13_ЛекцииБГ. Лекция предмет и история развития биогеографии лекция ареалогия

• Название: Лекция предмет и история развития биогеографии лекция ареалогия
• Анкор: 13_ЛекцииБГ.docx
• Дата: 20.04.2018
• Размер: 0.98 Mb.
• Имя файла: 13_ЛекцииБГ.docx
• Тип: Лекция; #18306
• страница: 12 из 14

3. 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, сложноцветных. Предметом экспорта являются многие виды-эдификаторы: хлорофора, окотея и др. Дождевые тропические леса занимают 200 млн. га, а мангры – до 6 млн. га. В листопадных лесах Африки доминируют пальмы, земляничное дерево, древовидные папоротники и мало эпифитов. Среди животных следует отметить следующие виды: мартышки, гориллы, шимпанзе, много крыс, дикобразов, мышей, птиц, рептилий, хищных млекопитающих. Наземный образ жизни ведут : карликовый бегемот, дикие свиньи, антилопа -бонго.

В Ю.Америке гилеи имеют несколько разновидностей.

а) Затопляемые гилеи. Труднопроходимые заросли формируют гевея, фикусы, шоколадное дерево, множество лиан. Они сильно заболочены, с множеством пираний, крокодилов, электрических угрей.

б) Незатопляемые гилеи. Занимают плакорные пространства – это зональные гилеи. Здесь растут: молочное дерево, гевея, индиго, дерево путешественников (равенала) и др. Из хвойных в этой группе лесов главный лесообразователь – это араукария. Часть растений широко используется: гевея, бразильский орех, индигофера (дает краситель).

в) Кустарниковые гилеи. Здесь растут мирты, древовидная брусника, кустарниковый шалфей.

г) Горная Андийская гилея. Имеет обедненный состав растений по сравнению с равниной. Растет хинное дерево, молочное дерево, лианы, бальза, пальмы.

На плантациях зонобиома выращивают рис, кукурузу, маис, табак, бананы, хлопчатник, сахарный тростник, ананасы, что имеет важное хозяйственное значение.

Среди животных незатопляемых гилей Ю. Америки встречается много птиц (колибри, попугаи, кукушки и др.), обезьян (нет человекообразных), змей (удав боа, анаконда), жаб, лягушек и летучих мышей.

В гилеях Ю.Азии ведущими лесообразователями являются: пальмы, расамалы, много лиан, эпифитов, растет паразит раффлезия. В листопадных тропических лесах растут смешанные заросли, включающие: пальмы, древовидные папоротники, акации, сандаловое дерево и др. Однако встречаются монодоминантные леса из акации, тика, вечнозеленых сосен. Многие породы дают ценные продукты (манго, корицу, чай, гвоздику), а так же каучук, ценные смолы и древесину. Расчистка леса под плантации и вырубки привели к быстрой деградации лесов Ю.Азии: высокорослые густые дождевые леса превращаются в низкорослые и разреженные, а листопадные леса – в саванны (Индия, плато Индокитая).

Животное население азиатских гилей очень богато. Прежде всего, обезьяны: орангутаны, гиббоны и др. В Индии, где господствуют листопадные леса, есть крупные животные: индийские слоны, носороги, бык-батенг, гепарды, азиатский лев, тигр бенгальский, антилопы, олени, много мелких хищников и грызунов, рептилий (в т.ч. ядовитых змей), много птиц: нектарницы, орлы, ястребы, соколы, павлины, фазаны. Масса беспозвоночных – черви, пауки, пиявки. Из 25 тыс. видов птиц здесь встречаются 24 тыс., в том числе 500 видов – перелетные с севера.

Австралийские тропические леса занимают узкую полоску на Тихоокеанскрм по бережье и севере континента. В гилеях сообщества формируют пальмы, древовидный перец, фикусы, бананы, агатисы. Все это перевито лианами. Доминируют эвкалипты (94% общей лесной площади), они же и эдификаторы. Обширны леса из араукарии. Австралийские гилеи часто заболочены. Южнее они переходят в субтропические гилеи. Это экотон на границе с сезонными тропическими лесами, где помимо эвкалиптов и акаций растет редкое красное дерево.Животный мир представлен сумчатыми, много грызунов.

3. 
   Биомасса и оробиомы
   

Биомасса в тропических лесах достигает выше 400 т/га. Прирост существенно меняется в зависимости от характера экосистем и региональных особенностей природы. В гилеях Африки он составляет 300-500ц/га, а в листопадных лесах – 380 ц/га в год. В незатопляемых гилеях Южной и Ц. Америки прирост равен 400ц/га, а в горной Андийской гилее – 100 ц/га. В гилеях Ю.Азии прирост – 380 ц/га, а в листопадных лесах – 150-320 ц/га. В настоящих гилеях Австралии этот показатель варьирует от 100 до 500 ц/га. Следует отметить, что 75% энергии фитомассы тропического леса теряется на дыхание, тогда как в умеренном поясе – лишь 43%.

Оробиомы. В горах тропической зоны на абсолютных высотах 1000-2500 м различают леса пояса туманов, на высоте облачного слоя. С высотой период биологической засухи сокращается. В связи с хорошим дренажом в горах уменьшается заболоченность сообществ, снижаются температуры. Выше слоя облаков снижается увлажненность, а листопадные леса сменяются хвойными или подокарпусовыми. В верхней границе леса при температуре почвы +15⁰С исчезают тропические виды, а при температуре почвы 7-8⁰С и другие деревья. Выше, в субтропическом поясе, леса сменяются кустарниками, иногда со стелющимися видами. Выше субтропического пояса формируются луга, сообщества нагорных ксерофитов. При большом пространственном разбросе гор, состав оробиомов и набор высотных поясов в разных регионах меняется.

Рассмотрим 3 характерных высотных профиля.

1. Горы Ц. Америки. До высоты 800 м растут тропические листопадные леса из акаций и цедреллы. Выше, до 1500 м – сухие саванны; выше, до 2500 м- хвойные леса из ели тонкохвойной и кипарисов; выше, до 3500 м – идет пояс сырых среднегорных лесов из дуба, можжевельника, ели, пихты гватемальской.. Выше расположены заросли ели Хартвича и кустарников.

2. В экваториальных Андах до 1400 м растут обычные экваториальные леса, выше которых, до 2800 м – леса с хинным деревом (40 видов), древовидными папоротниками, бамбуками, восковой пальмой. Это изолированный оробиом, где встречаются 230 видов птиц, из которых 109 видов- эндемики. Выше, до 3600 м – пояс высокогорного хвойного леса из подокарпусов, а за уровнем 3600 м – оробиомы пуны и толы.

3. В горах Новой Гвинеи до высоты 300 м растут обычные тропические дождевые леса; выше, до 1600 м- лес предгорий сложного состава: фикусы, архидендрон, вечнозеленые дубы. Затем, до высоты 2200 м – пояс среднегорного леса из араукарий, вечнозеленых дубов. В диапазоне 2200-3300 м во всех горах Новой Гвинеи, Малайзии расположен пояс моховых лесов. Это горные дождевые леса из деревьев с подавленным ростом, искривленных, высотой не более 6 м: подокарпусов, древовидных папоротников с примесь. бамбука. Выше 3300 м растут высокогорные леса с хвойными породами, затем – пояс злаковников, болот и низкорослых кустарников (горная саванна).

Экологическое состояние тропических лесов крайне сложное. За 1 час на Земле вырубают 30 га тропического леса. Из 16 млн. км² леса, еще в 1975 г оставалось лишь 9,3 млн. км² , а в 1985 г было уничтожено еще 4,4 млн. км² , следовательно к настоящему времени осталось менее 5 млн. км² тропического леса. На Филиппинах и в Малайзии он почти уничтожен. Причины уничтожения – лесозаготовки, строительство дорог, расчистка плантаций. Через 175 лет тропические леса исчезнут. Учитывая их роль в воспроизводстве кислорода атмосферы, их сохранение становится глобальной экологической проблемой.
Вопросы для повторения:

1. Общая характеристика тропических и экваториальных лесов.

2.Типы зонобиома тропических и экваториальных лесов.

3. Экологические особенности организмов и сообществ.

4. Региональные особенности влажных лесов.

5. Биомасса и оробиомы.

6. Роль тропических и экваториальных лесов для биосферы.


ЛЕКЦИЯ 12
Биогеография океанов и морей

План

1. Биогеографическое районирование Мирового океана.

2. Ареалы морских животных и растений, реликты фауны.

3. Биологическая структура океана.

4. Концепции биологической структуры океана.
1.Биогеографическое районирование Мирового океана. При биогеографическом районировании Мирового океана, которое носит зональный характер, А. Г. Воронов (1987) использовал схему зоогеографического районирования, предложенную В. Г. Гептнером (1936). В результате были выделены семь биогеографических областей: Арктическая, Бореаль-но-Тихоокеанская, Бореально-Атлантическая, Тропико-Индо-Тихоокеанская, Тропико-Атлантическая, Нотально-Антарктическая (Субантарктическая) и Антарктическая (рис. 6).

Эти области являются общими для неритической и океанической водной среды, но не учитывают своеобразие жизни в бентали и пелагиали, других экологических зонах Мирового океана. В частности, в зоогеографическом районировании Мирового океана по донной фауне материковая отмель разделена на три царства: холодных и умеренных морей Северного полушария, тропическое, холодных и умеренных морей Южного полушария, а абиссаль на три области: Тихоокеанско-Северо-Индийскую, Атлантическую и Антарктическую.

1. Арктическая область. Ее южная граница между Северной Америкой и Европой проходит от острова Ньюфаундленд в направлении архипелага Шпицберген к северо-западной оконечности Кольского полуострова, а между Азией и Северной Америкой — по северной части Берингова моря. В области постоянно низкая температура воды (около 0°С), соленость ниже средней для океана (результат таяния льда и выноса пресных вод реками). Зимой и летом преобладающая часть акватории покрыта ледовым панцирем, встречаются полыньи и разводья. Растительность более холодных вод отличается преобладанием бурых водорослей, а теплых — зеленых. Красные водоросли представлены сравнительно равномерно. Летом у кромки тающих льдов образуется массовое скопление планктона, которое определяет богатое разнообразие водных обитателей от крылоногих моллюсков лимацин до нарвалов и белух (из китообразных), а также чаек и чистиков. Среди чаек эндемична белая, из чистиков характерен люрик. Гренландский кит, обильный раньше, почти полностью истреблен. Из тюленей обычны нерпа, морской заяц, хохлач и морж. Круглый год по льдам бродит белый медведь. Из рыб характерны сайка и навага. Из беспозвоночных много бокоплавов и равноногих, которые достигают здесь наибольшего разнообразия.

2, 3. Бореально-Тихоокеанская (Бореально-Пацифшеская) и Бореально-Атлантическая области. Эти области имеют значительное сходство. Им свойственны резкие сезонные колебания температуры воды – от 3 до 15° и более. Большинство организмов, обитающих здесь, эвритермны. По световому режиму бореальные области океана отличаются от Арктической круглогодичной ежесуточной сменой дня и ночи, что позволяет растительным организмам вегетировать большую часть года. Границы областей неодинаковы для организмов, обитающих в пелагиали на разных глубинах. Если в районировании учитывать сублиторальную (от уровня воды до глубины, где есть растительность) фауну, то южная граница пройдет между 30 и 40° с. ш. и почти совпадет со среднегодовой изотермой 15°С. Система теплых и холодных течений у восточных берегов, как Северной Америки, так и Азии клинообразно суживает акваторию областей. По видовому разнообразию бореальные флора и фауна значительно превосходят арктическую, но уступают тропической. Наибольшее обилие организмов приурочено к литорали (затапливаемая прибрежная часть) и сублиторали.


Рис. 6. Биогеографическое районирование Мирового океана (по Воронову, 1987):
Области: 1–Арктическая, 2 – Бореаль-но-Тихоокеанская, 3 – Бореально-Атлантическая, 4 – Тропико-Индо-Тихоокеанская, 5 – Тропико-Атлантическая, 6 – Нотально-Антарктическая (Субантарктическая), 7 – Антарктическая.


Для Бореально-Тихоокеанской области особенно характерны бурые водоросли (макроцистис и нереоцистис). Среди моллюсков обычны устрицы, мидии, морские гребешки, тихоокеанский кальмар и осьминог Дофлейна. Ракообразные представлены вислоногими (каланус тихоокеанский) и десятиногими раками (камчатский краб, креветки чилимы). Из иглокожих наиболее распространен трепанг. Рыбы (кета, горбуша, чавыча, нерка, иваси и др.) имеют большое промысловое значение. Из птиц особенно много чистиковых. Разнообразны млекопитающие: морской котик, сивуч, калан, японский кит, серый кит, дельфин, белокрылая морская свинья.

В Бореально-Атлантической области обильны бурые водоросли (ламинария, алярия, фукусы) и красные (анфельция). Ракообразные представлены вислоногими раками, креветками, лангустами, омарами, рыбы – треской, пикшей, сайдой, кефалью, камбалой и зубаткой. Среди птиц много чаек, чистиков, кайр, гагарок, ластоногих – хохлачей, серых и гренландских тюленей, китообразных – гринд.

Некоторые представители фауны (серый дельфин и обыкновенная морская свинья, обыкновенный тюлень, чистики, сельдевая акула, морские сельди, треска и др.) имеют амфибореальное распространение у берегов Евразии и Северной Америки. Они отсутствуют в морях, омывающих северные побережья этих континентов. Л. С. Берг объяснил эту разорванность ареалов тем, что температура воды полярных морей в плиоцене была значительно более высокой и многие виды морских животных могли проникнуть из Северной Атлантики через полярные моря, омывающие северное побережье Евразии, в северную часть Тихого океана, и наоборот. Наступившее в антропогене похолодание вызвало резкое понижение температуры в полярных морях, и многие виды вымерли. В более южных широтах понижение температуры воды было не столь значительным, что способствовало сохранению формирующейся амфибореальной фауны.

4, 5. Тропика-Атлантическая и Тропика-Индо-Тихоокеанская области.Для них также характерны общие черты природных условий и биоты.

Прежде всего, постоянно высокая температура поверхностных слоев воды (выше 20 °С) с незначительными годовыми колебаниями (не более 2°), а также контрастные температурные различия между поверхностными и глубинными горизонтами. Северная граница этих областей совпадает с годовой изотермой воды 15 °С, а южная (в Южном полушарии) – 17°С. Только в этих областях распространены сообщества мангров и коралловых рифов. Из водорослей следует отметить саргассовые (саргассум и турбинария). В водах тропических областей обитает подавляющее большинство видов планктонных фораминифер, крылоногих и киленогих моллюсков, сифонофор, кольчатых червей, сальп и аппендикулярий. В тропических областях обычны крупные акулы, летучие рыбы, меч-рыбы, парусники, скаты, морские черепахи, морские змеи, лангусты, жемчужницы. С тропическими морями связаны птицы фаэтоны и фрегаты, большую часть жизни проводящие в поисках пищи над водной поверхностью. Из млекопитающих обычны белобрюхие тюлени, кашалоты, дюгони и ламантины. Хотя в целом фауна тропических областей океана отличается большим разнообразием, она имеет значительно меньшую, чем в других поясах, численность отдельных видов. Только в районах апвеллингов наблюдаются массовые скопления животных.

6. Нотально-Антарктическая область. По условиям существования жизни эта область сходна с бореальными. Для нее характерны те же резкие сезонные колебания температуры, подъемы глубинных вод, обогащенных биогенными веществами, и обилие жизни. Кроме биполярно распространенных представителей флоры и фауны (бурые водоросли, несколько видов китов, котики, обыкновенные тюлени, кильки, сардины и др.) следует отметить: из млекопитающих – гривистого сивуча, южного котика, южного и карликового китов, морского слона и морского леопарда, из рыб – представителей семейства нототениевых, а птиц – королевского альбатроса.

7. Антарктическая область. Как и Арктической, ей свойственны постоянно низкие температуры воды и развитие ледового покрова. Кроме того, условия существования жизни ограничены многочисленными айсбергами, которые, как бы перепахивая приливно-отливную полосу, уменьшают обилие жизни в литорали.

Антарктические воды более благоприятны для живых организмов, чем суша, и по этой причине их фауна несравненно разнообразнее. Морские беспозвоночные – криль (планктонные ракообразные) летом в поверхностных слоях воды образуют огромные скопления, служащие кормом для ряда видов рыб, птиц и млекопитающих. Из рыб распространено семейство белокровных щук. Летом многочисленны буревестники и поморники, нередко встречаются крачки, альбатросы и качурки. Наиболее типичные представители области — пингвины. У берегов Антарктиды, близ островов и среди дрейфующих льдов обитают настоящие тюлени (Уэдделла, Росса, крабоед, морской леопард, морской слон). Довольно многочислен морской котик. Массовое скопление криля привлекает большие стада китов (синего, финвала, горбача, сейвала, полосатика и др.). Встречаются кашалоты, касатки и бутылконосы. Своеобразна донная фауна Антарктической области. Обильны губки и иглокожие. Масса медуз достигает 156 кг.

К сожалению, флора и фауна Мирового океана в значительной мере испытали на себе разрушительное воздействие антропогенного фактора. Не только уменьшилась численность их представителей, но и полностью уничтожены отдельные виды, загрязнены нефтью, нефтепродуктами, бытовыми стоками и разнообразными токсичными веществами промышленного происхождения воды.

2. Ареалы морских животных и растений. Реликты фауны.
Ареалы морских организмов различной систематической принадлежности определяются не только термической однородностью водной среды, но и течениями. Среди них встречаются таксономические категории циркумполярного, биполярного и циркумокеанического распространения. Для многих океанических видов характерно амфибореальное (от греч. amphi – по обе стороны) распространение: амфиатлантическое – вдоль западного и восточного побережий бореальной части Атлантического океана и амфипацифическое – вдоль западного и восточного побережий Тихого океана. В Арктике виды с такими ареалами отсутствуют. Ряду представителей животных и растений Мирового океана, которые встречаются в бореальной области Северного полушария и в нотальной (аналог бореальной, от греч. notos – юг) Южного полушария, свойственно биполярное распространение. К ним относятся ламинариевые, фукусы (из бурых водорослей), обыкновенные тюлени, котики, несколько видов китов, некоторые акулы, разнообразные рыбы (кильки, сардины) и многочисленные беспозвоночные.