиков.

Система правил «островной биогеографии» (будут рассмотрены позднее): а) правило островного измельчения — особи видов животных, оби­тающие на островах, как правило, мельче таких же материковых особей, жи­вущих в аналогичных условиях (исключение, медведи о. Кадьяк); б) правило связи числа видов с площадью острова (чем крупнее остров, тем большее число видов (как правило) растений и животных его заселяют; и др.

Далеко не все виды необходимые для формирования полноценных со­обществ способны одновременно проникнуть на остров. В итоге наблюдается некоторая «дефектность» островной биоты. А также, предки заселивших остров видов были малочисленны и представляли не полный, а лишь очень ограниченный набор генов (на разных островах неодинаковый). За счёт дрей­фа генов и изоляции иммигранты сначала создавали специфические внутри­видовые формы, а затем и новые виды. «Дефективность» биоты, наличие на островах незанятых экологических ниш существенно влияют на успешность видообразования. При этих условиях наблюдается адаптивная радиация, когда один вид даёт начало эволюционным изменениям в разных направле­ниях. Например, предки птиц-цветочниц на Гавайских островах дали начало формированию видов, которые получили фенотип и этологическме особен­ности медососов, собирателей корма с земли, стволовых обитателей (типа пищух и дятлов). Дарвиновы вьюрки на Галапагосских островах. Ч. Дарвин на островах нашел подтверждение правильности своих эволюционных по­строений.

Географическое положение островов: материковых, океанических. Экологические условия островной биоты в разных климатических поясах, на островах разного генезиса ( материковые, вулканические, геосинклинальные, коралловые).

Эволюция островных геосистем.

Приспособленность растений и животных к условиям островной жиз­ни. Изменения в образе жизни. Адаптивная радиация. Флористические и фау­нистические особенности островов. Бедность видового состава. Соотношение эндемизма и космополитизма.

Ценотические признаки островных биогеоценозов. «Дефективность» и простота ценотических связей. Уязвимость сообществ, необратимость их из­менений под воздействием человека.

Региональные островные биоты. Полярные и приполярные острова: о.Вран­геля, о. Кергелен, Исландия. Острова умеренного пояса: острова Беринга, Хуан-Фернандес. Тропические острова: Цейлон и Мадагаскар (материковые), Новая Каледония (геосинклинальные), Гавайские (вулканические), Тувалу (атолловые). Особо охраняемые природные территории.

Применение подходов и принципов островной биогеографии к любым проявлениям изолированного существования сообществ, в т. ч. ООПТ.

Лекция 17. Роль человека в изменении биологического разнообра­зия.

Антропогенные воздействия на компоненты биосферы: преднамерен­ная или случайная интродукция, изменение среды обитания, уничтожение видов и экосистем и др.

Центры происхождения культурных растений.

Географические закономерности проявления различных форм природ­ной и антропогенной динамики биоты и экосистем.

В процессе своей хозяйственной деятельности человек всегда пытался изменить биоту: избавиться от видов, которые снижали урожай (сорняки и пр.) или переносили заболевания (грызуны, насекомые-кровососы и пр.), а также обогатить флору и фауну за счёт полезных организмов (культурных растений, промысловых животных и др.). Если сопоставить современный ареал того или иного вида растений и животных с их потенциальным ареа­лом, то заметно явное несоответствие. Человек в процессе хозяйственной деятельности создаёт новые местообитания, которые могут осваиваться вида­ми, способными занять новые ниши. Однако, не всегда для расширения свое­го ареала виду требуется создание новых ниш или изменения их параметров. Часто в процессе расширения своего ареала вид занимает чью-то нишу, в рзультате конкурентного исключения. Напрмер, енотовидная собака вытес­няет в Волгоградской области, в Заволжье лисицу.

Интродукция — преднамеренный или случайный перенос организмов за пределы ареала. В результате успешного внедрения (как правило при уча­стии человека) чужого вида в местные экосистемы происходит перестройка их структуры и функционирования. Однако, при интродукции вожможны 3 варианта последствий. 1. Вид не акклиматизируется (завезённые, пересажен­ные или расселившиеся виды вымерли). 2. Вид сохраняется как относительно малочисленный, «победивший» в борьбе за экологическую ишу местные виды, но не имеюий хозяйственного значения. 3. Вид превращается в опасно­го «вредителя», экологически заменив местные виды, непомерно размножив­шись (кролики, мыши в Австралии и пр.).

Реакклиматизация — восстановление прежнего ареала вида, как прави­ло преднамеренное. При восстановлении прежнего ареала вида (при природ­ном или искусственном расселении) процесс реакклиматизации идёт на пер­вых порах аналогично внедрению нового вида, т.к. за время его отсутствия местные сообщества уже перестроили свою структуру.

Первые случаи преднамеренного и непреднамеренного расселения компонентов биоты отмечались в период зарождения скотоводства и зем­леделия. Позднее при развитии мореплавания обмен флор и фаун отдельных материков стал происходить интенсивнее. В результате произошло «обога­щение» биоты Австралии, Северной Америки, Европы. («Взрывообразный рост» порпуляций водных растений после их интродукции в новые регионы — элодея канадская, водный гиациант и др.). Появление мангуст, свиней и др. животных на островах; такое «обогащение» фауны быстро сменялось обеднением за счёт исчезновения нелетающих птиц, рептилий, млекопитаю­щих.

Расселение и истребление организмов человеком относится к прямым воздействиям на биологическое разнообразие. Известно явление европеиза­ции фолры и фауны — вытеснение выходцами из Европы аборегенных форм. Напрмер, в Америке в составе антропогенных травяных сообществ многочислены европейские злаки и разнотравье. В фауне Евразии в результа­те преднамеренной интродукции натурализовался ряд американских видов — ондатра, американская норка и др.

Глобальный характер расселения и истребления живых организмов че­ловеком приводит к унификации биоты, её обеднению не только за счёт вы­теснения менее приспособленных видов более приспособленными, сколько за счёт разрушения эволюционно сложившейся сукцессионной системы, утрате важных биотических компонентов становленияи восстановления со­обществ. В результате глубоких изменений геосистем формируются сообще­ства синантропных видов животных, сорнвх и рудеральных видов растений.

Лекция 18. Биогеографические аспекты охраны природы.

Антропогенный эндемизм растений и животных. Современные пробле­мы биологического разнообразия.

Биогеография как научная основа практических мероприятий охраны природы.

Этапы создания сети охраняемых территорий в разных странах. Тради­ционные заповедники как форма международного статуса охраняемых терри­торий. Охраняемые территории Волгоградской области.

От охраны отдельных флористических и фаунистических элементов к охране растительности и животного населения, к охране биогеоценозов.

Основные концепции «островной биогеографии» и ее подходы при ре­шении проблем охраны природы.

Подходы и принципы «островной биогеографии» применимы к любым проявлениям относительно изолированного существования сообществ, в т.ч. к формированию биоразнообразия геосистем в окружении антропогенного ландшафта. Участки сохранившейся природы в староосвоенных районах ста­новятся своего рода «неореликтами», т.е. отражают ту обстановку, тот режим существования, которые были до активного вмешательства человека. Этим «островам» присущи те же свойства существования биоты, что и настоящим островам — сопряжённость процессов заселения и вымирания, проявление эндемизма (обособление на уровне поуляций), дефектность биоты, предрас­положенность к эколоическим кризисам из-за непреднамеренной интрадук­ции и т.д. В этом положении оказались многие ООПТ Земли, особенно в раз­витых странах.

Давно обсуждается вопрос:— Что более экологично - создавать один большой или несколько маленьких резерватов? В пользу мелких резерватов в староосвоенных районов. Естественных геосистем практически не существу­ет. Внутривидовая дифференциация лучше проявляется на разных террито­риях. Однако, известно, что в первую очередь охране подлежат редкие и ис­чезающие виды с низкой численностью (плотностью популяций) - хищники, крупные травоядные, киты и т.д. Им для поддержания жизни требуются большие территории, а также такие негативные явления как имбридинг и из­менение миграционных путей делают предпочтительным создание крупных резерватов (более 50 тыс. га). Самое важное что привносит «островная био­география» в заповедное дело и в проблему сохранения редких видов, - это возможность дифференцированного подхода к её решению: а) можно рассчи­тать необходимые для сохранения биоты региона площади ООПТ; б) опреде­лить необходимую для сохранения отдельной популяции территорию; в) спрогнозировать процессы вымирания и непреднамренной интрадукции и т.д.

«Островная биогеография» помогает в разработке практических рекоменда­ций для поддержания естественного биологического разнообразия на охраняемых территориях:

- помогает обосновать покровительственные формы охраны видов расте­ний и животных (т.к. вымирание отдельных видов неизбежно без вмешатель­ства человека - «проект стерх» и др.);

- обосновывает формы и методы компенсационной миграции и реакклима­тизации;

- помогает выбрать режимы управления динамикой биоты, компенсирую­щие её «дефектность»;

- разрабатывает предложения по снижению «островного» эффекта и по со­зданию оптимальной сети ООПТ (природоохранный каркас), обеспечиваю­щие беспрепятственный обмен биоты.

Ландшафтные аспекты сохранения и рационального использования природных ресурсов. Понятие о природоохранном каркасе.

Сохранение компонентов биосферы. Охрана, воспроизводство и реак­климатизация животных. Деятельность МСОП и др. организаций. Создание международной Красной книги.

Роль ООПТ в поддержании экологического равновесия.

Принципы организации всемирной сети биосферных заповедников.