1. Предмет биогеография. Биогеография (БГ) наука о неграфическом распределении организмов и их сообществ. Объект изучения биогеографии – биосфера (как пространство планеты Земля, на котором обитают живые организмы). Предмет биогеографии – предусловия и закономерности географического распространения организмов и их группирований (особенности биотической и биоценотической организации живых веществ биосферы).
2. Связь биогеографии с другими дисциплинами. Биогеография тесно связана с такими естественными науками как биология, география, экология, геология.
3. Основные понятия биогеографии, применяемые при районировании. Биоценоз – многокомпонентная система объединяющая заселяющих определенную территорию суши или акваторию животных, растений, микроорганизмов и характеризующаяся сложившейся системой отношений между входящими в неё компонентами (фитоценоза, зооценоза, микоценоза (грибы), микробоценоза). К зооценозу близко стоит понятие животное население – это совокупность и сочетание зооценозов и данной территории. Фауна – совокупность животных на данной территории. Флора – совокупность растений на данной территории. Биота – совокупность флоры и фауны.
4. Принципы и методы биогеографического районирования. Методы БГ районирования основаны на филогенетической близости видов. Наиболее важную информацию о ходе исторического развития даёт учёт редких видов. 1. Фаунистическое районирование – проводится по млекопитающим, птицам, рептилиям и т.д. 2. Флористическое районирование – основывается на распределении покрытосеменных, покрытосеменных, папоротниковых и др. растений. 3. Районирование по биомам – основывается на экологической близости организмов, т.е. на сходстве реакций на условия окружающей среды обитателей данного региона, с учётом доминирования определённых жизненных форм животных и растений.
5. Пространственная структура биоценоза. Вертикальная структура – образована отдельными его элементами, особыми слоями, которые называются ярусами. Ярус – структурная часть биоценоза, которая особо использует и изменяет среду. Фактор дифференциации ярусов – состав спектра и интенсивность света. Выделяют ярусы: древесный, кустарниковый, травяно-кустарниковый, травяной, моховой и лишайниковый. Подземные ярусы (корни) являются зеркальным отражением наземного яруса. Горизонтальная структура – это неоднородность горизонтального биоценоза, которая выражается в неравномерности распределения популяции отдельных видов по площади (мозаичность).
6. Изменчивость биоценозов: суточная, сезонная и разногодичная (флуктуации). Суточная изменчивость – определяется суточной ритмикой жизнедеятельности организмов. Сезонная изменчивость – изменение состояний и активности видов, колебаний их численности при смене сезонов года. Многолетние (разногодичные) изменения или флуктуации – способность биоценоза реагировать на колебания параметров внешней среды от года к году изменением численности, соотношения популяций разных видов, изменения их жизненного состояния.
7. Сукцессии. Сукцессия – это необратимое изменение биоценоза, имеющее определённую направленность в ходе которого происходит последовательная смена сообществ. Климаксовая стадия – заключительная стадия сукцессии, характеризующаяся формированием устойчивого, самовозобновляющегося растительного сообщества, которое почти не изменяется со временем. В экстремальных жизненных условиях время достижения климаксовой стадии возрастает. Сукцессии бывают первичные и вторичные. Первичные сукцессии – развиваются на субстратах, где ранее жизнь отсутствовала, это сопряжённые процессы почвообразования и постепенного формирования растительного и животного населения, очень медленные протекающие столетиями. Вторичные сукцессии – это смены биоценозов, начинающиеся от сформированной растительности, на почвах с запасом семян, спор, различных вегетативных зачатков, протекают быстрее первичных сукцессий.
8. Влияние компонентов биоценоза на среду обитания. Все живые организмы влияют на окружающую их среду. Растения и микроорганизмы способны изменять горные породы превращая их, со временем, в плодородные почвы. Роющие животные способны изменять плотность и структуру почв. Фитоценозы способны изменять газовый состав атмосферы и т.д.
9. Фитоценоз как компонент биоценоза. Фитоценоз является экологическим каркасом биоценоза, обусловливающим его видовой состав и структуру. Представляя собой ведущий структурный компонент биоценоза, фитоценоз определяет видовой состав зооценоза и микробоценоза. Выполнять свои функции по оздоровлению измененной среды они могут только под защитой фитоценоза. Ветровая эрозия, загрязнение подземных вод пестицидами и нитратами, сокращение численности вплоть до полного исчезновения животного населения могут быть значительно уменьшены при наличии большого видового разнообразия в фитоценозе.
10. Классификация фитоценозов. А). Субординационная (ординационная) классификация фитоценозов Классификацией фитоценозов занимается синтаксономия. Выделяют следующие синтаксоны: 1) ассоциации – все фитоценозы, сходные между собой по физиономичности (внешнему облику), ярусности, видовому составу, по количественному соотношению видов и по сходным условиям местообитания (ельник-черничник-зеленомошник), 2) группа ассоциаций – объединяет те ассоциации, которые имеют одни и те же доминанты (еловые зеленомошные леса), 3) формации – объединяют те растительные ассоциации, в которых доминирующие растения относятся к одному ботаническому виду (леса из ели сибирской), 4) группа формаций – объединяют те растительные формации, у которых доминанты относятся к одному ботаническому роду (Еловые леса), 5) класс формаций – различия на уровне более высоких таксономических категорий, например, отделов и классов (темнохвойные леса), тип растительности – При ее выделении основное внимание обращается на принадлежность эдификаторов и доминантов к одной или сходным жизненным формам (бореальные леса). Б) Координационная классификация фитоценозов – эдафо-фитоценотические ряды типов леса В. Н. Сукачева. Фитоценотический ряд показывает, как ассоциации или группы ассоциаций (иногда – более крупные фитоценотические категории) последовательно располагаются в зависимости от изменения какого-либо фактора. В качестве примера приведем эдафо-фитоценотический ряд еловых лесов (вспоминай практику по биомониторингу). Ряды, изображенные пересекающимися линиями, показывают изменения условий существования растительности. Так, ряд А характеризуется увеличением сухости и уменьшением богатства почвы, ряд В — увеличением увлажнения и ухудшением почвенной аэрации, ряд С — увеличением почвенного богатства и аэрации, D — увеличением увлажнения проточной водой, Е — переходный ряд от застойного увлажнения к проточному.
11. Понятие о фитоценотипах. Фитоценотипы – группы видов растений, имеющие различное значение в определении свойств растительных сообществ – фитоценозов. Сначала различали 2 основные группы видов: преобладающие в фитоценозе, определяющие в основном его свойства и второстепенные. В. Н. Сукачев различал: виды растений – эдификаторы, создатели, строители растительных сообществ, в том числе сообществ, формирующихся без участия человека (автохтонные), и определяющие свойства сообществ, в основном при нарушении их человеком или животными (дигрессивные); ассектаторы, участвующие в построении сообществ и мало влияющие на создание фитосреды; они также подразделяются на автохтонные и адвентивные, т. е. случайно попавшие в сообщество.
12. Биота и биом, различия понятий. Биота – совокупность флоры и фауны. Биом – территориальная единица глобального уровня, это совокупность сообществ, с господством одной жизненной формы. Сходные биомы разных континентов имеют разные биоты.
13. Компоненты биоты. Биота включает в себя: фитоценоз (совокупность растений), зооценоза (совокупность животных), микоценоза (совокупность грибов), микробоценоза (совокупность микроорганизмов).
14. Географо-генетические элементы флоры и фауны. Это – флористические (виды растений, занимающих определённый ареал) и фаунистические элементы (виды животных, занимающих определённый ареал). Ареал – территория распространения вида или другого таксона, а так же область распространения какого либо сообщества.
15. Флористическое районирование Земли. районирование поверхности Земли на соподчинённые регионы, отличающиеся особенностями флористического состава. Крупнейшими единицами флористического районирования являются царства, подцарства, области, подобласти, провинции, округа.
16. Флористические царства и области. 1) Голарктическое царство — самое крупное и занимает больше половины всей суши. Флоры отдельных областей царства тесно связаны между собой и имеют общее происхождение, несмотря на огромную протяженность его территории и ее разъединенность, 2) Палеотропическое царство – Охватывает тропики Старого Света, за исключением Австралии. Царство включает все тропические острова Тихого океана, кроме расположенных вдоль побережья Южной Америки. Богатейшая флора этого царства насчитывает почти 40 эндемичных семейств. 3) Неотропическое царство – полностью находится в Новом Свете, флора имеет общее происхождение с палеотропической, имеет много общих семейств и даже родов, 4) Голантарктическое царство – Это относительно бедное царство содержит одиннадцать небольших мо-но- или олиготипных эндемичных семейств и значительное число эндемичных родов, из которых многие характеризуются разорванным ареалом. Несмотря на то, что территории, входящие в состав Голантарктического царства, значительно удалены друг от друга (например, о-ва Хуан-Фернандес и Огненная Земля отделены от Новой Зеландии колоссальными морскими пространствами), в составе их флоры имеется немало общих родов, а также близких и даже идентичных видов. 5) Австралийское царство – Флора Австралии самобытна и отличается высоким эндемизмом. Здесь имеется ряд эндемичных семейств и почти 570 эндемичных родов. Высокий эндемизм поддерживается давней географической изоляцией, островным положением отдаленного от других континента. Яркая особенность флоры — обилие полиморфных, богатых видами родов. Только род эвкалипт из семейства миртовых насчитывает более 525 видов. 6) Капское царство – Самое маленькое по площади царство благодаря исключительному своеобразию флоры резко отличается от основной части Африки. На небольшой территории сосредоточено почти 7000 видов, несколько эндемичных семейств. Для 280 родов Капское царство — центр разнообразия, более 210 из них эндемичны. Видовой эндемизм достигает 90 %.
17. Фаунистическое районирование Земли. Фаунистическое районирование — районирование поверхности Земли на соподчинённые регионы, отличающиеся особенностями фаунистического состава. Фаунистическое районирование суши предполагает 2 подхода: фауногенетический — главная роль в выделении фаун играют эндемики и реликты и ландшафтно-зональный — изучение животного населения, представители которого связаны общностью местообитания и экологическими отношениями.
18. Фаунистические царства, области и провинции. 1) Австралийская область – Область отличается особой древностью и оригинальностью фауны млекопитающих. Только здесь обитают самые примитивные яйцекладущие звери — утконос, ехидна и проехидна. Высшие, или плацентарные, звери представлены двумя отрядами — рукокрылые и грызуны. Грызуны проникли сюда очень давно и включают примитивные и специфичные формы. Это бобровые крысы, кроликовые крысы, кенгуровые мыши, все из одного семейства мышиных. 2) Антарктическая область – Фауна Антарктической области отличается древностью, своеобразием и значительной обедненностью, причем последнее связано с мощным оледенением, превратившим Антарктиду в безжизненный ледяной купол, по краям которого животные селятся на грани суши, льда и моря. Однако еще в начале палеогена, т.е. около 70—60 млн лет назад, Антарктида имела сухопутную связь с Южной Америкой, а с Австралией и вовсе соединялась в общую платформу. В то время (а это был период расцвета примитивных млекопитающих, главным образом сумчатых) климат Антарктиды был теплым и мягким, растительность пышной, и именно здесь были заложены основы последующего видового разнообразия подкласса сумчатых. 3) Неотропическая область – Фауна этой области богата и разнообразна, что обусловлено исторически длительным периодом изоляции Южной Америки от других материков. Из сумчатых млекопитающих здесь субэндемичны семейства ценолестовых и американских опоссумов. Из плацентарных млекопитающих субэндемичен отряд неполнозубых (эндемичные семейства ленивцев и муравьедов и субэндемичное — броненосцев), целый ряд семейств рукокрылых. 4) Эфиопская область – Фауна млекопитающих отличается особым своеобразием и исключительным богатством. Два эндемичных отряда — трубкозубы (один вид) и даманы (семь видов) — ведут свое происхождение от древних копытных. Эндемичные семейства: из насекомоядных выдровые землеройки, тенреки, златокроты и прыгунчики, из полуобезьян лемуровые, индриевые, руко-ножковые, из грызунов тростниковые и скальные крысы, землекоповые, долгоноговые, шипохвостые белки, из парнокопытных бегемоты, жирафы. Именно здесь находится центр разнообразия семейства полорогих, а ряд подсемейств эндемичен. 5) Ориентальная (Индо-Малайская) область – Ее южная граница с Австралийской областью трактуется разными авторами различно (линия Уоллеса, линия Вебера, линия Лидеккера). Наиболее взвешенная граница проходит восточнее Явы, между островами Ломбок и Бали, далее между Калимантаном и Сулавеси, между Каролинскими островами и Новой Гвинеей, между Новыми Гебридами и Соломоновыми островами, между Новой Каледонией и Австралией, между островами Кермадек и Новой Зеландией. В целом ориентальная фауна наиболее насыщена как древними, так и молодыми таксонами высокого ранга. Особенно ярко это проявляется в материковой части области. Многие семейства либо эндемичны, либо имеют здесь центры происхождения и разнообразия. 6) Голарктическая область – Фауна области исторически молода и сравнительно бедна. Эндемичны семейства выхухолей (из насекомоядных), пищух, или сеноставок (из зайцеобразных), бобров, тушканчиков, селевиний, или боялычных сонь (один вид, Средняя Азия), аплодонтовьтх (один вид, Северная Америка), вилорогов (один вид, Северная Америка). Три семейства субэндемичны — кроты, гоферы и мешотчатые прыгуны. Среди птиц есть один эндемичный отряд гагарообразных и два эндемичных семейства — тетеревиные и чистиковые. Все эти группы птиц распространены кругополярно.
19. Классификации фитоценотипов по В.Н. Сукачеву и Л.Г.Раменскому. Сукачёв выделял два вида фитоценотипов: эдификаторы – создатели, строители растительных сообществ, в том числе сообществ, формирующихся без участия человека (автохтонные), и определяющие свойства сообществ и ассектаторы – участвующие в построении сообществ и мало влияющие на создание фитосреды, т. е. случайно попавшие в сообщество. Л. Г. Раменский строил свою классификацию с учётом различий в приспособлениях растений к совместному произрастанию их в фитоценозе, все эти различия он занёс в шкалы. Л.Г.Раменским изучены пять экологических характеристик (шкал) луговых сообществ: 1) шкала увлажнения (в таблице обозначается FE); 2) шкала переменности увлажнения – VF; 3) шкала активного богатства и засоленности почв – NS; 4) шкала аллювиальности – А; 5) шкала пастбищной дигрессии – PD.
20. Растительность и животное население – компоненты биомов. Растительность - совокупность фитоценозов определённой территории или всей Земли в целом. В отличие от флоры, которая характеризуется только видовым составом, растительность характеризуется и видовым составом, и численностью особей, и особенностями сочетания представителей различных растительных таксонов, и экологическими связями между ними. Животный мир – исторически сложившаяся совокупность особей одного или многих видов животных в пределах какой-либо территории или акватории. В отличие от понятия Фауна, животный мир характеризуется не только видовым составом, но и численностью особей.
21. Фитоценоз как основная единица растительности. Фитоценоз – растительное сообщество, совокупность растительных организмов на относительно однородном участке, находящихся в сложных взаимоотношениях друг с другом, с животными и с окружающей средой.
22. Типы растительности Земли. 1) Влажные вечнозеленые леса. 2) листопадные тропические леса, редколесья и кустарники. 3) саванны. 4) мангры. 5) пустыни. 6) субтропические жёстколистные леса и кустарники. 7) степи и прерии. 8)широколиственные леса умеренного пояса. 9) бореальные хвойные леса. 10) тундры.
23. Тундровые и таежные биомы. 1) Бореальные хвойные леса, известные под названием тайга, протянулись непрерывной полосой через Евразию и Северную Америку и образуют единую циркумбореальную зону. Ширина пояса хвойных лесов в Евразии достигает максимума в междуречье Енисея и Лены, в Северной Америке — на Тихоокеанском побережье. Гидротермические условия характеризуются сравнительно коротким вегетационным периодом, холодной зимой, относительно прохладным летом при существенных региональных отличиях в тепло- и влагообеспе-ченности. Значительные площади хвойных лесов находятся в области распространения многолетнемерзлых пород. Это определяет специфику почвообразования и увлажнения почв. Как правило, количество осадков превышает расходы на испарение, с чем связано широкое распространение процессов заболачивания. 2) В Евразии и Северной Америке к северу от границы древесной растительности располагаются тундры, образующие единую циркумполярную зону и занимающие наибольшие площади в Сибири и Канаде. Сообщества тундры развиваются в условиях короткого и прохладного вегетационного периода и низкой температуры почв. Характерна высокая относительная влажность воздуха, преобладание осадков над испарением. Существенное значение для живых организмов имеют колебания температуры. Во все месяцы вегетационного периода минимальные температуры могут быть ниже нуля. Важнейшим экологическим фактором в условиях тундры является снежный покров, защищающий зимой от низких температур 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.
24. Размещение, внутризональная дифференциация (непонятно чего?).
25. Характерные виды животных и Ресурсный потенциал растительных сообществ Сибири. Виды животных: бурый медведь, заяц-беляк, заяц-русак, тетерев, бобр азиатский и др. Ресурсный потенциал растительных сообществ: собирательство дикоросов и лекарственных растений.
26. Значение в стабилизации биосферных ресурсов. Биосферные ресурсы (растительный животный мир), необходимы для поддержания устойчивости биосферы за счёт видового разнообразия. Кроме этого неизменённые человеком территории позволяют изучать исходные сообщества живых организмов. Стабилизация в использовании биосферных ресурсов (охота, рыбалка, собирательство дикоросов) необходимо для поддержания концепции устойчивого развития.
27. Биомы лиственных лесов. Широколиственные, или летнезеленые, леса в умеренных широтах Северного полушария не образуют единой зоны и занимают в Европе, Азии и Северной Америке разобщенные территории с ослабленной континен-тальностью. Климат в ареале лесов этого типа умеренно прохладный, осадки распределены в течение года относительно равномерно, их количество варьирует в довольно широких пределах. Характерен перерыв в вегетации, обусловленный зимними холодами. В зависимости от степени континентальное™ климата зимы могут быть почти безморозными (при-атлантические районы Европы) или же с устойчивыми морозами при мощном снежном покрове. Северные границы распространения широколиственных лесов определяются продолжительностью холодного периода и (или) недостатком летнего тепла. В продвижении отдельных пород существенную роль, по-видимому, играют поздневесенние и раннелетние заморозки, особенно губительные для подроста. На южных границах основным лимитирующим фактором является влажность, чем определяется переход к степям. Смена широколиственных лесов хвойными происходит очень постепенно, выделяется полоса смешанных хвойно-широколиственных лесов.
28. Основные формации лесов и их географическая. Примеры формаций лесов: темнохвойные, светлохвойные, широколиственные, мелколиственные и смешанные леса.