Слайд 1Биогеография ботаническая
Введение биогеографию
растений
Драцена драконовая (Dracaena draco) на острове Тенерифе
Слайд 21. Предмет и задачи биогеографии, связь с другими науками.
2. История развития
биогеографии.
3. Основные понятия и термины.
4. Методы биогеографических и флористических исследований.
План:
Лекция 1. Введение биогеографию растений
Слайд 3Литература
Абдурахманов Г.М., Криволуцкий Д.А., Мяло Е.Г., Огуреева Г.Н., Биогеография. Изд-во «Академия»,
2003.
Воронов А.Г. и др. Биогеография с основами экологии. М.: Высш. шк., 2002.
Жизнь растений. Т.1. М.: Просвещение, 1974.
http://soil.ss.msu.ru
http://www.botsad.ru/p_papers.htm
http://www.ecosystema.ru
http://www.molbio.ru
Слайд 4Модули ботанической биогеографии
I. Хорология (учение об ареалах)
II. Флористическое районирование суши
III. Биомы
Слайд 5Литература
Основная:
Второв П.П. Биогеография : Учеб. для студ. вузов. М.: ВЛАДОС-ПРЕСС, 2001.
- 304 с.
Биогеография : Учеб. для студ. вузов, обучающихся по географ. и эколог. спец. / Г. М. Абдурахманов [и др.]. - М. : AcademiA, 2003. - 474 с.
Богданов И.И. Геоэкология с основами биогеографии: Учеб. пособие. Омск : Изд-во ОмГПУ, 2008. - 209 с.
Дополнительная:
Тахтаджян А.Л. Флористические области Земли. Л.: Наука. 1978. 248 с.
Толмачев А.И. Введение в географию растений: учеб. пособие для студ. биол. и геогр. фак. ун-тов. - Л. : Изд-во ЛГУ, 1974. - 244 с.
Слайд 6Книги в электронном варианте
Гришина Е.И. Основы ботанической географии. учебное пособие. -
Томск: Изд-во научно-технич. л-ры, 2001. - 112 с.
Огуреева Г.Н. Ботаническая география Алтая. М.: Наука, 1980.
Слайд 71. Предмет и задачи биогеографии, связь с другими науками.
Важная роль биогеографии
в концепции международной стратегии устойчивого развития и, в частности, в сохранении глобального биоразнообразия, теоретическая значимость биогеографии в связи с решением вопросов видообразования и эволюции определяют ее выдающееся положение в современном естествознании.
Биогеография - наука, изучающая закономерности географического распространения биоценозов и биомов, а также распределения растительного покрова и животного мира, флористических и фаунистических компонентов суши и океана.
Слайд 8
Ж. Леме (1976) определяет биогеографию как науку "о географическом распределении живых
организмов и причинах его изменения – словом, обо всех географических аспектах биологии. Но одновременно биогеография является и географической наукой, так как она стремится установить связи как между растительным и животным миром, так и географическими факторами – климатом, геоморфологией, почвами, деятельностью человека".
Слайд 9
Воронов А.Г. в предмет изучения биогеографии включает:
влияние среды на распространение организмов;
зональное
распределение основных сообществ;
проблему ареалов и флористико-фаунистических областей.
Слайд 10
Существует три подхода к изучению проблем биогеографии:
инвентаризационный, исследующий состав и структуру
органического мира различных территорий земного шара;
сравнительно-региональный, позволяющий сравнивать органический мир конкретных регионов и осуществлять биогеографическое районирование;
казуальный, выявляющий причины пространственного распространения организмов и их сообществ, а также состав и структуру органического мира конкретных регионов и земного шара в целом.
Слайд 11Структура биогеографии
(по А.Г. Воронову. Послесловие к «Основам биогеографии», Ж. Леме, 1976):
Слайд 12Общая биогеография – междисциплинарный комплекс наук, изучающих географические, биологические и геологические
закономерности распределения жизни и живого в пространстве и во времени.
Слайд 14Задачи
ботанической биогеографии
1) изучение флоры различных территорий;
2) изучение сообществ и их
географического распространения;
3) изучение влияния среды на распространение сообществ и их компонентов;
4) изучение влияния исторических причин на распространение сообществ и их компонентов;
5) выделение регионов различного ранга, выявление отличий друг от друга по характеру флоры или по набору и строению сообществ.
Слайд 15Связь биогеографии
с другими науками:
География
Геология и палеонтология
Зоология
Ботаника
Экология
Слайд 16Значение биогеографии
На основе знания экологических особенностей и родственных связей разных видов
и групп, с учетом современных физико-географических (климатических, гидрологических, геоморфологических, почвенно-геохимических и т. п.) и палеогеографических характеристик территории биогеография выявляет закономерности географического распределения организмов и сообществ, вскрыть его причины, причины структурно-функциональных и исторических особенностей живого покрова нашей планеты.
Знание биогеографических фактов и закономерностей необходимо для решения сложных и ответственных проблем охраны и рационального использования ресурсов биосферы (ресурсоведение и цветоводство).
Специфика биогеографии состоит, с одной стороны, в получении комплексных, сопряженных данных об органическом мире той или иной местности, а с другой - в сравнительно-географическом подходе к анализу и интерпретации этих данных.
Слайд 17Воронов А.Г. углубил и расширил периодизацию развития биогеографии выделив 6 периодов:
1. Период обрывочных сведений, продолжавшийся до начала XVI века.
Характеризуется небогатыми сведениями о растительном и животном мире. Количество известных видов растений и животных была совсем незначительная: в трудах Гомера (между XII - VIII вв до н.э.) упоминалось 63 вида растений, в трудах Гиппократа - 236, Теофраста - 500. Первые идеи фитогеографии зародились еще в Древней Греции.
2. История развития биогеографии
Слайд 18Уже в трудах Теофраста, ученика Аристотеля и "отца" ботаники, посвященных растениям,
находим указания об их распространения. Теофраст сравнивал растения разных стран, отмечал изменения в характере растительного покрова, причем не только в горизонтальном направлении, но и в вертикальном, связывая эти явления с разницей климатических условий.
Он даже пытался выделить отдельные фитогеографические зоны и указать растения характерные для каждой из них. Так Теофраст отмечал своеобразие мангровой растительности, растительности гор, долин и т.д. Но фитогеографические идеи Теофраста не получили дальнейшего развития ни у ученых Древнего Рима, ни средневековье.
Теофраст делил растения на сухопутные и влаголюбивые, на травы, кустарники, древа. Исследователь написал 4 книги "Исследование растений".
Теофраст (ок.370-ок.285 гг. до н.э.)
Слайд 19Страбон
Страбон (ок. 64/63 до н. э. — ок.23/24 н.э.) описал растения и
животные в 17-ти томах своих трудов. Значительно обогатили сведения о растительном и животном мире Земли завоевательные походы Александра Македонского (VI век до н.э.) и римлян (III - IV века до н.э.).
Конец этого периода характеризуется обогащением сведений о растительном и животном мире благодаря походам Марко Поло.
Слайд 202. Период накопления флористических и фаунистических данных при господстве религиозных представлений
о сотворении мира (начало XVI - конец XVIII века).
Второй период характеризуется развитием капитализма, развитием связей между странами, материками.
Новые интересные виды растений и животных были найдены благодаря поискам нового пути в Индию. В это же время появляются ботанические сады в 1533 г. в Венеции, в 1525 г. в Падуе, в 1544 г. в Пизе. Создаются первые гербарии с изображениями и описаниями растений. Много экзотических животных пополняют коллекции зоопарков.
Слайд 21Карл Линней
Систематика животных и растений
Цель – расшифровка плана Божественного творения
Понятие вида (вид = элементарный акт творения)
Бинарные латинские названия
Иерархический принцип в систематике (таксоны)
Карл Линней
1707-1778
Слайд 22Это была эпоха бурного развития систематики животных и растений, период накопления
информации о флоре и фауне. Вследствие систематизации флоры и фауны разных регионов (влажных тропических лесов, тундры и т.п.) встал вопрос о причинах разнообразия растительного и животного мира по земному шару. Подлинному развитию науки мешал библейский миф о сотворении мира.
К. Линней пытаясь соединить научные и библейские знания так объяснял разнообразие растительного и животного мира Земли: животные и растения были созданы на склонах великой горы, на одном из тропических островов. Полярные виды поселялись выше к вершине, виды умеренных широт - в средней части склона, а тропические - у подножия горы. Этот остров был центром созидания живых организмов, со всех сторон омываемом морем, когда море отступило, то растения и животные получили возможность расселения в те районы, где они живут сейчас.
Слайд 23В конце XVIII века в России было проведено очень много экспедиций
по изучению природы. Так И.И. Лепехиным в 1774 г. указывал на зависимость распространения растений от различных климатических условий Земли, отмечал особенности растительных ландшафтов пустынь, тропиков, северных и умеренных широт. Он же заметил и сходство между северными и высокогорными растениями.
В работах П. Палласа "Flora Possica" (1842-1853 гг.), Гмелина И.Г. "Flora sibirica" (1747-1759 гг.), С. Крашенинникова "Описание земли Камчатки" и других изданиях ботаников находим не только описание растений разных территорий, но и сведения о распространении этих растений и причины, обусловливающие эти границы на равнине и в горах, на севере и на юге.
Слайд 24Немецкий ученый К.Л. Вильденов - учитель А.Гумбольдта в своей работе "Основы
ботаники" (1792 г.), рассматривая некоторые вопросы распространения растений, отмечает влияние климата на этот процесс. Он предполагал, что некоторые материки и острова, разделенные в наше время в прошлые геологические периоды составляли единый материк.
Основные направления географии растений - флористический, экологической, исторический были заложены в трудах многих ученых.
Слайд 253. Создания обобщающих ботанико- и зоогеографических работ при господстве теории катастроф
(конец XVIII - середина XIX века).
Крупнейшим ученым этого периода был А. Гумбольдт. Благодаря своим путешествиям по Европе, Южной Америке, (где он пробыл 5 лет), Азии (Урала, Сибири, Алтая, Каспийскому морю) имел возможность лично познакомиться с особенностями растительного мира разных частей земного шара.
Слайд 26А. Гумбольдт
… это – не главная цель моего путешествия. На взаимодействие
сил, на влияние мертвой природы на животный и растительный мир, на эту гармонию должны быть неизменно направлены мои глаза…
А.Гумбольдт, 1799
Александр фон Гумбольдт
1769 -1859
положили начало
Слайд 27Ботанико-географические идеи А. Гумбольдта определили направление исследований многих выдающихся ученых в
течение XIX века. Распределял растительный покров Земли на области в соответствии с горных поясов и широтных зон Земного шара. Он выделил 8 поясов: экваториальный, тропический, субтропический, умеренный, субарктический, арктический, полярный, приполярный. В основу этого выделения были положены климатические факторы.
Исследователь ввел термин "ассоциации" понимая под ним растительные сообщества. Также он отмечал, что система поясов растительности имеет разное строение в горах жаркого, умеренного и холодного климатов. Ученый выдвинул мысль о существовании центров происхождения культурных растений. Анализ флоры разных стран положил начало флористической ботанической географии.
Слайд 28
"Не видя Азии, нельзя сказать, что знаешь земной шар".
Слайд 29 Путешествие Гумбольдта по России
(12 апреля – 28 декабря 1829 г.
)
Впечатления у Гумбольдта остались не самые приятные: «15-го числа рано утром приезжаем в Тару, а вскоре потом въехали мы в так называемую Барабу, здесь должны были ехать по наихудшей бученой дороге, ибо большая часть сей огромной степи состоит из болот непроходимых, заросших высоким тростником, простирающихся вёрст по 50 по обоим сторонам оной». В другом письме он называет Барабинскую степь «страшной по множеству язвительных, из семейства долгоножек, насекомых». Неудобства пути усилились известием об эпидемии сибирской язвы.
Слайд 30Во время своего продолжительного путешествия в Южную Америку Гумбольдт имел возможность
пересечь самые разнообразные ландшафты и обратил внимание на то, что многие растения имеют настолько характерные формы, что они своим внешним видом и размещением в пространстве как бы определяют облик местности или, характеризуют "физиономию" растительности страны.
Слайд 31«дерево путешественников» - равенала мадагаскарская (Ravenala madagascariensis)
банан - гигантская трава с подземным
клубневидным многолетним стеблем
Слайд 32Эспелеция (Espeletia killipii) — древовидное растение в Колумбии. Местные жители называют
их «монашками».
Senecio Kilimanjaro - древовидный крестовник (в горах тропической Африки).
семейство Астровые
Слайд 33Он разделил все растения на 16 «форм», названия которых часто совпадают
с наименованиями крупных систематических групп («форма пальм», «форма мимозовых», «форма алоэ»), однако он имел в виду не родственные отношения, а конвергентное сходство в облике.
Например, к «форме алоэ» надо отнести не только виды рода Aloe и некоторые другие лилейные, но и многие бромелиевые (например, ананас), имеющие такие же сочные заостренные листья, скученные на верхушке стеблей.
Слайд 35Исследователем в области ботанической географии был Альфонс Декандоль (Швейцария) (27.10.1806 -
4.4.1893). Ученый не отрицал необходимости учета исторических данных, но требовал осторожности в их использовании. Декандоль обосновал различия видов: эндемических, или обитающих только в одном регионе; спорадических, или распространенных в некоторых странах; колонистов и автохтонных. Первые две группы видов прямо определяют их распространение, вторые две - весьма важны при определении центров распространения. Результаты своих наблюдений А. Декандоль опубликовал в своей основной работе "Географии растений" (1855) - самом выдающемся произведении додарвиновского периода, оказавшем огромное влияние на дальнейшее развитие биогеографии.
Флору Земли А. Кандоль разделил на 20 областей основании комплекса факторов, действующих на распространение растений (моря, горы, пустыни, температурные условия): Арктическая, Европейская, Сибирская, Средиземноморская, Индия, Австралия.
Слайд 36Датский ботаник Скоу в 1822 году опубликовал труд "Основы общей географии
растений", в котором обобщил данные, полученные исследователями разных стран. Основное внимание он уделил двум направлениям географии растений - флористическому и экологическому. В основу разделения растительного разделения Земли Скоу положил статистическую обработку флор. Поверхность земного шара он разделил на 25 фитогеографических областей. В основу своего деления Скоу положил эндемичные и господствующие виды.
Слайд 37В России в 30-50-х годах XIX века появляются работы фитогеографического направления
- М.С. Турчанинова, К.Ф. Ледебура. Ледебур в работе "Флора России" разделяет всю территорию России на 16 областей, характеризуя каждую область на основе статистической обработки флоры.
Купальница Ледебура
http://lvgira.narod.ru/trollius_ledebourii.htm
Слайд 384. Период бурного роста биогеографических, ботанико-географическом, зоогеографических и экологических исследований и
возникновения биоценологии на основе теории Дарвина (вторая половина XIX века).
Среди выдающихся работ этого периода по географии растений следует назвать труды А. Гризебаха, Е. Варминг, А. Шимпера, А. Энглера, А.М. Бекетова, А.М. Краснова
Слайд 39В труде "Растительность земного шара" немецкий
ботаник Август Гризебах рассматривал характер флоры земного шара в зависимости от климата, морей, пустынь, гор, влияющие на распространение растений. Ученый разделил флору Земли на 24 фитогеографичных области, которые во многих случаях совпали с областями (царствами) Скоу, несмотря на то, что при установке этих областей Гризебах опирался на климатические условия, а не на эндемизм как Скоу. Этот труд не потерял своего значения и сейчас.
Слайд 40Е. Варминг в классическом труде "Экологическая география растений" утверждал, что условия
роста - климат, почвы и т.д. - как формирующий фактор на растения. Он разделял растительность Земли на 4 класса: гидрофитная, ксерофитная, мезофитная и галофитная. Эти основные классы Варминг подразделял на отдельные группы (жизненные формы), описывал морфологию, анатомию, применения растений к условиям существования.
В работе немецкого ученого А. Шимпера "География растений на физиологической основе" рядом с разделением растительности земного шара на ботанико-географические области, решал и другие задачи фитогеографии, связывая характер растительности с физиологическими процессами в различных ее типах . Ученый разделил растительный мир земного шара на 5 типов: тропический, полярный, арктический, горный и водный.
Слайд 415. Период разработки учения о растительных группировках, дальнейшего бурного развития экологического
и исторического направлений ботанической географии и зоогеографии.
Внимания заслуживают работы А.П. Ильинского "Растительность земного шара", В.В. Алехина "География растений", Е.В. Вульфа "Введение в историческую географию растений".
Формируются представления о биогеоценозах (В. Н. Сукачев, 1940) и экосистемах (А. Тенсли, 1936) как понятиях биоцентричных.
Слайд 426. Развитие единой биогеографии.
Этот период начался с 60-х годов ХХ века.
Он характеризуется развитием биогеографии как единой науки и установлением единых биогеографических закономерностей при разработке специальных ботанико- и зоогеографических проблем.
В течение XX в. интенсивно развивается биогеографическое картографирование (первоначально как ботанико-географическое направление, начиная с 60-х годов и зоогеографическое), выделившееся в самостоятельную область биогеографии.
Использование дистанционных методов, геоинформационных технологий.
Слайд 43
Свой вклад в развитие биогеографии внесли исследователи различных научных школ и
направлений: франко-швейцарской, скандинавской, англо-американской и др., среди которых российская школа обладает яркими достижениями и самобытными подходами как в биогеографии в целом, так и в ботанической географии, зоогеографии суши, в биогеографии океана в частности.
Слайд 44Для развития биогеографии в России особое значение имели труды Ф. И.
Рупрехта, К. И. Максимовича, А. Ф. Миддендорфа, А. Н. Бекетова, В. В. Докучаева, С. И. Коржинского, А. Н. Краснова, А. Я. Гордягина, П. Н. Крылова, В. Л. Комарова, И. К. Пачоского, Г. И. Танфильева и др.
Особенно широко работы по биогеографии развернулись после Октябрьской революции. Глубокое изучение тундр, лесов, болот, лугов, степей, пустынь, растительности горных стран обогатило новыми данными теорию биогеографии и практику народного хозяйства. Большую роль в этом сыграли труды В. В. Алехина, Б. А. Келлера, Б. Н. Городкова, А. П. Ильинского, Н. И. Кузнецова, В. Н. Сукачева, А. А. Гроссгейма, Е. П. Коровина и др.
Учение об ареалах растений и сравнительная флористика – работы А.И. Толмачева, флористические области Земли – А.Л. Тахтаджяна и др.
Слайд 453. Основные понятия и термины
Сложный, синтетический характер биогеографии определяет особый набор
терминов.
Слайд 46
Хорология — (от греч. choros — место и …логия) (ареалогия) — наука, отрасль биологии,
изучающая области распространения (ареалы) отдельных видов, родов, семейств и других систематических групп (таксонов) живых организмов.
Слайд 47Ареа́л (от лат. area: область) — область распространения таксона, например, вида.
Слайд 48Флора – исторически сложившаяся в определенном географическом пространстве или произраставшая в
прошлые геологические эпохи совокупность видов растений. Не корректно называть флорой совокупность видов растений отдельного лесного массива, болота, луга. Обычно на равнинах умеренных и приполярных широт конкретная флора выявляется на площади 100-500 км2. В горах конкретные флоры выделяются двояко: или в пределах одного водосборного бассейна со всем спектром высотных зон, или же в пределах одной либо нескольких высотных зон такого бассейна.
Слайд 49Растительность – совокупность растительных сообществ (фитоценозов), населяющих Землю или отдельные ее
территории. В отличие от флоры растительность характеризуется не видовым составом, а определенным сочетанием растений (сообществами), их численностью и взаимоотношениями.
На различие понятий «флора» и «растительность» впервые обратил внимание швейцарский фитогеограф И.Турман (1949).
Растительный покров - совокупность флоры и растительности.
Для распределения растительности характерны зональность, секторальность и вертикальная поясность.
Слайд 50Карта растительности СССР (по В.В.Алехину, с дополнениями и исправлениями):
1 - тундра
и полярные пустыни (с пунктиром - лесотундра); 2 - хвойные леса умеренной зоны и гор субтропиков; 3 - смешанные леса; 4 - широколиственные леса умеренной зоны (с двойной штриховкой - мелколиственные); 5 - лесостепь; 6 - степи; 7 - полупустыни (с пунктиром - сухие степи); 8 - северные умеренные пустыни (с пунктиром - субтропические); 9 - растительность высоких плато и гор; 10 - высокогорная растительность; 11- области материкового льда; 12 - территории с преобладанием культурных земель; 13 - эфемеретум в субтропических пустынях; 14 - южная граница полярных пустынь.
Слайд 52В. Л. Комаров считал, что следует различать на материках три «меридиональные
зоны» — западную, центральную и восточную. Впоследствии А. И. Яунпутнинь разделил подобным же образом материки на три физико-географических сектора. При более внимательном изучении секторности оказалось, что в разных широтных поясах она выражена неодинаково.
Ландшафтные зоны остаются непрерывными в тех случаях, когда на протяжении определенной широтной полосы сохраняются однотипные условия теплообеспеченности и увлажнения; секторные изменения континентальности климата выражаются в формировании долготных (секторных) вариантов зоны (как это имеет место в тайге). Если же в одной широтной полосе с одинаковой теплообеспеченностью наблюдаются резкие изменения увлажнения от сектора к сектору, происходит смена зон, и в этом случае широтная полоса складывается из разных зон — аналогов по теплообеспеченности.
Примером проявления закона секторности может служить распределение темнохвойных и светлохвойных лесов на территории Евразии и России.
Слайд 53Биота – совокупность флоры и фауны, исторически сложившаяся совокупность растений и
животных, объединенных общей областью распространения.
Биом — совокупность экосистем одной природно-климатической зоны. Биом – совокупность видов растений и животных, составляющих живое население конкретной территории. Это понятие близко к понятию «биота» и до недавнего времени употреблялось главным образом в зарубежной географической и экологической литературе. Существует несколько классификаций биомов, включающих от 10 до 32 типов.
Слайд 54Наземные биомы по типу растительности
http://ru.wikipedia.org/wiki/%C1%E8%EE%EC
Слайд 55Биогеоценоз
Биогеоценоз можно определить как участок земной поверхности, где на известном протяжении
биоценоз и отвечающие ему части атмосферы, литосферы, гидросферы и педосферы остаются однородными и в совокупности образующими единый внутренне взаимообусловленный комплекс.
В.Н.Сукачев, 1942
В.Н. Сукачев
(1880-1967)
Создатель отечественной школы фитоценологов или геоботаников, лесной типологии и лесной биогеоценологии, школы палинологии, научного болотоведения и разработал методику определения возраста торфяных и сапропелевых отложений, предложил селекцию древесных пород в лесоводстве
академик, директор института леса АН СССР
Слайд 56Биогеоценоз состоит их биоценоза и экотопа.
Биоценоз – сообщество организмов в
пределах биотопа. Термин впервые был предложен в 1887г. немецким биологом К. Мебиусом. Биоценоз состоит из: фитоценоза, зооценоза и микробоценоза.
Схема биогеоценоза
(из работы В.Н.Сукачева)
Слайд 57Экотоп – определенный режим экологических факторов (воздушный, водный, температурный, минерального питания,
температурно-радиационный и др.) на участке земной поверхности. Состоит из климатопа и эдафотопа и/или гидротопа.
Биотоп – участок земной поверхности (суши или водоема) с однородными абиотическими условиями среды, т.е. экотоп, преобразованный живыми организмами (биоценозом).
Границы биогеоценоза определяются по горизонтали границами входящего в него фитоценоза, а по вертикали – высотой надземных органов растений и глубиной проникновения их подземных органов, а также микроорганизмов.
Слайд 58Фитоценоз – это элементарный участок растительности, для которого характерно: относительная однородность
по внешнему облику, видовому составу, строению и структуре, относительно одинаковой системой взаимоотношений между популяциями видов растений и средой обитания, и который может существовать самостоятельно вне данного окружения.
Слайд 59По сути, фитоценоз – совокупность популяций видов растений, которые связаны с
условиями среды и между собой в границах более или менее однородного по экологическим режимам участка территории или акватории.
Фитоценоз является центральным компонентом биогеоценоза по 2 причинам:
1. Он определяет границы биогеоценоза.
2. Является главным аккумулятором энергии и вещества в биосфере Земли. Доказательство: фитомасса составляет 95-98% всей биомассы планеты Земля.
Слайд 60Смешанный лес на территории Центрального Сибирского ботанического сада СО РАН (г.
Новосибирск). Betula pendula + Pinus sylvestris в древесном ярусе, Padus avium в кустарниковом. Орляк обыкновенный, медуница мягчайшая, лютик едкий, купальница азиатская, купена душистая, малина обыкновенная, земляника лесная, чина весенняя и др. в травяном ярусе. Проективное покрытие травяного яруса очень высокое.
Слайд 61сосняк брусничный лишайниковый
сосняк брусничный зеленомошный
сосняк черничный зеленомошный
сосняк кисличный зеленомошный
Фитоценозы
Ассоциация
сосняк брусничный
сосняк
черничный
Гр. ассоциаций
сосняки
зеленомошные
Формации
сосняк
лиственничник
пихтарник
ельник
березняк
осинник
липняк
дубняк
Группа формаций
светлохвойные леса
темнохвойные леса
мелколиственные леса
широколиственные леса
Класс формаций
хвойные леса
лиственные леса
Слайд 62Синузия – структурная часть фитоценоза, отграниченная в пространстве или во времени (фенологически
близкие группы растений). Синузии отличаются одна от другой в морфологическом, флористическом, экологическом и фитоценотическом отношениях (например, в сосновом лесу – синузия сосны, синузия брусники, синузия мхов). Понятие «синузия» было введено в науку X. Гамсом (Gams, 1918).
Слайд 63Синузия лишайников на стволе ивы белой (Омск, Ленинский округ): листоватые -
Physcia stellaris, Physconia grisea, накипные: Rinodina pyrina, Lecanora hagenii, Candelariella xanthostigma, Caloplaca cerina, C. holocarpa, C. flavorubescens
Слайд 64Среда – совокупность абиотических и биотических условий обитания животных, растений и
микроорганизмов. Природная среда – совокупность всех естественных условий и явлений, с которыми организм находится в прямых и косвенных отношениях.
Окружающая среда – естественные элементы, а так же объекты и явления, созданные человеком, с которыми организм находится в прямых и косвенных отношениях.
Слайд 65Экосистема – природный комплекс, образованный живыми организмами и средой их обитания,
которые связаны между собой обменом веществ и энергии. Понятие «экосистема» было введено в 1935г. английским геоботаником А. Тенсли. Как говорил В.В. Мазинг (1966г.) размер экосистемы может быть «от кочки до оболочки» (капля дождя, дерево, биогеоценоз, биосфера, пилотируемый космический корабль et cetera). Элементарная единица биогеоценоза – консорция.
Здесь можно провести аналогию между соотношением «биогеоценоз–экосистема» и «фитоценоз–растительное сообщество». Понятия «экосистема» и «растительное сообщество» являются безранговыми системами биогеоценологии и геоботаники, соответственно.
Слайд 664. Методы биогеографических и флористических исследований
Среди методов, специфических для биогеографии, можно
выделить следующие группы:
сравнительно-географические;
картографические;
экологические;
исторические;
количественные.
Слайд 67Сравнительно-географический метод
введен Александром Гумбольдтом и Карлом Риттером.
Александр Гумбольдт сравнительный метод
характеризует следующим образом: «сравнивать между собой отличительные особенности отдельных стран и представить в кратких чертах результаты этих сравнений – благодарная, хотя и трудная задач а общего землеведения» («Картины природы»).
Предполагает сравнение различных территориальных систем по различным признакам.
Слайд 68
Метод биогеографического анализа Хеннига В. Хенниг — основатель филогенетической школы систематиков
(кладизма) — ввел представление о сестринских группах — ветвях, расходящихся от одной точки на дихотомической кладограмме (Hennig, 1966). Предложенный им метод биогеографического анализа сводится к отысканию для каждого таксона сестринской группы на том же или другом континенте.
Слайд 69Картографический метод
метод использования карт для отражения ареалов, флористических областей, классификации растительности.
Аэрокосмические
методы
озеро Тобол-Кушлы, Саргатский район
Слайд 70Карта растительности Азиатской России
http://www.runivers.ru/maps/asianrus/14/
Слайд 71Исторический метод
географическое распространение животных и растений прошлых геологических эпох и изменение
этого распространения с течением геологического времени.
В течение геологической истории нашей планеты неоднократно менялись взаимное расположение материков и океанов, экологическая обстановка на поверхности суши.
Янин Б. Т. Палеобиогеография. М.: "Академия«, 2009.
Мейен С.В. Основы палеоботаники. 1987.
Еськов К.Ю. История Земли и жизни на ней: От хаоса до человека. М.: НЦ ЭНАС, 2004.
Слайд 72Концепция фитоспрединга («тропической помпы»), разработанной С.В. Мейеном (1987), новые таксоны надвидового
ранга у растений появляются главным образом в тропической зоне, а потом мигрируют в высокие широты во время благоприятных изменений климата. Где при последующих похолоданиях они либо вымирают, либо эволюционируют в более узких (обычно внутриродовых) таксономических рамках; для внетропических областей на протяжении всей истории характерно длительное переживание архаических форм ("внетропическое персистирование"). При этом процесс этот строго однонаправленный: вселения бореальных групп в тропики при похолоданиях не происходит никогда (рисунок 66).
Причину повышенной интенсивности макроэволюции в тропиках Мейен видел в том, что здесь очень сильна биотическая конкуренция, но зато ослаблена неизбирательная абиотическая компонента отбора (холод, засухи, и т.д.). В результате естественный отбор менее жестко, чем в иных местах, выбраковывает крупные морфологические новации, давая шанс "перспективным монстрам" (термин Р. Гольдшмидта, 1940).
по Мейену: в тропиках возникают новые таксоны, а реликты оттесняются в умеренную зону.
Слайд 73Филогения высших растений и географическая приуроченность основных филогенетических линий
1 - нотальные
(гондванские) внетропические области; 2 - экваториальные области; 3 - бореальные внетропические области; 4 - географическая ситуация неопределенна (по Мейену, 1987)
Слайд 74Экологические методы
Влияние факторов среды на формирование биот, стено- и эврибионтные виды.
Метод
выделения конкретных биот
Предложен А.И. Толмачевым (1931) и С.М. Разумовским (1969, 1999) и, на первый взгляд, является вариантом метода типизации ареалов.
Слайд 75Биогеографический метод ГОЛИКОВА-СКАРЛАТО , способ определения оптимальных условий для существования видов,
а также необходимых для их успешного размножения температур. Сводится к определению температур на границах ареала вида в летний и зимний периоды, к-рые, собственно, и обуславливают возможность расселения животных. Крайние значения зимних и летних температур у границы ареалов оказываются близкими к лимитирующим, в то время как противоположные им в каждом сезоне температуры близки к зоне их оптимума. Изложенное авторами (Голиков, Скарлато, 1972) правило относится к условиям умеренных широт северного полушария.
Слайд 76Флористические методы
анализ систематической структуры — сравнительный анализ количественных и качественных характеристик различных
систематических групп, входящих в состав данной флоры.
географический анализ — разделение флоры по географическому распространению; выявление доли эндемиков;
эколого-фитоценологический анализ — разделение флоры по условиям произрастания, по типам растительности;
генетический анализ— разделение флоры по критериям географического происхождения и истории расселения; и другие.
Все методы анализа флоры опираются на её предварительную инвентаризацию, то есть выявление её видового и родового состава.
Слайд 77Таксономический анализ флоры
(Буданова М.Г., 2003)
Слайд 78Географический анализ лишайников
Назарчук Ю.С. Лишайники степной зоны юго-запада Украины. Одесса, 2011
Слайд 79Статистические методы
Включают сбор, обработку и анализ количественной информации. Этот метод применяется
для расчета индексов специализации.
Метод доли эндемичных таксонов
При использовании этого метода ранг биогеографического региона ставят в зависимость от степени эндемизма его биоты.
Вычисляют процент эндемов каждого района: чем он больше, тем выше биогеографический ранг региона.
Слайд 80Сходство флор
К наиболее известным показателям относятся:
коэффициент Жаккара:
где а — количество
видов на первой пробной площади, b — количество видов на второй пробной площади, с — количество видов, общих для 1 и 2 площади
коэффициент Серенсена (1948)- Чекановского (1913):
Слайд 81Дендрограмма сходства видового состава лишайников на основных древесных породах Омской области
Слайд 82Коэффициент Престона (1962)
Na и Nb – число видов в первой и
второй флорах; Na+b – общее число видов в двух флорах (т.е. число видов в объединенном списке); z – константа, выведенная Престоном для логарифмически нормального распределения. Поскольку значения Na, Nb и Na+b находятся при составлении флористических списков, то вся задача сводится к нахождению величины z, которая варьирует от 0 до 1.
Престон показал, что при z=0,27 флоры (фауны) статистически однородны. Чем меньше эмпирическое значение z относительно критической величины 0,27, тем однороднее флоры, чем больше – тем сильнее их различие. Поэтому величина z может считаться мерой различия, а величина 1-z – мерой сходства двух флор. При пользовании этим коэффициентом достаточно подсчитать и , после чего величину z находят по специальной таблице (Старобогатов, 1970).
Слайд 83Сравнение лихенофлор
областей Украины
Назарчук Ю.С. Лишайники степной зоны юго-запада Украины. Одесса,
2011
Слайд 84Основные понятия темы
география растительности
биогеоценоз, фитоценоз, биотоп, экотоп
Слайд 85
Куприянов А.Н. Арабески ботаники