Экологические основы зоогеографии

Размещено на http://www.Allbest.ru/

ЛЕКЦИЯ

Экологические основы зоогеографии

План

1. Биосфера, ее пределы и подразделения. Роль животных в биогенном круговороте веществ и потоке энергии в биосфере

2. Факторы среды

3. Условия существования и распространения животных в море

4. Условия существования и распространения животных в пресных водах

5. Условия существования и распространения животных на суше

1. Биосфера, ее пределы и подразделения. Роль животных в биогенном круговороте веществ и потоке энергии в биосфере

Биосфера - земная оболочка, занятая совокупностью живых организмов, населяющих Землю. Она включает в себя литосферу, гидросферу и атмосферу.

Литосфера - это верхняя часть твердой оболочки, кора выветривания, имеющая мощность 30-60, иногда 100-200 м и более. Служит организмам субстратом, по которому движутся животные и к которому прикрепляются растения и животные. Населены главным образом верхние слои почвы толщиной в несколько десятков сантиметров, редко - несколько метров. В подземных водоёмах животные обнаружены на глубине свыше 100 м, в нефтеносных водах - до 4500 м (микроорганизмы).

Гидросфера - вся водная оболочка, в которой жизнь проникает до максимальных глубин Мирового океана (свыше 11 км). Распределена она здесь неравномерно - главным образом в поверхностном и придонном пластах.

Поверхностный пласт (не более 100 м). Основную его массу составляют одноклеточные водоросли и животные, мелкие ракообразные, яйца иглокожих, икра, мальки и взрослые особи множества видов рыб и млекопитающих.

Донный пласт (10-15 м) включает слой морского ила с прилегающим к нему слоем воды. Верхняя его часть, находящаяся в области свободного кислорода, богата животной жизнью, в которой большую роль играют многоклеточные: моллюски, иглокожие, кишечнополостные, черви, рыбы.

Атмосфера - газообразная оболочка, окружающая предыдущие. В атмосфере жизнь сосредоточена в самых нижних слоях, на границе с литосферой, в слое воздуха от нескольких сантиметров до нескольких десятков метров толщиной. Выше в воздухе носится бесчисленное множество спор, бактерий и других микроорганизмов. Даже на высоте 22 км были обнаружены различные бактерии и плесневые грибки. Выше 50 км (озоновый слой) пребывание живых организмов невозможно, т. к. ультрафиолетовые лучи солнца губят все живое.

Для биосферы характерен непрерывный круговорот веществ и поток энергии, в котором активнейшую роль с архея играют живые организмы. Атмосфера Земли - в основном результат жизнедеятельности организмов, поскольку кислород, азот и углекислый газ воздуха главным образом имеют органогенное происхождение. Организмы вовлекают в циклические процессы многие химические элементы - углерод, азот, железо, серу, йод и целый ряд других, изымают их из одних соединений и связывают с другими, переносят с места на место в разные части биосферы.

Велико значение животных-землероев в почвообразовании. Различные беспозвоночные, в частности моллюски, фильтруя через своё тело морскую воду, извлекают из нее мельчайшие взвешенные частицы, осаждающиеся в виде ила, способствуя прозрачности воды.

Живые организмы переводят лучистую энергию Солнца во все виды земной энергии, которая накапливается в их телах и может сохраняться в течение бесчисленных веков. Мощные пласты каменного угля представляют собой окаменелые стволы древних деревьев. Нефть, горючие сланцы и ряд других органических соединений тоже имеют растительное или животное происхождение.

Пласты огромной мощности известняка (до нескольких километров), мела, трепела образованы скелетами диатомовых водорослей, корненожек, кораллов и других животных, когда-то живших в древних морях.

Накопление осадков происходит и на современном этапе - на дно океана непрерывно оседают скелеты отмерших радиолярий и фораминифер, отлагая многометровые пласты ила, а коралловые полипы на огромных площадях морского дна строят из известкового скелета коралловые рифы.

В океане общая биомасса организмов значительно ниже, чем на суше, где сосредоточена основная биомасса растений. Биомасса животных в океане немного больше биомассы животных суши и на суше биомасса растений на несколько порядков превышает биомассу животных.

Зелёные растения нуждаются в лучистой энергии Солнца, в связи с чем распространены лишь на поверхности литосферы и в верхних слоях гидросферы до глубины проникновения солнечных лучей (200-400 м). Животные, питающиеся живыми и отмершими растениями, а также животными и их трупами, населяют почти весь верхний слой литосферы и толщу океана.

Животное население на поверхности суши распределено неравномерно. Наиболее бедные животной жизнью - пустыни, ледники, снежные поля и высокие вершины гор (3% всей поверхности планеты). Лишены жизни покрытые мощным ледяным щитом внутренние части Антарктики, Гренландии и ряда островов Крайнего Севера, снеговые вершины высочайших гор, некоторые водоёмы с сильно повышенной солёностью, кратеры действующих вулканов и еще не застывшие лавовые потоки, пространства, засыпанные горячим вулканическим пеплом, фумаролы, выделяющие ядовитые газы (например, хлористый или фтористый водород), большинство гейзеров и горячих источников с температурой выше +53°С, некоторые минерализованные водоёмы, содержащие ядовитые примеси вроде мышьяка. Часто глубинные области моря и заливы в связи с застоем воды оказываются отравленными сероводородом (живут только бактерии).

2. Факторы среды

Животные подвергаются комплексному воздействию разнообразных экологических факторов, влияющих на географическое распространение, обусловливающих миграции, динамику, численности и плотность популяций. Факторы среды также обеспечивают выработку приспособлений к ним - адаптивные модификации (спячка, диапауза, фотопериодические реакции и т. п.). Экологические факторы делят на абиотические, биотические и антропические:

Абиотические - климатические (свет, температура, влажность воздуха, осадки, ветер) и эдафические (физические и химические свойства почвы) факторы.

Биотические - взаимовлияние живых организмов.

Антропические - сумма влияний, исходящих от человека.

Факторы среды изменчивы. Нормальное существование животных наблюдается только при тех изменениях экологического фактора, которые располагаются в пределах их минимального и максимального значений - границ толерантности (пределы выносливости, или терпимости) относительно данного фактора.

Между минимумом и максимумом, ограничивающими возможность существования животного, находится зона оптимума, наиболее благоприятная для него. Между зоной оптимума и границей, определяющей возможность существования вида, лежит зона пессимума, где оказываются наихудшие условия для существования вида. Зоны пессимума и оптимума, устанавливается по плотности популяций вида.

Для выражения относительной степени толерантности употребляют соответствующие факторам термины с добавлением приставки «стено-» (узкий) или «эври-» (широкий).

По аналогии с валентностью в химии экологи ввели понятие «экологическая валентность», или «экологическая пластичность». Экологическая валентность вида - его способность заселять различную среду, характеризующуюся определенными изменениями экологических факторов. Вид с низкой экологической валентностью может переносить лишь ограниченные колебания факторов среды (стенобионтные), а виды с высокой экологической валентностью способны заселять различные места обитания или места обитания с изменчивыми условиями (эврибионтные).

Фактор среды, ограничивающий возможности существования и распространения организмов - лимитирующий. Для распознавания лимитирующих факторов необходимо изучать виды на границах их ареалов.

3. Условия существования и распространения животных в море

Океаны и моря представляют собой самую крупную жизненную область Земли - 71% поверхности планеты. Они включают наиболее богатую фауну - 64% видов животных. Вместе с тем в океане и поныне есть представители очень древних групп животных, которые за миллионы лет изменились сравнительно мало.

Между наземными и водными средами наблюдаются существенные различия в их физико-химических свойствах. Особое экологическое значение для морских организмов имеют распределение тепла, плотность воды, давление, глубина проникновения солнечной радиации, содержание газов и растворенных солей, течения.

Температура играет важную роль в жизни водных животных. Источником тепла в морях служит энергия солнечной радиации. В морях наблюдается вертикальное зональное распределение температур, которое нарушается течениями. Верхний слой (термосфера) характеризуется сезонными изменениями температуры, а на глубине 300-500 м наблюдается скачок температур, так называемый термоклин. В переходном от него слое (1500 м) температура, не испытывая сезонных изменений, медленно понижается - слой постоянного термоклина. Глубинный слой имеет относительно постоянную температуру (3-4°С в низких широтах, около 0°- в полярных).

По горизонтали также отмечаются изменения температуры моря, причем на малых расстояниях. Причинами этого могут быть теплые или холодные течения, впадение речных вод, приливы и отливы, а также подводный рельеф.

Плотность тканей морских животных примерно равна плотности морской воды в поверхностных слоях. Давление, которое испытывают эти организмы, возрастает при погружении их на каждые 10 м соответственно на 101,325 кПа. Внешнее давление нейтрализуется внутренним, что и позволяет животным обитать на больших глубинах.

Свет оказывает существенное влияние на распределение животных в море. По мере увеличения глубины степень проникновения солнечной радиации уменьшается - на глубине 1 м инфракрасное излучение полностью поглощается, а видимый свет наполовину слабее, чем на поверхности. На глубине 200-400 м света уже не хватает для существования растений. Большие глубины практически лишены освещения, и животные там обитают в темноте.

Содержание кислорода в морской воде колеблется незначительно. Насыщение им осуществляется в верхних слоях (9 мл/л при 0°С), где живут растения и наблюдается волнение и перемещение вод. В экваториальных водах оно значительно меньше (не более 3 мл/л), а иногда падает до нуля (близ Аравии). Холодная вода наиболее «кислородоёмкая» и по мере приближения к полюсам содержание кислорода в морской воде увеличивается. На глубине 1000-1500 м концентрация его повышается из-за холодных течений, идущих из северных в бореальные области океана. В некоторых местах кислород полностью отсутствует (Чёрное море).

Солёность имеет большое значение в морской воде. В открытом океане средняя концентрация растворенных солей равна 3,5%, в тропических морях, где велико испарение, она бывает выше, а в полярных водах ниже, особенно летом (из-за тающих льдов). Внутренние моря довольно сильно отличаются по концентрации солей - в Красном море солёность доходит до 40%, а в Балтийском - менее 29%, падая на поверхности до 1%. Солёность морской воды подвержена значительным пространственным и сезонным колебаниям.

Течения являются важнейшим фактором существования и распространения морских организмов. Они влияют на распределение температуры в море, смещая его температурные зоны, а также на солёность отдельных участков. Основные океанические течения описывают гигантские круговороты. Это объясняется вращением Земли (эффектом Кориолиса) и тем, что Южная Америка, Африка и Юго-Восточная Азия преграждают путь пассатным течениям, отклоняя их к северу и югу.

Течения делятся на тёплые и холодные. Первые возникают в тропической зоне, вторые приносят воду из приполярных областей. Некоторые течения проходят в определенном направлении и постепенно исчезают (Гольфстрим), другие образуют замкнутый круг (Экваториальное противотечение в тропической части Атлантики).

Течения часто определяют количественное богатство животного населения моря. Там, где сходятся течения разных температур, возникают сильные восходящие токи воды - апвелинг. Они поднимают в поверхностные зоны океана обогащенные питательными веществами громадные массы воды.

В море можно выделить две основные группы биотопов в зависимости от того, имеется ли у них твёрдый субстрат в виде дна (берега) - бенталь или нет - пелагиаль.

Пелагическая зона - это акватория и толща океана, где обитатели в течение всей жизни пассивно или активно плавают (планктон и нектон). Нектон представлен рыбами, китообразными, крупными головоногими моллюсками. Представители планктона совершает плавательные движения, но они обеспечивают лишь незначительные, в основном вертикальные перемещения, не позволяющие противостоять течениям.

Бенталь имеет более сложное вертикальное расчленение. В ней различают:

1) Литораль - охватывает поверхность континентального шельфа (материковая отмель) от зоны заплеска (участки, не заливающиеся водой, но постоянно увлажненные брызгами морской воды) до начала материкового ската. Занимает область континентального шельфа (7,5% площади дна Мирового океана), чрезвычайно богатая животным населением (разнообразие биотопов и обилие пищи).

На литорали имеется ряд особых биотопов: коралловые рифы и мангровые заросли. Коралловые рифы встречаются в тропической части океана (между 30° северной и 30° южной широт), где создаются довольно сложные биоценозы. Мангровые заросли типичны для побережий тропической зоны в виде вечнозеленых низкорослых (до 10 м) деревьев и кустарников, защищённые от прибоя и штормов коралловыми рифами или прибрежными островами. Деревья растут у самого уреза воды в приливно-отливной зоне на илистом субстрате, опираясь на обнаженные до половины корни-подпорки, из которых вырастают новые деревья. Кроме корней-подпорок, мангры имеют надземные дыхательные корни, способные поглощать кислород из атмосферы.

Фауна мангровых зарослей довольно бедна. Их жители (моллюски, крабы, раки-скрипачи и рыбы) эвригалинны. Среди них выделяется илистый прыгун, который при помощи грудных плавников взбирается на мангры и ловит насекомых. У него хорошо развито кожное дыхание, а глаза видят и в воде, и в воздухе.

2) Абиссаль - глубоководная зона ложа океана (ниже 2000-2500 м), занимает около 80% морского дна. Здесь нет фотосинтезирующих растений и постоянно царит тьма, держится ровная температура (в Северной Атлантике 3°С, на экваторе 4°С, в Антарктике 0,5°С), течения весьма слабые, солёность высокая, грунт очень мягкий, илистый, а давление чрезвычайно велико. Ресурсы пищи ограничены и представлены детритом, падающим сверху. Главными обитателями являются иглокожие, питающиеся илом и фильтраторы (актинии, черви, моллюски, стеклянные губки), а также крабы и морские пауки-пантоподы, часть из которых детритоядные, другие - хищники. Многие глубоководные животные либо утратили органы зрения, либо приобрели огромные глаза, располагающиеся на стебельках.

Резкой границы между литоралью и абиссалью нет, их разделяет переходная батиальная зона.

4. Условия существования и распространения животных в пресных водах

Пресные воды (4 млн. км²) представляют хорошо отличающуюся в зоогеографическом отношении, жизненную область. Сюда относятся озера, реки и ручьи, образующиеся за счет атмосферных осадков. Условия среды в них отличаются от морских и характеризуются пестротой и размахом колебаний. Все материковые водоемы неглубоки (менее 100 м), за исключением Байкала (около 1600 м) или Танганьики (1435м).

При всем различии пресноводных бассейнов им свойственны общие факторы среды, влияющие на распространение в них живых организмов - химический состав, температура, наличие или отсутствие движения воды. Давление практически не играет роли.

Химический состав воды - фактор изменчивый, только некоторые озера содержат солоноватую или солёную воду, однако колебания солёности в них весьма значительны - от 0,3-0,5% (пресные) до 12-17% (Каспий) и даже 230% (Мёртвое море). Существенным фактором для пресных водоемов служит жёсткость воды (содержание извести). Важное значение для пресноводных животных имеет содержание гумуса, а также количество кислорода. Гумусные водоемы (лесные реки, болота) обычно бедны жизнью - разложение органических веществ здесь приводит к обеднению кислородом и в результате - к массовой гибели.

Температура имеет немалое значение в жизни пресных вод. Температурный режим континентальных водоёмов определяется широтой местности и её климатом. Резкие температурные скачки могут наблюдаться в одном и том же водоёме.

Свет не играет особой роли благодаря преимущественной мелководности пресных водоемов.

Течения играют существенную роль, поскольку в пресноводных бассейнах отсутствуют приливы и отливы. Проточные воды значительно отличаются от стоячих. Вода в проточных водоёмах всегда пресная и постоянно обновляется. Состав и распространение фауны зависят от скорости течения и температуры. Пресноводные животные разделяются на обитателей текучих вод - реофилов и любителей стоячей воды - лимнофилов.

Верховья рек в виде горных потоков, отличаются пессимальными условиями обитания. Течения здесь очень быстрые, нередки пороги и водопады, поток воды несет крупные камни. В животном населении отсутствуют планктонные организмы, мало нектона. Лишь бентос богат и разнообразен. животный экологический биогенный биосфера

В среднем течении рек дно образовано крупными частицами (галька, песок). Скорость течения здесь всё ещё высокая. Донные животные в этих местах не имеют приспособлений для закрепления. Из моллюсков преобладают придонные беззубки и перловицы, много личинок подёнок и комаров, из рыб встречаются пескарь, окунь, голавль, а при медленном течении - лещ, карп, линь, плотва, щука. В тропических реках в среднем течении нередки черепахи, игуаны, каймановые ящерицы. Экосистемы рек в отличие от озёр имеют сообщение с морем. В связи с этим из рек целый ряд рыб мигрирует на нерест в море или наоборот.

Благоприятная среда низовьев рек привлекает многих обитателей моря (тюлени, акулы и скаты, пресноводные дельфины, ламантины и дюгони). В этих условиях живет одна из самых крупных пресноводных рыб - трехметровая амазонская арапаима.

Население стоячих водоемов зависит от их глубины, местных климатических условий и химизма. В глубоких старицах и озёрах перемешивание воды не доходит до дна, поэтому в них образуется бедная кислородом застойная зона. В мелких водоёмах вода перемешивается постоянно.

Озера по степени их плодородия делятся на эвтрофные, олиготрофные и дистрофные:

1) Эвтрофные озера богаты азотом и фосфором, удобряются вливающимися в них водами, богатыми минеральными и органическими веществами. На дне оседает сапропелевый ил. Здесь планктон и бентос представлен разнообразными видами с большой плотностью популяций. Обилие организмов приводит к истощению кислорода в глубинных водах и вода малопрозрачна.

2) Олиготрофные озера глубоки, нередко с крутыми берегами и прозрачной водой. Бедны азотом и фосфором, плотность организмов низкая. Это высокогорные (альпийские) озера с плохо прогревающейся водой.

3) Дистрофные озера неглубокие. Чаще всего встречаются на торфяниках, берега покрыты торфообразующей растительностью, вода богата гуминовыми веществами и бурого цвета. Кислорода мало, реакция воды кислая. Степень плодородия дистрофных озер низкая и животное население бедное.

В фауне внутренних материковых водоёмов прослеживаются черты зональности, определяемые климатом местности. По характеру температурного режима озера подразделяются на три типа: тропические, умеренной зоны и приполярных областей. К последним относятся и высокогорные альпийские озера.

1) Тропические озера отличаются слабыми колебаниями температуры воды и незначительными различиями между поверхностными и донными слоями. Фауна богата и разнообразна, стенотермна (теплолюбива).

2) Озерам приполярных областей свойственны малые колебания температур - вода постоянно холодная, а зимой образуется ледяной покров. Фауна очень бедная: обитают лососевые рыбы, беспозвоночных мало. Обитатели способны переносить длительное замерзание.

3) Озёра умеренной области носят переходный характер. Колебания температуры в них в течение года весьма значительны. Летом верхние слои теплее донных, зимой - наоборот. Это обусловливает резкие сезонные смены планктонного населения и ряд изменений в жизненных циклах животных.

Разные источники и ручьи очень отличаются друг от друга как по температуре, так и по химическому составу воды. В холодных источниках температура близка к нулю, а в термальных может доходить до 100°С. Минерализация также сильно варьирует.

В холодных источниках обитают главным образом планарии. Фауна горячих источников крайне бедна (коловратки, нематоды, ракообразные, насекомые; некоторые черви выдерживают температуру до 80°С). В горячих ключах (до +52°С) водится калифорнийская рыбка Cyprinodon macularius.

5. Условия существования и распространения животных на суше

На суше наблюдаются гораздо более широкие изменения всех факторов среды обитания, чем в море или в пресных водоёмах и особое значение приобретает климат.

Главнейшими факторами, определяющими существование и распространение сухопутных животных, служат температура, движение воздуха, солнечный свет, влажность, растительный покров. Пища здесь играет не меньшую роль, чем в других жизненных областях. Химический состав воздуха практически не имеет значения, за исключением местных отклонений, обусловленных промышленными выбросами.

Влажность воздуха в различных регионах Земли неодинакова. Если исключить организмы, существование которых не зависит от влажности, то остальные животные будут либо гигрофилами (обитатели тропических дождевых лесов), либо ксерофилами (жители пустынь). Влажность воздуха и почвы зависит от количества и формы осадков.

Температура играет важную роль в жизни обитателей суши, гораздо большую, чем в океане, что объясняется большей амплитудой колебания данного фактора. Кроме того, для суши характерны большие температурные контрасты, наблюдающиеся в течение не только сезонов, но и суток. Температура часто более показательна, чем другие факторы (влажность, осадки).

Сухопутные животные более эвритермны, чем морские. Большая часть эвритермных видов населяет умеренные климатические зоны. Среди стенотермных могут быть термофильные (фауна тропиков: скорпионы, рептилии, попугаи, туканы, колибри, жирафы, человекообразные обезьяны и др.) и термофобные (белый медведь, овцебык, многие насекомые тундры и альпийского пояса гор) виды.

Изобилие эвритермных форм (лисица, волк, пума и др.) обусловлено чрезвычайной изменчивостью температуры на суше.

Реакции на температуру среды у пойкилотермных (холоднокровных) и гомойотермных (теплокровных) животных не одинаковы. Пойкилотермные животные предпочитают в основном теплый климат. Там они могут вести активную жизнь в течение всего года. В холодном климате эти животные с конца осени до начала весны находятся в стадии покоя (спячка, диапауза, анабиоз). У гомойотермных животных теплокровность позволила освоить жизненные пространства с очень холодным климатом.

Свет в жизни наземных животных играет важную роль, что выражается в существовании дневных и ночных форм. Следует отметить, что играет роль не само по себе освещение, а сумма света.

Ветер относится к существенным климатическим факторам. На Земле есть места, где он дует постоянно и с большой силой (морские побережья и острова). Здесь нет летающих насекомых, а их отсутствие влечет за собой и отсутствие хищных летучих мышей. Здесь обитают плодоядные рукокрылые и птицы. В свою очередь, трубконосые птицы - альбатросы, буревестники, фрегаты - приурочены к районам с постоянными ветрами. Эти птицы способны парить над водой, используя воздушные потоки.

Характер субстрата также играет важную роль в жизни сухопутных животных. При этом имеет значение не только химизм почвы, но и ее физические свойства. Наблюдается зависимость распространения животных от наличия солей в почве. Однако чаще химизм почвы оказывает на животных опосредованное влияние, в частности, через кормовые растения.

Растительный покров относится к числу важнейших факторов среды, от которых зависит существование и распространение животных, определяемый, в свою очередь, особенностями климата и почв. Растительный покров обусловливает характер биогеоценоза и является его индикатором. У каждой растительной формации свой набор видов животных.

1) Гилея, или влажный тропический лес. Для него необходима высокая температура и достаточное увлажнение в течение круглого года, незначительные сезонные колебания температур, не превышающие 8°С, передние годовые их значения не ниже 20°С (25-26°С). Максимальная температура доходит до +35°С, а суточные колебания составляют 3-15°С. Осадков выпадает не менее 2000 мм в год. Погодный режим постоянный: туманное утро, ясное и жаркое начало дня, грозовой ливень после полудня, новый период влажной жары и, наконец, ясный и прохладный вечер. И так день за днем, без заметных перемен.

Растения здесь плодоносят весь год. Для гилей характерны многоярусность, громадное видовое разнообразие деревьев и полидоминантностъ (на гектар гилей в одном ярусе можно насчитать не менее 50 видов деревьев). Деревья оплетены лианами (до 20 см в диаметре и 250 м в длину). Много растений-удушителей (фикусы), эпифитов. Почва покрыта гниющими остатками листьев, ветвей и стволов мертвых деревьев. На этом субстрате обильно развиваются грибы.

По суммарной биомассе первое место занимают беспозвоночные, прежде всего - детритофаги (термиты, тараканы, уховертки, сверчки). Роль опылителей выполняют насекомые, птицы и летучие мыши. Крупных хищников мало: в Африке и Азии - леопарды, в Южной Америке - ягуары.

2) Саванны. Возникают в районах с жарким климатом, где наблюдается периодичность выпадения осадков (сезон дождей сменяется сухим сезоном). Запасов воды в саванне недостаточно для произрастания лесов. Вместо них формируются разреженный древостой. Пространства заняты высокими травянистыми растениями.

В сезон дождей осадков выпадает много, температура высокая, бурно развивается растительность. В сухой же сезон влаги поступает меньше, вегетация растений прекращается, травы засыхают, а деревья сбрасывают листья. В это время часты пожары.

Наиболее типичны саванны в Африке, где занимают огромные территории к югу от Сахары, за исключением гор и влажных тропических лесов бассейна Конго. Саванны располагаются также на полуострове Индостан в Азии и в Южной Америке к северу и югу от района влажных тропических лесов - парамо.

Среди животных саванн преобладают бегающие и роющие формы. К первым относятся копытные (антилопы, зебры, жирафы), страусы, птицы-секретари, марабу, дрофы и хищники (львы, леопарды, кошки, виверры, гиены и шакалы). Вторые представлены мышиными и беличьими. На деревьях колониями гнездятся ткачики. В саваннах обитают многочисленные термиты, строящие термитники до 6 м в высоту. Из рептилий в саванне встречается масса змей, а немногочисленные амфибии летом впадают в спячку.

3) Пустыни. Располагаются на границах тропической и умеренных зон, большей частью в центре материков, занимают 23% площади континентов. В восточном полушарии пояс пустынь тянется от Северной Африки (Сахара) через Аравию, Западный Индостан, Среднюю Азию, Казахстан до Центральной Азии. Центральные части Австралии также представляют собой пустыни. В Южной Африке простираются пустыни Калахари и Намиб, в западном полушарии - пустыни Атакама (в Чили), Мохаве и ряд других.

Характеризуются сухим климатом, высокими температурами воздуха летом и низкими зимой, недостаточным увлажнением верхних слоёв почвы и глубоким залеганием грунтовых вод, перегревом поверхности почвы, подвижностью субстрата и нередкой его засоленностью. Режим увлажнения в пустынях различного типа разный: в некоторых пустынях осадки выпадают летом, а засуха наступает зимой. В других, наоборот, осадки характерны для зимы, а засуха для лета. В «пустынях туманов» осадков вообще нет, но наблюдаются частые туманы. Годовое количество осадков обычно не превышает 100-200 мм.

По характеру субстрата пустыни бывают песчаные, глинистые, щебнистые (гаммады), лессовые, солончаковые и т.д.

Растения (сухие и колючие травы, полукустарнички и кустарники с мелкими кожистыми листьями и колючками, либо растения-суккуленты с сочной мякотью) встречаются редко и не образуют сомкнутого покрова. В пустынях, где есть сезон дождей, обитают однолетники-эфемеры.

Большинство животных пустынь ксерофилы и эвритермы. Малое количество убежищ, редкая тень кустарников, раскалённый субстрат вынуждают животных быстро бегать (кенгуровые крысы, тушканчики, прыгунчики, кенгуру). Сухость воздуха и нехватка воды обусловливают выработку целого ряда приспособлений, позволяющих долгое время обходиться без воды. Те же виды, котором нужна питьевая вода, совершают переходы или перелеты к источникам воды, располагающимся порой на расстоянии 200-300 км.

В самое жаркое время года некоторые животные (степная черепаха, жёлтый суслик) впадают в спячку (8-9 месяцев).

Хищников в пустыне немного, и они обычно мелкие (лисицы фенек и корсак, барханная кошка и манул, каракал).

4) Степи. Образуются в условиях континентального климата при годовой сумме осадков 200 - 500 мм между лесами и пустынями. Степи в Северной Америке - прерии, в Южной Америке - пампасы. Климат континентальный, контрастный. Летом жарко и сухо. Характеризуются густым травяным покровом, развивающимся на чернозёмах или каштановых почвах. Древесная растительность отсутствует, небольшие рощицы есть в плакорах и ютятся в долинах рек, пересекающих степную зону. Летом, когда вегетация прекращается, наступает период полупокоя. Полный покой наблюдается зимой. В степях растительный покров составляют ковыли, типчак, корневищные злаки, бородач, севернее - разнотравье.

Животный мир степей характеризуется обилием фитофагов, особенно норных грызунов (суслики, сурки, полевки, луговые собачки). Когда-то в степях бродили стада копытных: тарпаны, туры, сайгаки, бизоны. Из хищников обычны лисица, степной хорек, волки. На грызунов охотятся и хищные птицы - орлы, луни, мелкие соколы. Большое количество насекомых (саранчовые, муравьи и др.).

На юге степи переходят в полупустыни, а на севере промежуточная зона - лесостепь.

5) Леса умеренных широт. Развиваются в тех областях умеренных широт, где годовая сумма осадков превышает 300 мм. Различают 3 основных типа лесов умеренной зоны: субтропические вечнозелёные, широколиственные листопадные и хвойные (тайга).

а) субтропические вечнозелёные леса могут быть:

- сухие, которые представлены в странах Средиземноморья, Калифорнии, юга Африки и южного побережья Австралии. Отличаются мягкой дождливой зимой и сухим, ясным и жарким летом. Морозов здесь не бывает, деревья и кустарники не сбрасывают листья (кожистые и плотные, часто с колючками). Тёплый климат с безморозной зимой благодатны для насекомых, рептилий и амфибий. Птицы представлены воробьиными (каменки, овсянки, славки и сорокопуты, мелкие куриные), хищных птиц мало, но грифы многочисленны. Млекопитающие малочисленны, представлены в основном ланью. На островах Корсика и Сардиния сохранился горный баран муфлон.

- влажные. Фауна влажных лесов средиземноморского типа сравнительно бедная, хотя растительный мир здесь богатый.

б) широколиственные листопадные леса развиваются в областях с умеренной температурой, без летней жары и сильных зимних морозов, а количество осадков не менее 500 мм в год). Произрастают в странах с морским климатом на побережье. В Евразии тянутся постепенно суживающейся полосой от атлантического побережья до Урала, а затем после перерыва снова появляются в Приморском крае России, Японии, Корее, в Китае. В западном полушарии они располагаются на востоке США. Породообразующие деревья - дуб, липа, клён, ясень, бук, дикие плодовые. Основная лесообразующая порода в Австралии, Новой Зеландии и Южной Америке - южные буки.

Здесь встречаются благородный олень, кабан, зубр, белки, сони, бобры. Многочисленны певчие дрозды, соловьи, зарянки, иволги, вяхирь. Среди насекомых масса фитофагов, питающихся листьями, побегами, корнями и плодами деревьев.

в) тайга, или хвойный лес состоит из зарослей ели, пихты, кедра, лиственницы и сосны и имеет вид сплошной зоны, распространяющейся от Атлантики до Тихого океана. Большая часть хвойных лесов (55%) сосредоточена в Евразии. В южном полушарии аналога тайги не существует. Важным фактором тайги является вечная мерзлота, типичная для тайги Восточной Сибири.

Животным тайги свойственна длительная зимняя спячка (у зимоспящих видов), способность создавать зимние запасы корма, ряд морфологических приспособлений. Наиболее характерными обитателями тайги являются рябчик, глухари, бородатая и ястребиная совы, кукша, кедровка, клесты и желна. Из зверей - бурый медведь, соболь, лесной лемминг, красная полевка, бурундук, белка-летяга.

Летом в тайге плодится бесчисленное количество кровососущих насекомых. Ими питаются насекомоядные птицы. Фауна почв тайги небогата.

К северу от тайги лежит переходная полоса лесотундры (кустарниковой тундры). Побережье Северного Ледовитого океана и его острова занимают типичная тундра и арктическая тундра, простирающиеся через весь север Евразии и Северной Америки.

6) Тундра. Растительный покров включает полярную иву и березу, бруснику, воронику, дриаду, мхи и лишайники. Очень типичны подушки растительности. Из-за вечной мерзлоты корневая система растений поверхностная. Летом - громадное количество кровососов. Беспозвоночные составляют 90% зоомассы тундр.

Летом в тундре наблюдается большое количество птиц - гусей, уток, лебедей, многочисленных куликов. Из хищников обычны песцы, белые совы, кречеты, мохноногие канюки. Из крупных зверей в тундре живут северные олени и овцебыки. За полярным кругом изредка встречаются живородящая ящерица, сибирский углозуб и остромордая лягушка.

Остаются зимовать песец, белый медведь, овцебык, заяц-беляк, волк, горностай и лемминги. Белая сова, тундряная куропатка и северный олень откочевывают к югу. Грызуны, за исключением черношапочного сурка и американского суслика, не впадают в спячку - вечная мерзлота не позволяет закапываться глубоко в землю.

7) Антарктическая суша покрыта мощным слоем льда. Лишь субантарктические острова и отдельные участки морского побережья Антарктики свободны от ледового покрова. Здесь жизнь еще беднее, чем в Арктике. Растительность ограничивается скудным моховым и лишайниковым покровом. Сухопутная фауна представлена морскими птицами и зверями, беспозвоночные - редкими насекомыми и клещами. Типичные представители - пингвины (мелкий пингвин Адели и крупный императорский пингвин).

8) Высокогорья отличаются специфическими условиями среды: недостаток кислорода, низкая температура с резкими колебаниями в течение суток, интенсивная солнечная радиация с обилием ультрафиолетовых лучей, сильные ветры. Под экватором верхняя граница леса проходит на высоте 3800 м, в Гималаях - 3600 м, в Альпах - около 2000 м, а на Полярном Урале - на уровне 300 м. Имеет значение и экспозиция склона.

Следует выделить температурный режим. При подъёме с равнины отмечается постепенное убывание температуры (на 1°С через каждые 140-195 м в зависимости от широты местности). В альпийской зоне лето короткое, а зима длинная и суровая.

Высокогорья покрыты низкорослым ковром многолетних трав (альпийские луга) либо подушковидными колючими кустарниками и полукустарниками (нагорные ксерофиты), или заняты нагорными степями и пустынями. Растительный покров несомкнутый.

Животный мир своеобразен. Высокогорные животные размножаются в сжатые сроки. Адаптации к недостатку кислорода выражаются у них в увеличении числа эритроцитов в крови и размеров сердца. Пойкилотермные животные часто обнаруживают склонность к меланизму. Многие животные высокогорий ведут только дневной образ жизни. Сильными ветрами объясняется бескрылость многих насекомых, встречающихся здесь. Копытные - горные козлы, бараны. В высокогорьях преобладают потребители зелёной и подземной массы растений, сапрофаги. Многие всеядны. Насекомоядные птицы появляются тут только летом. Птицы и крупные млекопитающие вынуждены зимой совершать вертикальные миграции в расположенные ниже пояса в поисках пищи.

9) Подземные пещеры. Образуются в области карста (Югославия, Кавказ, Мексика). Условия существования отличаются полным отсутствии света, стабильной температурой, часто высокой влажностью воздуха и отсутствием его движения. Произрастают лишь представители грибов. Обитают летучие мыши, некоторые птицы и потребители их органики. Из-за темноты обитатели пещер лишены пигмента и большей частью слепы. Глаза им заменяют чувствительные длинные волоски, или реснички. Кожные покровы у них обычно очень тонкие. Насекомые, обитающие в пещерах, не имеют крыльев.

Размещено на Allbest.ru