"Биогеография. Методические указания к практическим занятиям и организации самостоятельной работы студентов"
Методические указания
Автор: Зарипова Рая Салиховна, доцент, ФГБОУ ВО "Набережночелнинский государственный педагогический университет", Набережные Челны
В раздел высшее образование
0
Р.С. Зарипова, П.А.Кузьмин
БИОГЕОГРАФИЯ
Методические указания к практическим занятиям и организации самостоятельной работы студентов Набережные Челны, 2016
1 ББК 28.08 УДК 574.9 З.34 Биогеография: Методические указания к практическим занятиям и организации самостоятельной работы студентов / Зарипова Р.С., П.А. Кузьмин. – Набережные Челны, 2016. – 47 с. Методические указания одержат перечень тем и заданий, необходимых для изучения предмета в соответствии с программой курса «Биогеография». Рассмотрены основные биомы земного шара, выявлены их основные флористические и фаунистические особенности. В каждой теме предлагается перечень заданий, которые помогают освоить характерные черты рассматриваемых биомов и вопросы к семинарским занятиям, которые предусматривают самостоятельную подготовку студентов. © Зарипова Р.С., Кузьмин П.А., 2016 © Издательство НГПУ, 2016
2 СОДЕРЖАНИЕ Введение……………………………………………………………………. 3 Тема 1. Биоценоз – предмет изучения биогеографии…………………… 4 Тема 2. Биом тундр, и ее аналоги в Южном полушарии……………… 5 Тема 3. Хвойные леса умеренного пояса………………………………… 7 Тема 4. Биомы лиственных лесов умеренного пояса…………………… 9 Тема 5. Степи, прерии и их аналоги в Южном полушарии……….......... 11 Тема 6. Саванны…………………………………………………………… 13 Тема 7. Биомы пустынь…………………………………………………… 15 Тема 8. Субтропические биоценозы земного шара……………………... 19 Тема 9. Биоценозы влажных вечнозеленых тропических лесов….......... 20 Тема 10. Высотная поясность биоценозов……………………………….. 22 Тема 11. Биогеография океанов и морей………………………………… 24 Самостоятельное изучение разделов дисциплины……………………… 24 Вопросы для промежуточной аттестации……………………………….. 26 Использованная литература………………………………………………. 28 Приложение………………………………………………………………… 29
3
ВВЕДЕНИЕ 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. Современная экологическая ситуация в мире, с которой тесно связаны проблемы охраны и воспроизводства биологических ресурсов, сложилась в результате действия следующих факторов: усложнение и количественный рост антропосистемы; достигнутый уровень промышленности и сельского хозяйства; недостаточность внимания со стороны многих парламентов и правительств к проблемам экологии; слабый в ряде случаев контроль за состоянием биологических ресурсов или вообще его отсутствие; неполнота научного познания организации и распределения жизни на Земле, экологическая и биогеографическая безграмотность большинства населения Земли, включая специалистов, разрабатывающих тот или иной «глобальный» проект преобразования природы. Особо необходимо подчеркнуть значение просветительской деятельности. Важнейшими критериями качества окружающей среды служит состояние здоровья населения и сохранность видового разнообразия и численности биоты. Биогеография, как и экология, является научной основой охраны и рационального использования биологических ресурсов мира и его отдельных регионов. Если прикладная задача экологии — контроль за качественным состоянием природной среды, то биогеографии — сохранение всего видового богатства органической жизни на Земле. Решение современных сложных проблем охраны органической жизни на Земле требует от биогеографии и экологии более полного изучения географии всех групп организмов и среды их обитания. В свою очередь, оно будет способствовать совершенствованию методики биогеографических и экологических исследований и расширению арсенала средств научного познания сущности жизни на Земле.
4 Тема 1: БИОЦЕНОЗ - ПРЕДМЕТ ИЗУЧЕНИЯ БИОГЕОГРАФИИ Биоценоз представляет собой эволюционно сложившуюся форму организации живого населения биосферы, многовидовую биологическую (экологическую) экосистему. Биоценоз населяет строго определенный биотоп, а потому четко ограничен в пространстве. Он обязательно состоит из продуцентов, консументов и редуцентов. В ее состав входят представители различных таксонов, отличающиеся по своим экологическим и физическим свойствам и связанные по многим формам биологических отношений как между собой, так и с окружающей их неорганической (абиотической) средой. Типы взаимоотношений видов в биоценозах – пищевые, пространственные и средообразующие. Устойчивые взаимоотношения устанавливаются только между популяциями видов, входящих в состав данного биоценоза. Стабильность это адаптации в результате совместного существования вида в составе сообщества. Функция биоценотических систем – поддержание биогенного круговорота веществ. Любой биоценоз занимает определенный участок абиотической среды – биотоп – пространство с однородными условиями, заселенное сообществом организмов. В пределах биоценоза различают фитоценоз – устойчивое сообщество растительных организмов, зооценоз – совокупность взаимосвязанных видов животных и микробиоценоз – сообщество микроорганизмов.
Цель:
Углубленное изучение особенностей и составных частей биоценоза, его структуры и динамики.
Ключевые понятия
Биоценоз. Биотоп. Биохора. Доминант. Эдификатор. Ассектатор (второстепенный вид). Ярусность. Синузия. Консорция. Флуктуация. Сукцессия. Ассоциация. Формация. Биом.
Темы докладов (рефератов)
1. Учение В Н Сукачева о биогеоценозах. 2. Структура биоценоза. 3. Типы взаимоотношений между организмами. 4. Стадии формирования экосистем.
Вопросы для повторения
1. Начертите схему биоценоза с указанием основных составных частей: автотрофов, гетеротрофов и редуцентов. Как по-другому называются автотрофы? Гетеротрофы? 2. Приведите примеры эдификаторов и ассектаторов для разных типов экосистем республики Татарстан. 3. Какие ярусы можно выделить в лесах республики Татарстан? 4. На примере дуба укажите возможных консортов. 5. Какие виды пионерной растительности характерны для заброшенных пашен 6.Каков биологический смысл ярусности в биоценозе?
5 7. Какие организмы называют эндемиками?
Задания для практической работы
. Задание 1. Разобрать понятия: фитоценоз, зооценоз, биоценоз, растительность (растительный покров), животное население. Задание 2. Изучить биоценоз луга по следующему плану: 1.Местообитание. 2.Биомасса, первичная и вторичная продукция. 3.Видовой состав: простые и сложные биоценозы, видовая насыщенность, видовое богатство, эндемизм. 4.Роль видов в биоценозе: доминирующие, ассектаторы, эдификаторы. 5.Вертикальная структура биоценозов - ярусное распределение видов (надземная и подземная). 6.Горизонтальное распределение видов: сомкнутость растительного покрова, синузии. 7.Биотические факторы: отношения между организмами, взаимоотношения между растениями; взаимоотношения между животными; взаимоотношения между растениями и животными. 8.Изменения биоценозов во времени (динамика): суточные; сезонные (аспективные); многолетние (флуктуации); сукцессии. 9. Единицы классификации биоценозов. Тема 2. БИОМ ТУНДРЫ, И ЕЕ АНАЛОГИ В ЮЖНОМ ПОЛУШАРИИ Тундра – это безлесный биом с узким слоем жизни, господством экосистем, в который ведущую роль играют жизненные формы мхов, лишайников, стелющихся или низкорослых кустарников, включая находящиеся с ними в функциональной связи животные организмы. Тундровый тип растительности формируется в условиях короткого и прохладного лета, высокой влажности воздуха и низкой температурой почв. Малым количеством тепла определяются основные особенности этого типа: безлесие, мозаичность (пятнистость), преобладание мхов, лишайников, кустарничков и кустарников, низкорослость, господство многолетников, сильные ветры, многолетняя мерзлота. Во все месяцы вегетационного периода минимальные температуры могут быть ниже нуля. Важнейшим экологическим фактором является снежный покров, защищающий зимой от низкой температуры и сильных ветров. Высота растений часто определяется мощностью снежного покрова. Повсеместное распространение вечной мерзлоты обусловливает формирование криогенных нано-, микро- и мезоформ рельефа, а также широкое распространение процессов заболачивания в термокарстовых понижениях. По преобладающей растительности различают 3 подзоны в тундре: 1) арктическая тундра, которая на севере граничит с зоной снегов и льдов; 2) мохово-лишайниковая тундра расположена в средней части природной зоны, не образует сплошной зоны; 3) кустарниковая тундра, расположена южнее, на юге переходит в лесотундру. Животные в тундрах
6 активны лишь в течение нескольких летних месяцев, а больше половины года находятся в состоянии анабиоза (все беспозвоночные), спячки (сурки, суслики) или покидают пределы тундры, мигрируя в более южные широты (почти все птицы, многие млекопитающие). Немногие животные способны вести активную жизнь в тундре в течение круглого года: лемминги, некоторые полевки, отчасти северные олени, зайцы-беляки, песцы, белые куропатки, волки, полярные совы.
Цель
: Познакомиться с условиями формирования и особенностями тундровых биоценозов, а также их аналогов в южном полушарии.
Ключевые понятия
Полидоминантность. Снежная коррозия. Мозаичность. Солифлюкция. Криогенные формы растительности.
Темы докладов (рефератов)
1. Арктическая тундра. 2. Антарктическая тундра.
Вопросы для повторения
1. Укажите на контурной карте полушарий границы субарктической, арктической и антарктической тундры. 2. Почему арктические тундры сильно заболочены? 3. Назовите причины отсутствия в тундре древесной растительности. 4. Какие факторы определяют низкое видовое разнообразие фауны тундры? 5. Какова роль хамефитов в формировании тундровых сообществ? 6. Приведите пример приспособленности представителей разных групп организмов (растения, птицы, грызуны, копытные, хищники) к условиям тундры.
Задания для практической работы
Задание 1. Используя карту растительности (атлас), рассмотрите распространение ареала тундр на территории Евразии и нанесите южную границу тундры на контурную карту. Проследите изменения положение южной границы тундр относительно полярного круга. Задание 2. По картам атласа установите, в каких условиях сформировались биоценозы тундр. Отметьте: а) максимальную протяженность тундры с севера на юг, с востока на запад; б) продолжительность и интенсивность освещения (суммарная радиация в декабре, июне; радиационный баланс за год); в) температурный режим (среднемноголетняя температура января, июля, продолжительность безморозного периода); г) обеспеченность влагой (годовая сумма осадков, возможное испарение, коэффициент увлажнения, высота снежного покрова); д) особенности рельефа и почв (мезоформы рельефа, состав почв и вид, их влажность и трофность). Задание 3. Выявите особенности среды обитания биоценозов, установите, как приспособлены к ее условиям обитающие в тундрах растения и животные ;
7 к каким экологическим группам и жизненным формам они относятся. Заполните таблицу (по пять примеров растений и животных). Название Экологические группы Адаптивные признаки Тема 3. ХВОЙНЫЕ ЛЕСА УМЕРЕННОГО ПОЯСА. Бореальные хвойные леса, известные под названием тайга, протянулись непрерывной полосой через Евразию и Северную Америку и образуют единую циркумбореальную зону, с преобладанием хвойных лесов (ели, пихты, лиственницы, сосны обыкновенной и сосны кедровой). Средняя температура по таежной полосе самого теплого месяца года (июля) превышает + 10 °С. Количество выпадающих осадков превышает испарение. Почвы под таежными лесами подзолистые и дерново-подзолистые.Таежные леса образованы деревьями, относящимися к ограниченному числу родов, со своеобразной (игольчатой) формой хвои. Ее наличие обеспечивает полное использование периода вегетации и предохраняет деревья от высыхания зимой.В связи с изменением теплообеспеченности по широтному градиенту тайга с севера на юг подразделяется на северную, среднюю и южную.Подзона северной тайги лежит между зоной лесотундры и 64-й паралелью. Лето короткое и холодное, средняя температура июля от 13 до 16 °С. Характерен высокий процент заболоченности территории, низкорослость и разреженность лесов. В ельниках обычна примесь березы, в травяном и кустарниковом покрове встречаются болотно-тундровые виды. Зональные почвы глеево-подзолистые и подзолистые иллювиально-гумусные. Подзона типичной (средней) тайги характеризуется сомкнутым древостоем, отсутствием березы в качестве постоянной примеси к ели, господством ельников-черничников в группе зеленомошных ельников. Средняя температура июля 18 °С. На юге типичной тайги появляются первые представители широколиственных пород. В подзоне оптимальные условия для развития подзолообразовательного процесса. Ведущее значение приобретают подзолистые почвы. Подзона южной тайги. Средняя температура июля 19 °С. Хвойные леса находят в ней наиболее благоприятные условия для произрастания. Распространенной ассоциацией становятся ельники-кисличники. Появляется новый тип хвойного леса – сложные (кустарниковые) ельники и сосняки, содержащие в кустарниковом ярусе липу, вяз, орешник и другие виды свойственные широколиственному лесу.
Цель
: изучение биоценозов тайги: география условий существования, особенности формаций хвойных лесов, выявление различий во флоре и фауне формаций хвойных лесов.
Ключевые понятия
8 Тайга. Циркумбореальность. Олигодоминантность. Темнохвойные леса. Светлохвойные леса. Пирогенный фактор. Плакоры. Эдафические условия.
Темы докладов и рефератов
1. Хвойные леса Евразии. 2. Северо-Американская тайга. 3. Араукариевые леса Южной Америки.
Вопросы для повторения
1. Какие особенности характерны для растительности таежных лесов? 2. Какие условия определяют распространение темнохвойных лесов? Светлохвойных лесов? 3. На каком континенте дендрофлора тайги богаче? 4. Назовите основные породы хвойных деревьев, характерные для Евразийской тайги. 5. Перечислите основные породы хвойных притихоокеанского региона Северной Америки. Почему некоторые их них называются реликтами? 6. Какие факторы определяют низкое видовое разнообразие представителей фауны? 7. Назовите типы антропогенного воздействия на таежную флору и фауну. Каково значение хвойных лесов для человека?
Задания для практической работы
Задание 1. На контурных картах отметить распространение ареала хвойных лесов умеренного пояса и биоценозов тайги на территории Евразии. Задание 2. Установите, в каких условиях сформировались таежные биоценозы: Отметьте: а) максимальную протяженность тайги с севера на юг, с востока на запад; б) продолжительность и интенсивность освещения (суммарная радиация в декабре, июне; радиационный баланс за год); в) температурный режим (среднемноголетняя температура января, июля, продолжительность безморозного периода); г) обеспеченность влагой (годовая сумма осадков, возможное испарение, коэффициент увлажнения, высота снежного покрова); д) особенности рельефа и почвы (почвообразующие породы, мезоформы рельефа, многолетняя мерзлота, механический состав, трофность почв). Задание 3. Составьте список видов растений и животных, обитающих в тайге. Установите, к каким экологическим группам организмов относятся обитатели тайги, как они приспособлены к условиям обитания, назовите жизненные формы растений и животных. Заполните таблицу (по пять примеров растений и животных). Название Экологические группы Адаптивные признаки
9 Задание 4. Изучите ареалы основных лесообразующих пород тайги: сосны сибирской (Pinus sibirica), ели сибирской (Picea sibirica), пихты (Abies), лиственницы даурской (Larix dahurica). Тема 4. БИОМЫ ЛИСТВЕННЫХ ЛЕСОВ УМЕРЕННОГО ПОЯСА Умеренные пояса - два географических пояса Земли в северном и южном полушариях, имеющих резкие различия между собой. В южном полушарии умеренный пояс протягивается в основном по акватории трех океанов. В северном полушарии умеренный пояс, наоборот, самый широкий и самый континентальный. Он занимает больше половины Северной Америки и Евразии, что составляет почти 1/4 земной суши. Большой диапазон влияния умеренного климата в сочетании с континентальностью создает наибольшее на Земле разнообразие ландшафтных типов. Широколиственные леса в умеренных широтах Северного полушария не образуют единой зоны и занимают в Европе, Азии и Северной Америке разобщённые территории. Леса Азии отличаются в видовым богатством деревьев, кустарников и трав, в них велика роль лиан и папоротников-эпифитов. Европейские широколиственные леса беднее, в основном они состоят из бука и дуба с примесью граба, ясеня, липы и других пород. В Северной Америке широколиственные леса распространены только в восточной части континента и поражают разнообразием деревьев (здесь растут различные виды дуба, клёна, платана, вяза, ясеня, ореха, тюльпанное дерево и др.), кустарников и лиан. Многие широколиственные породы дают корневую и пневую поросль. Различают моно-, олиго- и полидоминантные леса. Виды бука образуют монодоминантные древостои. Тёплое влажное лето и холодная зима со снежным покровом определяют чёткую сезонную активность обитателей широколиственных лесов. На зиму холоднокровные животные (насекомые, амфибии, рептилии) впадают в состояние анабиоза. Из птиц и млекопитающих одни мигрируют в более тёплые регионы, другие впадают в спячку и лишь немногие активны круглый год. Опадающие осенью листья создают мощный слой подстилки, переработкой которой занята обширная и разнообразная группа животных-сапрофагов, в первую очередь дождевые черви. Вместе с ними почвенный ярус населяют потребители живой корневой массы растений (личинки жуков-щелкунов, пластинчатоусых). В кронах деревьев лиственных пород много насекомых, поедающих зелёные листья: гусеницы различных бабочек (пядениц, шелкопрядов, коконопрядов, листовёрток), личинки пилильщиков, взрослые жуки-листоеды, хрущи и т. д. Встречаются мелкие грызуны: в Евразии — лесная рыжая полёвка, лесная и желтогорлая мышь; в Северной Америке — внешне похожие на мышей белоногий и золотистый хомячки. Крупные копытные летом питаются листвой и травой, а зимой — веточками деревьев и кустарников. В Евразии и Северной Америке широко распространён благородный олень, в Западной Европе совместно с ним обитает лань, а на Дальнем Востоке – пятнистый олень. В отличие от оленя
10 кабан питается не только надземными, но и подземными частями растений (корневищами, клубнями, луковицами), а также беспозвоночными. Хищные животные населяют все ярусы широколиственных лесов. В почве и подстилке живут хищные многоножки – геофилы и костянки, жуки (жужелицы и стафилины), пауки и хищные клещи. Главное место среди хищных беспозвоночных занимают муравьи, сооружающие на земле гнёзда — муравейники. Верхнюю часть почвы осваивают кроты: в европейских лесах это обыкновенный крот, в лесах Восточной Азии – крот могёра. А на поверхности земли часто встречаются амфибии и рептилии: бурые лягушки, тритоны и саламандры (особенно разнообразные в лесах Северной Америки), ящерицы и змеи. В лесах Евразии насекомоядные птицы это дрозды, мухоловки, синицы, славки и пеночки. Хищные млекопитающие также занимают разные ярусы леса. На земле — лисица, волк, бурый медведь, горностай и ласка. На Дальнем Востоке обитают чёрный медведь и енотовидная собака (ныне она завезена и в европейские леса), в Северной Америке — барибал — близкий родственник чёрного медведя. На ветвях деревьев живут рысь, дикий лесной кот, лесная куница, на Дальнем Востоке – харза. Широколиственные леса издавна подвергались вырубке, выкорчёвке и распашке. Значительные площади, ранее занятые лесами, теперь превращены в сельскохозяйственные угодья.
Цель:
изучение особенностей биомов широколиственных и мелколиственных лесов умеренного пояса.
Ключевые понятия
Эфемеры. Эпифиты. Секторность. Монодоминантность. Мезофильные виды. Ксерофильные леса. Дериват. Ризофаги. Ксилофаги. Карпофаги.
Темы докладов (рефератов)
1. Европейские широколиственные леса и их секторный характер. 2. Лиственные леса Восточной Азии. 3. Широколиственные леса Северной Америки. 4. Широколиственные леса Южного полушария.
Вопросы для повторения
1. Чем объясняется флористическая бедность лесов Европы? 2.Какие вечнозеленые породы деревьев встречаются в широколиственных лесах Европы? 3. Какие деревья являются эдификаторами в лесах Русской равнины? 4. В чем проявляется специфический характер лесов Азии? 5. Назовите основных лесообразователей коренных лесов умеренной зоны Америки. 6. Перечислите представителей разных трофических групп, характерных для лесов умеренной зоны.
Задания для практической работы
Задание 1. По карте растительности установите территориальную приуроченность широколиственных лесов на Восточно-Европейской равнине
11 и в Приморье, мелколиственных лесов на Западно-Сибирской равнине. Нанесите на контурную карту: южную границу распространения тайги и южную границу распространения широколиственных и мелколиственных лесов. Задание 2. По картам атласов и учебным пособиям выявите экологические условия формирования биомов широко- и мелколиственных лесов: обратите внимание на приуроченность широколиственных лесов Восточно-Европейской равнины к склонам и вершинам возвышенностей: Отметьте: б) продолжительность и интенсивность освещения (суммарная радиация в декабре, июне; радиационный баланс за год); в) температурный режим (среднемноголетняя температура января, июля, продолжительность безморозного периода); г) обеспеченность влагой (годовая сумма осадков, возможное испарение, коэффициент увлажнения, высота снежного покрова); д) особенности рельефа и почвы (почвообразующие породы, мезоформы рельефа, многолетняя мерзлота, механический состав, трофность почв). Задание 3. Рассмотрите в атласе карту ареалов лиственных пород деревьев, нанесите на контурную карту ареалы: дуба черешчатого (Quercus robur), бука европейского (Fagussilvatica), липы мелколистной (Tilia cordata), березы повислой (Betula pendula). Выясните различия биологических и экологических особенностей лесообразующих пород. Заполните таблицу Название породы Особенности Биологические Экологические Задание 4. Составьте список животных, обитающих в широколиственных лесах. Установите, к каким экологическим группам и жизненным формам относятся организмы, как они приспособлены к условиям обитания. Тема 5. СТЕПИ, ПРЕРИИ И ИХ АНАЛОГИ В ЮЖНОМ ПОЛУШАРИИ Типичными степями в узком смысле слова являются травянистые степи, например, безлесные, обширные равнины южной России, Венгрии, Центр. Азии, Сев. Америки (прерии) и Аргентины (пампасы), в Австралии (устоявшихся названий они не имеют), поросшие злаками и другими травами. Растительный покров никогда не имеет вида сплошного ковра и носить ксерофильный характер. Внешность степи обусловливается климатом, именно распределением атмосферных осадков. Климат степей континентальный. В них обыкновенно жаркое, сухое лето и крайне суровая, долгая зима с сильными снежными бурями. Весна поздняя. Вегетационный период продолжается только 2-3 месяца (в Европе с апреля до июня); тогда быстро выбиваются из под земли побеги, совершенно также, как в сырое время в пустынях, свежие, зеленые, с массой цветов. С наступлением лета растительность принимает серовато-желтый вялый тон, почва трескается и превращается в пыль. Многолетние травы сохраняют свою жизнь чаще всего
12 благодаря подземным частям, которые в почве защищены против полного высыхания. Прерии Сев. Америки отчасти представляют настоящие степи и вызываются теми же физическими факторами: континентальным климатом, долгой и суровой зимой со снегами. Вегетационный период короток (май); он наступает с наступлением короткого периода дождей. Ничтожная влажность воздуха в вегетационный период является причиной отсутствия лесов и образования прерии. Прерии - это гигантские равнины, на горизонте которых можно заметить кривизну земного шара. Пампасы - это третья обширная площадь степей. Название заимствовано от индейцев Quichua и означает «плоские равнины», покрытая травой и совершенно безлесная. Они занимают обширную, наносную, лишенную скал площадь Ю. Америки и тянутся от Атлантического океана до Андов, от Патагонии до лесов Парагвая и Бразилии. Это бесконечная, ровная или слегка холмистая, однообразная, безлесная равнина, поросшая многолетними злаками и другими травами, «безбрежное море злаков и трав», где негде остановиться глазу, кроме точки восхода и заката солнца. По градиенту увлажнения с севера на юг степи Евразии подразделяются на подзоны или широтные полосы: луговых степей и остепненных лугов, настоящих степей и опустыненных степей. Для степной растительности характерны флуктуации: в более сухие годы лучше развиваются ксерофильные виды растений, уменьшается доля эфемеров и эфемероидов; в более влажные годы преобладают виды менее засухоустойчивые. Животные приспосабливаются к жестким условиям гидротермическому режиму.
Цель:
Изучение особенностей строения и динамики биоценозов степей, прерий и их аналогов в южном полушарии, выявление широтных и провинциальных различий флористического состава ассоциаций, проективного покрытия, участия в составе ассоциаций разнотравья, злаков, эфемеров, смен аспектов.
Ключевые понятия
Пушта. Прерия. Пампа. Туссок. Эфемероиды. Ксерофилы. Гигрофилы.
Темы докладов ( рефератов)
1. Региональные особенности степей Евразии. 2. Североамериканские прерии: высокозлаковые, смешанные и низкозлаковые. 3. Особенности фито- и зооценозов пампасов. 4. Степи (вельды) Южной Африки.
Вопросы для повторения
1. Перечислите отличительные особенности западносибирских степей от европейских. 2. В чем выражается фенологическая изменчивость степей? 3. Чем объясняется богатое видовое разнообразие растительности степей? 4. В северных степях наблюдается разнотравье, в южных в основном преобладают злаки. Почему?
13 5. Приведите примеры адаптации растительного и животного мира к степным условиям. 6. Какие изменения произошли в биомах степей обоих полушарий в связи с антропогенным воздействием? 7. Начертите схемы потока энергии в сообществах азиатских степей, в прериях и пампасах.
Задания для практической работы
Задание 1. По карте растительности установите территориальную приуроченность степей в Евразии. Нанесите на контурную карту подзоны степей: остепненные луга и луговые степи (злаково-разнотравные и разнотравно-злаковые), разнотравно-дерновинно-злаковые и разнотравные, сухие дерновинно-злаковые, опустыненные (полынно-дерновинно-злаковые). Задание 2. По картам атласа и учебным пособиям установите физико- географические условия формирования биоценозов степей; как изменяются по подзонам и регионам Евразии теплообеспеченность (температуры января и июля, продолжительность безморозного периода), соотношение годовых сумм осадков и возможного испарения, режим выпадения осадков, свойства почв. Задание 3. Составьте список видов растений и животных, обитающих в степях Евразии, указав их принадлежность к семействам и классам (по 10 видов растений и животных). Заполните таблицу Название Экологическая группа Морфологические особенности Веснянка весенняя Качим степной Вероника весенняя Ковыль Типчак Задание 4. Сравните особенности степных биоценозов с биоценозами прерий, пампасов и туссоков. Выясните различия, попытайтесь их проанализировать. Тема 6. САВАННЫ Сав
а
нны (от исп. sabana, заимствованного из языка карибских индейцев), тип тропической и субтропической растительности, представленный травянистым покровом в сочетании с отдельными деревьями, группами деревьев и зарослями кустарников. Саванновые зоны
,
зоны саванн и редколесий, природные зоны низких широт, преимущественно в субэкваториальных поясах Северного и Южного полушарий; участки саванн встречаются также в тропических и субтропических поясах. Наиболее широко распространены в Африке, занимая около 40% территории материка (главным
14 образом в Судане, Сомали, на плоскогорьях Восточной Африки, в южной части бассейна р. Конго, на С. Калахари). В саванне распространены также в Южной Америке (в долинах рр. Ориноко и Маморе, на низменностях у побережья Карибского моря, в центральной и северо-восточной частях Бразильского плоскогорья), в Центральной Америке, в Азии (на Деканском плоскогорье, Индо-Гангской равнине, во внутренних районах полуострова Индокитай), на севере и востоке Австралии. Значительные площади саванн распаханы, здесь выращивают зерновые, хлопчатник, арахис, сизаль, джут, сахарный тростник и другие культуры. В более засушливых местах развито животноводство. Антропогенное воздействие на саванны часто приводит к их опустыниванию. Саванне в целом свойственна пассатно-муссонная циркуляция воздушных масс с господством сухого тропического воздуха зимой и влажного экваториального летом. Длительность дождливого сезона сокращается по мере удаления от экваториального пояса с 8—9 мес. до 2—3 мес. на внешних границах С. з.; годовая сумма осадков убывает в том же направлении от 2000 мм до 250 мм. Почвы характеризуются промывным режимом, интенсивно вегетируют растения. Цветение деревьев и кустарников приходится обычно на конец сухого или начало дождливого сезона, плодоношение — на период дождей. Животный мир саванны — явление уникальное. Ни в одном уголке Земли на памяти человечества не было такого изобилия крупных животных, как в африканских саваннах. Еще в начале XX в. бесчисленные стада травоядных животных кочевали на просторах саванн, переходя с одного пастбища на другое или в поисках водопоев. Им сопутствовали многочисленные хищники — львы, леопарды, гиены, гепарды. За хищниками следовали пожиратели падали — грифы, шакалы.
Цель
: Изучить условия формирования саванн. Выявить факторы, оказывающие нивелирующее воздействие на внешний облик саванн.
Основные понятия и термины
Лъянос. Кампос. Дамбос. Интразональность. Пирофиты. Спорадичность. Дефляция. Пастбищная дигрессия. Анабиоз.
Темы докладов ( рефератов)
1. Географическое распространение и экологические особенности саванн. 2. Саванны Африки. 3. Саванны Австралии.
Вопросы для повторения
1. Какие основные типы формаций саванн Вы знаете? 2. Характеризуйте саванны Южной Америки: -льянос, -Антильская саванна, -саванна Гран-Чакос. 3. Характеризуйте саванны Индии и Австралии
4. Назовите отличительные особенности древесно-кустарниковой флоры саванн.
15 5. Приведите примеры, свидетельствующие об антропогенном происхождении большинства саванн. 6. Почему в саваннах процветают крупные травоядные животные? 7. Какие приспособления животных разных групп позволяют им переносить неблагоприятные периоды засухи? 8. К каким последствиям приводит высокая пастбищная нагрузка саванн?
Задания для практической работы
Задание 1. Изучите географию зоны саванн. Используя карту растительности атласа, нанесите на контурную карту зону саванн. Выявите специфику биоценозов саванн различных регионов земного шара. Установите различия в происхождении между биоценозами влажных и сухих саванн. Задание 2. Выявите адаптации растений и животных саванн. Заполните таблицу (по пять примеров растений и животных) Название Экологические группы Адаптивные признаки Задание 3. Изучите особенности строения, динамики, потоков энергии в сообществах саванн Африки. Составьте пищевые цепи из трех, четырех и пяти звеньев. Тема 7. БИОМ ПУСТЫНЬ Пустыней называют тип биома в областях с постоянно сухим и жарким климатом, препятствующим развитию растительности, которая не образует в пустыне сомкнутого покрова. Осадков в пустынях выпадает менее, чем 10 см в год, да и те в виде редких сильных ливней. Во многих районах дождей не бывает годами, а внезапный ливень вызывает временные, быстро стекающие бурные потоки. Пустынями заняты обширные пространства в Северной и Юго-Западной Африке, Центральной и Юго-Западной Азии, Австралии, на западном побережье Южной Америки. В зависимости от подстилающих пород различают каменистые, песчаные, глинистые, солончаковые и другие типы пустынь. Сухое жаркое лето продолжается 5-6 месяцев. Температура воздуха в это время в тени поднимается до +50 С, а песок раскаляется до 60-80 градусов. Дожди выпадают весной и осенью. Весна и осень в пустыне короткие, а зимы - холодные. Типичные растения — эфедра, солянка, кактусы, кендырь; много эфемеров ( лебеда диморфная ) и эфемероидов ( мятлик ). В пустынях Средней Азии растет саксаул - черный и белый. Встречаются также - полынь, песчаная акация, верблюжья колючка. Ранней весной, в конце февраля разрастается осока вздутая. Типичными представителями являются: верблюды, антилопы, куланы, тушканчики, суслики, песчанки, ящерицы и многочисленные насекомые. Больше всего животных в пустынях можно увидеть весной, в это время года начинают вести активный образ жизни змеи, пауки, насекомые. Наибольшую распространенность получили грызуны. Грызуны - суслики,
16 тушканчики, песчанки и другие роют норы, что позволяет им укрыться от дневной жары. Неплохо приспособлены к суровым условиям пустынь и пресмыкающиеся: различные ящерицы, черепахи. Некоторые животные, такие как антилопы, - обладают способностью быстро перемещаться на большие расстояния в поисках воды и пищи, что обеспечивает более или менее стабильное существование популяций. Продуктивность пустынь очень низкая. Сахара Регион пустыни Сахара охватывает большую часть северной Африки. Пустыня Сахара простирается по Африканскому континенту к северу от озера Чад, от Атлантического побережья на западе, к реке Нил на востоке. Первопричиной опустынивания Сахары была хозяйственная деятельность человека. Этот процесс начался много тысячелетий назад, еще во времена охотников каменного века. Площадь Сахары около 9 000 000 км 2 . Гоби Гоби - одна из величайших пустынь мира. Гоби растянулась огромной дугой на 1600 км - от северного Китая до юго-восточной Монголии. Пустынные районы на протяжении вот уже 65 млн. лет остаются практически безводными и неизменными. Эта естественная граница обитаемого мира и сегодня остается чистой от присутствия человека. Пустыня Гоби - это самое таинственное и самое малонаселенное место мира. Пустыня Гоби, поднятая над уровнем моря на высоту около 1000-2000 метров, является самым резко-континентальным местом на планете. Температура воздуха летом поднимается здесь до +40 °С, а зимой опускается до -40 °С. Ландшафт Гоби разнообразен, это не только безводная и бесплодная местность с песчаной равниной и высокими холмистыми барханами. Большую ее часть занимают обширные степные равнины с весенним разноцветьем, живописные скалистые горы, глинистые и каменистые гамады, обширные котловины с редкими оазисами, мелкосопочники, солончаки, такыры, высохшие гравийные сайры и протяженные зеленые саксауловые рощи. В Гоби мало песков, барханные пески занимают только 3 % ее территории, зато глинистые и каменистые пустыни - гамады - занимают огромные площади. Площадь - 1 300 000 км 2 . Калахари Пустыня в Южной Африке в пределах государств Ботсвана, ЮАР и Намибия. В последнее время, за счёт увеличения площади, вторгается на территорию Анголы, Зимбабве и Замбии. Климат Калахари аридный с летним максимумом осадков и мягкой зимой, причем аридность увеличивается к юго-востоку. Осадки (до 500 мм) приурочены к летнему периоду (ноябрь — апрель), но их величина значительно колеблется как во времени, так и по площади. Калахари — один из самых жарких районов Южной Африки. Площадь - 900 000 км 2 . Большая Песчаная Одна из пустынь Западного плато Австралии на северо-западе материка. Преобладают грядовые пески, вытянутые широтно или в направлении господствующих ветров и разделённые широкими (до нескольких сотен метров) глинисто-солончаковыми равнинами. В летние месяцы (декабрь -
17 февраль) Большая Песчаная пустыня - одно из самых жарких мест Австралии; средняя температура до +35°, тогда же выпадают редкие дожди, приносимые экваториальными муссонами (200 мм на юге, 450 мм на севере). Однако сухость весьма велика вследствие интенсивного испарения. Зимой средняя температура +20°, +15°. Пески закреплены дернинами колючего ксерофитного злака спинифекс, кустарниками акаций мульга на юге и эвкалиптов на севере. Пустыня не имеет постоянного населения и слабо исследована. Площадь - 360 000 км 2 . Каракумы Песчаная пустыня в Туркмении. По рельефу делятся на Заунгузские Каракумы (плато) на юго-востоке и Центральные (или Низменные) Каракумы, отделённые от первых впадиной Унгуз. Пески преимущественно закреплённые грядовые, частично бугристые: высота песчаных гряд от 3—5 м до 30 м в Юго- восточных и Центральных Каракумах и до 40—60 м в Заунгузских Каракумах. Преобладает редкая травянистая растительность с зарослями кустарников (саксаул, песчаная акация и др.). Используются как круглогодичное пастбище. Площадь - 350 000 км 2 . Кызылкум Представляет собой равнину с общим уклоном на северо-запад (высота от 300 м на юго-востоке до 53 м на северо-западе); имеет ряд замкнутых впадин и изолированных сильно расчленённых останцовых гор — Букантау (764 м), Кульджуктау (высота до 785 м), Тамдытау (922 м) и др. Горы пустынны, большей частью с выровненными вершинами, скалистыми сильно расчленёнными склонами. Большую часть пустыни занимают песчаные массивы, образованные полузакреплёнными песками. Относительная высота гряд от 3 до 30 м, максимальная — до 75 м. Климат резко континентальный. Лето жаркое, средняя температура июля от 26 до 29 °C, января от 0 до -9°С. Осадков 100 – 200 мм в год; выпадают главным образом зимой и весной. На всей территории нет ни одного поверхностного водотока (кроме пересыхающей реки Жанадарья), но имеются богатые запасы пресных напорных подземных вод. Площадь - 300 000 км 2 . Намиб Прибрежная пустыня в юго-западной части Африки. Название пустыни происходит из языка коренной народности нама. Пустыня Намиб чрезвычайно сухая и, за исключением нескольких прибрежных городов, практически необитаемая. Намиб считается самой древней пустыней в мире: пустынные или полупустынные условия существуют здесь беспрерывно уже на протяжении 80 миллионов лет, то есть пустыня образовалась ещё во времена динозавров. Вследствие этого здесь возникло несколько эндемичных видов растений и животных, которые приспособлены к жизни в местном чрезвычайно враждебном климате и не встречаются больше нигде в мире. В пустыне разведаны важные залежи вольфрамовых и урановых руд и алмазов. Воды Атлантического Океана, омывающие берега Намиб обильны жизнью; берега пустыни привлекает многочисленных тюленей, морских птиц и даже
18 пингвинов, которые несмотря на африканскую жару гнездятся на пустынных берегах и прибрежных островах. Длина 2100 км, ширина от 50 до 130 км
Цель:
Выяснить и обосновать приуроченность биоценозов пустынь к различным регионам земного шара. Составить представление об особенностях пустынь умеренного, субтропического и тропического поясов.
Ключевые понятия
Аридность. Экстрааридные пустыни. Полные пустыни. Останцы. Эфемероиды. Фреатофит. Суккуленты. Меземы. Конвергентные адаптации.
Темы докладов (рефератов)
1. Региональные типы пустынь Азии. 2. Пустыни Америки. 3. Особенности пустынь Африки. 4. Австралийские пустыни.
Вопросы для повторения
1. Назовите основные эдафические типы пустынь. 2. Приведите примеры адаптации растений к аридным условиям. 3. Какие морфофизиологические особенности наблюдаются у животных пустынь? 4. Чем объясняется низкое видовое разнообразие флоры и фауны Сахары по сравнению с другими пустынями Африки? 5. Какие формации песчаных пустынь называются "ломос"? 6. Какое редчайшее голосеменное растение встречается в пустыне Намиб? 7.Какие формы антропогенного воздействия на пустыни являются наиболее характерными? 8.Приведите примеры структурно-функционального сходства однотипных пустынь.
Задания для практической работы
Задание 1. Используя карту растительности, рассмотрите приуроченность пустынь к различным регионам земного шара. Изучить физико-географическую характеристику зоны пустынь. Выявите лимитирующий фактор, оказывающий влияние на формирование пустынных биоценозов. Задание 2. По карте растительности рассмотрите распространение пустынь на равнинах Евразии. На контурную карту нанесите ареалы пустынь Прикаспийской и Туранской низменностей. Задание 3. Изучите и выпишите, в каких климатических условиях сформировались биоценозы евроазиатских пустынь: Отметьте: а) продолжительность и интенсивность освещения (суммарная радиация в декабре, июне; радиационный баланс за год); б) температурный режим (среднемноголетняя температура января, июля, продолжительность безморозного периода); в) обеспеченность влагой (годовая сумма осадков, возможное испарение, коэффициент увлажнения, высота снежного покрова); г)
19 особенности рельефа. Установите различия условий пустынь умеренного и субтропического пояса. Задание 4. Составьте список видов растений и животных, обитающих в пустынях. Заполните таблицу (по пять примеров растений и животных). Название Экологические группы Адаптивные признаки Тема 8. СУБТРОПИЧЕСКИЕ БИОЦЕНОЗЫ ЗЕМНОГО ШАРА. Большое значение на структуру и функционирование биоценозов в субтропических широт оказывают условия увлажнения. К данным биоценозам относятся жестколистные леса и кустарники широко представлены в Средиземноморье и Австралии. Здесь господствуют вечнозелёные деревья и кустарники, относимые к своеобразной группе склерофитов, для которых типичны широкая крона, толстая корка или пробка на стволе, жёсткие листья, сохраняющиеся в течение нескольких лет. Часто листья опушены снизу и имеют матовый серо-зелёный цвет, нередко покрыты блестящим восковым налётом и содержат эфирные масла — всё это приспособления для уменьшения испарения. По берегам Средиземного моря ещё 3—4 тыс. лет назад росли вечнозелёные жестколистные леса с преобладанием разных видов дуба (каменного и пробкового, высотой до 20 м). Деятельность человека сделала эти леса большой редкостью. Теперь там, где нет посевов или плантаций, развиты кустарниковые сообщества, известные под названием маквис и представляющие собой первую стадию деградации лесов. В состав таких сообществ входят кустарники и деревья, устойчивые к воздействию вырубок и пожаров. Особенно характерны верески, земляничное дерево, в Восточном Средиземноморье — дикая маслина, рожковое дерево, мирт, фисташка. Маквис подвергается вырубкам, уничтожается пожарами, и на его месте развиваются гариги — сообщества низкорослых кустарников и засухоустойчивых травянистых растений, в которых господствует кермесовый. Сообщества этого типа поражают обилием представителей семейств губоцветных, бобовых, розоцветных и др., выделяющих эфирные масла. В Австралии леса сложены несколькими видами эвкалиптов. Своеобразны так называемые травяные деревья из семейства лилейных, относящиеся к огнестойким породам. Кустарниковые сообщества Австралии — скраб — образованы также эвкалиптами и казуаринами. Субтропические леса и кустарники граничат с одной стороны с тропическими сезонно-сухими лесами, саваннами и пустынями, а с другой — с лесами умеренных широт, поэтому видовой состав животных во многом похож на фауну соседних регионов.
Цель:
Изучить географию, условия формирования и факторы дифференциации субтропических биоценозов. Выявить различия между
20 жестколистными и лавролистными сообществами. Ознакомиться с субтропическими биоценозами северного и южного полушарий.
Ключевые понятия
Склерофиты. Малакофильные растения. Геофиты. Терофиты. Маквис. Гарига. Фригана. Чаппараль. Финбош. Лигнотубер. Гемикриптофиты.
Темы докладов (рефератов)
1. Формации Средиземноморского типа. 2. Субтропические формации Калифорнии и Флориды. 3. Жестколистные и влажные субтропические леса Австралии.
Вопросы для повторения
1. Как называются стадии деградации жестколистной растительности? 2. Какими отличительными особенностями характеризуется чаппараль? 3. Какая особенность эвкалиптов обусловливает их высокую резистентность к различным воздействиям? 4. Какова специфика влажных лесов Австралии? 5. Укажите на контурной карте полушарий распространение лесов лаврового типа. 6. Чем отличаются влажные субтропические леса от тропических? 7. Назовите представителей животных - сапрофагов, фитофагов и зоофагов для субтропических лесов Средиземноморья, Северной Америки, Австралии
Задания для практической работы.
Задание 1. По картам атласов и учебным пособиям установите территориальную приуроченность и условия формирования биоценозов субтропиков. Отметьте: а) продолжительность и интенсивность освещения (суммарная радиация в декабре, июне; радиационный баланс за год); б) температурный режим (среднемноголетняя температура января, июля); в) влагообеспеченность (годовая сумма осадков, возможная испаряемость); г) особенности рельефа. Задание 2. Отметьте распространение биоценозов жестколистных и лавролистных лесов на контурной карте. Задание 3. Составьте список видов, обитающих в жестколистных и лавролистных лесах, указав их адаптивные приспособления к условиям среды. Название Экологические группы Адаптивные признаки Тема 9. БИОЦЕНОЗЫ ВЛАЖНЫХ ВЕЧНОЗЕЛЕНЫХ ТРОПИЧЕСКИХ ЛЕСОВ Влажные леса сконцентрированы в областях с годовой суммой осадков от1500 до 12000 мм в трех регионах мира: в северной части Южной Америки (включая массив в бассейне Амазонки) и прилежащей к ней части Центральной Америки, в Западной экваториальной Африке и Индо- Малайском регионе. Характерно большое разнообразие видов деревьев: на 1 га
21 встречается от 40 до 170 видов. Господствующий компонент влажного тропического леса — деревья разного внешнего вида и разной высоты; они составляют около 70% всех встречающихся здесь видов высших растений. Различают три яруса деревьев — верхний, средний и нижний. Верхний ярус представлен отдельными гигантскими деревьями; их высота, как правило, достигает 50—60 м, а кроны развиваются над кронами деревьев ниже расположенных ярусов. Кроны таких деревьев не смыкаются, во многих случаях эти деревья рассеяны в виде отдельных экземпляров, кажущихся переростками. Напротив, кроны деревьев среднего яруса, имеющих высоту 20—30 м, обычно образуют сомкнутый полог. Из-за взаимовлияния соседних деревьев их кроны бывают не столь широкими, как у деревьев верхнего яруса. Степень развития нижнего древесного яруса зависит от освещенности. Его составляют деревья, достигающие в среднем примерно 10-метровой высоты. Встречающимся в разных ярусах леса лианам и эпифитам. Эпифиты играют большую роль в жизни тропического леса, они накапливают до 130 кг/га гумуса и перехватывают до 6000 л/га дождевой воды, больше, чем обсорбируют листья деревьев. Распространено явление каулифлории – развитие цветков и соцветий на стволах и крупных ветвях деревьев. Фауна также отличается богатством разнообразия видов, которые формируют сложные по территориальной и трофической структуре полидоминантные сообщества. В структуре животных сообществ выделяют подстилочный и наземный ярус, выше располагается серия переходящих друг в друга древесных ярусов. Ведущей группой сапрофагов являются термиты. В древесном ярусе разнообразны фитофаги: жуки, гусеницы, бабочки, палочники, цикады, муравьи-листорезы. Особенностью тропического леса являются муравейники. Основные потребители зеленой массы – обезьяны, ленивцы, древесные кенгуру, лемуры. В наземном ярусе крупные растительноядные звери Южной Америки – равнинные тапиры, кабаны пекари, олени-мазами, капибары. Крупные хищники представлены кошачьеми (ягуар, оцелот, генетты, мангусты, циветты. Животные составляют 0,1 % от общей биомассы, половина приходится на дождевых червей. Биоценозы тропических лесов легко подвергаются разрушению под действием антропогенного фактора, несмотря на мощную и равновесную структуру.
Цель:
изучить физико-географические условия влажных экваториальных и тропических лесов и выявить основные признаки биоценозов.
Ключевые понятия
Гетерогенность. Эмердженты. Деревья-душители. Эпифиты. Лианы. Дриады. Номады. Облигатный симбиоз. Сельва. Гилея. Мангровая растительность.
Темы докладов и рефератов
1. Сельва Амазонии. 2. Африканские дождевые леса. 3. Южно-азиатские влажно-тропические леса.
22
Вопросы для повторения
1. Где расположены основные массивы дождевых лесов? 2. Чем объясняется бедность почвы питательными веществами? 3. Какова вертикальная структура влажных лесов? 4. Назовите основные морфологические особенности деревьев влажного тропического леса. 5. Приведите схему трофических связей для влажного тропического леса Африки. 6. Приведите примеры адаптации животных к жизни в древесном ярусе влажных тропических лесов. 7. Почему в наземном ярусе тропических лесов преобладают полифаги?
Задания для практической работы
Задание 1. Рассмотрите на карте растительности мира распространение влажных вечнозеленых лесов. Нанесите ареалы биоценозов на контурную карту. Задание 2. Установите общую характеристику влажных экваториальных и тропических лесов, условия обитания биоценозов: особенности светового режима (длительность и интенсивность освещения), гидротермический режим (температурный режим, обеспеченность влагой), трофность и геохимические особенности почв. Задание 3. Составьте список видов, обитающих во влажных лесах, указав их адаптивные приспособления к условиям среды ( по пять примеров). Название Экологические группы Адаптивные признаки Задание 4. Установите тип питания животных и заполните таблицу Название Тип питания фитофаг зоофаг сапрофаг полифаг Тема 10. ВЫСОТНАЯ ПОЯСНОСТЬ БИОЦЕНОЗОВ Высотная поясность
,
высотная зональность, закономерная смена процессов и явлений с высотой в горах. Обусловлена изменением кверху плотности, давления, температуры, влаго- и пылесодержания воздуха. С климатической высотной поясностью связана смена условий речного стока, типа почв, растительности, животного мира, некоторых геоморфологических процессов, т. е. почти всех компонентов природного комплекса. Наиболее чётко высотная поясность проявляется в изменчивости гидроклиматических и почвенно-биологических компонентов ландшафта по вертикали. Формирование типов высотной поясности горных систем определяют следующие факторы:
23 1) Географическое положение горной системы. Количество горных высотных поясов в каждой горной системе и их высотное положение в основных чертах определяются широтой места и положением территории по отношению к морям и океанам. По мере продвижения с севера на юг высотное положение природных поясов в горах и их набор постепенно увеличиваются. Например, на Северном Урале леса поднимаются по склонам до высоты 700-800 м, на Южном — до 1000-1100 м, а на Кавказе — до 1800-2000 м. Самый нижний пояс в горной системе является продолжением той широтной зоны, которая расположена у подножия. 2) Абсолютная высота горной системы. Чем выше поднимаются горы и чем ближе они расположены к экватору, тем большее количество высотных поясов они имеют. Поэтому в каждой горной системе развивается свой набор высотных поясов. 3) Рельеф. Рельеф горных систем (орографический рисунок, степень расчлененности и выравненности) определяет распределение снежного покрова, условия увлажнения, сохранность или вынос продуктов выветривания, влияет на развитие почвенно-растительного покрова и тем самым определяет разнообразие природных комплексов в горах. Например, развитие поверхностей выравнивания способствует увеличению площадей высотных поясов и формированию более однородных природных комплексов. 4) Климат. Это один из важнейших факторов, формирующих высотную поясность. С поднятием в горы меняются температура, увлажнение, солнечная радиация, направление и сила ветра, типы погоды. Климат определяет характер и распространение почв, растительности, животного мира и т.д., а следовательно, разнообразие природных комплексов. 5) Экспозиция склонов. Она играет существенную роль в распределении тепла, влаги, ветровой деятельности, а следовательно, процессов выветривания и распределения почвенно-растительного покрова. На северных склонах каждой горной системы высотные пояса расположены обычно ниже, чем на южных склонах.
Цель:
Изучить формирование биоценозов, связанных с вертикальной поясностью. Уяснить зависимость особенностей биоценозов не только от широты местности, но и от экологических факторов, меняющихся с высотой.
Ключевые понятия
Экспозиция. Базисный биом. Парамос. Альпийские луга. Нивальный пояс. Внепоясныс сообщества. Инверсия поясов. Партеногенез.
Темы докладов (рефератов)
1. Альпы. 2. Кордильеры и Анды. 3. Горы Центральной Азии.
Вопросы для повторения
1. Какими причинами объясняется неоэндемизм флоры высокогорий? 2. Какой ареал характерен для горных видов животных?
24 3. От чего зависит характер поясности горных систем разных материков? 4. Какие морфологические и физиологические адаптации характерны для животных холодных высокогорий? 5. Какие физиологические адаптации животных связаны с уменьшением парциального давления кислорода? 6. Назовите характерных представителей высокогорий Тема 11. БИОГЕОГРАФИЯ ОКЕАНОВ И МОРЕЙ
Ключевые понятия
Пелагиаль. Бенталь. Литораль. Батиаль. Абиссаль. Планктон. Нектон. Бентос. "Дождь трупов". Детрит. Апвеллинг.
Темы докладов и рефератов
1. Концепция биологической структуры океана. 2. Флора и фауна Мирового океана.
Вопросы для повторения
1. На какие области делится пелагиаль. а) по степени освещенности; б) по глубине? Начертите схему вертикальной и горизонтальной зональности моря. 2. Какие особенности характерны для обитателей глубоководья? 3. Из каких компонентов состоит флора Мирового океана? 4. Какое значение имеют кораллы? 5. Начертите схему пищевых цепей для разных областей Мирового океана. 6. Что означает термин "марикультура"? 7. В каких частях Мирового океана наблюдаются значительные скопления организмов? САМОСТОЯТЕЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ РАЗДЕЛОВ ДИСЦИПЛИНЫ Самостоятельная работа студентов предполагает изучение студентами программного учебного материала: 1. Студенты должны ознакомиться с содержанием курса, его целями и задачами. 2. Самостоятельно изучить отдельные темы дисциплины «Биогеография». 3. Осуществить самоконтроль усвоения полученных знаний, используя вопросы для контроля знаний. Цель самостоятельных занятий студентов заключается в формировании навыков самостоятельного изучения материала, что способствует формированию навыков когнитивной деятельности, навыков организации своего рабочего пространства, умение формулировать задачи работы, анализировать результаты, активизация поисковой деятельности и
25 т.д. Иными словами, самостоятельная работа студента - эффективная форма работы по формированию профессиональной компетентности и инициативности молодого специалиста. При возникновении затруднений по определенным вопросам студенты могут обратиться к преподавателю за консультацией. Консультация может проводиться индивидуально со студентом или с группой студентов. Она может иметь разные цели. В основном консультация сводится к оказанию методологической и методической помощи при написании рефератов. Формы самостоятельной работы студентов: - работа с текстами, нормативными материалами, дополнительной литературой, сведениями INTERNET, проработкой конспектов лекций; -подготовка реферата; -подготовка презентаций; - подготовка к промежуточной аттестации. № Вопросы, выносимые на самостоятельное изучение Задания Вид деятельности 1 . Основы учения об ареале Дать анализ типам ареалов, определить к каким типам относятся приведенные ареалы растений и животных. Работа с картами ареалов растений и животных по «Физико- географическому атласу мира» (разделы « Европа», «Азия», «Африка», «Австралия», «Северная Америка», «Южная Америка»). 2 . Флористическое районирование суши Познакомиться с представителями флоры разных районов Земли и определить их систематическую принадлежность Работа с картами ареалов растений по «Физико- географическому атласу мира» ( разделы «Европа», «Азия», «Африка», «Австралия», «Северная Америка», «Южная Америка»), « Атласу России». 3 . Фаунистическое районирование суши Познакомиться с представителями фауны разных районов Земли и определить их систематическую принадлежность Работа с картами ареалов животных по «Физико- географическому атласу мира» ( разделы «Европа», «Азия», «Африка», «Австралия», «Северная Америка», «Южная Америка»), « Атласу России».
26 4 . География культурных растений и животных Ознакомиться с картой центров происхождения и современного распространения основных культурных растений, определить их систематическую принадлежность Работа с картой и текстом по справочнику «Мир культурных растений». 5 . Географические закономерности дифференциации живого покрова суши Составить трофические цепи и сети сообществ тундры, тайги, смешанных и широколиственных лесов, степей, саванн, пустынь умеренного, субтропического и тропического плясов, дождевых лесов, проанализировать количественное и качественное разнообразие. Составить перечень заповедных территорий разных природных зон Работа с экологической литературой, справочниками «Охраняемые территории мира» 6 . Сообщества океана Составить трофические цепи в литорали, абиссали, пелагиали разных географических поясов Тихого и Атлантического океанов Работа с литературой по гидробиологии 7 . Районировани е океана Выполнить районирование Мирового океана в контурной карте полушарий Работа с картой, «Физико-географическим атласом мира». литературой 8 . Биогеографич еские особенности озер, рек, подземных водоемов Составить трофические цепи и сети сообществ озер и рек Работа со школьными учебниками, краеведческой литературой, «Красной книгой РФ»
Вопросы для промежуточной аттестации
1. Биогеография как наука, структура биогеографии. 2. Современные методы биогеографических исследований.
27 3. Краткая история биогеографии. 4. Понятие об ареале. Величина ареалов и определяющие ее причины. 5. Типы ареалов и их структура. 6. Динамика границ ареалов. Активное и пассивное расселение видов. 7. Понятие об эндемизме и реликтах. 8. Понятие о флоре и фауне. Причины своеобразия флор и фаун. 9. Принципы флористического и фаунистического районирования суши. 10. Состав и структура биоценоза. 11. Основные закономерности изменения биоценозов во времени и пространстве. 12. Понятие о зональных, интрозональных и азональных типах растительности. 13. Палеотропическое флористическое царство. 14. Капское флористическое царство. 15. Флора Неотропического царства 16. Своеобразие фауны Неогеи. 17. Своеобразие фауны Нотогеи. 18. Своеобразие фауны Палеогеи. 19. Своеобразие фауны Арктогеи. 20. Полярные пустыни Арктики и Антарктики. 21. Растительный и животный мир тайги. 22. Особенности ценозов широколиственных лесов Северного полушария. 23. Экологические особенности степей Евразии. 24. Прерии и пампасы. 25. Особенности растительного и животного мира пустынь Америки. 26. Особенности растительного и животного мира пустынь Африки. 27. Обзор пустынь Азии. 28. Структурные особенности ценозов саванн. 29. Экологические особенности субтропических лесов. 30. Особенности фито- и зооценозов влажных лесов Амазонки. 31. Особенности фито- и зооценозов влажных лесов Африки. 32. Особенности фито- и зооценозов влажных лесов Юго-Восточной Азии. 33. Флора и фауна островов. Типы биот и причины видового разнообразия. 34. Основные факторы, определяющие ареалы морских организмов. 35. Районирование Мирового океана. 36. Значение биогеографии в реконструкции флоры и фауны. 37. Роль биогеографии в сохранности видового разнообразия биоты. 38. Значение курса биогеографии для работы учителя в школе
28 ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА 1. Абдурахманов Г.М. Биогеография: Учебник для студентов ВУЗов/ Г.М.Абдурахманов, Д.А.Криволуцкий, Е.Г.Мяло, Г.Н.Огуреева.- М.: Изд.центр «Академия», 2003 2. Второв П.П., Дроздов Н.Н. Биогеография. - М.: Издательство ВЛАДОС- ПРЕСС, 2001. -304 с. 3. Биогеография с основами экологии. Методические указания к лабораторным занятиям/ составители Салихова Е.В., Сухова А.А. Кадининградский университет, - Калининград, 2000. 40 с.
29 Приложение 1
Образец тестов
Вариант 1.
1. Биогеография это наука А) о распределении организмов; Б) о географическом распределении организмов и их сообществ; В) изучающая распространение по земному шару и размещение в пределах регионов сообществ животных, растений, микроорганизмов. 2. Исторически сложившийся комплекс видов и других систематических категорий определенного района называется: А) биом; Б) биофилота (биота); В) биоценоз; Г) ареал. 3. Ареал, все участки которого доступны для особей, занимающего его называется А) сложный; Б) сплошной; В) разорванный (дизъюнктивный); Г) простой. 4. Виды, которые появились на данной территории из других мест, называются А) автохтоны; Б) эндемики; В) космополиты; Г) аллохтоны. 5. Смена растительного покрова и животного населения от экватора к полюсам на равнинах называется А) зональная растительность; Б) высотная поясность; В) широтная зональность; Г) региональность. 6. Виды растений, приспособленные к короткому и прохладному вегетационному периоду и низкой температуре почв называется А) суккуленты; Б) криофиты; В) ксерофиты; Г) эфемероиды. 7. Ризофаги это А) животные, питающиеся мертвым органическим веществом; Б) животные, сосущие соки корней; В) потребители древесины; Г) потребители плодов, семян.
30 8. Эвкалипты являются представителями …. биотического царства . А) Неотропического; Б) Ориентального; В) Австралийского; Г) Эфиопского. 9. Система современных фаунистических регионов отражает в основном своеобразие А) насекомых; Б) птиц и зверей; В) членистоногих; Г) позвоночных. 10. Система современных флористических регионов отражает своеобразие А) цветковых; Б) папоротникообразных; В) голосеменных; Г) высших сосудистых растений. 11. Царства Голарктическое, Палеотропическое, Неотропическое, Капское, Австралийское, Голантарктическое – выделяются при А) флористическом районировании; Б) фаунистическом районировании; В) биотическом районировании; Г) все ответы верны 12. Гремучая змея, миссисипский аллигатор являются представителями А) Неогеи; Б) Палеогеи; В) Нотогеи; Г) Арктогеи. 13. Человекообразные обезьяны шимпанзе и гориллы встречаются в следующем царстве: А) Неогея; Б) Нотогея; В) Арктогея; Г ) Палеогея. 14. Биофилота Эфиопской области имеет широкие и древние связи с биофилотами А) Палеарктики; Б) Индомалайской (Ориентального) области; В) Неотропиков; Г) Неарктики. 15 . Древний отряд неполнозубых свойствен в основном для А) Палеарктики; Б) Индомалайского (Ориентального) подцарства;
31 В) Неотропиков; Г) Австралии. 16. Для субтропических лесов характерным является А) высокая степень разветвленности, монодоминантность, ярусность. Б) крайняя бедность почв, гетерогенность древесных, досковидные корни, каулифлория; В) кислая почва, олигодоминатность, простая ярусная структура, пирогенный фактор. Г) наличие разреженной склерофилльной растительности. 17. Саванны наиболее широко распространены в А) Южной Америке; Б) Азии; В) Африке; Г) Австралии. 18. Отличительные особенности саванн Азии заключаются в А) обилии грызунов, низком видовом разнообразии копытных; Б) наличии больших стад антилоп гну, совершающих ежегодные миграции; В) распространенности кенгуру; Г) обилии зайцеобразных и грызунов. 19. Для зоны степей характерна растительность А) низкорослая, приземистая, стелющаяся; Б) с доминированием хвойных пород с четко выраженной ярусной структурой; В) травянистая, с преобладанием злаков; Г) с большим разнообразием древесных пород. 20. Молочаевые характерны для пустынь А) Северной Америки; Б) Средней Азии; В) Африки; Г) Австралии.
32 Приложение 2
ТЕРМИНЫ ПО БИОГЕОГРАФИИ
Абиссаль
- часть бентали; пространство морского дна на глубинах свыше 2000 м, соответствующее ложу океана с относительно малой подвижностью воды, постоянной температурой (ниже 2 град.С) и характерным отсутствием света. В абиссали жизнь представлена микроорганизмами.
Автохтоны
— представитель группы (популяции человека), этногенез которой проходил на данной территории, без существенного притока населения извне. Близкое понятие — абориген.
Адаптивная
радиация
— образование разнообразных форм организмов в пределах вида или группы родственных видов.
Альпийские
луга
- низкотравная (10-15 см) растительность на верхнем пределе ее произрастания, преимущественно в приокеанических и приморских долготных зонах. Развиваются при коротком вегетационном периоде с обязательным мощным снежным покровом зимой. Хорошо развиты в Пиринеях, Апеннинах, Альпах, Карпатах, на Кавказе, Памиро- Алае, в западной части Алтая и в Кордильерах. В резко континентальных зонах практически не встречаются. Травяной покров прижат к земле, не имеет сомкнутой дернины, состоит из ярко цветущих (для привлечения насекомых-опылителей) подушкообразных розеточных, двудольных и осоково-злаковых растений. Используются под пастбища.
Анабиоз
— Состояние живого организма, при котором жизненные процессы (обмен веществ и др.) настолько замедлены, что отсутствуют все видимые проявления жизни. Анабиоз наблюдается при резком ухудшении условий существования (низкая температура, отсутствие влаги и др.). При наступлении благоприятных условий жизни происходит восстановление нормального уровня жизненных процессов.
Апвеллинг
- подъем вод из глубины водоема к поверхности. Апвеллинг вызывается расхождением морских течений, а у берегов - сгоном в сторону моря теплой прибрежной воды, на место которой поступает холодная вода с больших глубин. Глубинные воды содержат большое количество питательных веществ, способствующих развитию плавающих растений. Районы апвеллинга являются местами интенсивного лова рыбы, питающейся плавающими растениями.
Аридный климат
(лат. aridus — сухой) — сухой, когда количество атмосферных осадков за год в несколько раз меньше испаряемости. Это вызывается недостатком влаги в тропических поясах, расположением территорий внутри крупных континентов, во впадинах, изолированных горами от проникновения циклонов, и в прибрежных районах субтропиков и тропиков, к которым прижимаются холодные океанические течения. Постоянное солнечное сияние и ясные ночи вызывают усиленное
33 испарение и резкое колебание суточных температур. В результате интенсивно идет физическое выветривание горных пород с образованием щебня, песка, а следовательно, распространение песчаных и каменистых пустынь.
Ассектатор
- постоянный, но не господствующий вид растений
Ассоциация
- объединение
Батиаль
- часть бентали; пространство морского дна, охватывающее глубины континентального склона. Батиаль: расположена между сублиторалью и абиссалью; характеризуется слабой освещенностью, незначительными колебаниями температуры и солености воды; отличается разреженностью жизни.
Бенталь
- экологическая зона Мирового океана; область водоемов, заселенная донными организмами. В составе бентали различают супралитораль, литораль, сублитораль, элитораль, батиаль, абиссаль и ультраабиссаль.
Бентос
- совокупность организмов, всю или большую часть жизни обитающих на дне океанических и континентальных водоемов, в его грунте и на грунте. Организмы бентоса служат объектами питания многим рыбам и другим водным животным. Различают фитобентос и зообентос.
Биом
- совокупность видов растений и животных, составляющих живое население данного района.
Биохора
— крупное подразделение биосферы, охватывающее группу пространственно объединённых биотопов, расположенных в однотипных климатич. условиях и характеризующихся специфич. составом живого населения. В этом смысле представление о Б. аналогично понятию «ландшафтная зона» и в совр. экологии практически им вытеснено. Б. объединяют в биоциклы.
Биоценоз
- совокупность растений, животных и микроорганизмов, населяющих участок суши или водоема и хар-щихся определенными отношениями друг с другом и абиотическими факторами среды.
Викариаты
— замещение одних биологических видов другими, образовавшимися из одного корня, т.е. родственными, но развившимися самостоятельно в разных экологических условиях.
Гарига
- низкорослые разреженные заросли вечнозеленых ксерофитовых кустарников и полукустарников. Распространена на месте сведенных жестколистных лесов на сухих каменистых склонах нижнего пояса гор в странах Западного Средиземноморья. Образована кустарниковым дубом. В средиземноморском климате гарига (около 0,5 м) с примесью дрока, розмарина, фисташки, держи-дерева, карликовой пальмы — пальмиты, редко достигающей в высоту 2 м. Используется под пастбища.
Гемикриптофиты
— растения, побеги которых в начале неблагоприятного периода отмирают до уровня почвы, поэтому в течение
34 этого периода остаются живыми только нижние части растений, защищенные землёй и отмершими листьями. Они-то и несут почки, предназначенные для образования побегов следующего сезона с листьями и цветками. Эту жизненную форму автор подразделяет на 3 подтипа: протогемикриптофиты, частично розеточные гемикриптофиты и розеточные гемикриптофиты.
Геофиты
- многолетние растения, у которых органы, обеспечивающие перезимовку или перенесение длительной засухи, и почки возобновления (на корневищах, клубнях, в луковицах) скрыты в почве. Геофиты - одна из жизненных форм растений. Части растений- Геофиты, предназначенные к переживанию неблагоприятных условий, защищены почвой, а в холодное зимнее время ещё опадом из отмерших наземных органов и снегом. К Геофиты относятся многие луковичные растения (например, лилейные), корневищные (среди которых много злаков и осок) и клубненосные.
Гетерогенность
- степень различия членов некоторой совокупности между собой.
Гигрофилы
- животные и растения, приспособленные к обитанию в условиях высокой влажности на заболоченных территориях, во влажных лесах, поймах рек, почве. Например, лягушки, жабы, слизни, дождевые черви, осоки, сфагновый мох и другие.
Гилея
(от греч. hyle — лес) — влажные экваториальные леса Африки и Азии. В Азии леса представлены массивом Малайзии, Индонезии, Папуа- Новой Гвинеи, Шри-Ланки, Соломоновых островов и Тувалу; в Африке: ДРК, ЦАР, Габона, Конго, Нигерии, Ганы и Кот-д'Ивуара. В лесу насчитывается более 28 ООО видов цветковых растений (в том числе 2 500 видов орхидей и 122 вида бамбука), 381 млекопитающех (173 эндемичны для Индонезии), 771 вид птиц, 449 пресмыкающихся и земноводных, более 1 ООО видов рыб.
Деревья-
душители
- изначально эпифитные фикусы, воздушные корни которых дорастают до земли и укореняются, а затем, все больше ветвясь, постепенно оплетают ствол дерева-хозяина, используя его в качестве опоры. Корни утолщаются, переплетаются и срастаются между собой. Происходит механическое сдавливание дерева-хозяина, что препятствует его развитию и росту и вызывает через несколько десятилетий его гибель. В итоге остается плотный и полый ствол-каркас из корней фикуса.
Дериват
- вещества, происходящие в процессе биохимических реакций из другого вещества и, таким образом, являющиеся его производными.
Детрит
- в водной среде - мелкие частицы остатков организмов и их выделений, взвешенные в воде или осевшие на дно водоема. Детрит - в почве - остатки растительного вещества (перегной).
Дефляция
- развевание ветром тонкозернистых частиц (пыль, песок, снег) с поверхности почвогрунтов и снега, перенос их и обтачивание в
35 процессе переноса. Дефляция обычна в ветреных районах с почвогрунтами, не защищенными растительной дерниной. Она очень опасна для посевов и сохранности почвы на обсохших землях весной (до начала укрепляющих почву всходов) и осенью при вспашке паров. Именно в эти сезоны особенно часто прохождение атмосферных фронтов и усиление ветров. Дефляция повредила большие массивы сельскохозяйственных земель во время подъема целины (1954 г.) в приволжских, казахстанских, забайкальских степях. Дефляция порождает черные, а в пустынях песчаные бури (самум, хамсин).
Дизъюктивный
ареал
- разорванный при изменении условий существования сплошной ареал
Доминант
- виды, преобладающие в биоценозе. Интразональность - распространение каких-либо особенностей природы на отдельных участках внутри одной или нескольких смежных географических зон, частный случай азональности.
Кампос
— своеобразные тропические и субтропические степные экосистемы Южной Америки, в первую очередь Аргентины, Бразилии, Уругавая и Парагвая. В прошлом были покрыты густой травянистой растительностью, ныне в основном распаханы, заняты под скотоводство (крупный рогатый скот, овцы) и монокультивное растениеводство (соя, табак, кукуруза, сахарный тростник, виноград, фрукты). Поскольку кампос расположены в южном полушарии, их сезоны обратны северным регионам, что ставит местных экспортёров сельскохозйяственной продукции в довольно выгодное положение, поскольку они поставляют в северное полушарие продукты в зимнее и весеннее время. На крайнем юге Аргентины (регион Патагония) кампос отличаются крайне суровыми, ветреными и малоснежными зимами и пригодны только для очагового овцеводства. Карпофаги — плодоядные летучие мыши
Консорция
- структурно-функцональная единица биоценоза, которая включает сам-но сущ-щее зеленое растение и все организмы, связанные с ним трофич-ми, топич-ми, форич-ми и фабрич-ми отношениями.
Космополиты
-виды, роды, семейства растений и животных, обитающих не менее чем на трех материках.
Ксерофил
-животные, приспособленные к длительному безводию. В пустынях и полупустынях одни животные могут обходиться без воды, довольствуясь ее содержанием в растениях (черепахи, некоторые грызуны), другие — запасая воду на длительное время (верблюды, австралийская лягушка и другие). Третьи впадают в спячку на сухое время (суслики), а четвертые при способности быстро передвигаться бегают или, летают к дальним водоемам (кулан, сайга, из птиц рябки, саджа).
Ксерофильные леса
- бывают двух родов: хвойные леса и лиственные леса. Первые встречаются преимущественно под большими широтами, где в течение года происходят сильныя изменения в климате, и на высоких горах; вторые особенно часты по внутренним, тропическим,
36 континентальным плоскогориям. Хвойные леса вечнозелены, за исключением лиственичных лесов; лиственные отчасти сбрасывают листву.
Ксилофаги
- растительноядные животные, питающиеся преимущественно (а часто исключительно) древесиной..
Лианы
- разнообразные вьющиеся растения, как деревянистые, с вечнозелёными или опадающими листьями, так и травянистые, с относительно слабыми тонкими многолетними или однолетними стеблями. Не будучи в состоянии свободно держаться в воздухе, они находят вертикальную опору при помощи усиков, придаточных корней, прицепок и поднимаются высоко в воздухе, где и развивают листву и цветки.
Литораль
- пограничная полоса между сушей и морем, регулярно затопляемая во время прилива и осушаемая при отливе. Литораль представляет собой зону морского дна, расположенную между уровнями самого высокого прилива и самого низкого отлива. В литорали представлены все типы царства животных.
Льянос
— распространённое название некоторых равнинных регионов в местах интенсивной испанской колонизации в Америке, в особенности Северной, Центральной и Южной. Представляют собой тропические и субэкваториальные, реже субтропические степи и саванны с чётко выраженным сезонным увлажнением. Интенсивно используются для разведения крупного рогатого скота, сильно страдают от водной эрозии
Маквис
— заросли вечнозелёных жестколистных и колючих кустарников, низкорослых деревьев и высоких трав в засушливых субтропических регионах.
Мангровая
растительность
- вечнозеленый тропический интрозональный тип низкорослых лесов и кустарниковых зарослей по низменным, затопляемым в приливы, морским побережьям. Мангровая растительность хорошо переносит засоление почвы. Над поверхностью воды в прилив возвышаются только темно-зеленые кроны. При отливе обнажаются не только стволы, но и почва. Видовой состав мангровой растительности беден. Но растут здесь различные виды рода ризофора с особыми корнями-подпорками. Это — живородящие растения. У них семя прорастает еще в плоде на дереве, затем оно падает на землю, впивается корнем и растет. Другие мангры пускают от корней особые дыхательные корни, снабжающие их кислородом. Наиболее пышного развития мангровая растительность достигает вблизи экватора (Индонезия, Новая Гвинея, Филиппины, илистые побережья Африки, Центральной Америки и Австралии).
Мозаичность
— пятнистая окраска на листьях или цветках, сменяющая однородный цвет, обычно является симптомом вирусного заболевания растений.
Нектон
- совокупность активно плавающих организмов, обитающих в толще воды пелагической области водоемов и способных противостоять
37 силе течения и самостоятельно перемещаться на значительные расстояния. К нектонам относятся: рыбы, кальмары, китообразные, ластоногие, водные змеи, черепахи, пингвины и др
Нивальный пояс
(лат. nivalis — снежный, холодный) — вечные снега и ледники — самая верхняя из высотных ландшафтных зон в горах. Нивальный пояс располагается выше снеговой линии, которая в тропических и пустынных зонах достигает 6500 м (Анды, Центральная Азия) и закономерно снижается к северу и югу, достигая уровня Мирового океана в Антарктиде и Арктике. Свободные от снега небольшие пространства испытывают усиленное морозное выветривание, что обусловливает грубообломочную кору выветривания (камни, щебень). На ней селятся водоросли, накипные лишайники, единичные цветковые травы. Заходят в нивальные пояса некоторые насекомые, единичные виды грызунов и хищников.
Номады
- условное название народов и этнических групп, которые в течение года или сезона ведут подвижный образ жизни. Они отличаются своеобразным бытом, повседневной хозяйственной деятельностью и традиционной культурой.
Облигатный
симбиоз
- совместная жизнь двух или нескольких особей разных систематических групп (напр., лишайник — это облигатный симбиоз гриба и водорослей).
Останцы
- обособленно стоящие возвышенности, уцелевшие от разрушения более обширной территории того же или более высокого уровня. Происхождение останцев различно: 1. Участок территории, более стойкий к выветриванию и денудации, чем окружающие (Красноярские столбы). 2. Отчлененные тектоническими трещинами или речным размывом участки плато — столовые горы (Лантакайский камень у Норильска, отчлененный от плато Путорана).
Пампа
(исп. ратра — равнина, степь) — субтропические степи на лёссовых равнинах Южной Америки, главным образом в Аргентине и Уругвае. Хорошо выражена долготная зональность. Увлажнение в восточных районах достаточное — 800-1000 мм осадков в год, к западу они сокращаются до 300-500 мм в предгорьях Анд, что отражается на засушливости ландшафтов. В прошлом пампы — злаково-разнотравная степь с плодородными черноземами, переходящими на западе в сухую злаково-кустарниковую с серо-коричневыми почвами в сочетании с солонцами, солончаками и каменистыми участками. Ныне территория пампы распахана — посевы пшеницы и кукурузы, интенсивное животноводство. Это основной земледельческий и животноводческий район Аргентины.
Парамосы
, парами (исп. paramo, множественное число paramos), высокогорная вечнозеленая растительность приэкваториальных Анд (Центральной и Южной Америки) на высоте от 3000-3800 до 4500 м. Парамосы характеризуются редкими невысокими деревцами (2-5 м
38 высотой), большей частью пиноидного или юккоидного типа, преимущественно из семейства сложноцветных, и травяным покровом из дерновинных ксерофильных злаков с примесью подушковидных и розеточных растений.
Партеногенез
- форма полового размножения, при котором женские половые клетки развиваются без оплодотворения. Различают естественный и искусственный партеногенез. Обычно при партеногенезе рождается потомство одного пола - или только самки (телитокия) или только самцы (арренотокия). Редко встречается рождение потомства двух полов (амфитокия, дейтеротокия).
Пастбищная
дигрессия
- постепенное изменение растительных сообществ под воздействием чрезмерной пастбищной нагрузки. При пастбищной дигрессии падает продуктивность травостоев, обедняется видовой состав, степные травы замещаются сорными. В конечном счете, пастбище теряет свою ценность.
Пелагиаль
- водная масса Мирового океана, его морей и озер. Вертикально пелагиаль подразделяется на экологические зоны эпипелагиали, батипелагиали и абиссопелагиали; горизонтально - на неретическую и океаническую области.
Пирофиты
- группа растений, которым необходимы пожары: огонь прореживает их крону и удобряет почву пеплом. Самое известное из таких растений - диктамнус, или неопалимая купина. Другие пирофиты, например эвкалипт и рододендрон, тоже сами могут способствовать возгоранию, выделяя эфирные масла.
Плакоры
- широкое приводораздельное пространство, где при глубоком залегании подземных вод поверхностный смыв и тем более отложение новых напластований не нарушили типичных зональных черт почвенного или почвенно-растительного покрова. По почвам и растительности плакор характеризуют главные черты ландшафтных зон и проводят границы между географическими зонами. Это имеет не только научное, но и большое практическое значение при сельскохозяйственном, лесоэксплуатационном, гидротехническом и другие использовании территории.
Планктон
- совокупность организмов, пассивно обитающих в толще воды и неспособных активно сопротивляться переносу течениями. К планктонам относятся микроскопические водоросли, простейшие, некоторые ракообразные, моллюски и др. Для организмов планктона свойственны вертикальные миграции по сезонам и времени суток. Многие организмы планктона обладают способностью к свечению. Различают фитопланктон и зоопланктон.
Прерия
— североамериканская форма степи, вегетационная зона на Среднем Западе США и Канады. Составляет восточный край Великих равнин. Ограниченная вегетация, выражающаяся в редкости деревьев и кустов, обусловлена внутриконтинентальным расположением и
39 Скалистыми горами, заслоняющими прерию с запада от осадков. С этим обстоятельством связаны засушливые климатические условия.
Пушта
- безлесное пространство на В Средне-Дунайской низм., между Дунаем и Тисой, гл. обр. в Венгрии. В прошлом в II. преобладали на деградированных чернозёмах луговые степи, чередующиеся с шнроколиств. и сосновыми лесами; значит, пространства занимали сообщества галофитов на солонцах и солончаках. В наст, время П. почти полностью освоены под посевы различных с.-х. культур.
Реликты
- животные или растения, сохранившиеся от прошлых геологических эпох. Так, от палеогенового периода сохранились ящерицы- вараны и комодский дракон (длина тела 3,5 м), снежный баран и суслик на субарктическом Северо-Востоке, лесная черника в Арктике и другие. Кроме органических форм, реликтами могут быть предметы и явления, например минералы, сохранившиеся от разрушенной горной породы или метаморфизма; озеро — остаток древнего моря или морского залива, ранее покрывавших данную местность; значительно число реликтовых ландшафтов: сосновые боры в лесостепи на выходах мела, дочетвертичная сосновая роща в субтропиках Грузии (Пицунда).
Ризофаги
- потребители корней.
Светлохвойные
леса
- наименее требовательные к почвенно- климатическим условиям: сосновые и лиственничные леса, негустая крона которых пропускает солнечные лучи на землю. Сосновые леса, обладая разветвленной корневой системой, приобрели способность использовать питательные вещества из малоплодородных — каменистых, песчаных, болотистых почв, что используется для закрепления развеваемых песков. Они широко распространены по всему умеренному географическому поясу, кроме экстраконтинентальной долготной зоны. Лиственничные леса, имея поверхностно распростертые корни, могут расти в зонах с многолетнемерзлыми грунтами, в том числе с экстраконтинентальным климатом. В России они занимают больше половины лесопокрытой площади. Кустарниковый ярус лиственничных лесов состоит из ольховника, карликовых берез и полярных ив, а в напочвенном покрове господствуют жестколистные кустарнички, мхи и лишайники — основной корм северных оленей, которые благодаря этому распространены вместе с лиственничниками от Субарктики до широт степной и полупустынной зон (до Мувы и Монголии).
Сельва
(исп. selva от лат. silva — лес) — географический термин, употребляющийся для обозначения влажных тропических лесов (джунглей) таких стран, как Бразилия, Колумбия и т. п. Сельва образуется на обширных низинных участках суши в условиях постоянного пресноводного увлажнения, вследствие чего почва сельвы крайне бедна минеральными веществами, вымываемыми тропическими дождями. В сельве часто имеет место сильная заболоченность. Растительный и
40 животный мир отличает буйство красок и разнообразие видов растений, птиц и млекопитающих.
Симбиоз
(биология) — взаимодействие и сосуществование разных биологических видов.
Синузия
- пространственно и экологически обособленная часть растительного сообщества, состоящая из видов растений одной или нескольких экологически близких жизненных форм. Например, в лесах умеренного пояса встречаются десятки Синузия, в т. ч. ярусные (деревьев, кустарничков и пр.), эпифитные (лишайников, мхов и водорослей на стволах), эпифальные (паразитических грибов на листьях), эпиксильные (грибов на вымершей древесине), внутрипочвенные (микроорганизмов) и др. Понятие Синузия предложил нем. геоботаник X. Гаме (1918); он, а также шведский ботаник Э. Дю Рие и эстонский ботаник Т. Липпмаа разработали т. н. метод синузий; согласно этому методу Синузия является исходным объектом изучения растительности.
Снежная
коррозия
— иссечение растений частицами снега, перемещающегося с огромной скоростью. При этом гибнут все части растения, не покрытые снегом. Это приводит к образованию деревьев и кустарников с плоскими и низкими кронами.
Солифлюкция
— стекание грунта, перенасыщенного водой, по мёрзлой поверхности сцементированного льдом основания склонов. Солифлюкция наблюдается в разных природных зонах. Особенно развита в полярных и высокогорных областях.
В
результате солифлюкции поверхность склонов собирается в складки и становится волнистой.
Спорадичность
- непостоянный, случайный, являющийся иногда, от случая к случаю.
Сплошной
ареал
- все участки доступны для особей вида, занимающего ареал.
Суккуленты
- засухоустойчивые растения (ксерофиты), способные накапливать в запас влагу и долго хранить ее, замедляя испарение, для своего сохранения в сухой период года. Распространены в пустынях Северной, Центральной и Южной Америки и в небольшом количестве в Южной Африке. Различают суккуленты, концентрирующие влагу в стеблях, — бутылочное дерево, кактусы, кактусовидные молочаи и суккуленты листовые — влага и слизь в листьях: алоэ, агавы и других. Суккуленты используются как декоративные и целебные растения.
Сукцессия-
послед-ая смена во времени одних сообществ другими на определенном участке среды.
Склерофиты (от от греч. Skleros — жёсткий и phyton —
растение)
— засухоустойчивые растения (ксерофиты), обладающие жёсткими побегами; склерофиты хорошо приспособлены для обитания в засушливых условиях за счёт сильного развития механических тканей листа.
41
Тайга
— биом, характеризующийся преобладанием хвойных лесов. Располагается в северной субарктической влажной географической зоне. Хвойные деревья составляют там основу растительной жизни. Для этой зоны также характерны болота, которые покрывают материковую часть Канады и северную Сибирь.
Темнохвойные
леса
- древостой которых представлен видами с темной вечнозеленой хвоей — многочисленные виды елей, пихт и сибирская сосна (кедр). В связи с большим затемнением подлесок в темнохвойных лесах почти не развит, в напочвенном покрове господствуют жестколистные вечнозеленые кустарнички и папоротники. Почвы обычно подзолистые. Темнохвойные леса входят в таежную зону (тайга) Северной Америки и Евразии, а также образуют высотную зону во многих горах умеренного и субтропического географических поясов, в Субарктику они не заходят, так же как их почти нет в экстраконтинентальной долготной зоне.
Терофиты
— растения, переживающие неблагоприятный сезон исключительно в виде семян.
Финбош
— тип кустарниковой растительности, преобладающий на территории Капской области ЮАР, самого богатого видами флористического царства планеты. Занимает площадь 46 000 км 2 . Похожий, но менее разнообразный видами тип растительности встречается в Средиземноморье (где он называется маквис), центральном Чили, юго- востоке и юго-западе Австралии, в американском штате Калифорния, где как и в местах произрастания финбоша преобладает средиземноморский климат (субтропики).
Формация
— комплекс, естественное сочетание горных пород, совместное образование которых обусловлено общностью тектонических, физико-географических и особенно климатических условий образования. Для каждого тектонического режима присущи свои геологические формации. При платформенном режиме образуются кварцевые пески, каолиновые глины, мел, при геосинклинальном — кремнисто-сланцевые, переслаивающиеся тонкие слои песчаника, мергеля, известняка. Различают формации осадочные морские и континентальные, магматические, метаморфические, рудные и другие.
Фреатофиты
- растения с глубоко расположенной корневой системой, использующие в качестве источника влаги грунтовые воды.
Фригана
- разреженные растительные сообщества низкорослых нагорных, преимущественно вечнозеленых ксерофитных кустарников, полукустарников и кустарничков. Фригана распространена в Средиземноморье: на Балканском полуострове, особенно в Греции, на Крите, в Малой Азии. Типичны кустарники шаровидной формы с колючками и шипами, а также засухоустойчивые травы, Фригана формируется на бедных почвах, каменистых южных склонах и
42 подвергавшихся выпасу скота пространствах или на месте сведенных древостоев маквиса и гариги. Ароматичность растительности фриганы служит защитой от уничтожения скотом. Фригана встречается в Дагестане, Армении, в горах Средней Азии и в других регионах Земли.
Чаппараль
— тип субтропической жестколистной кустарниковой растительности. Распространён в узкой полосе Тихоокеанского побережья Калифорнии и на Севере Мексиканского нагорья, на высоте 600—2400 м.
Эврибионты
— организмы, способные существовать в широком диапазоне природных условий окружающей среды и выдерживать их значительные изменения.
Эдафические условия
— почвенные условия, т. е. условия питания растений.
Эдификатор
— вид растения в раст. сообществе, опред-ий его особенность
Экспозиция склонов
- (лат. expositio — расстановка, раскладывание) — ориентация положительных и отрицательных форм рельефа (склоны гор, холмов, впадин, речных долин и тому подобного) по странам света, определяющая многие изменения в облике (структуре) и естественной производительности ландшафтов.
Эпифиты
- растения, растущие на стволах и ветвях деревьев, использующие их как опору, но не паразитирующие на них. Эпифиты поглощают влагу из воздуха с помощью воздушных придаточных корней. Эпифиты получают питание из дождевой влаги и скоплений гумуса в трещинах.
Эмердженты
- деревья нижнего яруса, поднимающиеся над общим уровнем древостоя до 20, иногда до 40 м высоты.
Эндемизм
- распространение и приуроченность организмов к ограниченным районам и не встречающихся нигде больше. Эндемики чаще встречаются на островах, в горах, реликтовых озерах. Примеры эндемиков: колибри Южной Америки; пицундская сосна растет только на Черноморском побережье Кавказа; прометеева полевка на Большом Кавказе в Байкале около 3/4 видов организмов — эндемики.
Эпифит
— это какое-либо растение, которое произрастает на другом растении, или является постоянно присоединенным к другому живому растению, и при этом не получает от него никаких питательных веществ. Термин происходит от греческих слов «эпи-» — «на», и «фитон» — «растение». Кроме классических эпифитов, которые растут в воздухе, существует много водных видов водорослей, которые являются эпифитами на других водорослях, или водных цветковых растений.
Эфемеры
-однолетние травы с коротким жизненным циклом (до 1,5 месяцев), завершающимся образованием семян (крупка весенняя, виды бурачка и другие). Распространены в пустынях, полупустынях и в степях. В отличие от эфемеров эфемериды — многолетние травы. Они большую
43 часть года находятся в состоянии покоя в виде клубней, корневищ и луковиц. Массовая вегетация — весной (тюльпаны, крокусы)
Эфемероиды
- многолетние травянистые р-ния, надземные органы к- рых развиваются с осени до весны и летом отмирают, а подземные (луковицы, клубни) сохраняются неск. лет. Характерны для степей, полупустынь и пустынь (виды тюльпана, осоки, мятлика), а также для широколиств. лесов (виды пролески, анемоны, хохлатки).
Ярусность
- вертикальное расчленение сообщества организмов на четко ограниченные горизонты их деятельности
44 Приложение 3
Занимательные задания для самостотельной работы.
В заданиях, предложенных ниже, представлены характеристики представителей флоры и фауны, обитающих в различных биогеографических царствах. Определите их названия, укажите, где они обитают. 1."Он раскрыл ладони, и я увидел странное уродливое существо. Выглядело оно как жаба, по которой проехался очень тяжелый паровой каток. Ее короткие тоненькие лапы жестко торчали по углам квадратного тела. Морда была острая, глазки крохотные. На ее спине были чашеобразные углубления с икрой внутри". О каком земноводном пишет Дж. Даррелл? Где оно встречается? 2. У наших лягушек очень много врагов: и змея ими питается, и цапли не прочь их отведать, и в воде находятся охотники. А вот южноафриканская лягушка сурово мстит за свой лягушачий род: она птиц, змей и ящериц сама поедает. Как ее название? 3. ''Мы медленно дрейфовали вниз по течению Рио-Heгpo, когда почти под самым носом лодки показалась треугольная голова и несколько метров извивающегося тела, она вылезла на берег и свернулась под кустом в тугой узел" (Рольф Бломберг). Этой водяной змее принадлежит рекорд по длине. Достоверно измеренные особи имели размер до 11,5 метров. О какой змее идет речь? Где она обитает? 4. У этой новозеландской рептилии три названия. Она - самое древнее из наземных позвоночных современности. Возраст этого вида - 220 млн. лет. Вот как описывает это животное Дж. Даррелл: "Основная окраска кожи зеленовато-бурая, с серыми и желтыми пятнами и полосами. Вдоль спины от головы до хвоста тянется гребень, состоящий из маленьких треугольников белой кожи. Хвост украшают шипы. Крупная голова, огромные черные глаза, "третий глаз", помещающийся между двумя настоящими и "улыбающийся" рот - вот портрет... " 5. Типичный обитатель африканских саванн. Его рост 1,2 м, излюбленной добычей являются змеи, которых он добывает, охотясь пешком и убивая сильными ногами. Вот так описывает птицу Майн Рид в романе "В дебрях Южной Африки": "Птица была странная. Внешним видом она напомнила журавля: длинные ноги, тот же рост. Однако форма головы и клюва сближала ее с орлом и коршуном. У нее были прекрасно развиты крылья, '"шпоры" на ногах, длинный хвост, в котором 2 средних пера были длиннее остальных. Самым замечательным в этой птице был ее хохол. Он состоял из множества длинных темных перьев, которые росли у нее на темени, и ложились по шее, спадая почти до плеч. Это воображаемое сходство с писцом стародавних времен послужило к ее наименованию -..." 6. "Самец роет с помощью ног яму, заполняет отмершей
45 растительностью, сверху насыпает песок. Под воздействием дождя и солнца начинается гниение и температура в "инкубаторе" повышается до плюс 35 градусов. Размеры "инкубатора" в диаметре достигают 4 м и высотой до 2 м. Ежедневно самец с помощью клюва определяет температуру в гнезде и следит, чтобы она не изменилась" (Дж. Даррелл "Путь кенгуренка"). Где обитают птицы этого рода? 7. Ни в одной другой группе птиц нет видов со столь красивым оперением. Богатство расцветки часто дополняется различными украшениями из перьев: хохлы, воротники, длинные и вильчатые хвосты. Механизм полета принципиально иной, чем у других птиц: они состоянии менять направление полета, зависать в воздухе. Число взмахов крыльев в секунду меняется от 50 до 200. Некоторые виды специализировались на добывание корма на определенных растениях, их клюв приспособлен к размерам и форме цветков. 8. «У них упругий клюв и перепончатые ноги, как у утки; тело покрыто короткой, очень мягкой шерстью, как у крота; хвост короткий веслообразный, как у бобра; задние ноги самца вооружены шпорами с ядом , который опасен как у змеи. Детеныши этого животного вылупляются из яиц. У самки нет сосков, молоко выделяется через мелкие отверстия, и детеныши слизывают его" (Дж. Даррелл "Путь кенгуренка"). 9. Древовидные растения с острозубчатыми по краям и средней жилке листьями, расположенными спирально на вершине тонких стволов, имеют ходульные корни, позволяющие селится на илистой почве побережий. Некоторые виды культивируют ради съедобных плодов и листьев, служащих источником волокна, другие выращивают в оранжереях и комнатах. 10.Своеобразное дерево-карлик с низким и толстым (диаметром до 1,2 м), напоминающим обрубок или пень стволом, почти полностью скрытым под землей, и выступающим над ее поверхностью неболее, чем на 0,5 м. На верхушке ствола 2 супротивных кожистых ремневидных листа длиной 2-3 иногда до 8 ми шириной до 1,8 м, растущие в течение всей жизни растения, от нескольких сотен до 2тыс. лет и более.
II. Ответьте на вопросы.
1.
В каких случаях вода может являться препятствием для распространения рыб? 2. Почему в пустынях среди позвоночных большинство видов рептилии? Ответ обоснуйте. 3. Из списка рептилий выберете те виды, которые обитают: А - в Неотропиках, В - Палеарктике, Б - Неарктике. Г - Ивдо-Малайском царстве, степная гадюка, королевская кобра, гавиал, анаконда, миссисипский аллигатор, королевская змея, гребенчатый крокодил, обыкновенная игуана, тигровый питон, гремучая змея. 4. На многих океанических островах независимо друг от друга возникали бескрылые виды птиц. Почему?
46
III.
Определите,
какое
из
представленных
животных
или
растений является лишним с точки зрения биогеографа. Придумайте
свои логические цепочки.
1. а) жерлянка - пипа - озерная лягушка - квакша; б) лягушка-бык - лягушка-голиаф - травяная лягушка - жаба-ага. 2. а) Анаконда - кобра - питон - уж; б) Кайман - гавиал - аллигатор - полоз. 3. а) Красное дерево - коралловое дерево - тиковое дерево - дынное дерево; б) Серебряное дерево - носороговое дерево - тюльпанное дерево - бархатное дерево. 4. а) Кариота - ореодокса - арека - кокос; б) Замия - диоон - криптомерия –кипарис.
Р.С. Зарипова, П.А.Кузьмин
БИОГЕОГРАФИЯ
Методические указания к практическим занятиям и организации самостоятельной работы студентов Набережные Челны, 2016
1 ББК 28.08 УДК 574.9 З.34 Биогеография: Методические указания к практическим занятиям и организации самостоятельной работы студентов / Зарипова Р.С., П.А. Кузьмин. – Набережные Челны, 2016. – 47 с. Методические указания одержат перечень тем и заданий, необходимых для изучения предмета в соответствии с программой курса «Биогеография». Рассмотрены основные биомы земного шара, выявлены их основные флористические и фаунистические особенности. В каждой теме предлагается перечень заданий, которые помогают освоить характерные черты рассматриваемых биомов и вопросы к семинарским занятиям, которые предусматривают самостоятельную подготовку студентов. © Зарипова Р.С., Кузьмин П.А., 2016 © Издательство НГПУ, 2016
2 СОДЕРЖАНИЕ Введение……………………………………………………………………. 3 Тема 1. Биоценоз – предмет изучения биогеографии…………………… 4 Тема 2. Биом тундр, и ее аналоги в Южном полушарии……………… 5 Тема 3. Хвойные леса умеренного пояса………………………………… 7 Тема 4. Биомы лиственных лесов умеренного пояса…………………… 9 Тема 5. Степи, прерии и их аналоги в Южном полушарии……….......... 11 Тема 6. Саванны…………………………………………………………… 13 Тема 7. Биомы пустынь…………………………………………………… 15 Тема 8. Субтропические биоценозы земного шара……………………... 19 Тема 9. Биоценозы влажных вечнозеленых тропических лесов….......... 20 Тема 10. Высотная поясность биоценозов……………………………….. 22 Тема 11. Биогеография океанов и морей………………………………… 24 Самостоятельное изучение разделов дисциплины……………………… 24 Вопросы для промежуточной аттестации……………………………….. 26 Использованная литература………………………………………………. 28 Приложение………………………………………………………………… 29
3
ВВЕДЕНИЕ 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. Современная экологическая ситуация в мире, с которой тесно связаны проблемы охраны и воспроизводства биологических ресурсов, сложилась в результате действия следующих факторов: усложнение и количественный рост антропосистемы; достигнутый уровень промышленности и сельского хозяйства; недостаточность внимания со стороны многих парламентов и правительств к проблемам экологии; слабый в ряде случаев контроль за состоянием биологических ресурсов или вообще его отсутствие; неполнота научного познания организации и распределения жизни на Земле, экологическая и биогеографическая безграмотность большинства населения Земли, включая специалистов, разрабатывающих тот или иной «глобальный» проект преобразования природы. Особо необходимо подчеркнуть значение просветительской деятельности. Важнейшими критериями качества окружающей среды служит состояние здоровья населения и сохранность видового разнообразия и численности биоты. Биогеография, как и экология, является научной основой охраны и рационального использования биологических ресурсов мира и его отдельных регионов. Если прикладная задача экологии — контроль за качественным состоянием природной среды, то биогеографии — сохранение всего видового богатства органической жизни на Земле. Решение современных сложных проблем охраны органической жизни на Земле требует от биогеографии и экологии более полного изучения географии всех групп организмов и среды их обитания. В свою очередь, оно будет способствовать совершенствованию методики биогеографических и экологических исследований и расширению арсенала средств научного познания сущности жизни на Земле.
4 Тема 1: БИОЦЕНОЗ - ПРЕДМЕТ ИЗУЧЕНИЯ БИОГЕОГРАФИИ Биоценоз представляет собой эволюционно сложившуюся форму организации живого населения биосферы, многовидовую биологическую (экологическую) экосистему. Биоценоз населяет строго определенный биотоп, а потому четко ограничен в пространстве. Он обязательно состоит из продуцентов, консументов и редуцентов. В ее состав входят представители различных таксонов, отличающиеся по своим экологическим и физическим свойствам и связанные по многим формам биологических отношений как между собой, так и с окружающей их неорганической (абиотической) средой. Типы взаимоотношений видов в биоценозах – пищевые, пространственные и средообразующие. Устойчивые взаимоотношения устанавливаются только между популяциями видов, входящих в состав данного биоценоза. Стабильность это адаптации в результате совместного существования вида в составе сообщества. Функция биоценотических систем – поддержание биогенного круговорота веществ. Любой биоценоз занимает определенный участок абиотической среды – биотоп – пространство с однородными условиями, заселенное сообществом организмов. В пределах биоценоза различают фитоценоз – устойчивое сообщество растительных организмов, зооценоз – совокупность взаимосвязанных видов животных и микробиоценоз – сообщество микроорганизмов.
Цель:
Углубленное изучение особенностей и составных частей биоценоза, его структуры и динамики.
Ключевые понятия
Биоценоз. Биотоп. Биохора. Доминант. Эдификатор. Ассектатор (второстепенный вид). Ярусность. Синузия. Консорция. Флуктуация. Сукцессия. Ассоциация. Формация. Биом.
Темы докладов (рефератов)
1. Учение В Н Сукачева о биогеоценозах. 2. Структура биоценоза. 3. Типы взаимоотношений между организмами. 4. Стадии формирования экосистем.
Вопросы для повторения
1. Начертите схему биоценоза с указанием основных составных частей: автотрофов, гетеротрофов и редуцентов. Как по-другому называются автотрофы? Гетеротрофы? 2. Приведите примеры эдификаторов и ассектаторов для разных типов экосистем республики Татарстан. 3. Какие ярусы можно выделить в лесах республики Татарстан? 4. На примере дуба укажите возможных консортов. 5. Какие виды пионерной растительности характерны для заброшенных пашен 6.Каков биологический смысл ярусности в биоценозе?
5 7. Какие организмы называют эндемиками?
Задания для практической работы
. Задание 1. Разобрать понятия: фитоценоз, зооценоз, биоценоз, растительность (растительный покров), животное население. Задание 2. Изучить биоценоз луга по следующему плану: 1.Местообитание. 2.Биомасса, первичная и вторичная продукция. 3.Видовой состав: простые и сложные биоценозы, видовая насыщенность, видовое богатство, эндемизм. 4.Роль видов в биоценозе: доминирующие, ассектаторы, эдификаторы. 5.Вертикальная структура биоценозов - ярусное распределение видов (надземная и подземная). 6.Горизонтальное распределение видов: сомкнутость растительного покрова, синузии. 7.Биотические факторы: отношения между организмами, взаимоотношения между растениями; взаимоотношения между животными; взаимоотношения между растениями и животными. 8.Изменения биоценозов во времени (динамика): суточные; сезонные (аспективные); многолетние (флуктуации); сукцессии. 9. Единицы классификации биоценозов. Тема 2. БИОМ ТУНДРЫ, И ЕЕ АНАЛОГИ В ЮЖНОМ ПОЛУШАРИИ Тундра – это безлесный биом с узким слоем жизни, господством экосистем, в который ведущую роль играют жизненные формы мхов, лишайников, стелющихся или низкорослых кустарников, включая находящиеся с ними в функциональной связи животные организмы. Тундровый тип растительности формируется в условиях короткого и прохладного лета, высокой влажности воздуха и низкой температурой почв. Малым количеством тепла определяются основные особенности этого типа: безлесие, мозаичность (пятнистость), преобладание мхов, лишайников, кустарничков и кустарников, низкорослость, господство многолетников, сильные ветры, многолетняя мерзлота. Во все месяцы вегетационного периода минимальные температуры могут быть ниже нуля. Важнейшим экологическим фактором является снежный покров, защищающий зимой от низкой температуры и сильных ветров. Высота растений часто определяется мощностью снежного покрова. Повсеместное распространение вечной мерзлоты обусловливает формирование криогенных нано-, микро- и мезоформ рельефа, а также широкое распространение процессов заболачивания в термокарстовых понижениях. По преобладающей растительности различают 3 подзоны в тундре: 1) арктическая тундра, которая на севере граничит с зоной снегов и льдов; 2) мохово-лишайниковая тундра расположена в средней части природной зоны, не образует сплошной зоны; 3) кустарниковая тундра, расположена южнее, на юге переходит в лесотундру. Животные в тундрах
6 активны лишь в течение нескольких летних месяцев, а больше половины года находятся в состоянии анабиоза (все беспозвоночные), спячки (сурки, суслики) или покидают пределы тундры, мигрируя в более южные широты (почти все птицы, многие млекопитающие). Немногие животные способны вести активную жизнь в тундре в течение круглого года: лемминги, некоторые полевки, отчасти северные олени, зайцы-беляки, песцы, белые куропатки, волки, полярные совы.
Цель
: Познакомиться с условиями формирования и особенностями тундровых биоценозов, а также их аналогов в южном полушарии.
Ключевые понятия
Полидоминантность. Снежная коррозия. Мозаичность. Солифлюкция. Криогенные формы растительности.
Темы докладов (рефератов)
1. Арктическая тундра. 2. Антарктическая тундра.
Вопросы для повторения
1. Укажите на контурной карте полушарий границы субарктической, арктической и антарктической тундры. 2. Почему арктические тундры сильно заболочены? 3. Назовите причины отсутствия в тундре древесной растительности. 4. Какие факторы определяют низкое видовое разнообразие фауны тундры? 5. Какова роль хамефитов в формировании тундровых сообществ? 6. Приведите пример приспособленности представителей разных групп организмов (растения, птицы, грызуны, копытные, хищники) к условиям тундры.
Задания для практической работы
Задание 1. Используя карту растительности (атлас), рассмотрите распространение ареала тундр на территории Евразии и нанесите южную границу тундры на контурную карту. Проследите изменения положение южной границы тундр относительно полярного круга. Задание 2. По картам атласа установите, в каких условиях сформировались биоценозы тундр. Отметьте: а) максимальную протяженность тундры с севера на юг, с востока на запад; б) продолжительность и интенсивность освещения (суммарная радиация в декабре, июне; радиационный баланс за год); в) температурный режим (среднемноголетняя температура января, июля, продолжительность безморозного периода); г) обеспеченность влагой (годовая сумма осадков, возможное испарение, коэффициент увлажнения, высота снежного покрова); д) особенности рельефа и почв (мезоформы рельефа, состав почв и вид, их влажность и трофность). Задание 3. Выявите особенности среды обитания биоценозов, установите, как приспособлены к ее условиям обитающие в тундрах растения и животные ;
7 к каким экологическим группам и жизненным формам они относятся. Заполните таблицу (по пять примеров растений и животных). Название Экологические группы Адаптивные признаки Тема 3. ХВОЙНЫЕ ЛЕСА УМЕРЕННОГО ПОЯСА. Бореальные хвойные леса, известные под названием тайга, протянулись непрерывной полосой через Евразию и Северную Америку и образуют единую циркумбореальную зону, с преобладанием хвойных лесов (ели, пихты, лиственницы, сосны обыкновенной и сосны кедровой). Средняя температура по таежной полосе самого теплого месяца года (июля) превышает + 10 °С. Количество выпадающих осадков превышает испарение. Почвы под таежными лесами подзолистые и дерново-подзолистые.Таежные леса образованы деревьями, относящимися к ограниченному числу родов, со своеобразной (игольчатой) формой хвои. Ее наличие обеспечивает полное использование периода вегетации и предохраняет деревья от высыхания зимой.В связи с изменением теплообеспеченности по широтному градиенту тайга с севера на юг подразделяется на северную, среднюю и южную.Подзона северной тайги лежит между зоной лесотундры и 64-й паралелью. Лето короткое и холодное, средняя температура июля от 13 до 16 °С. Характерен высокий процент заболоченности территории, низкорослость и разреженность лесов. В ельниках обычна примесь березы, в травяном и кустарниковом покрове встречаются болотно-тундровые виды. Зональные почвы глеево-подзолистые и подзолистые иллювиально-гумусные. Подзона типичной (средней) тайги характеризуется сомкнутым древостоем, отсутствием березы в качестве постоянной примеси к ели, господством ельников-черничников в группе зеленомошных ельников. Средняя температура июля 18 °С. На юге типичной тайги появляются первые представители широколиственных пород. В подзоне оптимальные условия для развития подзолообразовательного процесса. Ведущее значение приобретают подзолистые почвы. Подзона южной тайги. Средняя температура июля 19 °С. Хвойные леса находят в ней наиболее благоприятные условия для произрастания. Распространенной ассоциацией становятся ельники-кисличники. Появляется новый тип хвойного леса – сложные (кустарниковые) ельники и сосняки, содержащие в кустарниковом ярусе липу, вяз, орешник и другие виды свойственные широколиственному лесу.
Цель
: изучение биоценозов тайги: география условий существования, особенности формаций хвойных лесов, выявление различий во флоре и фауне формаций хвойных лесов.
Ключевые понятия
8 Тайга. Циркумбореальность. Олигодоминантность. Темнохвойные леса. Светлохвойные леса. Пирогенный фактор. Плакоры. Эдафические условия.
Темы докладов и рефератов
1. Хвойные леса Евразии. 2. Северо-Американская тайга. 3. Араукариевые леса Южной Америки.
Вопросы для повторения
1. Какие особенности характерны для растительности таежных лесов? 2. Какие условия определяют распространение темнохвойных лесов? Светлохвойных лесов? 3. На каком континенте дендрофлора тайги богаче? 4. Назовите основные породы хвойных деревьев, характерные для Евразийской тайги. 5. Перечислите основные породы хвойных притихоокеанского региона Северной Америки. Почему некоторые их них называются реликтами? 6. Какие факторы определяют низкое видовое разнообразие представителей фауны? 7. Назовите типы антропогенного воздействия на таежную флору и фауну. Каково значение хвойных лесов для человека?
Задания для практической работы
Задание 1. На контурных картах отметить распространение ареала хвойных лесов умеренного пояса и биоценозов тайги на территории Евразии. Задание 2. Установите, в каких условиях сформировались таежные биоценозы: Отметьте: а) максимальную протяженность тайги с севера на юг, с востока на запад; б) продолжительность и интенсивность освещения (суммарная радиация в декабре, июне; радиационный баланс за год); в) температурный режим (среднемноголетняя температура января, июля, продолжительность безморозного периода); г) обеспеченность влагой (годовая сумма осадков, возможное испарение, коэффициент увлажнения, высота снежного покрова); д) особенности рельефа и почвы (почвообразующие породы, мезоформы рельефа, многолетняя мерзлота, механический состав, трофность почв). Задание 3. Составьте список видов растений и животных, обитающих в тайге. Установите, к каким экологическим группам организмов относятся обитатели тайги, как они приспособлены к условиям обитания, назовите жизненные формы растений и животных. Заполните таблицу (по пять примеров растений и животных). Название Экологические группы Адаптивные признаки
9 Задание 4. Изучите ареалы основных лесообразующих пород тайги: сосны сибирской (Pinus sibirica), ели сибирской (Picea sibirica), пихты (Abies), лиственницы даурской (Larix dahurica). Тема 4. БИОМЫ ЛИСТВЕННЫХ ЛЕСОВ УМЕРЕННОГО ПОЯСА Умеренные пояса - два географических пояса Земли в северном и южном полушариях, имеющих резкие различия между собой. В южном полушарии умеренный пояс протягивается в основном по акватории трех океанов. В северном полушарии умеренный пояс, наоборот, самый широкий и самый континентальный. Он занимает больше половины Северной Америки и Евразии, что составляет почти 1/4 земной суши. Большой диапазон влияния умеренного климата в сочетании с континентальностью создает наибольшее на Земле разнообразие ландшафтных типов. Широколиственные леса в умеренных широтах Северного полушария не образуют единой зоны и занимают в Европе, Азии и Северной Америке разобщённые территории. Леса Азии отличаются в видовым богатством деревьев, кустарников и трав, в них велика роль лиан и папоротников-эпифитов. Европейские широколиственные леса беднее, в основном они состоят из бука и дуба с примесью граба, ясеня, липы и других пород. В Северной Америке широколиственные леса распространены только в восточной части континента и поражают разнообразием деревьев (здесь растут различные виды дуба, клёна, платана, вяза, ясеня, ореха, тюльпанное дерево и др.), кустарников и лиан. Многие широколиственные породы дают корневую и пневую поросль. Различают моно-, олиго- и полидоминантные леса. Виды бука образуют монодоминантные древостои. Тёплое влажное лето и холодная зима со снежным покровом определяют чёткую сезонную активность обитателей широколиственных лесов. На зиму холоднокровные животные (насекомые, амфибии, рептилии) впадают в состояние анабиоза. Из птиц и млекопитающих одни мигрируют в более тёплые регионы, другие впадают в спячку и лишь немногие активны круглый год. Опадающие осенью листья создают мощный слой подстилки, переработкой которой занята обширная и разнообразная группа животных-сапрофагов, в первую очередь дождевые черви. Вместе с ними почвенный ярус населяют потребители живой корневой массы растений (личинки жуков-щелкунов, пластинчатоусых). В кронах деревьев лиственных пород много насекомых, поедающих зелёные листья: гусеницы различных бабочек (пядениц, шелкопрядов, коконопрядов, листовёрток), личинки пилильщиков, взрослые жуки-листоеды, хрущи и т. д. Встречаются мелкие грызуны: в Евразии — лесная рыжая полёвка, лесная и желтогорлая мышь; в Северной Америке — внешне похожие на мышей белоногий и золотистый хомячки. Крупные копытные летом питаются листвой и травой, а зимой — веточками деревьев и кустарников. В Евразии и Северной Америке широко распространён благородный олень, в Западной Европе совместно с ним обитает лань, а на Дальнем Востоке – пятнистый олень. В отличие от оленя
10 кабан питается не только надземными, но и подземными частями растений (корневищами, клубнями, луковицами), а также беспозвоночными. Хищные животные населяют все ярусы широколиственных лесов. В почве и подстилке живут хищные многоножки – геофилы и костянки, жуки (жужелицы и стафилины), пауки и хищные клещи. Главное место среди хищных беспозвоночных занимают муравьи, сооружающие на земле гнёзда — муравейники. Верхнюю часть почвы осваивают кроты: в европейских лесах это обыкновенный крот, в лесах Восточной Азии – крот могёра. А на поверхности земли часто встречаются амфибии и рептилии: бурые лягушки, тритоны и саламандры (особенно разнообразные в лесах Северной Америки), ящерицы и змеи. В лесах Евразии насекомоядные птицы это дрозды, мухоловки, синицы, славки и пеночки. Хищные млекопитающие также занимают разные ярусы леса. На земле — лисица, волк, бурый медведь, горностай и ласка. На Дальнем Востоке обитают чёрный медведь и енотовидная собака (ныне она завезена и в европейские леса), в Северной Америке — барибал — близкий родственник чёрного медведя. На ветвях деревьев живут рысь, дикий лесной кот, лесная куница, на Дальнем Востоке – харза. Широколиственные леса издавна подвергались вырубке, выкорчёвке и распашке. Значительные площади, ранее занятые лесами, теперь превращены в сельскохозяйственные угодья.
Цель:
изучение особенностей биомов широколиственных и мелколиственных лесов умеренного пояса.
Ключевые понятия
Эфемеры. Эпифиты. Секторность. Монодоминантность. Мезофильные виды. Ксерофильные леса. Дериват. Ризофаги. Ксилофаги. Карпофаги.
Темы докладов (рефератов)
1. Европейские широколиственные леса и их секторный характер. 2. Лиственные леса Восточной Азии. 3. Широколиственные леса Северной Америки. 4. Широколиственные леса Южного полушария.
Вопросы для повторения
1. Чем объясняется флористическая бедность лесов Европы? 2.Какие вечнозеленые породы деревьев встречаются в широколиственных лесах Европы? 3. Какие деревья являются эдификаторами в лесах Русской равнины? 4. В чем проявляется специфический характер лесов Азии? 5. Назовите основных лесообразователей коренных лесов умеренной зоны Америки. 6. Перечислите представителей разных трофических групп, характерных для лесов умеренной зоны.
Задания для практической работы
Задание 1. По карте растительности установите территориальную приуроченность широколиственных лесов на Восточно-Европейской равнине
11 и в Приморье, мелколиственных лесов на Западно-Сибирской равнине. Нанесите на контурную карту: южную границу распространения тайги и южную границу распространения широколиственных и мелколиственных лесов. Задание 2. По картам атласов и учебным пособиям выявите экологические условия формирования биомов широко- и мелколиственных лесов: обратите внимание на приуроченность широколиственных лесов Восточно-Европейской равнины к склонам и вершинам возвышенностей: Отметьте: б) продолжительность и интенсивность освещения (суммарная радиация в декабре, июне; радиационный баланс за год); в) температурный режим (среднемноголетняя температура января, июля, продолжительность безморозного периода); г) обеспеченность влагой (годовая сумма осадков, возможное испарение, коэффициент увлажнения, высота снежного покрова); д) особенности рельефа и почвы (почвообразующие породы, мезоформы рельефа, многолетняя мерзлота, механический состав, трофность почв). Задание 3. Рассмотрите в атласе карту ареалов лиственных пород деревьев, нанесите на контурную карту ареалы: дуба черешчатого (Quercus robur), бука европейского (Fagussilvatica), липы мелколистной (Tilia cordata), березы повислой (Betula pendula). Выясните различия биологических и экологических особенностей лесообразующих пород. Заполните таблицу Название породы Особенности Биологические Экологические Задание 4. Составьте список животных, обитающих в широколиственных лесах. Установите, к каким экологическим группам и жизненным формам относятся организмы, как они приспособлены к условиям обитания. Тема 5. СТЕПИ, ПРЕРИИ И ИХ АНАЛОГИ В ЮЖНОМ ПОЛУШАРИИ Типичными степями в узком смысле слова являются травянистые степи, например, безлесные, обширные равнины южной России, Венгрии, Центр. Азии, Сев. Америки (прерии) и Аргентины (пампасы), в Австралии (устоявшихся названий они не имеют), поросшие злаками и другими травами. Растительный покров никогда не имеет вида сплошного ковра и носить ксерофильный характер. Внешность степи обусловливается климатом, именно распределением атмосферных осадков. Климат степей континентальный. В них обыкновенно жаркое, сухое лето и крайне суровая, долгая зима с сильными снежными бурями. Весна поздняя. Вегетационный период продолжается только 2-3 месяца (в Европе с апреля до июня); тогда быстро выбиваются из под земли побеги, совершенно также, как в сырое время в пустынях, свежие, зеленые, с массой цветов. С наступлением лета растительность принимает серовато-желтый вялый тон, почва трескается и превращается в пыль. Многолетние травы сохраняют свою жизнь чаще всего
12 благодаря подземным частям, которые в почве защищены против полного высыхания. Прерии Сев. Америки отчасти представляют настоящие степи и вызываются теми же физическими факторами: континентальным климатом, долгой и суровой зимой со снегами. Вегетационный период короток (май); он наступает с наступлением короткого периода дождей. Ничтожная влажность воздуха в вегетационный период является причиной отсутствия лесов и образования прерии. Прерии - это гигантские равнины, на горизонте которых можно заметить кривизну земного шара. Пампасы - это третья обширная площадь степей. Название заимствовано от индейцев Quichua и означает «плоские равнины», покрытая травой и совершенно безлесная. Они занимают обширную, наносную, лишенную скал площадь Ю. Америки и тянутся от Атлантического океана до Андов, от Патагонии до лесов Парагвая и Бразилии. Это бесконечная, ровная или слегка холмистая, однообразная, безлесная равнина, поросшая многолетними злаками и другими травами, «безбрежное море злаков и трав», где негде остановиться глазу, кроме точки восхода и заката солнца. По градиенту увлажнения с севера на юг степи Евразии подразделяются на подзоны или широтные полосы: луговых степей и остепненных лугов, настоящих степей и опустыненных степей. Для степной растительности характерны флуктуации: в более сухие годы лучше развиваются ксерофильные виды растений, уменьшается доля эфемеров и эфемероидов; в более влажные годы преобладают виды менее засухоустойчивые. Животные приспосабливаются к жестким условиям гидротермическому режиму.
Цель:
Изучение особенностей строения и динамики биоценозов степей, прерий и их аналогов в южном полушарии, выявление широтных и провинциальных различий флористического состава ассоциаций, проективного покрытия, участия в составе ассоциаций разнотравья, злаков, эфемеров, смен аспектов.
Ключевые понятия
Пушта. Прерия. Пампа. Туссок. Эфемероиды. Ксерофилы. Гигрофилы.
Темы докладов ( рефератов)
1. Региональные особенности степей Евразии. 2. Североамериканские прерии: высокозлаковые, смешанные и низкозлаковые. 3. Особенности фито- и зооценозов пампасов. 4. Степи (вельды) Южной Африки.
Вопросы для повторения
1. Перечислите отличительные особенности западносибирских степей от европейских. 2. В чем выражается фенологическая изменчивость степей? 3. Чем объясняется богатое видовое разнообразие растительности степей? 4. В северных степях наблюдается разнотравье, в южных в основном преобладают злаки. Почему?
13 5. Приведите примеры адаптации растительного и животного мира к степным условиям. 6. Какие изменения произошли в биомах степей обоих полушарий в связи с антропогенным воздействием? 7. Начертите схемы потока энергии в сообществах азиатских степей, в прериях и пампасах.
Задания для практической работы
Задание 1. По карте растительности установите территориальную приуроченность степей в Евразии. Нанесите на контурную карту подзоны степей: остепненные луга и луговые степи (злаково-разнотравные и разнотравно-злаковые), разнотравно-дерновинно-злаковые и разнотравные, сухие дерновинно-злаковые, опустыненные (полынно-дерновинно-злаковые). Задание 2. По картам атласа и учебным пособиям установите физико- географические условия формирования биоценозов степей; как изменяются по подзонам и регионам Евразии теплообеспеченность (температуры января и июля, продолжительность безморозного периода), соотношение годовых сумм осадков и возможного испарения, режим выпадения осадков, свойства почв. Задание 3. Составьте список видов растений и животных, обитающих в степях Евразии, указав их принадлежность к семействам и классам (по 10 видов растений и животных). Заполните таблицу Название Экологическая группа Морфологические особенности Веснянка весенняя Качим степной Вероника весенняя Ковыль Типчак Задание 4. Сравните особенности степных биоценозов с биоценозами прерий, пампасов и туссоков. Выясните различия, попытайтесь их проанализировать. Тема 6. САВАННЫ Сав
а
нны (от исп. sabana, заимствованного из языка карибских индейцев), тип тропической и субтропической растительности, представленный травянистым покровом в сочетании с отдельными деревьями, группами деревьев и зарослями кустарников. Саванновые зоны
,
зоны саванн и редколесий, природные зоны низких широт, преимущественно в субэкваториальных поясах Северного и Южного полушарий; участки саванн встречаются также в тропических и субтропических поясах. Наиболее широко распространены в Африке, занимая около 40% территории материка (главным
14 образом в Судане, Сомали, на плоскогорьях Восточной Африки, в южной части бассейна р. Конго, на С. Калахари). В саванне распространены также в Южной Америке (в долинах рр. Ориноко и Маморе, на низменностях у побережья Карибского моря, в центральной и северо-восточной частях Бразильского плоскогорья), в Центральной Америке, в Азии (на Деканском плоскогорье, Индо-Гангской равнине, во внутренних районах полуострова Индокитай), на севере и востоке Австралии. Значительные площади саванн распаханы, здесь выращивают зерновые, хлопчатник, арахис, сизаль, джут, сахарный тростник и другие культуры. В более засушливых местах развито животноводство. Антропогенное воздействие на саванны часто приводит к их опустыниванию. Саванне в целом свойственна пассатно-муссонная циркуляция воздушных масс с господством сухого тропического воздуха зимой и влажного экваториального летом. Длительность дождливого сезона сокращается по мере удаления от экваториального пояса с 8—9 мес. до 2—3 мес. на внешних границах С. з.; годовая сумма осадков убывает в том же направлении от 2000 мм до 250 мм. Почвы характеризуются промывным режимом, интенсивно вегетируют растения. Цветение деревьев и кустарников приходится обычно на конец сухого или начало дождливого сезона, плодоношение — на период дождей. Животный мир саванны — явление уникальное. Ни в одном уголке Земли на памяти человечества не было такого изобилия крупных животных, как в африканских саваннах. Еще в начале XX в. бесчисленные стада травоядных животных кочевали на просторах саванн, переходя с одного пастбища на другое или в поисках водопоев. Им сопутствовали многочисленные хищники — львы, леопарды, гиены, гепарды. За хищниками следовали пожиратели падали — грифы, шакалы.
Цель
: Изучить условия формирования саванн. Выявить факторы, оказывающие нивелирующее воздействие на внешний облик саванн.
Основные понятия и термины
Лъянос. Кампос. Дамбос. Интразональность. Пирофиты. Спорадичность. Дефляция. Пастбищная дигрессия. Анабиоз.
Темы докладов ( рефератов)
1. Географическое распространение и экологические особенности саванн. 2. Саванны Африки. 3. Саванны Австралии.
Вопросы для повторения
1. Какие основные типы формаций саванн Вы знаете? 2. Характеризуйте саванны Южной Америки: -льянос, -Антильская саванна, -саванна Гран-Чакос. 3. Характеризуйте саванны Индии и Австралии
4. Назовите отличительные особенности древесно-кустарниковой флоры саванн.
15 5. Приведите примеры, свидетельствующие об антропогенном происхождении большинства саванн. 6. Почему в саваннах процветают крупные травоядные животные? 7. Какие приспособления животных разных групп позволяют им переносить неблагоприятные периоды засухи? 8. К каким последствиям приводит высокая пастбищная нагрузка саванн?
Задания для практической работы
Задание 1. Изучите географию зоны саванн. Используя карту растительности атласа, нанесите на контурную карту зону саванн. Выявите специфику биоценозов саванн различных регионов земного шара. Установите различия в происхождении между биоценозами влажных и сухих саванн. Задание 2. Выявите адаптации растений и животных саванн. Заполните таблицу (по пять примеров растений и животных) Название Экологические группы Адаптивные признаки Задание 3. Изучите особенности строения, динамики, потоков энергии в сообществах саванн Африки. Составьте пищевые цепи из трех, четырех и пяти звеньев. Тема 7. БИОМ ПУСТЫНЬ Пустыней называют тип биома в областях с постоянно сухим и жарким климатом, препятствующим развитию растительности, которая не образует в пустыне сомкнутого покрова. Осадков в пустынях выпадает менее, чем 10 см в год, да и те в виде редких сильных ливней. Во многих районах дождей не бывает годами, а внезапный ливень вызывает временные, быстро стекающие бурные потоки. Пустынями заняты обширные пространства в Северной и Юго-Западной Африке, Центральной и Юго-Западной Азии, Австралии, на западном побережье Южной Америки. В зависимости от подстилающих пород различают каменистые, песчаные, глинистые, солончаковые и другие типы пустынь. Сухое жаркое лето продолжается 5-6 месяцев. Температура воздуха в это время в тени поднимается до +50 С, а песок раскаляется до 60-80 градусов. Дожди выпадают весной и осенью. Весна и осень в пустыне короткие, а зимы - холодные. Типичные растения — эфедра, солянка, кактусы, кендырь; много эфемеров ( лебеда диморфная ) и эфемероидов ( мятлик ). В пустынях Средней Азии растет саксаул - черный и белый. Встречаются также - полынь, песчаная акация, верблюжья колючка. Ранней весной, в конце февраля разрастается осока вздутая. Типичными представителями являются: верблюды, антилопы, куланы, тушканчики, суслики, песчанки, ящерицы и многочисленные насекомые. Больше всего животных в пустынях можно увидеть весной, в это время года начинают вести активный образ жизни змеи, пауки, насекомые. Наибольшую распространенность получили грызуны. Грызуны - суслики,
16 тушканчики, песчанки и другие роют норы, что позволяет им укрыться от дневной жары. Неплохо приспособлены к суровым условиям пустынь и пресмыкающиеся: различные ящерицы, черепахи. Некоторые животные, такие как антилопы, - обладают способностью быстро перемещаться на большие расстояния в поисках воды и пищи, что обеспечивает более или менее стабильное существование популяций. Продуктивность пустынь очень низкая. Сахара Регион пустыни Сахара охватывает большую часть северной Африки. Пустыня Сахара простирается по Африканскому континенту к северу от озера Чад, от Атлантического побережья на западе, к реке Нил на востоке. Первопричиной опустынивания Сахары была хозяйственная деятельность человека. Этот процесс начался много тысячелетий назад, еще во времена охотников каменного века. Площадь Сахары около 9 000 000 км 2 . Гоби Гоби - одна из величайших пустынь мира. Гоби растянулась огромной дугой на 1600 км - от северного Китая до юго-восточной Монголии. Пустынные районы на протяжении вот уже 65 млн. лет остаются практически безводными и неизменными. Эта естественная граница обитаемого мира и сегодня остается чистой от присутствия человека. Пустыня Гоби - это самое таинственное и самое малонаселенное место мира. Пустыня Гоби, поднятая над уровнем моря на высоту около 1000-2000 метров, является самым резко-континентальным местом на планете. Температура воздуха летом поднимается здесь до +40 °С, а зимой опускается до -40 °С. Ландшафт Гоби разнообразен, это не только безводная и бесплодная местность с песчаной равниной и высокими холмистыми барханами. Большую ее часть занимают обширные степные равнины с весенним разноцветьем, живописные скалистые горы, глинистые и каменистые гамады, обширные котловины с редкими оазисами, мелкосопочники, солончаки, такыры, высохшие гравийные сайры и протяженные зеленые саксауловые рощи. В Гоби мало песков, барханные пески занимают только 3 % ее территории, зато глинистые и каменистые пустыни - гамады - занимают огромные площади. Площадь - 1 300 000 км 2 . Калахари Пустыня в Южной Африке в пределах государств Ботсвана, ЮАР и Намибия. В последнее время, за счёт увеличения площади, вторгается на территорию Анголы, Зимбабве и Замбии. Климат Калахари аридный с летним максимумом осадков и мягкой зимой, причем аридность увеличивается к юго-востоку. Осадки (до 500 мм) приурочены к летнему периоду (ноябрь — апрель), но их величина значительно колеблется как во времени, так и по площади. Калахари — один из самых жарких районов Южной Африки. Площадь - 900 000 км 2 . Большая Песчаная Одна из пустынь Западного плато Австралии на северо-западе материка. Преобладают грядовые пески, вытянутые широтно или в направлении господствующих ветров и разделённые широкими (до нескольких сотен метров) глинисто-солончаковыми равнинами. В летние месяцы (декабрь -
17 февраль) Большая Песчаная пустыня - одно из самых жарких мест Австралии; средняя температура до +35°, тогда же выпадают редкие дожди, приносимые экваториальными муссонами (200 мм на юге, 450 мм на севере). Однако сухость весьма велика вследствие интенсивного испарения. Зимой средняя температура +20°, +15°. Пески закреплены дернинами колючего ксерофитного злака спинифекс, кустарниками акаций мульга на юге и эвкалиптов на севере. Пустыня не имеет постоянного населения и слабо исследована. Площадь - 360 000 км 2 . Каракумы Песчаная пустыня в Туркмении. По рельефу делятся на Заунгузские Каракумы (плато) на юго-востоке и Центральные (или Низменные) Каракумы, отделённые от первых впадиной Унгуз. Пески преимущественно закреплённые грядовые, частично бугристые: высота песчаных гряд от 3—5 м до 30 м в Юго- восточных и Центральных Каракумах и до 40—60 м в Заунгузских Каракумах. Преобладает редкая травянистая растительность с зарослями кустарников (саксаул, песчаная акация и др.). Используются как круглогодичное пастбище. Площадь - 350 000 км 2 . Кызылкум Представляет собой равнину с общим уклоном на северо-запад (высота от 300 м на юго-востоке до 53 м на северо-западе); имеет ряд замкнутых впадин и изолированных сильно расчленённых останцовых гор — Букантау (764 м), Кульджуктау (высота до 785 м), Тамдытау (922 м) и др. Горы пустынны, большей частью с выровненными вершинами, скалистыми сильно расчленёнными склонами. Большую часть пустыни занимают песчаные массивы, образованные полузакреплёнными песками. Относительная высота гряд от 3 до 30 м, максимальная — до 75 м. Климат резко континентальный. Лето жаркое, средняя температура июля от 26 до 29 °C, января от 0 до -9°С. Осадков 100 – 200 мм в год; выпадают главным образом зимой и весной. На всей территории нет ни одного поверхностного водотока (кроме пересыхающей реки Жанадарья), но имеются богатые запасы пресных напорных подземных вод. Площадь - 300 000 км 2 . Намиб Прибрежная пустыня в юго-западной части Африки. Название пустыни происходит из языка коренной народности нама. Пустыня Намиб чрезвычайно сухая и, за исключением нескольких прибрежных городов, практически необитаемая. Намиб считается самой древней пустыней в мире: пустынные или полупустынные условия существуют здесь беспрерывно уже на протяжении 80 миллионов лет, то есть пустыня образовалась ещё во времена динозавров. Вследствие этого здесь возникло несколько эндемичных видов растений и животных, которые приспособлены к жизни в местном чрезвычайно враждебном климате и не встречаются больше нигде в мире. В пустыне разведаны важные залежи вольфрамовых и урановых руд и алмазов. Воды Атлантического Океана, омывающие берега Намиб обильны жизнью; берега пустыни привлекает многочисленных тюленей, морских птиц и даже
18 пингвинов, которые несмотря на африканскую жару гнездятся на пустынных берегах и прибрежных островах. Длина 2100 км, ширина от 50 до 130 км
Цель:
Выяснить и обосновать приуроченность биоценозов пустынь к различным регионам земного шара. Составить представление об особенностях пустынь умеренного, субтропического и тропического поясов.
Ключевые понятия
Аридность. Экстрааридные пустыни. Полные пустыни. Останцы. Эфемероиды. Фреатофит. Суккуленты. Меземы. Конвергентные адаптации.
Темы докладов (рефератов)
1. Региональные типы пустынь Азии. 2. Пустыни Америки. 3. Особенности пустынь Африки. 4. Австралийские пустыни.
Вопросы для повторения
1. Назовите основные эдафические типы пустынь. 2. Приведите примеры адаптации растений к аридным условиям. 3. Какие морфофизиологические особенности наблюдаются у животных пустынь? 4. Чем объясняется низкое видовое разнообразие флоры и фауны Сахары по сравнению с другими пустынями Африки? 5. Какие формации песчаных пустынь называются "ломос"? 6. Какое редчайшее голосеменное растение встречается в пустыне Намиб? 7.Какие формы антропогенного воздействия на пустыни являются наиболее характерными? 8.Приведите примеры структурно-функционального сходства однотипных пустынь.
Задания для практической работы
Задание 1. Используя карту растительности, рассмотрите приуроченность пустынь к различным регионам земного шара. Изучить физико-географическую характеристику зоны пустынь. Выявите лимитирующий фактор, оказывающий влияние на формирование пустынных биоценозов. Задание 2. По карте растительности рассмотрите распространение пустынь на равнинах Евразии. На контурную карту нанесите ареалы пустынь Прикаспийской и Туранской низменностей. Задание 3. Изучите и выпишите, в каких климатических условиях сформировались биоценозы евроазиатских пустынь: Отметьте: а) продолжительность и интенсивность освещения (суммарная радиация в декабре, июне; радиационный баланс за год); б) температурный режим (среднемноголетняя температура января, июля, продолжительность безморозного периода); в) обеспеченность влагой (годовая сумма осадков, возможное испарение, коэффициент увлажнения, высота снежного покрова); г)
19 особенности рельефа. Установите различия условий пустынь умеренного и субтропического пояса. Задание 4. Составьте список видов растений и животных, обитающих в пустынях. Заполните таблицу (по пять примеров растений и животных). Название Экологические группы Адаптивные признаки Тема 8. СУБТРОПИЧЕСКИЕ БИОЦЕНОЗЫ ЗЕМНОГО ШАРА. Большое значение на структуру и функционирование биоценозов в субтропических широт оказывают условия увлажнения. К данным биоценозам относятся жестколистные леса и кустарники широко представлены в Средиземноморье и Австралии. Здесь господствуют вечнозелёные деревья и кустарники, относимые к своеобразной группе склерофитов, для которых типичны широкая крона, толстая корка или пробка на стволе, жёсткие листья, сохраняющиеся в течение нескольких лет. Часто листья опушены снизу и имеют матовый серо-зелёный цвет, нередко покрыты блестящим восковым налётом и содержат эфирные масла — всё это приспособления для уменьшения испарения. По берегам Средиземного моря ещё 3—4 тыс. лет назад росли вечнозелёные жестколистные леса с преобладанием разных видов дуба (каменного и пробкового, высотой до 20 м). Деятельность человека сделала эти леса большой редкостью. Теперь там, где нет посевов или плантаций, развиты кустарниковые сообщества, известные под названием маквис и представляющие собой первую стадию деградации лесов. В состав таких сообществ входят кустарники и деревья, устойчивые к воздействию вырубок и пожаров. Особенно характерны верески, земляничное дерево, в Восточном Средиземноморье — дикая маслина, рожковое дерево, мирт, фисташка. Маквис подвергается вырубкам, уничтожается пожарами, и на его месте развиваются гариги — сообщества низкорослых кустарников и засухоустойчивых травянистых растений, в которых господствует кермесовый. Сообщества этого типа поражают обилием представителей семейств губоцветных, бобовых, розоцветных и др., выделяющих эфирные масла. В Австралии леса сложены несколькими видами эвкалиптов. Своеобразны так называемые травяные деревья из семейства лилейных, относящиеся к огнестойким породам. Кустарниковые сообщества Австралии — скраб — образованы также эвкалиптами и казуаринами. Субтропические леса и кустарники граничат с одной стороны с тропическими сезонно-сухими лесами, саваннами и пустынями, а с другой — с лесами умеренных широт, поэтому видовой состав животных во многом похож на фауну соседних регионов.
Цель:
Изучить географию, условия формирования и факторы дифференциации субтропических биоценозов. Выявить различия между
20 жестколистными и лавролистными сообществами. Ознакомиться с субтропическими биоценозами северного и южного полушарий.
Ключевые понятия
Склерофиты. Малакофильные растения. Геофиты. Терофиты. Маквис. Гарига. Фригана. Чаппараль. Финбош. Лигнотубер. Гемикриптофиты.
Темы докладов (рефератов)
1. Формации Средиземноморского типа. 2. Субтропические формации Калифорнии и Флориды. 3. Жестколистные и влажные субтропические леса Австралии.
Вопросы для повторения
1. Как называются стадии деградации жестколистной растительности? 2. Какими отличительными особенностями характеризуется чаппараль? 3. Какая особенность эвкалиптов обусловливает их высокую резистентность к различным воздействиям? 4. Какова специфика влажных лесов Австралии? 5. Укажите на контурной карте полушарий распространение лесов лаврового типа. 6. Чем отличаются влажные субтропические леса от тропических? 7. Назовите представителей животных - сапрофагов, фитофагов и зоофагов для субтропических лесов Средиземноморья, Северной Америки, Австралии
Задания для практической работы.
Задание 1. По картам атласов и учебным пособиям установите территориальную приуроченность и условия формирования биоценозов субтропиков. Отметьте: а) продолжительность и интенсивность освещения (суммарная радиация в декабре, июне; радиационный баланс за год); б) температурный режим (среднемноголетняя температура января, июля); в) влагообеспеченность (годовая сумма осадков, возможная испаряемость); г) особенности рельефа. Задание 2. Отметьте распространение биоценозов жестколистных и лавролистных лесов на контурной карте. Задание 3. Составьте список видов, обитающих в жестколистных и лавролистных лесах, указав их адаптивные приспособления к условиям среды. Название Экологические группы Адаптивные признаки Тема 9. БИОЦЕНОЗЫ ВЛАЖНЫХ ВЕЧНОЗЕЛЕНЫХ ТРОПИЧЕСКИХ ЛЕСОВ Влажные леса сконцентрированы в областях с годовой суммой осадков от1500 до 12000 мм в трех регионах мира: в северной части Южной Америки (включая массив в бассейне Амазонки) и прилежащей к ней части Центральной Америки, в Западной экваториальной Африке и Индо- Малайском регионе. Характерно большое разнообразие видов деревьев: на 1 га
21 встречается от 40 до 170 видов. Господствующий компонент влажного тропического леса — деревья разного внешнего вида и разной высоты; они составляют около 70% всех встречающихся здесь видов высших растений. Различают три яруса деревьев — верхний, средний и нижний. Верхний ярус представлен отдельными гигантскими деревьями; их высота, как правило, достигает 50—60 м, а кроны развиваются над кронами деревьев ниже расположенных ярусов. Кроны таких деревьев не смыкаются, во многих случаях эти деревья рассеяны в виде отдельных экземпляров, кажущихся переростками. Напротив, кроны деревьев среднего яруса, имеющих высоту 20—30 м, обычно образуют сомкнутый полог. Из-за взаимовлияния соседних деревьев их кроны бывают не столь широкими, как у деревьев верхнего яруса. Степень развития нижнего древесного яруса зависит от освещенности. Его составляют деревья, достигающие в среднем примерно 10-метровой высоты. Встречающимся в разных ярусах леса лианам и эпифитам. Эпифиты играют большую роль в жизни тропического леса, они накапливают до 130 кг/га гумуса и перехватывают до 6000 л/га дождевой воды, больше, чем обсорбируют листья деревьев. Распространено явление каулифлории – развитие цветков и соцветий на стволах и крупных ветвях деревьев. Фауна также отличается богатством разнообразия видов, которые формируют сложные по территориальной и трофической структуре полидоминантные сообщества. В структуре животных сообществ выделяют подстилочный и наземный ярус, выше располагается серия переходящих друг в друга древесных ярусов. Ведущей группой сапрофагов являются термиты. В древесном ярусе разнообразны фитофаги: жуки, гусеницы, бабочки, палочники, цикады, муравьи-листорезы. Особенностью тропического леса являются муравейники. Основные потребители зеленой массы – обезьяны, ленивцы, древесные кенгуру, лемуры. В наземном ярусе крупные растительноядные звери Южной Америки – равнинные тапиры, кабаны пекари, олени-мазами, капибары. Крупные хищники представлены кошачьеми (ягуар, оцелот, генетты, мангусты, циветты. Животные составляют 0,1 % от общей биомассы, половина приходится на дождевых червей. Биоценозы тропических лесов легко подвергаются разрушению под действием антропогенного фактора, несмотря на мощную и равновесную структуру.
Цель:
изучить физико-географические условия влажных экваториальных и тропических лесов и выявить основные признаки биоценозов.
Ключевые понятия
Гетерогенность. Эмердженты. Деревья-душители. Эпифиты. Лианы. Дриады. Номады. Облигатный симбиоз. Сельва. Гилея. Мангровая растительность.
Темы докладов и рефератов
1. Сельва Амазонии. 2. Африканские дождевые леса. 3. Южно-азиатские влажно-тропические леса.
22
Вопросы для повторения
1. Где расположены основные массивы дождевых лесов? 2. Чем объясняется бедность почвы питательными веществами? 3. Какова вертикальная структура влажных лесов? 4. Назовите основные морфологические особенности деревьев влажного тропического леса. 5. Приведите схему трофических связей для влажного тропического леса Африки. 6. Приведите примеры адаптации животных к жизни в древесном ярусе влажных тропических лесов. 7. Почему в наземном ярусе тропических лесов преобладают полифаги?
Задания для практической работы
Задание 1. Рассмотрите на карте растительности мира распространение влажных вечнозеленых лесов. Нанесите ареалы биоценозов на контурную карту. Задание 2. Установите общую характеристику влажных экваториальных и тропических лесов, условия обитания биоценозов: особенности светового режима (длительность и интенсивность освещения), гидротермический режим (температурный режим, обеспеченность влагой), трофность и геохимические особенности почв. Задание 3. Составьте список видов, обитающих во влажных лесах, указав их адаптивные приспособления к условиям среды ( по пять примеров). Название Экологические группы Адаптивные признаки Задание 4. Установите тип питания животных и заполните таблицу Название Тип питания фитофаг зоофаг сапрофаг полифаг Тема 10. ВЫСОТНАЯ ПОЯСНОСТЬ БИОЦЕНОЗОВ Высотная поясность
,
высотная зональность, закономерная смена процессов и явлений с высотой в горах. Обусловлена изменением кверху плотности, давления, температуры, влаго- и пылесодержания воздуха. С климатической высотной поясностью связана смена условий речного стока, типа почв, растительности, животного мира, некоторых геоморфологических процессов, т. е. почти всех компонентов природного комплекса. Наиболее чётко высотная поясность проявляется в изменчивости гидроклиматических и почвенно-биологических компонентов ландшафта по вертикали. Формирование типов высотной поясности горных систем определяют следующие факторы:
23 1) Географическое положение горной системы. Количество горных высотных поясов в каждой горной системе и их высотное положение в основных чертах определяются широтой места и положением территории по отношению к морям и океанам. По мере продвижения с севера на юг высотное положение природных поясов в горах и их набор постепенно увеличиваются. Например, на Северном Урале леса поднимаются по склонам до высоты 700-800 м, на Южном — до 1000-1100 м, а на Кавказе — до 1800-2000 м. Самый нижний пояс в горной системе является продолжением той широтной зоны, которая расположена у подножия. 2) Абсолютная высота горной системы. Чем выше поднимаются горы и чем ближе они расположены к экватору, тем большее количество высотных поясов они имеют. Поэтому в каждой горной системе развивается свой набор высотных поясов. 3) Рельеф. Рельеф горных систем (орографический рисунок, степень расчлененности и выравненности) определяет распределение снежного покрова, условия увлажнения, сохранность или вынос продуктов выветривания, влияет на развитие почвенно-растительного покрова и тем самым определяет разнообразие природных комплексов в горах. Например, развитие поверхностей выравнивания способствует увеличению площадей высотных поясов и формированию более однородных природных комплексов. 4) Климат. Это один из важнейших факторов, формирующих высотную поясность. С поднятием в горы меняются температура, увлажнение, солнечная радиация, направление и сила ветра, типы погоды. Климат определяет характер и распространение почв, растительности, животного мира и т.д., а следовательно, разнообразие природных комплексов. 5) Экспозиция склонов. Она играет существенную роль в распределении тепла, влаги, ветровой деятельности, а следовательно, процессов выветривания и распределения почвенно-растительного покрова. На северных склонах каждой горной системы высотные пояса расположены обычно ниже, чем на южных склонах.
Цель:
Изучить формирование биоценозов, связанных с вертикальной поясностью. Уяснить зависимость особенностей биоценозов не только от широты местности, но и от экологических факторов, меняющихся с высотой.
Ключевые понятия
Экспозиция. Базисный биом. Парамос. Альпийские луга. Нивальный пояс. Внепоясныс сообщества. Инверсия поясов. Партеногенез.
Темы докладов (рефератов)
1. Альпы. 2. Кордильеры и Анды. 3. Горы Центральной Азии.
Вопросы для повторения
1. Какими причинами объясняется неоэндемизм флоры высокогорий? 2. Какой ареал характерен для горных видов животных?
24 3. От чего зависит характер поясности горных систем разных материков? 4. Какие морфологические и физиологические адаптации характерны для животных холодных высокогорий? 5. Какие физиологические адаптации животных связаны с уменьшением парциального давления кислорода? 6. Назовите характерных представителей высокогорий Тема 11. БИОГЕОГРАФИЯ ОКЕАНОВ И МОРЕЙ
Ключевые понятия
Пелагиаль. Бенталь. Литораль. Батиаль. Абиссаль. Планктон. Нектон. Бентос. "Дождь трупов". Детрит. Апвеллинг.
Темы докладов и рефератов
1. Концепция биологической структуры океана. 2. Флора и фауна Мирового океана.
Вопросы для повторения
1. На какие области делится пелагиаль. а) по степени освещенности; б) по глубине? Начертите схему вертикальной и горизонтальной зональности моря. 2. Какие особенности характерны для обитателей глубоководья? 3. Из каких компонентов состоит флора Мирового океана? 4. Какое значение имеют кораллы? 5. Начертите схему пищевых цепей для разных областей Мирового океана. 6. Что означает термин "марикультура"? 7. В каких частях Мирового океана наблюдаются значительные скопления организмов? САМОСТОЯТЕЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ РАЗДЕЛОВ ДИСЦИПЛИНЫ Самостоятельная работа студентов предполагает изучение студентами программного учебного материала: 1. Студенты должны ознакомиться с содержанием курса, его целями и задачами. 2. Самостоятельно изучить отдельные темы дисциплины «Биогеография». 3. Осуществить самоконтроль усвоения полученных знаний, используя вопросы для контроля знаний. Цель самостоятельных занятий студентов заключается в формировании навыков самостоятельного изучения материала, что способствует формированию навыков когнитивной деятельности, навыков организации своего рабочего пространства, умение формулировать задачи работы, анализировать результаты, активизация поисковой деятельности и
25 т.д. Иными словами, самостоятельная работа студента - эффективная форма работы по формированию профессиональной компетентности и инициативности молодого специалиста. При возникновении затруднений по определенным вопросам студенты могут обратиться к преподавателю за консультацией. Консультация может проводиться индивидуально со студентом или с группой студентов. Она может иметь разные цели. В основном консультация сводится к оказанию методологической и методической помощи при написании рефератов. Формы самостоятельной работы студентов: - работа с текстами, нормативными материалами, дополнительной литературой, сведениями INTERNET, проработкой конспектов лекций; -подготовка реферата; -подготовка презентаций; - подготовка к промежуточной аттестации. № Вопросы, выносимые на самостоятельное изучение Задания Вид деятельности 1 . Основы учения об ареале Дать анализ типам ареалов, определить к каким типам относятся приведенные ареалы растений и животных. Работа с картами ареалов растений и животных по «Физико- географическому атласу мира» (разделы « Европа», «Азия», «Африка», «Австралия», «Северная Америка», «Южная Америка»). 2 . Флористическое районирование суши Познакомиться с представителями флоры разных районов Земли и определить их систематическую принадлежность Работа с картами ареалов растений по «Физико- географическому атласу мира» ( разделы «Европа», «Азия», «Африка», «Австралия», «Северная Америка», «Южная Америка»), « Атласу России». 3 . Фаунистическое районирование суши Познакомиться с представителями фауны разных районов Земли и определить их систематическую принадлежность Работа с картами ареалов животных по «Физико- географическому атласу мира» ( разделы «Европа», «Азия», «Африка», «Австралия», «Северная Америка», «Южная Америка»), « Атласу России».
26 4 . География культурных растений и животных Ознакомиться с картой центров происхождения и современного распространения основных культурных растений, определить их систематическую принадлежность Работа с картой и текстом по справочнику «Мир культурных растений». 5 . Географические закономерности дифференциации живого покрова суши Составить трофические цепи и сети сообществ тундры, тайги, смешанных и широколиственных лесов, степей, саванн, пустынь умеренного, субтропического и тропического плясов, дождевых лесов, проанализировать количественное и качественное разнообразие. Составить перечень заповедных территорий разных природных зон Работа с экологической литературой, справочниками «Охраняемые территории мира» 6 . Сообщества океана Составить трофические цепи в литорали, абиссали, пелагиали разных географических поясов Тихого и Атлантического океанов Работа с литературой по гидробиологии 7 . Районировани е океана Выполнить районирование Мирового океана в контурной карте полушарий Работа с картой, «Физико-географическим атласом мира». литературой 8 . Биогеографич еские особенности озер, рек, подземных водоемов Составить трофические цепи и сети сообществ озер и рек Работа со школьными учебниками, краеведческой литературой, «Красной книгой РФ»
Вопросы для промежуточной аттестации
1. Биогеография как наука, структура биогеографии. 2. Современные методы биогеографических исследований.
27 3. Краткая история биогеографии. 4. Понятие об ареале. Величина ареалов и определяющие ее причины. 5. Типы ареалов и их структура. 6. Динамика границ ареалов. Активное и пассивное расселение видов. 7. Понятие об эндемизме и реликтах. 8. Понятие о флоре и фауне. Причины своеобразия флор и фаун. 9. Принципы флористического и фаунистического районирования суши. 10. Состав и структура биоценоза. 11. Основные закономерности изменения биоценозов во времени и пространстве. 12. Понятие о зональных, интрозональных и азональных типах растительности. 13. Палеотропическое флористическое царство. 14. Капское флористическое царство. 15. Флора Неотропического царства 16. Своеобразие фауны Неогеи. 17. Своеобразие фауны Нотогеи. 18. Своеобразие фауны Палеогеи. 19. Своеобразие фауны Арктогеи. 20. Полярные пустыни Арктики и Антарктики. 21. Растительный и животный мир тайги. 22. Особенности ценозов широколиственных лесов Северного полушария. 23. Экологические особенности степей Евразии. 24. Прерии и пампасы. 25. Особенности растительного и животного мира пустынь Америки. 26. Особенности растительного и животного мира пустынь Африки. 27. Обзор пустынь Азии. 28. Структурные особенности ценозов саванн. 29. Экологические особенности субтропических лесов. 30. Особенности фито- и зооценозов влажных лесов Амазонки. 31. Особенности фито- и зооценозов влажных лесов Африки. 32. Особенности фито- и зооценозов влажных лесов Юго-Восточной Азии. 33. Флора и фауна островов. Типы биот и причины видового разнообразия. 34. Основные факторы, определяющие ареалы морских организмов. 35. Районирование Мирового океана. 36. Значение биогеографии в реконструкции флоры и фауны. 37. Роль биогеографии в сохранности видового разнообразия биоты. 38. Значение курса биогеографии для работы учителя в школе
28 ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА 1. Абдурахманов Г.М. Биогеография: Учебник для студентов ВУЗов/ Г.М.Абдурахманов, Д.А.Криволуцкий, Е.Г.Мяло, Г.Н.Огуреева.- М.: Изд.центр «Академия», 2003 2. Второв П.П., Дроздов Н.Н. Биогеография. - М.: Издательство ВЛАДОС- ПРЕСС, 2001. -304 с. 3. Биогеография с основами экологии. Методические указания к лабораторным занятиям/ составители Салихова Е.В., Сухова А.А. Кадининградский университет, - Калининград, 2000. 40 с.
29 Приложение 1
Образец тестов
Вариант 1.
1. Биогеография это наука А) о распределении организмов; Б) о географическом распределении организмов и их сообществ; В) изучающая распространение по земному шару и размещение в пределах регионов сообществ животных, растений, микроорганизмов. 2. Исторически сложившийся комплекс видов и других систематических категорий определенного района называется: А) биом; Б) биофилота (биота); В) биоценоз; Г) ареал. 3. Ареал, все участки которого доступны для особей, занимающего его называется А) сложный; Б) сплошной; В) разорванный (дизъюнктивный); Г) простой. 4. Виды, которые появились на данной территории из других мест, называются А) автохтоны; Б) эндемики; В) космополиты; Г) аллохтоны. 5. Смена растительного покрова и животного населения от экватора к полюсам на равнинах называется А) зональная растительность; Б) высотная поясность; В) широтная зональность; Г) региональность. 6. Виды растений, приспособленные к короткому и прохладному вегетационному периоду и низкой температуре почв называется А) суккуленты; Б) криофиты; В) ксерофиты; Г) эфемероиды. 7. Ризофаги это А) животные, питающиеся мертвым органическим веществом; Б) животные, сосущие соки корней; В) потребители древесины; Г) потребители плодов, семян.
30 8. Эвкалипты являются представителями …. биотического царства . А) Неотропического; Б) Ориентального; В) Австралийского; Г) Эфиопского. 9. Система современных фаунистических регионов отражает в основном своеобразие А) насекомых; Б) птиц и зверей; В) членистоногих; Г) позвоночных. 10. Система современных флористических регионов отражает своеобразие А) цветковых; Б) папоротникообразных; В) голосеменных; Г) высших сосудистых растений. 11. Царства Голарктическое, Палеотропическое, Неотропическое, Капское, Австралийское, Голантарктическое – выделяются при А) флористическом районировании; Б) фаунистическом районировании; В) биотическом районировании; Г) все ответы верны 12. Гремучая змея, миссисипский аллигатор являются представителями А) Неогеи; Б) Палеогеи; В) Нотогеи; Г) Арктогеи. 13. Человекообразные обезьяны шимпанзе и гориллы встречаются в следующем царстве: А) Неогея; Б) Нотогея; В) Арктогея; Г ) Палеогея. 14. Биофилота Эфиопской области имеет широкие и древние связи с биофилотами А) Палеарктики; Б) Индомалайской (Ориентального) области; В) Неотропиков; Г) Неарктики. 15 . Древний отряд неполнозубых свойствен в основном для А) Палеарктики; Б) Индомалайского (Ориентального) подцарства;
31 В) Неотропиков; Г) Австралии. 16. Для субтропических лесов характерным является А) высокая степень разветвленности, монодоминантность, ярусность. Б) крайняя бедность почв, гетерогенность древесных, досковидные корни, каулифлория; В) кислая почва, олигодоминатность, простая ярусная структура, пирогенный фактор. Г) наличие разреженной склерофилльной растительности. 17. Саванны наиболее широко распространены в А) Южной Америке; Б) Азии; В) Африке; Г) Австралии. 18. Отличительные особенности саванн Азии заключаются в А) обилии грызунов, низком видовом разнообразии копытных; Б) наличии больших стад антилоп гну, совершающих ежегодные миграции; В) распространенности кенгуру; Г) обилии зайцеобразных и грызунов. 19. Для зоны степей характерна растительность А) низкорослая, приземистая, стелющаяся; Б) с доминированием хвойных пород с четко выраженной ярусной структурой; В) травянистая, с преобладанием злаков; Г) с большим разнообразием древесных пород. 20. Молочаевые характерны для пустынь А) Северной Америки; Б) Средней Азии; В) Африки; Г) Австралии.
32 Приложение 2
ТЕРМИНЫ ПО БИОГЕОГРАФИИ
Абиссаль
- часть бентали; пространство морского дна на глубинах свыше 2000 м, соответствующее ложу океана с относительно малой подвижностью воды, постоянной температурой (ниже 2 град.С) и характерным отсутствием света. В абиссали жизнь представлена микроорганизмами.
Автохтоны
— представитель группы (популяции человека), этногенез которой проходил на данной территории, без существенного притока населения извне. Близкое понятие — абориген.
Адаптивная
радиация
— образование разнообразных форм организмов в пределах вида или группы родственных видов.
Альпийские
луга
- низкотравная (10-15 см) растительность на верхнем пределе ее произрастания, преимущественно в приокеанических и приморских долготных зонах. Развиваются при коротком вегетационном периоде с обязательным мощным снежным покровом зимой. Хорошо развиты в Пиринеях, Апеннинах, Альпах, Карпатах, на Кавказе, Памиро- Алае, в западной части Алтая и в Кордильерах. В резко континентальных зонах практически не встречаются. Травяной покров прижат к земле, не имеет сомкнутой дернины, состоит из ярко цветущих (для привлечения насекомых-опылителей) подушкообразных розеточных, двудольных и осоково-злаковых растений. Используются под пастбища.
Анабиоз
— Состояние живого организма, при котором жизненные процессы (обмен веществ и др.) настолько замедлены, что отсутствуют все видимые проявления жизни. Анабиоз наблюдается при резком ухудшении условий существования (низкая температура, отсутствие влаги и др.). При наступлении благоприятных условий жизни происходит восстановление нормального уровня жизненных процессов.
Апвеллинг
- подъем вод из глубины водоема к поверхности. Апвеллинг вызывается расхождением морских течений, а у берегов - сгоном в сторону моря теплой прибрежной воды, на место которой поступает холодная вода с больших глубин. Глубинные воды содержат большое количество питательных веществ, способствующих развитию плавающих растений. Районы апвеллинга являются местами интенсивного лова рыбы, питающейся плавающими растениями.
Аридный климат
(лат. aridus — сухой) — сухой, когда количество атмосферных осадков за год в несколько раз меньше испаряемости. Это вызывается недостатком влаги в тропических поясах, расположением территорий внутри крупных континентов, во впадинах, изолированных горами от проникновения циклонов, и в прибрежных районах субтропиков и тропиков, к которым прижимаются холодные океанические течения. Постоянное солнечное сияние и ясные ночи вызывают усиленное
33 испарение и резкое колебание суточных температур. В результате интенсивно идет физическое выветривание горных пород с образованием щебня, песка, а следовательно, распространение песчаных и каменистых пустынь.
Ассектатор
- постоянный, но не господствующий вид растений
Ассоциация
- объединение
Батиаль
- часть бентали; пространство морского дна, охватывающее глубины континентального склона. Батиаль: расположена между сублиторалью и абиссалью; характеризуется слабой освещенностью, незначительными колебаниями температуры и солености воды; отличается разреженностью жизни.
Бенталь
- экологическая зона Мирового океана; область водоемов, заселенная донными организмами. В составе бентали различают супралитораль, литораль, сублитораль, элитораль, батиаль, абиссаль и ультраабиссаль.
Бентос
- совокупность организмов, всю или большую часть жизни обитающих на дне океанических и континентальных водоемов, в его грунте и на грунте. Организмы бентоса служат объектами питания многим рыбам и другим водным животным. Различают фитобентос и зообентос.
Биом
- совокупность видов растений и животных, составляющих живое население данного района.
Биохора
— крупное подразделение биосферы, охватывающее группу пространственно объединённых биотопов, расположенных в однотипных климатич. условиях и характеризующихся специфич. составом живого населения. В этом смысле представление о Б. аналогично понятию «ландшафтная зона» и в совр. экологии практически им вытеснено. Б. объединяют в биоциклы.
Биоценоз
- совокупность растений, животных и микроорганизмов, населяющих участок суши или водоема и хар-щихся определенными отношениями друг с другом и абиотическими факторами среды.
Викариаты
— замещение одних биологических видов другими, образовавшимися из одного корня, т.е. родственными, но развившимися самостоятельно в разных экологических условиях.
Гарига
- низкорослые разреженные заросли вечнозеленых ксерофитовых кустарников и полукустарников. Распространена на месте сведенных жестколистных лесов на сухих каменистых склонах нижнего пояса гор в странах Западного Средиземноморья. Образована кустарниковым дубом. В средиземноморском климате гарига (около 0,5 м) с примесью дрока, розмарина, фисташки, держи-дерева, карликовой пальмы — пальмиты, редко достигающей в высоту 2 м. Используется под пастбища.
Гемикриптофиты
— растения, побеги которых в начале неблагоприятного периода отмирают до уровня почвы, поэтому в течение
34 этого периода остаются живыми только нижние части растений, защищенные землёй и отмершими листьями. Они-то и несут почки, предназначенные для образования побегов следующего сезона с листьями и цветками. Эту жизненную форму автор подразделяет на 3 подтипа: протогемикриптофиты, частично розеточные гемикриптофиты и розеточные гемикриптофиты.
Геофиты
- многолетние растения, у которых органы, обеспечивающие перезимовку или перенесение длительной засухи, и почки возобновления (на корневищах, клубнях, в луковицах) скрыты в почве. Геофиты - одна из жизненных форм растений. Части растений- Геофиты, предназначенные к переживанию неблагоприятных условий, защищены почвой, а в холодное зимнее время ещё опадом из отмерших наземных органов и снегом. К Геофиты относятся многие луковичные растения (например, лилейные), корневищные (среди которых много злаков и осок) и клубненосные.
Гетерогенность
- степень различия членов некоторой совокупности между собой.
Гигрофилы
- животные и растения, приспособленные к обитанию в условиях высокой влажности на заболоченных территориях, во влажных лесах, поймах рек, почве. Например, лягушки, жабы, слизни, дождевые черви, осоки, сфагновый мох и другие.
Гилея
(от греч. hyle — лес) — влажные экваториальные леса Африки и Азии. В Азии леса представлены массивом Малайзии, Индонезии, Папуа- Новой Гвинеи, Шри-Ланки, Соломоновых островов и Тувалу; в Африке: ДРК, ЦАР, Габона, Конго, Нигерии, Ганы и Кот-д'Ивуара. В лесу насчитывается более 28 ООО видов цветковых растений (в том числе 2 500 видов орхидей и 122 вида бамбука), 381 млекопитающех (173 эндемичны для Индонезии), 771 вид птиц, 449 пресмыкающихся и земноводных, более 1 ООО видов рыб.
Деревья-
душители
- изначально эпифитные фикусы, воздушные корни которых дорастают до земли и укореняются, а затем, все больше ветвясь, постепенно оплетают ствол дерева-хозяина, используя его в качестве опоры. Корни утолщаются, переплетаются и срастаются между собой. Происходит механическое сдавливание дерева-хозяина, что препятствует его развитию и росту и вызывает через несколько десятилетий его гибель. В итоге остается плотный и полый ствол-каркас из корней фикуса.
Дериват
- вещества, происходящие в процессе биохимических реакций из другого вещества и, таким образом, являющиеся его производными.
Детрит
- в водной среде - мелкие частицы остатков организмов и их выделений, взвешенные в воде или осевшие на дно водоема. Детрит - в почве - остатки растительного вещества (перегной).
Дефляция
- развевание ветром тонкозернистых частиц (пыль, песок, снег) с поверхности почвогрунтов и снега, перенос их и обтачивание в
35 процессе переноса. Дефляция обычна в ветреных районах с почвогрунтами, не защищенными растительной дерниной. Она очень опасна для посевов и сохранности почвы на обсохших землях весной (до начала укрепляющих почву всходов) и осенью при вспашке паров. Именно в эти сезоны особенно часто прохождение атмосферных фронтов и усиление ветров. Дефляция повредила большие массивы сельскохозяйственных земель во время подъема целины (1954 г.) в приволжских, казахстанских, забайкальских степях. Дефляция порождает черные, а в пустынях песчаные бури (самум, хамсин).
Дизъюктивный
ареал
- разорванный при изменении условий существования сплошной ареал
Доминант
- виды, преобладающие в биоценозе. Интразональность - распространение каких-либо особенностей природы на отдельных участках внутри одной или нескольких смежных географических зон, частный случай азональности.
Кампос
— своеобразные тропические и субтропические степные экосистемы Южной Америки, в первую очередь Аргентины, Бразилии, Уругавая и Парагвая. В прошлом были покрыты густой травянистой растительностью, ныне в основном распаханы, заняты под скотоводство (крупный рогатый скот, овцы) и монокультивное растениеводство (соя, табак, кукуруза, сахарный тростник, виноград, фрукты). Поскольку кампос расположены в южном полушарии, их сезоны обратны северным регионам, что ставит местных экспортёров сельскохозйяственной продукции в довольно выгодное положение, поскольку они поставляют в северное полушарие продукты в зимнее и весеннее время. На крайнем юге Аргентины (регион Патагония) кампос отличаются крайне суровыми, ветреными и малоснежными зимами и пригодны только для очагового овцеводства. Карпофаги — плодоядные летучие мыши
Консорция
- структурно-функцональная единица биоценоза, которая включает сам-но сущ-щее зеленое растение и все организмы, связанные с ним трофич-ми, топич-ми, форич-ми и фабрич-ми отношениями.
Космополиты
-виды, роды, семейства растений и животных, обитающих не менее чем на трех материках.
Ксерофил
-животные, приспособленные к длительному безводию. В пустынях и полупустынях одни животные могут обходиться без воды, довольствуясь ее содержанием в растениях (черепахи, некоторые грызуны), другие — запасая воду на длительное время (верблюды, австралийская лягушка и другие). Третьи впадают в спячку на сухое время (суслики), а четвертые при способности быстро передвигаться бегают или, летают к дальним водоемам (кулан, сайга, из птиц рябки, саджа).
Ксерофильные леса
- бывают двух родов: хвойные леса и лиственные леса. Первые встречаются преимущественно под большими широтами, где в течение года происходят сильныя изменения в климате, и на высоких горах; вторые особенно часты по внутренним, тропическим,
36 континентальным плоскогориям. Хвойные леса вечнозелены, за исключением лиственичных лесов; лиственные отчасти сбрасывают листву.
Ксилофаги
- растительноядные животные, питающиеся преимущественно (а часто исключительно) древесиной..
Лианы
- разнообразные вьющиеся растения, как деревянистые, с вечнозелёными или опадающими листьями, так и травянистые, с относительно слабыми тонкими многолетними или однолетними стеблями. Не будучи в состоянии свободно держаться в воздухе, они находят вертикальную опору при помощи усиков, придаточных корней, прицепок и поднимаются высоко в воздухе, где и развивают листву и цветки.
Литораль
- пограничная полоса между сушей и морем, регулярно затопляемая во время прилива и осушаемая при отливе. Литораль представляет собой зону морского дна, расположенную между уровнями самого высокого прилива и самого низкого отлива. В литорали представлены все типы царства животных.
Льянос
— распространённое название некоторых равнинных регионов в местах интенсивной испанской колонизации в Америке, в особенности Северной, Центральной и Южной. Представляют собой тропические и субэкваториальные, реже субтропические степи и саванны с чётко выраженным сезонным увлажнением. Интенсивно используются для разведения крупного рогатого скота, сильно страдают от водной эрозии
Маквис
— заросли вечнозелёных жестколистных и колючих кустарников, низкорослых деревьев и высоких трав в засушливых субтропических регионах.
Мангровая
растительность
- вечнозеленый тропический интрозональный тип низкорослых лесов и кустарниковых зарослей по низменным, затопляемым в приливы, морским побережьям. Мангровая растительность хорошо переносит засоление почвы. Над поверхностью воды в прилив возвышаются только темно-зеленые кроны. При отливе обнажаются не только стволы, но и почва. Видовой состав мангровой растительности беден. Но растут здесь различные виды рода ризофора с особыми корнями-подпорками. Это — живородящие растения. У них семя прорастает еще в плоде на дереве, затем оно падает на землю, впивается корнем и растет. Другие мангры пускают от корней особые дыхательные корни, снабжающие их кислородом. Наиболее пышного развития мангровая растительность достигает вблизи экватора (Индонезия, Новая Гвинея, Филиппины, илистые побережья Африки, Центральной Америки и Австралии).
Мозаичность
— пятнистая окраска на листьях или цветках, сменяющая однородный цвет, обычно является симптомом вирусного заболевания растений.
Нектон
- совокупность активно плавающих организмов, обитающих в толще воды пелагической области водоемов и способных противостоять
37 силе течения и самостоятельно перемещаться на значительные расстояния. К нектонам относятся: рыбы, кальмары, китообразные, ластоногие, водные змеи, черепахи, пингвины и др
Нивальный пояс
(лат. nivalis — снежный, холодный) — вечные снега и ледники — самая верхняя из высотных ландшафтных зон в горах. Нивальный пояс располагается выше снеговой линии, которая в тропических и пустынных зонах достигает 6500 м (Анды, Центральная Азия) и закономерно снижается к северу и югу, достигая уровня Мирового океана в Антарктиде и Арктике. Свободные от снега небольшие пространства испытывают усиленное морозное выветривание, что обусловливает грубообломочную кору выветривания (камни, щебень). На ней селятся водоросли, накипные лишайники, единичные цветковые травы. Заходят в нивальные пояса некоторые насекомые, единичные виды грызунов и хищников.
Номады
- условное название народов и этнических групп, которые в течение года или сезона ведут подвижный образ жизни. Они отличаются своеобразным бытом, повседневной хозяйственной деятельностью и традиционной культурой.
Облигатный
симбиоз
- совместная жизнь двух или нескольких особей разных систематических групп (напр., лишайник — это облигатный симбиоз гриба и водорослей).
Останцы
- обособленно стоящие возвышенности, уцелевшие от разрушения более обширной территории того же или более высокого уровня. Происхождение останцев различно: 1. Участок территории, более стойкий к выветриванию и денудации, чем окружающие (Красноярские столбы). 2. Отчлененные тектоническими трещинами или речным размывом участки плато — столовые горы (Лантакайский камень у Норильска, отчлененный от плато Путорана).
Пампа
(исп. ратра — равнина, степь) — субтропические степи на лёссовых равнинах Южной Америки, главным образом в Аргентине и Уругвае. Хорошо выражена долготная зональность. Увлажнение в восточных районах достаточное — 800-1000 мм осадков в год, к западу они сокращаются до 300-500 мм в предгорьях Анд, что отражается на засушливости ландшафтов. В прошлом пампы — злаково-разнотравная степь с плодородными черноземами, переходящими на западе в сухую злаково-кустарниковую с серо-коричневыми почвами в сочетании с солонцами, солончаками и каменистыми участками. Ныне территория пампы распахана — посевы пшеницы и кукурузы, интенсивное животноводство. Это основной земледельческий и животноводческий район Аргентины.
Парамосы
, парами (исп. paramo, множественное число paramos), высокогорная вечнозеленая растительность приэкваториальных Анд (Центральной и Южной Америки) на высоте от 3000-3800 до 4500 м. Парамосы характеризуются редкими невысокими деревцами (2-5 м
38 высотой), большей частью пиноидного или юккоидного типа, преимущественно из семейства сложноцветных, и травяным покровом из дерновинных ксерофильных злаков с примесью подушковидных и розеточных растений.
Партеногенез
- форма полового размножения, при котором женские половые клетки развиваются без оплодотворения. Различают естественный и искусственный партеногенез. Обычно при партеногенезе рождается потомство одного пола - или только самки (телитокия) или только самцы (арренотокия). Редко встречается рождение потомства двух полов (амфитокия, дейтеротокия).
Пастбищная
дигрессия
- постепенное изменение растительных сообществ под воздействием чрезмерной пастбищной нагрузки. При пастбищной дигрессии падает продуктивность травостоев, обедняется видовой состав, степные травы замещаются сорными. В конечном счете, пастбище теряет свою ценность.
Пелагиаль
- водная масса Мирового океана, его морей и озер. Вертикально пелагиаль подразделяется на экологические зоны эпипелагиали, батипелагиали и абиссопелагиали; горизонтально - на неретическую и океаническую области.
Пирофиты
- группа растений, которым необходимы пожары: огонь прореживает их крону и удобряет почву пеплом. Самое известное из таких растений - диктамнус, или неопалимая купина. Другие пирофиты, например эвкалипт и рододендрон, тоже сами могут способствовать возгоранию, выделяя эфирные масла.
Плакоры
- широкое приводораздельное пространство, где при глубоком залегании подземных вод поверхностный смыв и тем более отложение новых напластований не нарушили типичных зональных черт почвенного или почвенно-растительного покрова. По почвам и растительности плакор характеризуют главные черты ландшафтных зон и проводят границы между географическими зонами. Это имеет не только научное, но и большое практическое значение при сельскохозяйственном, лесоэксплуатационном, гидротехническом и другие использовании территории.
Планктон
- совокупность организмов, пассивно обитающих в толще воды и неспособных активно сопротивляться переносу течениями. К планктонам относятся микроскопические водоросли, простейшие, некоторые ракообразные, моллюски и др. Для организмов планктона свойственны вертикальные миграции по сезонам и времени суток. Многие организмы планктона обладают способностью к свечению. Различают фитопланктон и зоопланктон.
Прерия
— североамериканская форма степи, вегетационная зона на Среднем Западе США и Канады. Составляет восточный край Великих равнин. Ограниченная вегетация, выражающаяся в редкости деревьев и кустов, обусловлена внутриконтинентальным расположением и
39 Скалистыми горами, заслоняющими прерию с запада от осадков. С этим обстоятельством связаны засушливые климатические условия.
Пушта
- безлесное пространство на В Средне-Дунайской низм., между Дунаем и Тисой, гл. обр. в Венгрии. В прошлом в II. преобладали на деградированных чернозёмах луговые степи, чередующиеся с шнроколиств. и сосновыми лесами; значит, пространства занимали сообщества галофитов на солонцах и солончаках. В наст, время П. почти полностью освоены под посевы различных с.-х. культур.
Реликты
- животные или растения, сохранившиеся от прошлых геологических эпох. Так, от палеогенового периода сохранились ящерицы- вараны и комодский дракон (длина тела 3,5 м), снежный баран и суслик на субарктическом Северо-Востоке, лесная черника в Арктике и другие. Кроме органических форм, реликтами могут быть предметы и явления, например минералы, сохранившиеся от разрушенной горной породы или метаморфизма; озеро — остаток древнего моря или морского залива, ранее покрывавших данную местность; значительно число реликтовых ландшафтов: сосновые боры в лесостепи на выходах мела, дочетвертичная сосновая роща в субтропиках Грузии (Пицунда).
Ризофаги
- потребители корней.
Светлохвойные
леса
- наименее требовательные к почвенно- климатическим условиям: сосновые и лиственничные леса, негустая крона которых пропускает солнечные лучи на землю. Сосновые леса, обладая разветвленной корневой системой, приобрели способность использовать питательные вещества из малоплодородных — каменистых, песчаных, болотистых почв, что используется для закрепления развеваемых песков. Они широко распространены по всему умеренному географическому поясу, кроме экстраконтинентальной долготной зоны. Лиственничные леса, имея поверхностно распростертые корни, могут расти в зонах с многолетнемерзлыми грунтами, в том числе с экстраконтинентальным климатом. В России они занимают больше половины лесопокрытой площади. Кустарниковый ярус лиственничных лесов состоит из ольховника, карликовых берез и полярных ив, а в напочвенном покрове господствуют жестколистные кустарнички, мхи и лишайники — основной корм северных оленей, которые благодаря этому распространены вместе с лиственничниками от Субарктики до широт степной и полупустынной зон (до Мувы и Монголии).
Сельва
(исп. selva от лат. silva — лес) — географический термин, употребляющийся для обозначения влажных тропических лесов (джунглей) таких стран, как Бразилия, Колумбия и т. п. Сельва образуется на обширных низинных участках суши в условиях постоянного пресноводного увлажнения, вследствие чего почва сельвы крайне бедна минеральными веществами, вымываемыми тропическими дождями. В сельве часто имеет место сильная заболоченность. Растительный и
40 животный мир отличает буйство красок и разнообразие видов растений, птиц и млекопитающих.
Симбиоз
(биология) — взаимодействие и сосуществование разных биологических видов.
Синузия
- пространственно и экологически обособленная часть растительного сообщества, состоящая из видов растений одной или нескольких экологически близких жизненных форм. Например, в лесах умеренного пояса встречаются десятки Синузия, в т. ч. ярусные (деревьев, кустарничков и пр.), эпифитные (лишайников, мхов и водорослей на стволах), эпифальные (паразитических грибов на листьях), эпиксильные (грибов на вымершей древесине), внутрипочвенные (микроорганизмов) и др. Понятие Синузия предложил нем. геоботаник X. Гаме (1918); он, а также шведский ботаник Э. Дю Рие и эстонский ботаник Т. Липпмаа разработали т. н. метод синузий; согласно этому методу Синузия является исходным объектом изучения растительности.
Снежная
коррозия
— иссечение растений частицами снега, перемещающегося с огромной скоростью. При этом гибнут все части растения, не покрытые снегом. Это приводит к образованию деревьев и кустарников с плоскими и низкими кронами.
Солифлюкция
— стекание грунта, перенасыщенного водой, по мёрзлой поверхности сцементированного льдом основания склонов. Солифлюкция наблюдается в разных природных зонах. Особенно развита в полярных и высокогорных областях.
В
результате солифлюкции поверхность склонов собирается в складки и становится волнистой.
Спорадичность
- непостоянный, случайный, являющийся иногда, от случая к случаю.
Сплошной
ареал
- все участки доступны для особей вида, занимающего ареал.
Суккуленты
- засухоустойчивые растения (ксерофиты), способные накапливать в запас влагу и долго хранить ее, замедляя испарение, для своего сохранения в сухой период года. Распространены в пустынях Северной, Центральной и Южной Америки и в небольшом количестве в Южной Африке. Различают суккуленты, концентрирующие влагу в стеблях, — бутылочное дерево, кактусы, кактусовидные молочаи и суккуленты листовые — влага и слизь в листьях: алоэ, агавы и других. Суккуленты используются как декоративные и целебные растения.
Сукцессия-
послед-ая смена во времени одних сообществ другими на определенном участке среды.
Склерофиты (от от греч. Skleros — жёсткий и phyton —
растение)
— засухоустойчивые растения (ксерофиты), обладающие жёсткими побегами; склерофиты хорошо приспособлены для обитания в засушливых условиях за счёт сильного развития механических тканей листа.
41
Тайга
— биом, характеризующийся преобладанием хвойных лесов. Располагается в северной субарктической влажной географической зоне. Хвойные деревья составляют там основу растительной жизни. Для этой зоны также характерны болота, которые покрывают материковую часть Канады и северную Сибирь.
Темнохвойные
леса
- древостой которых представлен видами с темной вечнозеленой хвоей — многочисленные виды елей, пихт и сибирская сосна (кедр). В связи с большим затемнением подлесок в темнохвойных лесах почти не развит, в напочвенном покрове господствуют жестколистные вечнозеленые кустарнички и папоротники. Почвы обычно подзолистые. Темнохвойные леса входят в таежную зону (тайга) Северной Америки и Евразии, а также образуют высотную зону во многих горах умеренного и субтропического географических поясов, в Субарктику они не заходят, так же как их почти нет в экстраконтинентальной долготной зоне.
Терофиты
— растения, переживающие неблагоприятный сезон исключительно в виде семян.
Финбош
— тип кустарниковой растительности, преобладающий на территории Капской области ЮАР, самого богатого видами флористического царства планеты. Занимает площадь 46 000 км 2 . Похожий, но менее разнообразный видами тип растительности встречается в Средиземноморье (где он называется маквис), центральном Чили, юго- востоке и юго-западе Австралии, в американском штате Калифорния, где как и в местах произрастания финбоша преобладает средиземноморский климат (субтропики).
Формация
— комплекс, естественное сочетание горных пород, совместное образование которых обусловлено общностью тектонических, физико-географических и особенно климатических условий образования. Для каждого тектонического режима присущи свои геологические формации. При платформенном режиме образуются кварцевые пески, каолиновые глины, мел, при геосинклинальном — кремнисто-сланцевые, переслаивающиеся тонкие слои песчаника, мергеля, известняка. Различают формации осадочные морские и континентальные, магматические, метаморфические, рудные и другие.
Фреатофиты
- растения с глубоко расположенной корневой системой, использующие в качестве источника влаги грунтовые воды.
Фригана
- разреженные растительные сообщества низкорослых нагорных, преимущественно вечнозеленых ксерофитных кустарников, полукустарников и кустарничков. Фригана распространена в Средиземноморье: на Балканском полуострове, особенно в Греции, на Крите, в Малой Азии. Типичны кустарники шаровидной формы с колючками и шипами, а также засухоустойчивые травы, Фригана формируется на бедных почвах, каменистых южных склонах и
42 подвергавшихся выпасу скота пространствах или на месте сведенных древостоев маквиса и гариги. Ароматичность растительности фриганы служит защитой от уничтожения скотом. Фригана встречается в Дагестане, Армении, в горах Средней Азии и в других регионах Земли.
Чаппараль
— тип субтропической жестколистной кустарниковой растительности. Распространён в узкой полосе Тихоокеанского побережья Калифорнии и на Севере Мексиканского нагорья, на высоте 600—2400 м.
Эврибионты
— организмы, способные существовать в широком диапазоне природных условий окружающей среды и выдерживать их значительные изменения.
Эдафические условия
— почвенные условия, т. е. условия питания растений.
Эдификатор
— вид растения в раст. сообществе, опред-ий его особенность
Экспозиция склонов
- (лат. expositio — расстановка, раскладывание) — ориентация положительных и отрицательных форм рельефа (склоны гор, холмов, впадин, речных долин и тому подобного) по странам света, определяющая многие изменения в облике (структуре) и естественной производительности ландшафтов.
Эпифиты
- растения, растущие на стволах и ветвях деревьев, использующие их как опору, но не паразитирующие на них. Эпифиты поглощают влагу из воздуха с помощью воздушных придаточных корней. Эпифиты получают питание из дождевой влаги и скоплений гумуса в трещинах.
Эмердженты
- деревья нижнего яруса, поднимающиеся над общим уровнем древостоя до 20, иногда до 40 м высоты.
Эндемизм
- распространение и приуроченность организмов к ограниченным районам и не встречающихся нигде больше. Эндемики чаще встречаются на островах, в горах, реликтовых озерах. Примеры эндемиков: колибри Южной Америки; пицундская сосна растет только на Черноморском побережье Кавказа; прометеева полевка на Большом Кавказе в Байкале около 3/4 видов организмов — эндемики.
Эпифит
— это какое-либо растение, которое произрастает на другом растении, или является постоянно присоединенным к другому живому растению, и при этом не получает от него никаких питательных веществ. Термин происходит от греческих слов «эпи-» — «на», и «фитон» — «растение». Кроме классических эпифитов, которые растут в воздухе, существует много водных видов водорослей, которые являются эпифитами на других водорослях, или водных цветковых растений.
Эфемеры
-однолетние травы с коротким жизненным циклом (до 1,5 месяцев), завершающимся образованием семян (крупка весенняя, виды бурачка и другие). Распространены в пустынях, полупустынях и в степях. В отличие от эфемеров эфемериды — многолетние травы. Они большую
43 часть года находятся в состоянии покоя в виде клубней, корневищ и луковиц. Массовая вегетация — весной (тюльпаны, крокусы)
Эфемероиды
- многолетние травянистые р-ния, надземные органы к- рых развиваются с осени до весны и летом отмирают, а подземные (луковицы, клубни) сохраняются неск. лет. Характерны для степей, полупустынь и пустынь (виды тюльпана, осоки, мятлика), а также для широколиств. лесов (виды пролески, анемоны, хохлатки).
Ярусность
- вертикальное расчленение сообщества организмов на четко ограниченные горизонты их деятельности
44 Приложение 3
Занимательные задания для самостотельной работы.
В заданиях, предложенных ниже, представлены характеристики представителей флоры и фауны, обитающих в различных биогеографических царствах. Определите их названия, укажите, где они обитают. 1."Он раскрыл ладони, и я увидел странное уродливое существо. Выглядело оно как жаба, по которой проехался очень тяжелый паровой каток. Ее короткие тоненькие лапы жестко торчали по углам квадратного тела. Морда была острая, глазки крохотные. На ее спине были чашеобразные углубления с икрой внутри". О каком земноводном пишет Дж. Даррелл? Где оно встречается? 2. У наших лягушек очень много врагов: и змея ими питается, и цапли не прочь их отведать, и в воде находятся охотники. А вот южноафриканская лягушка сурово мстит за свой лягушачий род: она птиц, змей и ящериц сама поедает. Как ее название? 3. ''Мы медленно дрейфовали вниз по течению Рио-Heгpo, когда почти под самым носом лодки показалась треугольная голова и несколько метров извивающегося тела, она вылезла на берег и свернулась под кустом в тугой узел" (Рольф Бломберг). Этой водяной змее принадлежит рекорд по длине. Достоверно измеренные особи имели размер до 11,5 метров. О какой змее идет речь? Где она обитает? 4. У этой новозеландской рептилии три названия. Она - самое древнее из наземных позвоночных современности. Возраст этого вида - 220 млн. лет. Вот как описывает это животное Дж. Даррелл: "Основная окраска кожи зеленовато-бурая, с серыми и желтыми пятнами и полосами. Вдоль спины от головы до хвоста тянется гребень, состоящий из маленьких треугольников белой кожи. Хвост украшают шипы. Крупная голова, огромные черные глаза, "третий глаз", помещающийся между двумя настоящими и "улыбающийся" рот - вот портрет... " 5. Типичный обитатель африканских саванн. Его рост 1,2 м, излюбленной добычей являются змеи, которых он добывает, охотясь пешком и убивая сильными ногами. Вот так описывает птицу Майн Рид в романе "В дебрях Южной Африки": "Птица была странная. Внешним видом она напомнила журавля: длинные ноги, тот же рост. Однако форма головы и клюва сближала ее с орлом и коршуном. У нее были прекрасно развиты крылья, '"шпоры" на ногах, длинный хвост, в котором 2 средних пера были длиннее остальных. Самым замечательным в этой птице был ее хохол. Он состоял из множества длинных темных перьев, которые росли у нее на темени, и ложились по шее, спадая почти до плеч. Это воображаемое сходство с писцом стародавних времен послужило к ее наименованию -..." 6. "Самец роет с помощью ног яму, заполняет отмершей
45 растительностью, сверху насыпает песок. Под воздействием дождя и солнца начинается гниение и температура в "инкубаторе" повышается до плюс 35 градусов. Размеры "инкубатора" в диаметре достигают 4 м и высотой до 2 м. Ежедневно самец с помощью клюва определяет температуру в гнезде и следит, чтобы она не изменилась" (Дж. Даррелл "Путь кенгуренка"). Где обитают птицы этого рода? 7. Ни в одной другой группе птиц нет видов со столь красивым оперением. Богатство расцветки часто дополняется различными украшениями из перьев: хохлы, воротники, длинные и вильчатые хвосты. Механизм полета принципиально иной, чем у других птиц: они состоянии менять направление полета, зависать в воздухе. Число взмахов крыльев в секунду меняется от 50 до 200. Некоторые виды специализировались на добывание корма на определенных растениях, их клюв приспособлен к размерам и форме цветков. 8. «У них упругий клюв и перепончатые ноги, как у утки; тело покрыто короткой, очень мягкой шерстью, как у крота; хвост короткий веслообразный, как у бобра; задние ноги самца вооружены шпорами с ядом , который опасен как у змеи. Детеныши этого животного вылупляются из яиц. У самки нет сосков, молоко выделяется через мелкие отверстия, и детеныши слизывают его" (Дж. Даррелл "Путь кенгуренка"). 9. Древовидные растения с острозубчатыми по краям и средней жилке листьями, расположенными спирально на вершине тонких стволов, имеют ходульные корни, позволяющие селится на илистой почве побережий. Некоторые виды культивируют ради съедобных плодов и листьев, служащих источником волокна, другие выращивают в оранжереях и комнатах. 10.Своеобразное дерево-карлик с низким и толстым (диаметром до 1,2 м), напоминающим обрубок или пень стволом, почти полностью скрытым под землей, и выступающим над ее поверхностью неболее, чем на 0,5 м. На верхушке ствола 2 супротивных кожистых ремневидных листа длиной 2-3 иногда до 8 ми шириной до 1,8 м, растущие в течение всей жизни растения, от нескольких сотен до 2тыс. лет и более.
II. Ответьте на вопросы.
1.
В каких случаях вода может являться препятствием для распространения рыб? 2. Почему в пустынях среди позвоночных большинство видов рептилии? Ответ обоснуйте. 3. Из списка рептилий выберете те виды, которые обитают: А - в Неотропиках, В - Палеарктике, Б - Неарктике. Г - Ивдо-Малайском царстве, степная гадюка, королевская кобра, гавиал, анаконда, миссисипский аллигатор, королевская змея, гребенчатый крокодил, обыкновенная игуана, тигровый питон, гремучая змея. 4. На многих океанических островах независимо друг от друга возникали бескрылые виды птиц. Почему?
46
III.
Определите,
какое
из
представленных
животных
или
растений является лишним с точки зрения биогеографа. Придумайте
свои логические цепочки.
1. а) жерлянка - пипа - озерная лягушка - квакша; б) лягушка-бык - лягушка-голиаф - травяная лягушка - жаба-ага. 2. а) Анаконда - кобра - питон - уж; б) Кайман - гавиал - аллигатор - полоз. 3. а) Красное дерево - коралловое дерево - тиковое дерево - дынное дерево; б) Серебряное дерево - носороговое дерево - тюльпанное дерево - бархатное дерево. 4. а) Кариота - ореодокса - арека - кокос; б) Замия - диоон - криптомерия –кипарис.
В раздел высшее образование