Биогеография, ее связь с другими науками и практическое применение

Биогеография – наука о распространении на Земле растений, животных и образуемых ими сообществ в зависимости от естественно-исторических, географических, экологических и антропогенных факторов.

Объектами биогеографических исследования являются: ареалы растений и животных; биоты – исторически сложившиеся на данной территории или акватории совокупности всех видов растений (флоры) и животных (фауны); биомы, образованные территориальными сочетаниями сообществ организмов – биогеоценозов (экосистем).

Биогеография – одна из пограничных наук. К числу таких наук относятся: биохимия – пограничная между биологией и химией; геохимия, лежащая на грани геологии и химии; геофизика, пограничная между геологией и физикой, и многие другие. Она изучает, с одной стороны географическое распространение организмов и их сообществ, т.е. является наукой географической, с другой стороны – непосредственно растительный покров и животное население планеты, т.е. является биологической наукой. С одной стороны, биогеография является частью общей физической географией с такими науками, как геоморфология, гидрология, климатология и т.д., с другой стороны, вместе с систематикой, физиологией, экологией организмов и другими науками входит в состав биологии. Это не значит, что биогеография может быть разделена на две части – географическую и биологическую, как полагают некоторые авторы. Биогеография лежит на рубеже двух наук и является пограничной между ними.

Такое определение биогеографии подчеркивает связь ее с различными географическими и биологическими науками. Очевидна связь биогеографии с рядом биологических наук, особенно с экологией и биогеоценологией. Экология – наука о взаимоотношении организмов и среды – определяет один из разделов, который получил название экологической биогеографии. Знание законов экологии позволяет выявить причины региональных различий. Биоценология – наука о сообществах организмов – доставляет биогеографии сведения о структуре и динамике сообществ и позволяет устанавливать законы их географического распространения.

Не менее важны для биогеографии историческая геология и палеонтология. Знание прошлого нашей планеты, сведения об изменении соотношения материков и океанов в разные геологические периоды, о климате прошедших эпох, об ископаемых животных и растениях позволяет биогеографам установить причины современного распространения организмов, связанные не только с их экологическими особенностями, но и с их геологическим прошлым.

Практическое значение биогеографии.

Значение биогеографии многообразно. Основное из них:

1. Без знания биогеографии невозможно рациональное использование природных биологических ресурсов и успешное воспроизведение их. По причинам незнания или пренебрежения основами биогеографии к настоящему времени численность видов животных и растений резко сократилась и их пришлось включить в Международную Красную книгу редких и исчезающих видов. Многие животные и растения уже исчезли с лица Земли.

2. Успешная борьба за здоровье человека невозможна без привлечения биогеографических знаний. Особенностями окружающей среды определяется возможность существования большой группы возбудителей, их переносчиков, передающих возбудителя от больного человека или больного животного здоровому человеку. Так, туляремия передается человеку от больных животных кровососущими насекомыми. Кроме человека болеют туляремией многие виды грызунов, которые обеспечивают сохранение очага заболевания. Выявление наличия и распространения очагов таких заболеваний как туляремия, чума и др. невозможно без зоогеографических знаний.

3. Использование растений и животных в качестве биологических индикаторов. Многие виды существуют только при определенных условиях. По присутствию и обилию изучаемых видов можно судить о самых разных свойствах среды: степени и характере засоления грунтовых вод и почв, наличие полезных ископаемых, наличии и глубине залегания многолетней мерзлоты грунта, и пр.

4. В последние десятилетия широко разрабатываются проблемы мониторинга – наблюдения за состоянием окружающей (географической) среды, с чем тесно связано прогнозирование состояния географических факторов в зависимости от направления естественного развития природы и хозяйственной деятельности человека. В этих исследованиях роль биогеографии, особенно изучения растительного покрова трудно переоценить.

Основные понятия биогеографии

Флора, фауна, биота.

Географические районы отличаются друг от друга по составу обитающих в них микроорганизмов, растений, грибов и животных. Так, для средней полосы европейской части России характерны такие деревья, как ель европейская, сосна обыкновенная, дуб черешчатый, клен остролистный; кустарники: волчье лыко, крушина обыкновенная, жимолость обыкновенная; травы: ландыш майский, медуница лекарственная, пырей ползучий, осока дернистая и др.; грибы: подберезовик, подосиновик, белый, полевой шампиньон, мухоморы и др.; азотобактер, нитробактер, разнообразные сапрофитные и болезнетворные микробы. Совокупность растений, микроорганизмов и грибов, обитающих в данном районе, называется его флорой.

Для названного района характерны многообразные виды животных – обыкновенная белка, полевка-экономка, обыкновенная бурозубка, горностай, волк, бурый медведь и другие млекопитающие; ястреб-тетеревятник, соловей, зяблик, галка, грач, разнообразные дятлы и другие птицы; уж, обыкновенная гадюка из пресмыкающихся; жуки-усачи, жужелицы, комнатная муха, различные виды стрекоз, дождевых червей и другие беспозвоночные. Совокупность видов животных, обитающих в данном районе, называется его фауной.

Флора и фауна того или иного района составляют в совокупности его биоту. Исторически сложившаяся совокупность живых организмов (флора и фауна) образует биоту.

Эти термины могут быть применены не только ко всей совокупности растений, грибов и животных отдельных видов, но и к крупным подразделениям растительного или животного мира. Так, мы можем говорить о флоре цветковых и флоре споровых растений, флоре папоротников, мы выделяем флору грибов (микофлору), флору микроорганизмов (микрофлору). Соответственно мы говорим о фауне млекопитающих животных, птиц, фауне грызунов и т.д.

Растительность, животное население, сообщество, биом.

Организмы, обитая совместно, вступают друг с другом в разнообразные отношения и оказывают друг на друга различное воздействие. Иными словами, совместно обитающие организмы образуют сообщества. Эти сообщества весьма многообразны. Сообществом является и участок хвойного леса Подмосковья, степь под Курском, пустыня близ Ашхабада, и влажный тропический лес в бассейне Амазонки, и любая другая совокупность организмов, имеющая географическую приуроченность. Особенности сообщества определяются и взаимоотношениями образующих его организмов, и влиянием той среды, в которой сообщество существует (климата, почв, условий рельефа, увлажнения и т.д.). В любом сообществе можно выделить растительное сообщество, животное население (животное сообщество), сообщество грибов, сообщество микроорганизмов.

Понятие "сообщество" безразмерное. Сообществом мы называем и лес вообще, и хвойный лес в целом, и хвойный лес из ели европейской.

Биом – представляет собой совокупность сообществ (экосистем) какой-либо крупной территории, например, природной зоны: биом тундры, тайги и т.п. Не путать: совокупность видов организмов какой-либо крупной территории образует биоту (например, биота тундры, биота таежной зоны).

Сходные в ландшафтном отношении регионы различных континентов имеют различную биоту. Так, для широколиственных лесов Европы характерны: дуб черешчатый, липа мелколистная, ясень обыкновенный, клен остролистный, лещина обыкновенная, сныть обыкновенная, медуница неясная, овсяница гигантская, пролесник многолетний и другие; из животных: белка обыкновенная, сойка обыкновенная дятлы зеленый и седой, квакша обыкновенная и др. Для широколиственных лесов Северной Америки типичны зубчатый каштан, дуб каштановый, тюльпанное дерево, дикий виноград, пенсильванская осока, волосистый подсолнечник; из животных: олень-вапити, опоссум, дикобраз-иглошерст, американская куница, скунс, голубая сойка и др.

Условия существования в этих сообществах сходны, и мы вправе были бы ожидать и сходного состава биоты. Однако это не так. Различна была геологическая история этих удаленных друг от друга регионов. Поэтому при сходстве экологических условий, при сходстве облика и структуры сообществ в их состав входят различные виды растений и животных. Состав биоты определяется в первую очередь геологической историей страны, т.е. тем, какие виды населяли территорию в прежние геологические эпохи. Пространственная же структура сообществ и их внешний облик слагаются под влиянием сходства экологических условий.

Разделы биогеографии

Существуют два подхода к изучению живого населения Земли: географический, когда исследуются сообщества организмов, а также флора и фауна различных областей земного шара, и таксономический, когда изучается распространение по Земле отдельных таксономических категорий – семейств, родов, видов живых существ.

Сообразно с этим биогеография может быть подразделена на следующие отделы:

1. География сообществ: а) общая география сообществ, б) география растительного покрова, в) география животного населения.

2. География организмов и их популяций: а) общая география организмов, б) география растений, в) география животных, г) география грибов.

Такое подразделение биогеографии определяется тем, что существуют общие законы распределения сообществ, охватывающие растительный покров и животное население, частные законы распространения растительного покрова и животного населения, а также общие законы распространения организмов и частные законы распространения растений и животных.

Совокупность законов распространения растительного покрова и популяций растений изучается ботанической географией, совокупность законов географии животного населения и популяций животных – зоологической географией (зоогеографией), совокупность законов распространения биомов и биот – общей биогеографией.

Существуют три подхода (этапа исследования) к изучению проблем биогеографии:

1. Флористико-фаунистический – инвентаризация фауны, флоры и биоты в целом различных регионов земного шара.

2. Сравнительно-региональный – подразделение земного шара на регионы по флоре, фауне, биоте, растительному покрову, животному населению и совокупности биомов и сравнение этих регионов.

3. Каузальный – причинный – выявление влияния экологических факторов и экологической обстановки в целом на географическое распространение организмов и их сообществ, а также выяснение значения изменений экологических условий в течение геологической истории для современного распространения организмов и их сообществ.

Биогеография наших дней характеризуется развитием количественных подходов к объектам исследования. Так, при изучении флоры и фауны для получения полноценных результатов необходимо не просто перечислить виды растений и животных, обитающих в данном регионе, но дать количественную оценку численности каждого вида растений и животных, указать, какие виды преобладают в составе флоры и фауны и какие имеют низкую численность. Иногда важно оценить биомассу и ежегодную продукцию этих сообществ, показать, какое место по этим количественных показателям занимают изученные сообщества среди других сообществ данной территории и земного шара в целом.

Дата добавления: 2014-11-24; просмотров: 1250; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!