Изучение флоры и фауны суши

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Актуальность данной темы обусловлена тем, что любая географическая территория имеет свой набор фауны и флоры. Ведущим компонентом является флора, которую слагают все растительные сообщества. Фауна является ведомым компонентом, так как флора обеспечивает ее кормом и убежищем.

Фауна и флора формируются в результате совместного действия 3 основных факторов:

1 Эволюция;

2 Миграция;

3 Вымирание ( частичное или полное).

Мигрирующие организмы могут оказаться в географической изоляции, которая приведет к формированию фаун и флор, включая определенное число эндемичных видов.

Медленная миграция, как правило, сопровождается эволюционным процессом. Эволюция так же не бывает без миграции. Медленный и постепенный процесс вымирать может принимать катастрофический характер вследствие резких изменений физико - географических условий, приводя к уничтожению фаун и флор.

В процессе распространения организмов важную роль сыграли палеографические факторы. Это, прежде всего, размер и морфология суши и моря, которые определялись тектонической эволюцией Земли. В этом плане интересны нижеприведенные гипотезы современного распределения.

1 Относительного постоянства расположения материков и океанов; Согласно этой гипотезе, в геологической истории Земли изменяются только уровень Мирового океана за которым следуют трансгрессии и регрессии. Соответственно, флора и фауна оставляют затапливаемые низменности и занимают их вновь после осушения. Однако, данная гипотеза не объясняет причины вертикального движения материков и изменения уровня Мирового океана.

2 Гипотеза пендуляций;

В результате этой гипотезы перемещение биоты является результатом изменения местоположения полюсов оси вращения Земли. Она предполагает существование в геологическом прошлом современной зональности климата. Смещение полюсов и сопровождается перемещением природных зон.

3 Гипотеза «мостов суши». Объясняет сходство флор и фаун различных континентов, наличием сухопутных переходов между ними.

Так, сходство болот Северной Америки и Евразии является следствием миграции растений и животных по Беренгии, расположенных в северной части Тихого океана или существованием северной Атлантиды. Некоторое родство биот Южной Америки и Африки ? наличием между ними Южной Атлантиды, а Африки, Южной Азии и Австралии ? наличием материка Лемурия.

Таким образом, изучение флоры и фауны суши является актуальной проблемой для исследователей. Именно эти обстоятельства предопределили выбор темы, постановку цели, задач и основные направления данной курсовой работы.

В данной курсовой работе были поставлены следующие цели и задачи:

а) рассмотреть важнейшие методы флористических и фаунистических исследований;

б) определить общие закономерности изменения видового разнообразия;

в) рассмотреть понятие эндемизм и центры систематического разнообразия;

г) изучить систему районирования флоры и фауны;

д) дать краткую характеристику флористических и фаунистических царств и областей.



1. Важнейшие методы флористических и фаунистических исследований

Методы исследований могут, во-первых, заключаться в изучении данных о геологическом прошлом Земли и, во-вторых, в анализе современного распространения таксономических единиц.

1 Лишь палеонтология и палеоботаника могут найти прямые свидетельства возраста видов и их распространения в прошлом. Но, к сожалению, имеются большие пробелы в возможностях этого метода. Такие группы видов. Как черви, не поддаются фоссилизации. Другое обстоятельство заключается в том, что мы судим об ископаемых формах только по морфологическим чертам тех частей организма, которые могут быть законсервированы нами; поэтому палеонтологическое понятие вида не может не отличаться от биологического, применяемого к современным формам.

Наряду с изучением макроскопических остатков сравнительно недавно стало развиваться исследование микрофоссилий: игл губок, раковин фораминифер, водорослей, спор, пыльцы растений.

2 Палинология, наука о пыльце и ее использовании, в большей степени содействовала палеоботаническому изучению верхнетретичного и четвертичного периодов.

Переносящаяся в атмосфере пыльца может оседать на поверхностях, благоприятных для ее фоссилизации при быстром погребении в условиях, способствующих ее сохранению. Подобными свойствами обладают торфяники, днища озер и некоторые виды почв. Если взять некоторое количество «пыльцевых спектров» на различных уровнях отложений, то можно воссоздать эволюцию растительности за время образования этих отложений.

Особое значение придается выявлению деревьев. Это связано с их большой палеоклиматической ролью, с тем, что они являются определяющей частью растительности, а их пыльцу сравнительно легко определить с точностью до рода. В настоящее время прилагают большие усилия к тому, чтобы четко определять пыльцу как видов деревьев, так и кустарниковых и травянистых форм, так как это позволило бы более глубоко изучить экологические и климатические условия в прошлом.

3 Палеогеография призвана воссоздать характер поверхности земного шара в далеком прошлом, распределение суши и моря, рельеф. С помощью этой науки мы можем узнать, каковы были возможности миграции морских и наземных видов в различные геологические эпохи.

Что касается способов, которыми осуществлялись временные коммуникации, то это геологическая проблема. Есть ряд гипотез об этих связях.

? теория межконтинентальных мостов, которые временно связывали континентальные щиты (Панамский и Суэцкий перешейки, Берингов пролив, Па-де-Кале, проливы между Малаккой, Явой, Суматрой и Калимантаном).

? теория «дрейфов континентов» Вегенера. Она предполагала, что соединенные друг с другом материки представляли собой обширный блок, который сначала повергался перемещениям относительно экватора, а потом претерпел фрагментацию, после чего материки удалились друг от друга. Эта теория, которая в свое время была принята с энтузиазмом, сегодня забыта.

4 Палеоклиматология, или изучение древнего климата, также необходима для понимания современного распространения организмов. Климатические реконструкции основываются, как и в случае с палеогеографией, на изучении флоры и фауны в древности, что не очень надежно.

Однако для восстановления эволюции климата имеются данные другого порядка: это древние формы рельефа, характер отложений и их чередование, ископаемые почвы и даже химические исследования.

5 Методы, которые позволяют восстановить историю эволюции таксономической группы - их филогению, могут косвенно содействовать восстановлению их прошлого распространения. Они основаны на сравнительном изучении морфологии, кариологии и ареалов родственных форм.

? среди данных, способных указать на возраст и преемственность форм, особое значение имеет хромосомная характеристика. Она в итоге позволяет восстановить область возникновения и пути расселения организмов.

? изучение современных ареалов дает наряду с таксономической и кариологической аргументацией дополнительные данные для изучения развития флор. При помощи хорологических методов стало возможным исследование центра расселения.

Богатство какой-либо таксономической единицы в пределах ее ареала неодинаково. Область наибольшего разнообразия, или центр максимального разнообразия, является центром расселения. Однако такой центр совсем не обязательно является областью возникновения данного таксона.

Для географических сопоставлений одним из основных показателей является богатство, видовая насыщенность территории. Используется и показатель отношения числа видов к числу родов и семейств.

Систематическая структура сообществ, помимо показателей общей насыщенности данного сообщества видами и другими таксонами, включает количественные характеристики обилия видов и систематических групп.

флористический фаунистический царство видовый

2 Общие закономерности видового разнообразия по важнейшим градиентам среды

Видовое разнообразие - очень важное свойство экосистем. С ним связана устойчивость систем к неблагоприятным факторам среды. Разнообразие обеспечивает как бы подстраховку, дублирование устойчивости. Вид, который присутствует в числе единичных экземпляров, при неблагоприятных условиях для широко представленного вида, в том числе и доминантного, может резко увеличить свою численность и таким образом заполнить освободившееся пространство (экологическую нишу), сохранив экосистему как единое целое.

Видовую структуру обычно используют для оценки условий местопроизрастания по растениям-индикаторам. Так, для лесной зоны кислица указывает на условия увлажнения, близкие к оптимальным, и значительное богатство почв питательными минеральными веществами; черника - на несколько избыточное увлажнение и некоторый дефицит элементов минерального питания; брусника - на дефицит увлажнения и почвенного плодородия; мхи (кукушкин лен и особенно сфагнум) - на чрезмерно избыточное увлажнение, дефицит минеральных веществ, недостаток кислорода для дыхания корней и наличие процессов торфообразования. Наряду с индикаторами меняется состав и других видов, произрастающих под пологом эдификаторов [2].

Термин "биоразнообразие" ассоциируется главным образом с разнообразием живых организмов, имея в виду всю полноту различных видов животных, растений, грибов, лишайников и микробов. Особое значение имеют таксономически изолированные древние виды, поскольку они сильно отличаются от других видов и поэтому уникальны по своей генетической структуре. Часто эти виды являются эндемичными, то есть свойственными одной конкретной местности.

Видовой состав данной экосистемы есть результат длительной эволюции. Каждый вид адаптировался к своей экологической нише, характеризуемой определенными чертами (например, диапазоном температур, особенности пищи или интенсивность света), что позволяет разным видам размножаться и на одном и том же участке поддерживать численность своих популяций.

Обитая в экосистеме, виды взаимодействуют с окружающей средой и при этом выполняют определенные функции (повышают прозрачность воды, способствуя росту растений, предотвращают смыв отложений). В природе такие взаимодействия и, следовательно, вся система сбалансированы. Утрата одного вида не проходит бесследно для других видов и даже может привести всю систему к дисбалансу.

В результате такого дисбаланса, некоторые функции системы могут осуществляться намного хуже или даже прекратить осуществляться совсем. Любые виды, которые займут опустевшую нишу исчезнувшего вида, скорее всего не возьмут на себя выполнение всех его функций. Когда виды исчезают из природы полностью, их функции в глобальной биосфере также утрачиваются навсегда.

Видовое разнообразие - очень важное свойство экосистем. С ним связана устойчивость систем к неблагоприятным факторам среды. Разнообразие обеспечивает как бы подстраховку, дублирование устойчивости. Вид, который присутствует в числе единичных экземпляров, при неблагоприятных условиях для широко представленного вида, в том числе и доминантного, может резко увеличить свою численность и таким образом заполнить освободившееся пространство (экологическую нишу), сохранив экосистему как единое целое.

Видовое разнообразие сообщества подчиняется ряду закономерностей. Знакомство с ними позволяет оценить роль видового разнообразия в функционировании экосистем [3].

Закономерности видового разнообразия:

1 Любое сообщество состоит из большого числа редких видов и немногих видов с высокой численностью. Видовое разнообразие биотического сообщества зависит в основном от присутствия редких и случайных видов, представленных небольшим числом особей. Зависимость между числом видов и их численностью, т.е. числом особей одного вида, описывается вогнутой кривой. Обычно в состав сообщества входит несколько видов с высокой численностью и множество редких видов, т.е. видов с небольшой численностью. Первые называются видами-доминантами; они занимают в экосистеме главенствующее положение и оказывают на свойства экосистемы определяющее влияние, в связи с чем их еще называют средообразующими видами. Вторые не играют заметной роли, встречаются редко, но зато таких видов много, и именно они определяют видовое разнообразие экосистемы, от которого, в свою очередь, зависят многие ее свойства.

2 Более продуктивная среда способна обеспечить совместное существование большего числа видов. Существенное влияние на увеличение числа видов в сообществе оказывает продуктивность среды. В тех местообитаниях, где пищи мало, животные не могут игнорировать различные типы жертвы; там же, где ее много, они могут быть более прихотливыми и имеют возможность ограничить свой рацион только наилучшими пищевыми объектами. Следовательно, в более продуктивных местообитаниях, т.е. там, где "плотность пищи" высока, выбор шире и поэтому возможность для специализации больше, чем в менее продуктивных средах. Поскольку каждый вид использует только часть общего количества ресурсов, одинаковый диапазон доступных ресурсов в более продуктивной среде дает возможность существовать большему числу видов.

3 Наиболее богатые видами сообщества более устойчивы. Сложность организации экосистемы обусловлена количеством видов живых организмов, т.е. их разнообразием. Чем больше видов животных и растений в сообществе, тем сложнее и многообразнее связи между ними. Большое видовое разнообразие сообществ означает более длинные пищевые цепи, большее число контактов между особями, более активное взаимодействие между ними, такое как хищничество, паразитизм, симбиоз и др. Кроме того, видовое разнообразие обеспечивает множественное дублирование пищевых цепей на уровне видов, так как многие виды растений используются в пищу не одним, а сразу несколькими видами растительноядных животных; от них пищевые цепи тянутся к хищникам, которые в богатом видами сообществе представлены несколькими видами, и т.д.

4 Под влиянием стресса, т.е. сильного неблагоприятного внешнего воздействия, в экосистеме уменьшается количество редких видов и возрастает численность видов, устойчивых к стрессу. Кривая зависимости между числом видов и числом особей, принадлежащих одному виду, выравнивается. Иными словами, усиливается доминирование этих видов. В итоге для экосистем, испытавших стресс, характерна бедность видового состава. В качестве стресса может выступать любое сильное нарушение среды, в том числе и ее загрязнение. В загрязненных экосистемах видовое разнообразие всегда ниже, чем в ненарушенных. Отсюда следует, что изменение уровня разнообразия видов в экосистеме может служить индикатором загрязнения среды. В результате нефтяного загрязнения реки изменяется характерное для нее число разных видов и нарушается их соотношение. Если нефтяное загрязнение реки незначительно, то в зарослях высших водных растений встречается не менее четырех видов насекомых.

Видовое разнообразие зависит от соотношения численности видов в экосистеме. Например, в пригородном лесу обитают 1000 птиц: по 100 особей 10 разных видов.

Уменьшение видового разнообразия угрожает самому существованию вида в силу сокращения генетического разнообразия -запаса рецессивных аллелей, обеспечивающего приспособленность популяций к меняющимся условиям среды обитания.

В свою очередь, видовое разнообразие служит основой экологического разнообразия - разнообразия экосистем. Совокупность генетического, видового и экологического разнообразия составляет биологическое разнообразие планеты [4].

3. Понятие эндемизм, центры систематического разнообразия

Эндемики это виды (роды, семейства, любые таксоны), свойственные только данной территории. То есть ареал их ограничен именно этой территорией, не обязательно малой. Например, существуют эндемики Австралии, Южной Америки, но эндемики могут иметь и точечный ареал в одном местообитании.

Формирование эндемизма возможно по двум моделям. Реликтовый эндемизм (его еще называют консервативным): вод сохраняется с геологически давних времен, когда условия для него были благоприятными, а ареал обширным. Следовательно, ареал реликтового эндемика находится в стадии сокращения, а сам таксон стал эндемичным именно из-за этого сокращения. Реликт уже стал эндемиком. В отличие от реликтового молодой эндемизм связан с видообразованием: возникает популяция нового вида, ранее не существовавшего и поэтому занимающего ограниченный ареал. Молодой вид еще эндемик, но позже, распространившись, он может утратить свой эндемизм. Принципиальные различия между ареалами реликтового и молодого эндемиков иллюстрирует схема (рисунок 1). И реликты, и эндемики имеют ограниченный ареал. Разница между ними состоит в том, что реликты обязательно утрачивают связь с современными видами, а молодые эндемики не утрачивают ее. Если бы не молодой эндемизм, разницы между понятиями о реликтах и эндемиках не было бы.

Рисунок 1 - Принципиальное различие между ареалами реликтового (а) и молодого ( б ) эндемика. Стрелки указывают состояние ареала, его сокращение ( а ) или расширение ( б ). В первом случае вид уже эндемик ( а ), а в другом еще эндемик ( б )



Независимо от способа формирования эндемики всегда связаны с изолятами, иначе молодые эндемики широко расселились бы и перестали быть эндемиками. И консервативные эндемики при благоприятных обстоятельствах могли бы выйти из своих убежищ. Поэтому изоляция непременное условие существования и сохранения эндемизма. И чем дольше сохраняется изоляция, тем выше доля (процент от числа таксонов) эндемизма во флоре и фауне, тем своеобразнее биота. Не удивительно поэтому, что особенно велика доля эндемиков на островах, в высотных поясах гор, в климатических изолятах. Например, на территории Беларуси ( и вообще на равнинах территории бывшего СССР ) растительных эндемиков нет совсем, так как нет изолятов, и виды могут мигрировать вдоль тепловых поясов очень широко. Но в горах и на островах эндемизм высокий, и чем древнее изоляция, тем выше эндемизм: Кавказ 25 % , горы Средней Азии 30 %, Япония 37 %, Канарские острова 45 %, Корсика 58 %, Мадагаскар 66 %, Новая Зеландия 72 %, Австралия 75 %, Гавайские острова 82 %, о. Святой Елены 97 % . Это доля растительных эндемиков, но и с животным эндемизмом обстоит так же [6]. Островной эндемизм итог механической изоляции. Высотно-поясная изоляция в горах уж е экологическая: вид не может мигрировать ни вверх по склонам ( слишком для него холодно ), ни вниз ( слишком сухо или жарко) и остается в пределах своего пояса. Чем выше доля эндемизма флоры или фауны в высотных поясах, тем строже экологическая изоляция. И наоборот, в разных горах максимум эндемизма приходится на различные пояса (таблица 1).



Таблица 1 - Доля видового эндемизма растений в высотно-поясных системах гор Евразии

Группа высотных поясов	Состояние лесного пояса и горные страны
	Сплошное (Альпы, Балканы, Северный Кавказ, горы Южной Сибири )	Экспозиционное ( Армения, Дагестан, горы Средней Азии, Южный Каракорум )	Отсутствует ( Западный Памир, Северный Каракорум, Южный Тибет)
Надлесные	2,7 14,5	0,0 0,7	2,0 4,0
Лесные		1,1 15,0
Подлесные	0,1 2,0	0,0 2,0	5,0 7,0

Там, где есть сплошной лесной пояс, максимум эндемизма приходится на субальпийский уровень; где лесной пояс не сплошной (экспозиционное размещение ), эндемики концентрируются в средней части профиля, а во внутриконтинентальных горах в которых вообще нет лесного пояса, максимум эндемиков приходится на нижний пояс. В последнем случае изолятом является сама горная страна. Чем ниже доля эндемизма, тем меньше изолированность пояса, и тем вероятнее в его пределах миграционные процессы.

Экологическая изоляция возможна и на равнинах. В пустыне Бетпак-Дала, например, механически никак не изолированной от окружающих пустынь, обитает эндемичный грызун боялычная соня. Соня поселяется лишь в сообществах с определенным ( и тоже эндемичным ) видом кустарниковой солянки боялыча. Узкое субтропическое влажное побережье Южной Африки, изолированное на севере от тропиков пустынями, иметь столь высокую долю растительного эндемизма ( 7 эндемичных семейств, 210 эндемичных родов ), что рассматривается в ранге самостоятельного флористического царства ( Капское царство ). В Юго-Западной Австралии, тоже изолированной пустынями, отмечена самая высокая доля растительных эндемиков на единицу площади.

Различают и всевдоэндемики (ложные эндемики). Это виды. Найденные в одном месте и в единственном экземпляре. Такой экземпляр может оказаться неустойчивым мутантом или уродом [1].

Анализ распределения видов в пределах ареала рода или подвидов в ареале показывает, что оно чаще всего бывает неравномерным. Нередко на обширной площади род представлен всего одним или очень ограниченным числом видов, в то время как в какой-то определенной части родового ареала отмечается большое разнообразие видов. Область, в которой встречается наибольшее число видов данного рода, это центр таксономического разнообразия.

Повышенная концентрация видов может быть обусловлена общей благоприятностью условий для существования видов данного рода. Учитывая, что становление видов - длительный процесс, центр разнообразия рассматривается как показатель значительной давности развития рода на этой территории. Центр разнообразия, как правило, занимает значительную часть ареала, в пределах которой и происходят процессы видообразования. В связи с этим встает вопрос, не является ли центр разнообразия и центром происхождения данного таксона.

Область таксономического разнообразия иногда, но далеко не всегда может совпадать с областью происхождения таксона. Возраст таксонов родового ранга относится к третичному периоду; за это время их ареалы в связи с глобальными изменениями климата претерпели многочисленные изменения (сокращение, расширение и т.д.). При этом часто возникали вторичные центры разнообразия, весьма удаленные от области происхождения. В ареале рода клен выделяются два центра таксономического разнообразия - один на востоке Северной Америки, другой в Юго-Восточной Азии (рисунок 2).



Рисунок 2 - Ареал рода клен с центрами таксономического разнообразия

Для суждения о том, какой из центров разнообразия является первичным, требуется обязательно привлечение данных о распространении таксона в геологическом прошлом [8].

4. Система флористического и фаунистического районирования

При выделении флористических и фаунистических регионов ученые руководствуются рядом принципов, важнейшими среди которых являются:

1 Систематические группы, на основании которых проводится выделение фаунистических или флористических регионов, должны иметь широкое распространение и, следовательно, они должны быть достаточно крупными таксонами.

Ведущую роль в решении вопросов биогеографического районирования играют такие таксономические единицы, как «тип», «класс», «семейство». Так, среди животных в первую очередь учитывают насекомых, моллюсков, птиц и млекопитающих. Такие классы позвоночных, как рептилии и амфибии, менее удобны из-за их отсутствия на многих островах и в холодных странах. Среди растений основным классом для построения системы являются цветковые; в меньшей голосеменные, распространение которых весьма ограничено, а число видов относительно невелико (около 600 видов). Нельзя строить систему регионов на распространении отрядов жуков, прямокрылых, хищных млекопитающих, воробьиных птиц. Такие системы будут относительно неполными.

2 Распространение систематических групп, на основании которых осуществляется выделение флористических и фаунистических регионов, должно быть достаточно хорошо изученным.

В науке пока не существует систем, построенных на распространении мохообразных растений или паукообразных животных, распространение которых изучено относительно слабо.

3 При выделении регионов различного порядка вплоть до областей и царств необходимо опираться на таксоны разного ранга: от классов и подклассов до видов и подвидов, отдавая при этом предпочтение таксонам более высокого уровня.

Строгого соответствия между рангом регионов и таксонов ( например, выделение царств только по подклассам, областей только по семействам, подобластей только по родам животных и растений ) быть не может. Каждый регион выделяется по наличию и отсутствию в нем таксонов различного порядка.

4 При выделении регионов отрицательная характеристика (отсутствие) какого-либо таксона зачастую бывает не менее важной, чем положительная (присутствие).

Голосеменные древняя группа семенных растений, у которых имеются семяпочки. Всего на Земле насчитывается около 600 видов древесных и кустарниковых форм голосеменных растений. К голосеменным относятся следующие классы:

саговниковых;

гинкговых;

хвойных;

гнетовых.

К голосеменным также относятся ископаемые семенные папоротники и беннеттиты. Большое хозяйственное значение имеют представители хвойных, особенно сосновые (сосна, лиственница, ель, пихта, кедр), а также таксодиевые и кипарисовые.

Саговники класс голосеменных древесных растений. Стволы клубневидные или редьковидные, реже колоннообразные высотой до 20 м с кроной из пучка листьев длиной до 3 метров. Всего насчитывается около 100 видов, произрастающих в тропиках и субтропиках.

Наиболее крупной единицей в современной системе основных флористических и фаунистических регионов является «царство» («гея»). Термин «Гея» берет свое начало в греческой мифологии, где Гея это богиня земли, от которой произошли горы и море, первое поколение богов и людей. В римской мифологии ей соответствует Теллус.

Число царств, выделяемых различными учеными, неодинаково. В последнее время наблюдается тенденция к возрастанию их численности. Если в прошлом столетии выделяли три четыре царства, то теперь их количество возросло до шести семи и более.

Царства подразделяются на области (регионы). Области делятся на провинции, провинции на округа, округа на участки. Широкое распространение получили в настоящее время и такие « промежуточные» категории, как «подцарство» и «подобласть».

Иерархическая система основных и «промежуточных» флористических и фаунистических региональных таксономических единиц может быть представлена в виде следующей обобщенной схемы: «царство» «подцарство» «область» «подобласть» «провинция» «округ» «участок» [9].

Под территориальными группировками понимаются флоры, фауны и сообщества той или иной территории (акватории). Сравнивать их между собой можно по разным наборам характеристик. Количество их зависит от целей. Но выделяют обычно два направления в классификации:

а) приоритет сходству во внешнем строении и функционировании;

2 Сходству в происхождении, кровному родству элементов.

Эти два аспекта можно сопоставить с классификацией жизненных форм и с филогенетической классификацией организмов. Первый аспект выдвигает во главу угла аналогичные признаки, второй - гомологичные (сходные, но выполняющие разные функции - рука и крыло) признаки.

Классификация по аналогичным более применима к сообществам. Гомологичные доминируют при классификациях флор и фаун.

Всякая иерархическая классификация территориальных группировок организмов одновременно может быть представлена и в качестве классификации самих территорий (в виде подразделения их на участки, в разной степени сходные по группировкам организмов).

Подразделение территории, проведение границ (часто в виде широких переходных полос), определение ранга разных участков в системе - все это и представляет собой районирование [10].

Можно говорить о районировании по аналогичным признакам и по гомологичным. Примером первого может служить зональный подход, основанный на конвергентном сходстве многих параметров сообществ (продуктивность, жизненные формы у эдификаторов, соотношение биологических групп, сезонная ритмика) в сходных климатических условиях.

Примером второго служит флористическое и фаунистическое районирование (региональный подход). При переходе к районированию, охватывающему большие территории, трудно избежать эклектического чередования разных принципов при попытке синтеза принципов аналогии и гомологии.

Как правило, каждый выделенный при районировании район индивидуален, т.е. очерчен одной непрерывной границей. Иногда выделяют эксклавы - участки, оторванные от основного региона, но это - исключение. В то же время распределение какого-либо типа территориальной группировки имеет прерывистый характер - это типологические карты.

Классификация по гомологичным признакам применима и к биоценозам (распространена до уровня формации), и к биофилотам. В таксонах растительности (до формации) этот принцип вполне сочетается с характеристиками структурно-функционального свойства.

Пока нет глобальной системы районирования растительности, в которой филоценогенетический принцип выдерживался бы на всех ступенях (особенно для таксонов высшего ранга) региональной иерархии. Есть чередование геоботанического и филоценогенетического принципов. С животным населением дело обстоит еще хуже [11].

До сих пор гомологичные признаки применяются главным образом для классификации флор и фаун и для целей соответствующего районирования.

При флористическом районировании обычно придерживаются следующего нисходящего по рангу ряда регионов: царство - область - провинция - округ - район - элементарный район (район конкретной флоры). Иногда царства называют областями, области - провинциями и наоборот. Нередко выделяют промежуточные категории: подцарства, подобласти, надпровинции и т.п. Приморье принадлежит к Голарктическому царству Восточно-Азиатской области Маньчжурской провинции. В названной классификации А.Л. Тахтаджяна выделено 6 флористических царств и 34 области.

Фаунистическое районирование обычно начинают с областей (иногда области объединяют в царства, или геи). Фаунистические царства занимают ранг более высокий, чем флористические, и число их меньше - 3-4.

Сопоставляя флористическое и фаунистическое деление, можно обнаружить много совпадений не только в границах, но и в рангах. Но есть и типичные различия. Это касается в первую очередь внетропических регионов южного полушария, которые обычно объединяют Антарктическое и Капское флористические царства, а на фаунистических схемах показывают лишь как провинции, относящиеся к разным областям. Новая Гвинея фаунистически относится к Австралийской области, а флористически тяготеет к Юго-Восточной Азии.

Имеющиеся схемы флористического районирования все же ближе стоят к единому флористико-фаунистическому (биофилотическому) делению суши.

Система современных флористических и фаунистических регионов отражает ареалогическое и географо-генетическое своеобразие позвоночных животных и сосудистых растений. Полноценной системы еще нет.

Биофилотические царства (близкие к фаунистическим) характеризуются эндемичными или почти эндемичными семействами и многими эндемичными родами. Биофилотические области - эндемичными родами и многими эндемичными видами. Биофилотические провинции - эндемичными видами (виды широкоареальных родов).

Во всех случаях необходимо принимать во внимание и степень обособленности, и древность таксонов. Трудно пока указать точную грань между «много» и «очень много» эндемичных групп. Для характеристики региона часто не менее важны не только энедемики, но и другие географо-генетические группы. Так, например, ряд семейств подчеркивает гондванские связи ряда регионов, хотя ни для одного из них эти семейства не являются эндемичными [12].

5. Краткая характеристика флористических и фаунистических царств и областей

Среди многочисленных флористических систем регионов наиболее обоснованной является система А.Л. Тахтаджяна.

А.Л. Тахтаджян советский ботаник, академик АН СССР и Армянской ССР; автор многочисленных трудов по систематике, филогении, эволюционной морфологии высших растений и теории эволюции; основоположник новой филогенетической системы растений и ботанико-географического (флористического) районирования суши (Тахтаджян, 1987).

Согласно А. Л. Тахтаджяну, поверхность Земли подразделяется на 6 флористических царств (рисунок 3):

1 Голарктическое царство;

2 Палеотропическое царство;

3 Неотропическое царство;

4 Капское царство;

5 Австралийское царство;

6 Голантарктическое царство.

Рисунок 3 Флористическое деление суши (По Тахтаджяну)

В пределах этих царств выделяются 34 флористические области. Два царства Голантарктическое и Палеотропическое подразделяются на подцарства.

Голарктическое царство самое крупное по площади флористическое царство, занимающее больше половины всей суши. Это царство охватывает Европу, северную часть Африки, включая Сахару, Аравийский полуостров (за исключением его юго-западной части). Далее его южная граница проходит по реке Инд, Гималаям и примерно по Северному тропику. В Северной Америке Голарктическое царство занимает всю внетропическую часть материка, включая Мексиканское нагорье.

Царство включает 9 областей: Циркумбореальную, Восточноазиатскую, Атлантическо-Североамериканскую, область Скалистых гор, Макаронезийскую, Средиземноморскую, Сахаро-Аравийскую, Ирано-Туранскую, Мадреанскую (Санорскую) [14].

Циркумбореальная область - самая крупная флористическая область суши, значительная часть которой находится на территории России.

Во флоре Циркумбореальной области нет эндемичных семейств, но здесь много эндемичных или почти эндемичных родов, сосредоточенных главным образом в Пиренеях, Альпах и на Кавказе. Наиболее распространенными родами являются ель, пихта, лиственница, тсуга и туя (Канада), дуб, бук, клен, ольха, береза , граб, тополь, ива, ясень, вяз, липа, грецкий орех. Характерны также виды кустарников: кизила. ежевики, боярышника, спиреи, рододендрона, калины, бузины.

Флора Восточноазиатской (Японо-Китайской) области невероятно богата, это один из главных центров эволюции высший растений Голарктики и Палеотропиков, гигантское убежище древних форм. Флора включает 20 эндемичных семейств и более 300 эндемичных родов. Из эндемичных семейств следует отметить древнее семейство гинкговые из голосеменных и ряд довольно примитивных цветковых семейств, например троходендроновые.

Во флоре Атлантико-Североамериканской области выделяется только два эндемичных семейства лейтнериевые и гидрастидовые, около 100 эндемичных и почти эндемичных родов.

Область Скалистых гор включает одно эндемичное семейство печеночников гиротировые и несколько десятков эндемичных родов, в том числе дарлингтонию, ванкуверию, маконеллу, станлейю, литофрагму, кордилантус.

Макаронезийская область включает острова Азорские, Мадейра, Канарские и Зеленого Мыса.

Флора включает около 30 эндемичных родов и примерно 650 эндемичных видов. В растительном покрове Макаронезии особенно замечательны вечнозеленые лавровые леса из Канарского лавра, которые, как показывают данные палеоботаники, наиболее близки к миоценовым и плиоценовым лесам Европы. Характерны падуб Канарский и Канарская финиковая пальма.

Средиземноморская область расположена на побережье и островах Средиземного моря, занимает преобладающую часть Пиренейского полуострова до Пиренеев и Кантабрийских гор на севере.

Известно одно эндемичное семейство афилантовые, зато каждый второй вид эндемичен.

В состав Сахаро-Аравийская области входит вся внетропическая часть Сахары и Аравийскогополуострова. Флора не очень богата, эндемичных семейств нет, родов мало, видовой эндемизм составляет около 25 %. Из видо эндемиков можно назвать, например, нукуларию, фредолию, агатофору, мурикарию, зиллу.

Для Ирано-Туранской области характерен высокий родовой эндемизм, на видовой эндемизм приходится около 25 %. Эндемичными родами являются акантофиллум, гамантус, нанофитон, самералия, страгоновия, бунгея, железное дерево.

Палеотропическое царство это царство тропиков Старого Света (исключая Австралию) и всех тропических островов Тихого океана. Оно имеет богатейшую флору, образующую растительные формации от тропических пустынь, жестколистных лесов и колючих кустарников до влажных вечнозеленых экваториальных лесов.

Из эндемичных семейств наиболее известны непентесовые, диптерокарповые, банановые, флагеллариевые и пандусовые.

Во флористическом отношении царство в большой степени дифференцировано на множество областей (Гвинео-Конголезская, Судано-Замбезийская, Карру-Намиба, Остров Святой Елены и Вознесения, Мадагаскарская, Индийская, Малезийская, Фиджийская, Полинезийская, Гавайская и Новокаледонская), флора известна только специалистам.

Неотропическое царство полностью располагается в тропиках Нового Света. Флора имеет общее происхождение с флорой палеотропоса, о чем говорит множество семейств и родов с пантропическими ареалами. Наиболее характерными для Неотропоса являются следующие семейства: анноновые, эбеновые, тыквенные, ластовневые. Среди эндемичных семейств бромилиевых, рапатовых и кактусовых есть представители в Старом Свете.

Каждая из пяти областей (Карибская, Гвианского плоскогорья, Амазонская, Центральнобразильская и Андийская) имеет множество (от 100 до 500) эндемичных видов.

Капское царство образовано одной одноименной областью и является самым маленьким и самобытным среди флористических царств Земли. Царство занимает южную оконечность Африки и длительное время находится в географической изоляции благодаря океаническим водным просторам, а также пустыням, полупустыням и горным системам юга Африки.

Несмотря на небольшие размеры царства, флора необыкновенно богата: включает 7 тыс. видов, из которых 90 % эндемики, 240 родов, из которых 210 эндемичные, например вереск, протея, серебряное дерево.

В Австралийское царство входят Австралия, остров Тасмания и множество малых прибрежных островов. Царство также отличается очень самобытной флорой, высоким эндемизмом.

Вместе с тем здесь имеются общие с Южной Америкой семейства (араукариевые, подокарповые, протейные, рестиевые) и роды ( южный бук, донатия).

Различают три флористических области: Северо-Восточноавстралийская, Юго-Западноавстралийская, Юго-Западноавстралийская и Центральноавстралийская, или Эремейская.

Голантарктическое царство образованное внетропической частью Южной Америки, Новой Зеландией и другими островами Антарктики, оно является самым бедным из всех флористических царств земли. Расцвет голантарктической флоры связан с тем временем, когда ныне разрозненные участки суши составляли единый материк Гондвану.

В целом для Голарктики свойственны субантарктическая лесная, саванновая, тундровая, полупустынная и полярно-пустынная растительность. В Голантарктическое царство входят четыре области: Хуан-Фернандесская, Чилийско-Патагонская, Новозеландская и Субантарктических островов [15].

Районирование суши имеет долгую историю. В 1858 г. П.Склэтер предложил шесть фаунистических областей: Палеарктическую, Эфиопскую, Индийскую, Австралийскую, Неарктическую и Неотропическую. В 1876 г. А.Уоллес, приняв фаунистическое районирование П.Склэтера, стал называть Индийскую область Восточной. Эта классификация областей многими признается и сейчас, однако она неоднократно подвергалась корректировке.

Были попытки создать единицы более высокого ранга, отражающие исторические связи фаун. Так, в 1890 г. А. Бленфорд объединил области в три группы: Арктогейскую (с областями Эфиопской, Восточной, Палеарктической и Неарктической), Южно-Американскую и Австралийскую. Этим группам Р. Лидеккер присвоил ранг царств. Два последних царства были впоследствии названы соответственно Неогейским и Нотогейским. Арктогея в 1957 г. переименована Ф. Дарлингтоном в Магагею. Такой классификацией зоогеографических областей пользуются чаще всего[16].

В свете новейших фаунистических данных и при использовании сведений о распространении насекомых, моллюсков и других групп беспозвоночных имелись все основания пересмотреть существовавшие системы фаунистических областей. Это и было сделано в 1976 г. О. Л. Крыжановским. Но наиболее приемлемо следующее районирование (рисунок 4):

1 Царство Палеогея: Эфиопская область, Индо-Малайская область, Мадагаскарская область, Полинезийская область;

2 Царство Арктогея: Европейско-Сибирская область, Область Древнего Средиземья, Восточно-Азиатская область, Канадская область, Сонорская область;

3 Царство Неогея: Неотропическая область, Карибская область;

4 Царство Нотогея: Австралийская область, Новозеландская область, Патагонская область [17].

I царство Палеогея, области: I1 Эфиопская; I2 Индо-Малайская; I3 Мадагаскарская; I4 Полинезийская; II царство Арктогея, области: II1 Европейско-Сибирская; II2 Древнего Средиземья; II3 Восточно-Азиатская; II4 Канадская; II5 Сонорская; III царство Неогея, области: III1 Неотропическая; III2 Карибская; IV царство Нотогея, области: IV1 Австралийская; IV2 Новозеландская; IV3 Патагонская

Рисунок 4 Фаунистические области суши

Царство Арктогея представлено единственной фаунистической областью Голарктической. На этой огромной территории при разнообразии зональных и региональных условий, при разных исторических судьбах участков суши наблюдается географическая пестрота. В схеме она отражена значительным количеством подобластей, в которых фауны различны не только по составу, но и по генетическому возрасту. Для Голарктиса в целом из млекопитающих характерны бобры, кроты, тушканчики и др., из птиц эндемичные для области тетеревиные, гагары, чистиковые и др., из рыб осетровые, щуковые, лососевые, колюшковые и многие другие. Полностью или частично отсутствуют обезьяны и попугаи. На границах между областями существует достаточно разбавленный состав фаун.

Царство Палеогея ограничено тропиками Старого Света. Для нее типичны человекообразные обезьяны, слоны, жирафы, носороги, гиппопотамы, попугаи, кукушки, крокодилы. Положение царства на разных материках при обилии архипелагов и отдельных островов обеспечивает различную степень изоляции, а следовательно, и эндемизма. Это и послужило основой для обособления областей и подобластей. Областей две Эфиопская и Индо-Малайская.

Эфиопская область расположена в Африке к югу от Сахары. Для области эндемичны настоящие лемуры, гиены, трубкозубы, жирафы, гиппопотамы, некоторые антилопы, африканский слон, из обезьян шимпанзе и горилла. Из рептилий типичны вараны, агамы, тупорылый крокодил, питон, гадюки, из птиц дрофы, грифы, птица-секретарь. Для Индо-Малайской области характерны три самостоятельные семейства млекопитающих долгопяты и тупайи, шерстокрылы. Типичны для области олень-замбар, буйволы, белки, обезьяны, вампиры, крокодил-гавиал, древесные стрижи.

Царство Неогея рассматривается в границах тропиков Нового Света с включением Южной и Центральной Америки и Карибских островов. Южная граница отсутствует.

Царство имеет ряд фаунистических особенностей. Здесь сохранилось множество примитивных млекопитающих, как плацентарных, так и сумчатых. Для области эндемичны и типичны сумчатые крысы, муравьеды, броненосцы, ленивцы, цепкохвостые дикобразы, летучие мыши-вампиры, морские свинки, нутрии, шиншиллы, золотые зайцы. Сюда же относятся плосконосые обезьяны, паукообразные обезьяны. Из кошачьих отметим ягуара и американского льва пуму. Типичны для фауны кустовая собака, гривистый волк, очковый медведь, енот. Из птиц характерны страус-нанду ,солнечные цапли, туканы, попугаи, колибри ( до 500 видов), кондор. Много рептилий: удавы, анаконда, игуаны, гремучие змеи, из крокодилов аллигаторы и эндемичные кайманы. Из рыб электрический угорь и пираньи.

Нотогея внутренне пестрое, но по особенностям фауны совершенно удивительное царство. Здесь мало плацентарных млекопитающих и много сумчатых, кроме того, обитают примитивные однопроходные. Фауна в целом аутохтонная [19].



Заключение

Из выше сказанного можно сделать вывод, что каждый вид занимает сейчас на земной поверхности область, границы которой определены противодействием, оказываемым каким-либо неблагоприятным фактором среды способности этого вида к распространению. Способность к распространению и лимитирующие условия не одинаковы для разных видов, вследствие чего их ареалы различаются по облику и протяженности. По тем же причинам генетически различные формы, из которых складывается вид, такие, как подвиды или разновидности, занимают несходные участки. Установление географических ареалов этих систематических единиц играет важнейшую роль в познании их происхождения, истории, экологии, равно как и эволюции палеогеографических условий. То же относится к таксономическим единицам более высокого ранга таким, как роды или семейства, состоящие из более или менее близкородственных видов.

Таким образом, можно сделать вывод, что биогеографическое районирование устанавливает специфичность биомов и биот для определенных частей биосферы и выделяет различные биогеографические подразделения. Синтез биогеографических, геологических и палеонтологических данных дает возможность установить закономерности исторических перемен одних биоценозов другими, причины вымирания или быстрой адаптивной радиации определенных групп организмов, а также роль географической изоляции для видообразования.



Список использованных источников

1 Леме, Ж. Основы биогеографии / Ж. Леме. - М.: Изд-во «Прогресс» , 1976 . 10 с.

2 Акимова, Т. А. Экология / Т. А. Акимова, В. В. Хаскин. - М.: Юнити,1999. 455 с.

3 Потапов А. Д. Экология / А. Д. Потапов. - М.: Высшая школа, 2000 - 441 с.

3 Денисов В. В. Экология: учебное пособие / В. В. Денисов. - Ростов-на-Дону: Март, 2002. - 728 с.

4 Петров К. М. Биогеография: учебник для студентов по географическим специальностям вузов / К. М. Петров. - М.: Академический проект, 2006. - 400 с.

5 Воронов, А. Г. Биогеография с основами экологии: учебник / А. Г. Воронов, Н. Н. Дроздов, Д. А. Криволуцкий. - 4-е изд. - М.: Высшая школа, 2002. - 392 с.

6 Каропа, Г. Н. Биогеография с основами экологии: курс лекций / Г. Н. Каропа, Е. Н. Михалкина. - Гомель: ГГУ им. Ф. Скорины, 2004. - 122 с.

7 Еремина В. А. Физико-географическое районирование: учебное пособие для студентов вузов / В. А. Еремина. - Мн.: Изд-во БГУ, 1982. - 79 с.

8 Второв П. П. Биогеография: пособие для студентов вузов / П. П. Второв, Н.

9 Каропа, Г. Н. Биогеография с основами экологии: курс лекций для студентов специальности 1 - 31 02 01 02 - «География» / Г. Н. Каропа. - Гомель: ГГУ им. Ф. Скорины, 2010. - 316 с.

10 Киселев, В. Н. Биогеография с основами экологии: учебное пособие / В. Н. Каропа. - Минск: Университетское, 1995. - 352 с.

11 Ярошенко П. Д. Общая биогеография / П. Д. Ярошенко. - М.: Мысль, 1975. - 188 с.

12 Абдурахманов, Г. М. Биогеография: высшее образование / Г. М. Абдурахманов, Д. А. Криволуцкий. - М.: Академия, 2003. - 280 с.

Размещено на Allbest.ur

...