Файл: Абдурахманов \'Биогеография\'.doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 30.09.2020

Просмотров: 7662

Скачиваний: 74

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Биогеография Г. М. Абдурахманов, Д. А. Криволуцкий, Е. Г. Мяло, Г. Н. Огуреева. Серия: Высшее образование. М.: Академия, 2003. 480 с. ISBN 5-7695-0976-7

От издателя:В учебнике рассмотрены основные разделы современной биогеографии. Особое внимание уделено экологической биогеографии, показано соотношение экологических и исторических факторов в дифференциации биоты. Охарактеризованы биомы суши и океанов, рассмотрены проблемы сохранения биологического разнообразия. Для студентов высших учебных заведений, обучающихся по географическим и экологическим специальностям.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие

3

Введение

5

Глава I. Развитие биогеографии

13

Предыстория биогеографии

14

Эпоха Великих географических открытий

18

Становление биогеографии как науки

22

Развитие эволюционных идей в биогеографии (Дарвиновский период)

28

Развитие биогеографии в России

36

Биогеография в XX веке

40

Глава II. Биосфера — среда жизни

Пределы биосферы

48

Организованность биосферы

51

Биологическая продуктивность

54

Биогенный круговорот

60

Эволюция биосферы

68

На пути к ноосфере

76

Глава III. Биоценоз, биогеоценоз и экосистема

78

Экотоп, биотоп, местообитание

83

Видовой состав биоценозов

88

Ценотическая значимость и стратегии жизни

90

Жизненные формы

93

Вертикальная структура

96

Горизонтальная структура

101

Изменчивость биоценозов

103

Сукцессии

108

Устойчивость биоценозов

118

Глава IV. Структура живого покрова суши

121

Классификации биоценозов

124

Структура живого покрова

127

Глава V. Ареалогия

142

Глава VI. Флористические и фаунистические регионы суши

171

Флористическое деление суши

173

Зоогеографическое деление суши

188

Глава VII. Зональные биомы

Тропические влажные вечнозеленые леса

249

Тропические листопадные леса, редколесья и кустарники

259

Саванны

264

Мангры

268

Пустыни

270

Субтропические жестколистные леса и кустарники

274

Степи и прерии

277

Широколиственные леса умеренного пояса

282

Бореальные хвойные леса

286

Тундры

291

Глава VIII. Биомы гор

298

Экологические условия в горах

299

Адаптации растений и животных к жизни в горах

301

Высотная поясность гор

306

Функциональная роль живого покрова в горах

320

Глава IX. Островная биогеография

Расселение обитателей островов

349

Островные биоты

353

Эволюция островных сообществ

357

Теория островной биогеографии и заповедное дело

363

Глава X. Мир обитателей океана

365

Океан как среда жизни

366

Химический, биогенный и газовый состав вод океана

370

Биологические ресурсы Мирового океана

379

Биогеографическое районирование океана

384

Биогеография морей, омывающих Россию

395

Расселение промысловых видов

423

Глава XI. Биогеография континентальных водоемов

426

Пресные воды как среда жизни

428

Географические факторы разнообразия пресноводных биот

434

Биогеографические и экологические барьеры

435

Экосистемы проточных вод

435

Биогеография озер

439

Континентальные водоемы России

445

Глава XII. Биогеография и проблемы сохранения биологического разнообразия

448

Уровни биоразнообразия

449

География биоразнообразия

461

Биоразнообразие России

464

Международные аспекты программы «Биологическое разнообразие»

467

Список литературы

471


ПРЕДИСЛОВИЕ

Биогеография - фундаментальная географическая дисциплина. Курс "Биогеография" является составной частью общепрофессиональных дисциплин для подготовки специалистов в области географии и экологии. В задачи курса входит формирование знаний о географическом распространении живых организмов и их сообществ, закономерностях структуры растительного покрова и животного населения планеты в целом и отдельных ее регионов. Знание основных положений биогеографии необходимо для решения вопросов природопользования, охраны природы, биоиндикации и мониторинга состояния окружающей среды.

В настоящее время расширяется круг университетов и других высших учебных заведений, где осуществляется подготовка специалистов в области географии и экологии, в связи с чем возрастает потребность в учебной литературе. Впервые изданный в 1963 г. учебник А.Г.Воронова "Биогеография", а также его второе издание под названием "Биогеография с основами экологии" (1987) давно стали библиографической редкостью. В 1999 г. опубликован новый учебник "Биогеография с основами экологии", подготовленный сотрудниками кафедры биогеографии географического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова А.Г.Вороновым, Н.Н.Дроздовым, Д. А. Криволуцким, Е. Г. Мяло. Немного позднее появилось учебное пособие К.М.Петрова "Биогеография с основами охраны биосферы" (2001), изданное в Санкт-Петербургском государственном университете. Вопросы зоогеографии рассмотрены в учебнике Г.М.Абдурахманова, И.К.Лопатина, Ш.И.Исмаилова "Основы зоологии и зоогеографии" (2001). Однако тиражи указанных учебников и учебного пособия не удовлетворяют потребностей вузов страны и недостаточны для обеспечения образовательного процесса по этому курсу.

Предлагаемый учебник написан в соответствии с программами дисциплин для географических и экологических специальностей, утвержденными Учебно-методическим советом по классическому университетскому образованию.

Поскольку биогеография неразрывно связана с экологией на всем протяжении своего развития, в учебные планы географических и экологических специальностей включен в настоящее время ряд курсов экологического содержания. В данном учебнике вопросы

3

экологии рассматриваются в объеме, необходимом для изложения основных разделов биогеографии.

Работа между авторами распределялась следующим образом.

Предисловие, введение, главы I, XII ("Развитие биогеографии", "Биогеография и проблемы сохранения биологического разнообразия") подготовлены авторами совместно. Главы II, IX, XI ("Биосфера - среда жизни", "Островная биогеография", "Биогеография континентальных водоемов") написаны Д.А. Криволуцким, глава X "Мир обитателей океана" - Д. А. Криволуцким и Г. М. Абдурахмановым, главы III, IV, VII ("Биоценоз, биогеоценоз и экосистема", "Структура живого покрова суши", "Зональные биомы") - Е. Г. Мяло, глава V "Ареология" - Г. М.Абдурахмановым и Е. Г. Мяло, глава VI "Флористические и фаунистические регионы суши" - Е. Г.Мяло и Г.М.Абдурахмановым, глава VIII "Биомы гор" - Г.Н.Огуреевой и Г. М.Абдурахмановым.


В главе VII характеристика животного населения биома приведена по Н.Н.Дроздову из учебного пособия "Экосистемы мира" (Н. Н.Дроздов, Е. Г. Мяло, 1997). При написании главы VI использованы материалы И.К.Лопатина.

К изданию книга подготовлена Е.Г.Мяло и Г.Н.Огуреевой.

Понимая, что учебник не лишен недостатков, авторы с благодарностью примут замечания по его дополнению и улучшению.

4

ВВЕДЕНИЕ

Предмет и задачи биогеографии. Биогеография - наука о закономерностях географического распространения и размещения живых организмов и их сообществ на Земле. Сообщества и организмы - объекты не только биогеографии, но и биологии и экологии. Как географическая наука биогеография исследует в первую очередь размещение этих объектов в пространстве, их взаимодействие друг с другом и с условиями среды, важнейшие закономерности структуры и динамики растительного покрова и животного населения планеты в целом и ее отдельных регионов.

При решении теоретических проблем и практических задач в биогеографии используется широкий арсенал географических методов, среди которых важнейшую роль играют сравнительно-географический и картографический методы; при этом требуется также глубокое знание биологических свойств и экологии растительных и животных организмов, умение широко использовать данные о специфике взаимодействий организмов и сообществ друг с другом и со средой.

Очень многое в распространении сообществ и организмов определяется не только их биологическими особенностями и комплексом современных природных условий, но и историей развития планеты в целом, а также ее отдельных регионов. Былое распространение животных и растений, природные условия, существовавшие в различные геологические эпохи, - предмет таких наук, как палеонтология, историческая геология и палеогеография. Данные этих наук используются в биогеографии при выявлении особенностей распространения животных и растений.

Значение биогеографии особенно возросло в последнее время, когда большинство стран провозгласили на конференциях ООН по окружающей среде и развитию переход к реализации концепции устойчивого развития мирового сообщества. Эта концепция основывается на стратегии экономического развития, обеспечивающей сбалансированное решение социально-экономических задач и проблем сохранения благоприятной окружающей среды и природно-ресурсного потенциала в целях удовлетворения потребностей нынешнего и будущих поколений людей.

Биогеографические методы и подходы являются определяющими, например, в осуществлении Всеевропейской стратегии биологического

5

и ландшафтного разнообразия, подписанной в 1995 г. министрами охраны природы 55 европейских стран. Главной задачей здесь является выработка оптимальных методов и приемов производственной деятельности, учитывая природные особенности регионов, в целях уменьшения антропогенной нагрузки на экосистемы, поддержания их баланса, сохранения экологического (биологического) разнообразия.


Таким образом, биогеография оказывается одной из тех наук о Земле, данные которых необходимы для разработки стратегии развития мирового сообщества на ближайшую перспективу.

Основные понятия биогеографии. Различные регионы суши и акватории отличаются по составу населяющих их организмов, и подойти к выявлению этих различий можно по-разному, в зависимости от принятых понятий, подходов и методов. Начальным этапом биогеографического изучения любого региона являются флористические и фаунистические исследования. Здесь используется ряд понятий и терминов, в том числе: флора (по отношению к растительным организмам) и фауна (по отношению к животным) - исторически сложившиеся совокупности видов растений или животных, относящихся к разным родам, отрядам и семействам, обитающих на данной территории. Флора и фауна того или иного района составляют в совокупности его биоту (Н. А. Бобринский, 1951). Эти термины могут быть применены не только ко всей совокупности растений, грибов, микроорганизмов и животных, но и к крупным подразделениям растительного или животного мира. Соответственно можно говорить о флоре водорослей (альгофлоре), споровых растений, папоротников, грибов (микрофлоре), о фауне млекопитающих (териофауне), птиц (орнитофауне), насекомых (энтомофауне) и т.д. Данные о видовом составе флоры и фауны позволяют анализировать состав и разнообразие более высоких таксонов (на уровне родов, семейств, отрядов, порядков), их происхождение, пространственно-временные соотношения.

Например, флора острова Мадагаскар составляет около 6000 видов сосудистых растений, среди которых 9 эндемичных семейств, не менее 450 эндемичных родов, видовой эндемизм достигает 89 %; для флоры характерно разнообразие пальм, бамбуков, орхидных, отмечается несколько видов баобабов. В фауне Мадагаскара представлены полуобезьяны, насчитывающие 21 вид, из хищных присутствуют только виверры с 7 эндемичными родами, из грызунов - эндемичное подсемейство мадагаскарских хомяков; среди птиц выделяются три эндемичных семейства с 11 видами.

Историческое развитие местных флор и фаун непосредственно обусловлено процессами видообразования, вытеснения одних видов другими, их миграциями и вымиранием. Различия между флорами и фаунами в определяющей степени объясняются геологической

6

историей каждого региона. Анализ флор и фаун во времени и пространстве составляет предмет исторической биогеографии, показывающей, из каких таксономических групп, каким путем и в какое время образовались те или иные современные или ископаемые флоры и фауны. Биота меняется под влиянием не только изменений окружающей среды, но и внутренних, присущих всему живому причин - филетической эволюции - изменению генотипа и фенотипа во времени, благодаря чему каждый вид, род, семейство и любой иной таксон существуют на поверхности Земли лишь ограниченное время, превращаясь постепенно в новые виды, роды или семейства. Одной из важнейших географических (хорологических) характеристик, используемых при анализе флор и фаун, является ареал - часть земной поверхности или акватории, в пределах которой достаточно длительное время постоянно встречаются популяции определенного вида или другого систематического таксона живых организмов.


Другой путь анализа фаун и флор представляет экологическая биогеография, исследующая закономерности распространения сообществ, образуемых совместно обитающими растениями, животными, микробами. Сообщества (ценозы) отличаются друг от друга как видовым составом и численностью видов, так и особенностями их структуры. Практически в любом ценозе можно выделить растительное сообщество (фитоценоз), животное население (зооценоз), сообщество микроорганизмов.

Термин "сообщество" многогранен. Это значит, что и лес вообще, и хвойный лес, и еловый зеленомошный лес могут быть определены как сообщества. При изучении закономерностей распространения сообществ большое значение имеет выявление различий в их структуре и функционировании в разных регионах и эколого-географических условиях.

Элементарной единицей дифференциации суши в экологической биогеографии является биогеоценоз - однородный участок земной поверхности с определенным составом живых и косных (атмосфера, почва, подстилающие породы, вода) компонентов, объединенных обменом веществ и потоком энергии в единую систему. Границы биогеоценоза устанавливают по растительности, являющейся одним из важнейших и наиболее легко выделяемых (физиономических) компонентов биогеоценоза. На зональном уровне часто употребляют термин "биом", выделяемый по физиономическим признакам зональной растительности, представляющий собой совокупность биогеоценозов какой-либо зоны: тундры, тайги, смешанных лесов и т.д.

Сходные биомы различных континентов имеют различную биоту. Например, условия существования широколиственных лесов европейской части России и востока Северной Америки сходны. Однако при значительной близости облика и структуры сообществ

7

в их состав входят разные виды растений и животных. Пространственная структура сообществ и их внешний облик слагаются под влиянием сходства экологических условий, в то время как флора и фауна (и входящие в их состав таксоны) характеризуются своими закономерностями развития и распространения. В составе биоты широколиственных лесов Северной Америки сосредоточено значительно большее видовое богатство, что в значительной степени определяется условиями, существовавшими на континенте в прежние геологические эпохи, и современной ландшафтной структурой территории.

В современной биогеографии сформировались основные подходы к изучению живого покрова планеты: флористико-фаунистический, экологический, исторический, региональный. Один из важнейших методов, используемых для решения биогеографических проблем, - картографический. Биогеографические карты (растительности, зоогеографические, флористического и фаунистического районирования и т.д.) - основной инструмент географического анализа распространения биот и сообществ.