ПІДРУЧНИК КУКУРУДЗА С.І. БІОГЕОГРАФІЯ. С. М. Стойко (Інститут екології Карпат нан україни)
 Скачать 45.61 Mb.
|
|
ÏÅÐÅÄÌÎÂÀ “Біогеографію” як навчальну дисципліну читають на географічних факультетах університетів з початку 60-х років минулого століття. Раніше курси “Географія рослин” і “Зоогеографія” викладали окремо. Об’єднання цих курсів цілком виправдане, оскільки у географії рослинних і тваринних організмів простежується багато спільних рис. Незважаючи на тривалий час, протягом якого студенти вивчають курс біогеографії, в Україні жодного університетського підручника з цієї дисципліни не опубліковано. Чверть століття тому київське видавни- цтво “Вища школа” переклало з російської й опублікувало навчальний посібник П. Второва і М. Дроздова “Біогеографія” (1982) для природни- чо-географічних факультетів педагогічних інститутів. Україномовний підручник відомого зоогеографа І. Пузанова “Зоогеографія” останній раз видавався 1949 року. Головна складність підготовки такого підручника полягає в тому, що українські й російські назви живих організмів у багатьох випадках не збігаються, а латинські, які є ключем до їх однозначного розуміння, далеко не всім зрозумілі. У процесі підготовки пропонованого підручника “Біогеографія” ми головно спиралися на видання російських учених та на їхні переклади підручників американських, англійських, німецьких і французьких біо- географів, а в окремих випадках і на оригінали таких праць. Підручник з біогеографії передбачає вивчення студентами гео- графічних факультетів університетів фундаментальних проблем цієї науки. Тому значну увагу в підручнику приділено теорії, історії, мето- дології та методиці біогеографічних досліджень. Розглянуто струк- турно-функціональну сутність популяцій, біомів та біосфери, колообіг речовин й енергії, взаємовплив між організмами, поглядами на проблему походження життя та його еволюцію. Проаналізовано екологічні чинники, ареалогію живих організмів, особливості поширення біоти й біомів рівнинних, гірських та острівних територій. Окремі розділи присвячено біоті та біоценозам прісноводних акваторій і Світового океану. У кожному з розділів звернено увагу на питання трансформації ландшафтного й біотичного різноманіття та захисту рідкісних видів і тих, які зникають. ×àñòèíà 1. Çàãàëüí³ ïðîáëåìè á³îãåîãðàô³¿ 12 Підручник складається з двох частин: загальної та регіональної біогеографії. Перша частина охоплює сім розділів. У першому з них розглянуто парадигми біогеографії з акцентом на сучасність і про- блемність досліджень. У розділі, присвяченому історії біогеографії, вперше увагу зосереджено на дослідженні теренів України та внеску українських учених у розвиток теорії й методології біогеографії. Друга частина присвячена традиційним хорологічним та регіо- нальним проблемам, де акцентовано на новітній біогеографічній та екологічній інформації, зокрема, працях українських учених М. Голуб- ця, Д. Гродзинського, І. Григори, Я. Дідуха, В. Злобіна, В. Кучерявого, К. Малиновського, С. Стойка та ін. На підставі їхніх поглядів і власного бачення проблемних питань сформульовано головні положення сучасної біогеографії, які утворили її парадигму. Робота над підручником тривала протягом кількох років. Оста- точний варіант опрацьовано впродовж 2005 року. Вдячний колегам кафедри раціонального використання природних ресурсів і охорони при- роди Львівського національного університету імені Івана Франка за численні поради, професорам С. М. Стойку, В. П. Кучерявому, М. Д. Гро- дзинському – за об’єктивні рецензії, доценту Б. В. Чернюху – за редагу- вання грецьких і латинських термінів. Працю ілюстровано рисунками, картосхемами, фотографіями, колажами як запозиченими, так і оригінальними. У їх підготовці значну допомогу надала викладач Львівського коледжу прикладного й декора- тивного мистецтва імені І. Труша О. Хоменко. За технічну допомогу в підготовці рукопису підручника щира подяка співробітникам й аспіран- там кафедри раціонального використання природних ресурсів і охорони природи Львівського національного університету імені Івана Франка В. Дерев’яному, П. Телішу, Я. Хауляку. Підручник призначений для студентів університетів, які навча- ються на біологічному, географічному та екологічному факультетах, а також для вчителів загальноосвітніх шкіл, ліцеїв та коледжів, які викладають біологію, географію й екологію. Усвідомлюємо, що в підручнику наявні дискусійні трактування окремих понять і термінів, різні підходи до проведення меж біотичних регіонів, а також технічні огріхи. Будемо вдячні всім, хто висловить зауваження й побажання щодо можливого поліпшення структури та змісту підручника. Автор ×àñòèíà ïåðøà ÇÀÃÀËÜͲ ÏÐÎÁËÅÌÈ Á²ÎÃÅÎÃÐÀÔ²¯ 1. ÀÒÐÈÁÓÒÈ É ÏÀÐÀÄÈÃÌÈ Á²ÎÃÅÎÃÐÀÔ²¯ Правильне уявлення про органічний світ географічних ландшаф- тів можна одержати лише в тому випадку, коли відомо, які організми і в якому поєднанні заселяють конкретний ландшафт. Розширення й поглиблення знань про живі організми є важливою передумовою раціонального використання й охорони їх людством. Біоресурси треба використовувати так, щоб не спричинити змін генетичних можливос- тей екосистем усіх рівнів. З огляду на це завжди варто передбачати й реалізовувати заходи, спрямовані на захист від виснаження та винищення рослинного по- криву і тваринного населення. Такі заходи будуть ефективними тоді, коли ґрунтуватимуться на достовірній інформації про геопросторове поширення, кількість, продуктивність, вікову структуру, екостан окре- мих популяцій і геопросторових угруповань. Саме таку інформацію покликана збирати, аналізувати й узагальнювати міжгалузева біо- лого-географічна наука – біогеографія. Біогеографія –наука про закономірності розселення та роз- міщення живих організмів і їхніх угруповань на суходолі й у водному середовищі. Є інші визначення біогеографії як науки. Зокрема, спира- ючись на те, що організм є формою існування життя, американський вчений Р. Аллен означив біогеографію як науку про поширення життя на Землі. Російський біогеограф А. Тишков акцентує на тому, що в основу біогеографії слід покласти вивчення “минулих і актуальних картин природи, пізнання особливостей розподілу живих організмів та їхніх угруповань за градієнтами абіотичного середовища”. Біогеографія виникла внаслідок об’єднання географії рослин – фітогеографії (φiton – з грец. рослина) і географії тварин – зоогеографії (ξφov – з грец. тварина). Останнім часом до біогеографії приєднують географію грибів і географію мікроорганізмів. Однак ці гілки біо- географічних досліджень поки що перебувають у зародковому стані. За просторово-часовим відображенням об’єктів дослідження біогеографію відносять до природничої географії, адже її геопрос- 1. Àòðèáóòè é ïàðàäèãìè á³îãåîãðàô³¿ 15 торовими об’єктами є топічні, локальні, регіональні та глобальні утворення. А за часовою ознакою вона досліджує минулу, теперішню й майбутню природу живих організмів з відповідними антропічними змінами. Отже, за геопросторовим окресленням предмета й об’єкта до- слідження біогеографія є чотирискладовою, а за часовою – три- складовою. Біогеографія є своєрідним містком між географією та біоло- гією. Таке становище біогеографії можна пояснити її історичним розвитком і тісними взаємозв’язками географічних і біологічних наук. Фізична географія, зокрема ландшафтознавство, для означення геопросторових і сутнісних параметрів своїх об’єктів як найваж- ливіші діагностичні ознаки використовує рослинні угруповання. Водночас результати комплексного дослідження певного ландшафту дають змогу глибше пізнати закономірності поширення, принаймні, домінантних та едифікаторних видів рослин, умови їхнього існу- вання, екостани тощо. Отже, ці споріднені науки доповнюють одна одну, дають змогу ліпше зрозуміти сутність тих природних явищ і процесів, що характеризують єдності “організм–середовище”, “при- рода–суспільство”. Крім цього, є багато проблем, які можуть бути вирішені за до- помогою біогеографічних методів, а саме: • вивчення поширення і розміщення певних видів, родів та інших таксономічних категорій живих організмів та їхніх угруповань; • визначення біомаси, продуктивності й енергетичної цін- ності різних біоценозів; • уточнення глобальних і регіональних та визначення локаль- них і топічних меж виділів біогеографічного районування; • дослідження впливу геопросторових чинників на живі організми та їхні угруповання; • аналіз антропічного впливу на живі істоти й оцінення наслідків такого впливу; • біоіндикація стихійних процесів і явищ, родовищ корис- них копалин тощо; • моніторинг стану біоти окремих регіонів і планети загалом. ×àñòèíà 1. Çàãàëüí³ ïðîáëåìè á³îãåîãðàô³¿ 16 ООН 2005 року повідомила про те, що населення Землі досягло 6,5 млрд осіб. Для нормального проживання такої кількості людей потрібно щорічно виробляти не менше 650 млн т рослинних і тварин- них продуктів харчування. Тепер використовується значно менше, і цей процес не завжди раціональний, тобто такий, який не забезпечує їхнього своєчасного і у повному обсязі відтворення без шкоди для довкілля та прийдешніх поколінь. Про це йдеться в підсумкових до- кументах “Порядок на ХХІ століття” Конвенції ООН з питань природ- ного довкілля і розвитку, що відбувалася в Ріо-де-Жанейро (1992) та Йоганесбурзької конференції (2002). Досліджуючи біорізноманіття, біогеографія має зробити свій суттєвий внесок у вирішення актуаль- них еколого-економічних та геосозологічних проблем. Кожна наука має властивості й складові, що формують її осно- ву, тобто своєрідний “каркас”, без якої вона не може розвиватися як самостійна галузь наукових знань. Це насамперед об’єкт і предмет науки, правила і методи збору та систематизації наукових фактів, подання результатів дослідження. Всі ці складові науки є її голов- ними атрибутами (attributum – з лат. додане). До атрибутів науки належить і суб’єкт-дослідник, який володіє відповідними методами дослідження. Водночас кожна наука застосовує вироблені нею власні норми і взірці, підходи й методи, алгоритми та концепції для одержання нового знання. Сукупність цих реалій лежить в основі парадигми певної наукової галузі (παράδεγμα – з грец. приклад, взірець). Вико- ристовуючи ту чи іншу парадигму, наука нагромаджує та однотипно пояснює і систематизує одержані факти, досягаючи певних успіхів. Такий період у розвитку наукової галузі Т. Кун (1977) назвав “нор- мальним”. З часом нові факти починають “не вписуватися” в цю парадигму, тож формується нова, яка в змозі пояснити нові факти. З цього приводу В. Пащенко (2000) зазначає, що “конструктивному розвиткові науки слугує реалізація найрізноманітніших філософських і наукознавчих підходів та знань як взаємодоповнюючих, що засто- совуються критично і творчо”. Розглянемо основні атрибути і парадигми сучасної біогеографії, що дасть змогу ліпше зрозуміти сутність цієї природничої галузі знань. 1. Àòðèáóòè é ïàðàäèãìè á³îãåîãðàô³¿ 17 1.1. Îá’ºêò, ïðåäìåò ³ ìåòîäè á³îãåîãðàô³¿ Об’єкт дослідження біогеографії. Об’єктом пізнання науки, як відомо, є об’єктивна реальність та ідеальна сутність навколишньо- го світу або його частини, що потрапили в поле зору пізнавальної діяльності суб’єкта. Це означає, що кожна наукова галузь має свій об’єкт дослідження. Для природничих наук ці об’єкти матеріальні, а для гуманітарних – ідеальні. Частиною об’єктивної реальності, яку досліджує біогеографія, є органічний світ планети Земля, її територіальних та акваторіальних частин. Система органічного світу достатньо вивчена та структуризована і в філогенетичному, і в геопросторовому аспектах, відповідно, від виду до царства і від району до царства. Історично склалося так, що в полі зору біогеографії перебували винятково два царства живих організмів: царство рослин (vegetabilia – vegetо – з лат. оживляю) і царство тварин (animalia – animal – з лат. тварина). Останнім часом наука збагатилася інформацією про царство грибів (fungus – fungi з лат. гриб) і царство мікроорганізмів. Отже, об’єктом дослідження сучасної біогеографії є, з одного боку, різні класифікаційні єдності рослин, тварин, грибів і мікроорганізмів, а з іншого, – всі живі орга- нізми, які займають в земному просторі певне місце. Тож об’єктом біогеографії водночас є географічна оболонка, точніше, та її частина, у якій наявне життя і яка одержала назву біосфери. Але і в біосфері, за влучним висловом В. Вернадського, існує тонка плівка – “плівка життя”. Різні вчені називали її по-різному – “фітогеосферою” (Є. Лав- ренко, 1949), “біогеоценотичним покривом Землі” (В. Сукачов, 1964), “біогеосферою” (М. Диліс, 1978). За М. Дилісом (1978), “біогеосфера розташована на контакті газової, літогенної і водної оболонок Землі і займає придонну части- ну повітряного океану й поверхневий горизонт кори вивітрювання і акваторій планети. Вона найскладніша за складом компонентів, найбільш анізотропна (ἄvισoς – з грец. неоднаковий і τρορι – поворот, зміна, напрям) у просторі і найдинамічніша в часі. В її структуру входить найнижчий (приземний), найщільніший і багатий енергією горизонт тропосфери, ґрунт із підґрунтям, поверхневі горизонти водних просторів, рослини, тварини й мікроорганізми. Енергетичним ×àñòèíà 1. Çàãàëüí³ ïðîáëåìè á³îãåîãðàô³¿ 18 рушієм у біогеосфері є в основному сонячне випромінювання, яке до- сягає поверхні Землі”. М. Голубець присвятив аналізу поняття “плівка життя” окрему монографію з однойменною назвою (1997). Він, зокрема, зазначає, що “хоча плівка життя має товщину лише від кількох сантиме- трів-дециметрів до кількох десятків і максимально двохсот метрів і в тисячу разів тонша від біосфери, з її функціонуванням пов’язані хімічний склад атмосфери і гідросфери, запаси біогенних речовин у літосфері, біоенергетичні, продукційні й трансформаційні власти- вості теперішньої біосфери. Протягом мільярдів років вона була шаром зосередження життя рослин, тварин і мікроорганізмів. У її межах виникли людиноподібні тварини, предки людини, а згодом і Homo sapiens. Протягом тисячоліть у цій плівці відбувався соціаль- ний розвиток людства, формувалися його виробничі потужності. Вона була для людини джерелом харчової і промислової сировини, енергетичного забезпечення, основним об’єктом господарського використання й перетворення”. Після цих вичерпних означень біо- геосфери та плівки життя як області найбільшої концентрації життя можна зробити висновок, що матеріальним об’єктом дослідження біогеографії є живі організми та їх угруповання в межах біосфери та її просторових частин усіх масштабних рівнів. Водночас розвиток науки немислимий без її самоаналізу, коли дослідник, прагнучи одержати нові знання, критично оцінює здобутки і можливості своєї науки. У такому випадку маємо поєднання, синтез ідеальних знань дослідника та його попередників з параметрами чи ознаками матеріальних об’єктів дослідження. В біогеографії такий синтез маємо тоді, коли дослідник вивчає, наприклад, особливості заселення живими організмами території, звільненої льодовиком, або аналізує періоди розвитку біогеографії як науки. У цьому випадку об’єктами дослідження є і матеріальні об’єкти дослідження (рослини, тварини, регіони), й ідеальні реалії (знання суб’єкта-дослідника та його попередників). Предмет дослідження біогеографії. Біосфера та її складові, як відомо, є об’єктом дослідження кількох наук. Водночас В. Пащенко (2000) підкреслює, що “кожна наука має свій сутнісно новий предмет дослідження, який є відображенням об’єкта дослідження, одержа- 1. Àòðèáóòè é ïàðàäèãìè á³îãåîãðàô³¿ 19 ного за допомогою пізнавальних засобів”. Якщо об’єкти досліджен- ня можуть бути матеріальними, ідеальними або їх поєднанням, то предмети дослідження завжди ідеалізовані суб’єктом-дослідником. А. Воронов (1976) зазначає “що вся сукупність законів, які визнача- ють географічне поширення організмів та їх угруповань, становить предмет біогеографії” (див. Ж. Леме, 1976). Предметом пізнання біогеографії ми вважаємо закони й законо- мірності поширення й розміщення живих організмів та їх угруповань у просторі й часі залежно від їхніх адаптивних можливостей та впливу на них екологічних чинників. Методологія і методи науки. Методологія науки – вчення про взаємодію і застосування методів досягнення істини в науковому пізнанні та зведення знань у єдину систему. В методології виділяють кілька рівнів: всезагальний або світоглядно-філософський, загаль- нонауковий, конкретно-науковий та практичний. Кожному з них притаманні способи і ступінь узагальнення пізнаної дійсності. Зо- крема, до загальнонаукового рівня методології науки належать логічні методи абстракції (узагальнення, визначення, ототожнення, аналізу, діагнозу, синтезу, аналогії), а також найзагальніші форми умовиснов- ків(індукція та дедукція), найзагальніші методи наукового пізнання: вимірювання, досліду, ідеалізації, експерименту, спостереження, сис- тематизації, аксіоматизації та ін.), а також принципи (ергодичності, самоорганізації, синергізму). Конкретно-науковий рівень методології науки ґрунтується на методах, принципах і процедурах досліджень, які застосовують в окремих галузях наукових знань, тобто в окремих наукових дис- циплінах. Ці методи, принципи і процедури перманентно зміню- ються і доповнюються досконалішими й актуальнішими. Методи, які застосовуються у природничій географії, за В. Пащенком (2000) класифікують так: • емпіричні, теоретичні, методологічні; • польові й камеральні; • пасивні (спостереження, виміри) й активні (експеримен- ти, моделі); • власне природничо-географічні (емпіричні, теоретичні); • інтегративні фізико-географічні (районування); ×àñòèíà 1. Çàãàëüí³ ïðîáëåìè á³îãåîãðàô³¿ 20 • галузеві природно-географічні (біогеографічні); • загальногеографічні (картографічні, геоінформаційні); • негеографічні (фізичні, хімічні, біологічні, математичні, історичні). Окрім них, кожна наука має ще один або кілька специфічних, які найбільшою мірою застосовує в своїх дослідженнях. У біогеографії такими методами є ареалогічний, біогеографічного районування та ви- значення біопродуктивності угруповань. За допомогою цих та інших методів біогеографія сформувалася як окрема наукова дисципліна. До атрибутів науки належать також суб’єкти наукового дослі- дження: окремі дослідники, колективи тематичних досліджень і на- укові школи. Саме суб’єкт (суб’єкти) організовує й реалізовує дослі- дження, тобто визначає конкретний об’єкт і предмет, методологію і методи, форму подання одержаних результатів тощо. Якщо теоретичні вихідні (принципи, аксіоми, постулати), фактичний матеріал і алго- ритм його узагальнення відповідають загальновизнаним вимогам, то результати такого дослідження будуть об’єктивними. Передумовою об’єктивності результатів дослідження є також дотримання певних вимог стосовно суб’єкта дослідження. Найважливіші з них такі: • дослідник повинен володіти природничо-географічни- ми та біологічними знаннями про об’єкти дослідження, вмінням їх спостерігати та експериментувати; • важливою складовою дослідника є теоретична і мето- дологічна підготовленість, здатність до критичного на- укового сприйняття, незалежного мислення, наукового узагальнення; • широка обізнаність із суміжними науками та їхніми нау- ковими досягненнями. Глибоке розуміння атрибутів біогеографії є першим кроком до оволодіння теорією і практикою цієї науки. Наступним кроком цього процесу є засвоєння і правильне трактування основних понять біо- географії. |