4. Еремобіонти – мешканці поверхні щільних глинистих грунтів.
1. Предмет біогеографії. Основні поняття біогеографії.
Біогеографія - це наука про географічне поширення та розміщенні на Землі організмів і їх спільнот. Вона вивчає, на якій території поширені і як розміщені об'єкти її дослідження: рослини, тварини, гриби і мікроорганізми, які в сукупності утворюють органічний світ Землі. Отже, біогеографія - це наука про поширення життя на Землі.
Існує три підходи до вивчення проблем біогеографії:
- Інвентаризаційний, який досліджує склад і структуру органічного світу різних територій земної кулі;
- Порівняльно-регіональний, який дозволяє порівнювати органічний світ конкретних регіонів і здійснювати Біогеографічне районування;
- Казуальний, що виявляє причини просторового поширення організмів і їх спільнот, а також склад і структуру органічного світу конкретних регіонів і земної кулі в цілому.
^ Біогеографія являє собою науку, прикордонну між географією і біологією, тому вона тісно пов'язана з іншими науками.
Як географічна наука вона прагне встановити зв'язок між рослинним покривом, тваринним світом з одного боку і географічними умовами (кліматом, рельєфом, грунтами) - з іншого, щоб отримати узагальнену картину органічного світу на Землі. Біогеографія визначає також географічні ареали видів, пологів та інших таксономічних категорій організмів, вивчає закони їх розміщення в межах ареалу, розробляє методи картування ареалів і вивчення їх структури. Особливе значення для біогеографії має ландшафтознавство - наука про природно-територіальних комплексах (ПТК). При відшуканні причин сучасної організації життя на Землі і поширенні організмів біогеографія черпає відомості і з історичної геології і палеонтологи. Одночасно біогеографія є біологічною наукою, так як саме живі організми складають її предмет. Від ботаніки та зоології вона запозичує флористичне та фауністичне напрям досліджень, пов'язаний з вивченням флори і фауни різних територій, районуванням суші і Світового океану. Вона визначає світові біологічні ресурси, що мають найважливіше значення для людства. З біоценології, що вивчає спільноти та їх розподіл, біогеографії ріднить комплексний підхід до досліджуваних об'єктів. У біоценології, яка розвивається на стику біологічних і географічних галузей знання, також використовується комплексний підхід до вивчення живої природи. Таким чином, біогеографія стає наукою про географічне поширення біогеоценозів і її спорідненість з биогеоценология очевидно. На географічне поширення організмів безпосередній вплив надає середу обитания, тому біогеографія тісно пов'язана з екологією.
Флора - історично сформована в певному географічному просторі або виростає в минулі геологічні епохи сукупність видів рослин. Флора об'єднує всі види рослин даної території незалежно від приватних умов їх зростання і входження до складу тих чи інших рослинних угруповань. У неї включаються квіткові, голонасінні рослини, папороті, мохи гриби, лишайники, мікроорганізми і рослини, випадково занесені і культивовані людиною. У відповідності з цим розрізняють флору квіткових рослин, папоротей і т.д. Не коректно називати флорою сукупність видів рослин окремого лісового масиву, болота, луки. Рослинність - сукупність рослинних угруповань (фітоценозів), що населяють Землю або окремі її території. На відміну від флори рослинність характеризується не видовим складом, а певним поєднанням рослин (спільнотами), їх чисельністю і взаємовідносинами. На відмінність понять «флора» та «рослинність» вперше звернув увагу швейцарський фітогеографія І.Турман (1949). Рослинний покрив - сукупність флори і рослинності. Фауна - сукупність видів тварин, що мешкають на певній території або акваторії і входять у всі їх зооценозу. Величезне видове різноманіття тварин навіть на обмеженій території не дозволяє привести їх повний перелік. Тому зоогеографії обмежуються описом фауни ссавців, орнітофауни і т.д. Тварина населення - історично сформована сукупність особин одного або багатьох видів тварин в межах якої території або акваторії. Як і рослинність, тваринне населення характеризується чисельністю особин, їх поєднанням і взаємовідносинами. Тваринний світ - сукупність фауни і тваринного населення. Часто «тваринний світ» та «тварина населення» використовуються як синоніми. Біота - сукупність флори і фауни, історично сформована сукупність рослин і тварин, об'єднаних спільною областю поширення. Види, що входять до складу біоти можуть не мати екологічних зв'язків, наприклад ведмідь і жаба. Біоценоз (співтовариство організмів) - сукупність рослин, тварин і мікроорганізмів, які населяють ділянку суші або водойми і характеризуються певними відносинами один з одним і абіотичних факторів середовища. Відмінність біоценозу від біоти саме в наявності екологічних взаємовідносин між організмами. Біоценоз включає в себе взаємозалежні фітоценоз і зооценоз. Біоценозом можуть бути луг, болото, ліс. Біом - сукупність видів рослин і тварин, що складають живе населення конкретної території. Це поняття близьке до поняття «біота» і до недавнього часу вживалося головним чином в зарубіжній географічній та екологічній літературі. Останнім часом його все частіше використовують і у вітчизняній літературі. Середа - сукупність абіотичних і біотичних умов проживання тварин, рослин і мікроорганізмів. Природне середовище - сукупність всіх природних умов і явищ, з якими організм знаходиться в прямих і непрямих відносинах. Навколишнє середовище - природні елементи, а так само об'єкти і явища, створені людиною, з якими організм знаходиться в прямих і непрямих відносинах. Екосистема - природний комплекс, утворений живими організмами і середовищем їх проживання, які пов'язані між собою обміном речовин і енергії. «Екосистема» є одним з основних понять екології.
2. Едафічні фактори середовища та їх роль в житті та поширенні організмів.
Ґрунт є одним із компонентів наземних екосистем і природною основою їх функціонування, а рослинність – важливим фактором ґрунтоутворення, проте ґрунт визначає досить часто тип рослинності. Всі рослини залежно від наявності в ґрунтах поживних речовин ділять на три групи: еутрофи, мезотрофи і оліготрофи.
Еутрофи (гр. eu справжній і trophe) – рослини вимогливі до наявності в ґрунті поживних речовин. До них належить переважна більшість рослин заплавних лук і широколистяних лісів. Безумовно, ступінь еутрофності у них різний. Оліготрофи (гр. oligos – незначний і trophe)зростають на бідних ґрунтах, що мають дуже мало поживних речовин і відзначаються високою кислотністю. До них належать рослини північних суходолів, сфагнових боліт (верес, білоус, росичка, журавлина тощо). Мезотрофи (гр. mesos – середній і trophe) займають проміжне положення між еутрофами і оліготрофами, вони ростуть на середніх за наявністю поживних речовин ґрунтах.
Рослини можуть бути індикаторами певних речовин у ґрунті. Індикатори бувають прямими (рослини, що ростуть в безпосередньому зв’язку з об’єктами індикації в межах усього ареалу) і посередніми (рослини, що проявляють зв’язок з якимись факторами, що знаходяться в кореляційній залежності від об’єктів індикації).До прямих індикаторів належать рослини, що визначають реакцію ґрунтового розчину. Так, наявність таких рослин, як біловус, щавель, хвощ, папороть, верес свідчать про кислу реакцію ґрунту; дуб, біла акація, шипшина, ожина є показником нейтральної реакції. Показником засоленості ґрунтів хлоридами є солонець, содник, сульфатами – різні види кураю.
Рослинами-індикаторами користуються під час визначення механічного складу ґрунту, при пошуках прісної води в пустелях, при картуванні грунтоутворюючих порід та деяких видів корисних копалин.
Нітрофіли (гр. nitron – селітра і philos) – рослини пристосовані до ґрунтів збагачених азотом (понад 0,01%). Звичайно такі ґрунти поширені на лісових вирубках, пасовищах, удобрюваних худобою, на смітниках та інших місцях де інтенсивно протікає діяльність нітрифікуючих бактерій.
За відношенням до кальцію рослини поділяють на кальцієфіли, кальцієфоби та індиференти. Рослини пристосовані до карбонатних ґрунтів, називаються кальцієфілами (гр. calix вапно і philos). Кальціє філи в ряді випадків ростуть на нейтральних і навіть слабокислих ґрунтах. Кальцієфоби (гр. calix – вапно і phobos - страх) уникають ґрунтів багатих вапном; прикладом кальцієфобів є сфагнові мохи.
Дуже своєрідною і в той же час великою екологічною групою є галофіли (гр. halos – сіль і philos), пристосовані до засолених ґрунтів, які представлені двома типами: солончаками і солонцями.
Псамофіли (гр. psammos – піщаний і philos) – рослини, що живуть на піщаних ґрунтах.
Літофіли (гр.lithos – камінь і philos) – рослини, які ростуть безпосередньо на камінні і скелях; у цих умовах можуть рости лишайники, водорості, сосни, ялівці тощо.
3. Індикаційне значення організмів.
Біоіндикація - використання організмів або угруповань організмів, чий вміст певних елементів або сполук, а також морфологічна, гістологічна або клітинна структура, метаболічні та біохімічні процеси, поведінка та популяційна організація дають інформацію щодо якості навколишнього середовища або природи змін цього середовища. Біоіндикатори - біосистеми, фізіологічні функції яких так тісно корелюють з факторами навколишнього середовища, що можуть бути використані для оцінки останніх. Багато організмів є чутливими до різних абіотичних і біотичних факторів середовища і можуть існувати лише в певних, часто дуже обмежених змінах цих факторів. Отже, спостереження за реакцією біоіндикаторів даватиме інформацію про стан навколишнього середовища. Біологічні системи, використовувані як біоіндикатори, різноманітні: мікроорганізми, нижчі рослини, лишайники, гриби, багато вищих рослин, окремі види й суспільства тварин, клітинні та субклітинні компоненти організму можуть бути ефективними біоіндикаторами, адаптованими до певних умов навколишнього середовища. З точки зору екології особливий інтерес становить можливість використання біоіндикаторів для оцінки рівня забруднення довкілля, здійснення постійного моніторингу за його якістю та змінами. Індикаційні ознаки - це біологічні змінні, що характеризують стан окремих особин, групи організмів, популяцій та екосистем. Розглядаються й аналізуються ці ознаки на різних рівнях організації. Відгуки на нижчих рівнях організації характеризуються високою чутливістю й специфічністю, тоді як відгуки на вищих рівнях найкращі з екологічної точки зору. Як приклади чутливих біоіндикаторів атмосферного забруднення можна навести епіфітні лишайники, чутливі до якості повітря - багата флора лишайників свідчить про якісне повітря, тоді як відсутність лишайників указує на забруднення повітря S02. Біоіндикаційні властивості лишайників ґрунтуються на аналізі рівня поселення та абсолютної поверхні лишайників на стовбурі дерева, видового складу, частоти, з якою зустрічаються лишайники. Відомо, що сільськогосподарські бур’яни проростають на ґрунтах певної якості. Так, Teesdalia nudicaulis можна зустріти лише на кислих ґрунтах, тоді якMercurialis annua - на основних. Розглянемо як приклад індикаторів евтрофікації водойм комах-кровососів. За перші роки існування водойми видовий склад комах характеризується наявністю кровососів: ґедзів (Tabanide), мокреців (Ceratopogonidae), комарів (Culicidae}.Протягом десяти років у замкнених водоймах накопичується велика кількість органічних забруднювачів. У мулі можна знайти личинок комарів з родиниTipulidae, в прибережній зоні - личинок ґедзів, мокреців і комарів (Culex, Aedes,Mansoni)}. Евтрофікація водойми врешті-решт призводить до зміни родуMansonia, Culiseta, скорочується кількість видів ґедзів; водночас фауна комах може бути представлена деякими видами з родини Mucidae, Ceratopogonidae,Culicidae (Culexpipiens, Aedes caspus та ін.). Перевагами методів біоіндикації є те, що вони: · підсумовують біологічно важливі дані щодо навколишнього середовища; · здатні реагувати на короткочасні й залпові викиди токсикантів; · реагують на швидкість змін, що відбуваються в довкіллі; · вказують на місця накопичення забруднювачів та шляхи їх міграції; · дають змогу розробляти оцінки шкідливого впливу токсикантів на людину й живу природу на ранніх стадіях та нормувати допустиме навантаження на екосистеми. До недоліків методів біоіндикації слід віднести те, що вони не дають інформації про об’єктивні, фізико-хімічні особливості стресового фактора, що діє; вони потребують, як правило, більшої повторності для отримання статистичне значущих результатів.
4. Поняття про елементи і чинники середовища.
Фактори і елементи природного середовища. Сукупність факторів, що визначають умови існування організму в навколишньому середовищі (світло, тепло, вода, елементи харчування) називають екологічними факторами. Виділяють три основні групи факторів:
• Абіотичні або фактори неживої природи (поділяються в свою чергу на кліматичні, геологічні, орографічні, гідрологічні).
• Біотичні (поділяються на фітогенні, зоогенні, грунтові).
• Антропогенні – вплив людини на окремі види рослин, чи тварин в результаті своєї діяльності.
Вплив тих чи інших факторів може бути також прямим, чи опосередкованим. До першої групи можна віднести вологість, тепло, до другої – клімат, рельєф, гірські породи.
Ю. Лібіх (1840) сформував правило (закон): „найважливішим з факторів є той що знаходиться в мінімумі”. Пізніше Ф. Блекман (1905) узагальнив цей закон і назвав його „закон лімітуючих факторів” .
В залежності від великої амплітуди чи малої толерантності живі організми поділяють на еврібіонти (широка межа коливання факторів), стенобіонти.
Серед факторів неживої природи важливе значення, насамперед має група кліматичних факторів: світло, температура, вологість повітря, кількість опадів, вітер. Так за відношенням до світла рослини поділяють на світлолюбиві, тінелюбиві, тіневитривалі. Крім того для живих організмів характерний фотоперіодизм – реакція на зміну тривалості дня та ночі; фототропізм – реакція на попадання прямої сонячної радіації (листя евкаліптів повертаються таким чином, щоб на них потрапляла мінімальна кількість прямих сонячних променів).
По відношенню до тепла рослини можуть бути еврітермними (можуть рости при значній амплітуді температур) та стенотермні (характерні вузькі межі оптимальних температур). Крім того виділяють живі організми термофільні (з грецької „термо” – теплота, „філос” – любов) та кріофільні (холодовиносливі). Тварини по відношенню до температури їх тіл поділяють на гомойотермні (мають сталу температуру тіла) та пойкілотермні (температура тіла залежить від температури середовища).
По відношенні до вологи рослини поділяють на: гідрофіти - вільно плавають в воді (ряска, кувшинка біла); гелофіти – водно-земні (ростуть на мілководді та на болоті, наприклад очерет); гігрофіти – наземні вологолюбиві рослини (кислиця звичайна, розрив-трава, цірцея, та ін.); мезофіти; ксерофіти, психрофіти (рослини, що проростають на холодному вологому грунті), ультракрсерофіти і тд. Крім того виділяють рослини ефімери – однорічні рослини, що завершують свій повний цикл за короткий період ( в середньому 5-6 тижнів); сукуленти – здатні накопичувати запас вологи (стеблові – кактус, листові – алое, агави).
По відношенні до снігового покриву тварини поділяють на хіонофіли („сніголюбиві” – дрібні гризуни” та хіонофоби („снігоненависники” – травоїдні тварини).
Серед грунтових (едафічних) факторів найбільше значення мають: механічний склад грунту (піщані, глинисті грунти), вміст гумусу, кислотність грунтів їх солевий режим. Серед орографічних факторів – крутизна та експозиція схилів.
Біотичні фактори можна розділити на фітогенні та зоогенні. Дія даних факторів проявляється в залежності від характеру взаємовідносин між організмами. Взаємовідносини можуть бути внутрівидовими чи міжвидовими. До основних типів зв’язків належать: коменсалізм, мутуалізм, симбіоз, хижацтво, паразитизм, нейтралізм, конкуренція і тд.
5. Біоми напівпустинь Євразії та їх характеристика.
Рослинність пустель дуже бідна, але в той же час добре пристосована до життя в безводних і жарких умовах. У рослин дуже розвинена коренева система. Коріння проникають глибоко в грунт до грунтових вод. Крім того, у рослин пустелі дуже дрібні листи, що зменшує витрачання вологи. Одним з найпоширеніших рослин пустелі є саксаул. Висота його - 2-5 м, товщина стовбура поблизу коріння до 35 см. Зовні саксаул дещо схожий на плакучу вербу. У нього немає листя і з гілок звисають невеликі зелені відростки. Серед кущів саксаулу зрідка росте пустельна осока, корінь якої в кілька разів більше надземної частини.
Навесні в пустелі з'являється багато ефемерів. Кущі і трави пустель завдяки своїй потужній кореневій системі відіграють важливу роль як удержівателі пісків, тому надмірний випас, що знищує таку рослинність, сприяє розширенню площі пісків.
За характером рослинного покриву пустелі діляться на піщані, кам'янисті, глинисті і солончакові. Рослинний покрив піщаних пустель в порівнянні з іншими пустелями більш різноманітний. Рослини добре пристосовані до засипання піском. Крім ефемерів, тут ростуть кущі та окремі види дерев, серед яких для пустель Середньої Азії характерний саксаул, а з трав'янистих - осоки, полину, курай та ін
Рослинність кам'янистих і солончакових аустинь значно бідніше і представлена невисокими кущами, полинями, осоками і солянками. У південноафриканських пустелях основними рослинами є молочаї і товстолистого, а в північно-і південноамериканських - ще й кактуси.
Для глинистих пустель, які утворюються головним чином на алювіальних (річкових) рівнинах, характерні весняні ефемери і різні спорові рослини (лишайники, деякі папороті), а також солянки та інші галофіти, пов'язані з солончаками.
Фауна пустель вельми своєрідна. Вона відрізняється великою пристосованістю тварин до умов пустелі, протекційним забарвленням тваринного, переважанням нічний активності тварин. Важливе значення для тваринного населення має клімат пустель, особливо тривалий теплий період року, коротка, зазвичай тепла зима і забезпеченість кормом в усі сезони року (правда, неоднаково рясна). Спільними ознаками для всього тваринного населення в пустелях є його розрідженість і мозаїчність розподілу по території, тривалі періоди спокою в несприятливі для життя сезони (сплячка у рептилій і гризунів; анабіоз - у безхребетних), широке і всебічне використання підземних ярусів. Тварини можуть проводити під землею все своє життя або окремі її фази (мокриці, терміти, личинки багатьох комах та ін безхребетних).
Морфозіологіческімі пристосуваннями до проживання в пустельних умовах у тварин є структурні особливості шкірних покривів, забарвлення, особливості будови і функціонування нирок і кишечника. Резервом вологи в умовах її дефіциту є запасання жиру в деяких органах у гризунів, копитних і мозоленогих (жирові депо в горбі у верблюда, в хвості - у тушканчиків, піщанок, сумчастих мишей).
Тваринний світ пустель в порівнянні з іншими Біома збіднений, але не одноманітний, що особливо помітно на пісках, закріплених рослинністю. Найбільш багата фауна кам'янистих пустель. З великих тварин тут живуть тільки ті, які можуть кочувати у пошуках корму та води. Це дикі осли (кулани), деякі антилопи, лисиці, коти, з птахів - орли, грифи, шуліки, сипи, стерв'ятники та ін Значну роль у біоценозах степу грають гризуни і комахоїдні ссавці, а також плазуни і комахи.
Серед гризунів середньоазіатських пустель типовим представником є тонкопалий ховрашок, який на відміну від інших ховрахів ніколи не селиться колоніями, а лише поодинці або парами в одній норі. Це денний гризун і діяльним він буває вранці і ввечері, ніч він проводить в норі. У пошуках корму цей ховрашок може відбігати від своєї нори на кілька кілометрів. Для бігу по сипучих пісках у нього є спеціальне пристосування у вигляді довгих волосків і щетинок на пальцях ніг, що дозволяє йому утримуватися на поверхні піску. Харчуються ці ховрахи головним чином піщаної осокою, а також комахами. Влітку, коли рослинність вигоряє, ховрахи впадають у літню сплячку.
Крім тонкопалого ховраха, в середньоазіатських пустелях живуть піщанки, зокрема велика піщанка, яка також є денним гризуном. Вона дуже обережна, тому її легше почути, ніж побачити. Голос піщанки нагадує тоненький мелодійний свист. Коли піщанки нерухомо стоять біля своїх нір стовпчиком, колір хутра настільки зливається з навколишньою місцевістю, що помітити їх дуже важко. Селяться вони колоніями, в яких можна нарахувати близько сотні нір, що з'єднуються цілим лабіринтом підземних ходів. Великі піщанки розміром з щура, риючи свої нори, руйнують зрошувальні канали і перешкоджають закріпленню пісків, псують залізничні насипи. Крім того, вони небезпечні як переносники збудників інфекційних захворювань, зокрема чуми. Позитивна їх роль у біоценозах полягає в тому, що вони є кормом для хижих птахів і ссавців, які завжди концентруються там, де багато піщанок.
До життя в пустелі пристосувалося багато інших гризунів. Характерним пустельним гризуном є мохноногий тушканчик. Свою назву він отримав тому, що на пальцях має довгі густі волосся, що утворюють своєрідну волохату подушку, яка утримує звірка на поверхні піску. Бігає цей тушканчик, швидко стрибаючи на задніх ногах, передні ж ноги він використовує тільки для риття нір і утримування їжі. Мохноногий тушканчик може стрибати у висоту до 1,5 м.
З комахоїдних звірів на пісках живе строката землерийка, або путорак. На буро-сірою спині путорак є велика симпатичне овальне пляма. Харчується він в основному комахами.
У піщаних пустелях Середньої Азії живуть також заєць-толай, вухатий їжак, лисиця, бархани кіт, кулан, джейран, дикобраз, шакал і інші ссавці.
З птахів найхарактернішою для піщаної пустелі є саксаулова сойка. Птах це наземна, хоча гніздо своє вона будує на деревах. Харчується насінням рослин, комахами і дрібними ящірками. На зиму заготовляє корм і ховає його в дуплах дерев або в грунті. У пустелі можна зустріти і невелику пустельну славку, забарвлену в піщаний колір, саксаулова горобця, пустельного Снігура, пустельного чекана і кам'янки-танцівниці. Так її називають за своєрідну поведінку: вона весь час перебуває в русі - крутиться на землі, присідає, підлітає або ж сяде на тоненьку гілочку дерева і хитається.
Для пустель характерний також нічний кулик авдотка, у нього великі очі, схожі на совині. Як і безліч інших тварин, авдотка швидко бігає у пошуках їжі (дрібні гризуни, жаби, ящірки, комахи). Живе тут і дивовижна птах саджа, або Копитко, у якої ноги трипалі, причому пальці зрослися; звідси і назва - Копитко. Харчується саджа паростками і насінням рослин. Близький до цього птаха рябок, який також живе в пустелях і полупустнях.
Крім ссавців і птахів в пустелях багато плазунів. Серед них різні ящірки, варани, агами, змії та ін Специфічним тваринам пустелі є вухата круглоголовка, яка живе на сипучих пісках, що харчується комахами і павукоподібними. Пальці її ніг покриті роговими пластинками, за допомогою яких вона утримується на поверхні піску. Під час спеки ці ящірки ховаються в нори або ж вилазять на гребені барханів і піднімаються на ногах. У разі небезпеки круглоголовка швидко заривається в пісок.
У глибоких хвилястих пісках живуть більші ящірки - сітчаста і смугаста скаптейра, які дуже швидко бігають по піску. У пустелях зустрічається своєрідна ящірка - сцинковий гекон, у якого на незграбному тулуб велика голова з великими очима, а лусочки схожі на риб'ячу луску. Дні ця рептилія проводить у норі, а діяльної стає вночі. У піщаній пустелі нерідко можна побачити і степового удава, добре пристосованого до життя на пісках. При небезпеці він швидко заривається в сипучий пісок і вільно рухається в ньому. Полюючи на дрібних тварин, удав заривається в пісок і виставляє на поверхню ніздрі і очі. Коли повз нього пробігає мохноногий тушканчик або інша тварина, він стрімко вискакує і вистачає свою жертву. Своєрідною є і стріла-змія, яка має довге тоненьке тіло з маленькою голівкою. Вона дуже швидко пересувається і може наздогнати будь-яку ящірку. Тіло змії забарвлене в світлі тони, схожі на кору гілок саксаулу, на яких вона часто ховається.
На пісках живе безліч комах. Серед них різні прямокрилі, жуки, клопи, зустрічаються також павукоподібні - скорпіони, фаланги. У норах гризунів живуть блохи та кліщі.
6. Характеристика Голарктичної фауністичної області.
Голарктична область найбільша за площею і охоплює майже всю сушу в північній півкулі – Північну Америку, Європу, Північну Африку і більшу частину Азії. Ця область характеризується великою різноманітністю кліматичних умов та ландшафтів.
Не зважаючи на значну територію, ця область бідна у фауністичному відношенні, як за абсолютною кількістю видів, так і за кількістю систематичних категорій високого рангу. В області слабо виражений ендемізм.
Головні риси фауни Голарктики такі:
1. Широтна зональність фауни. На крайній півночі області фауна дуже бідна і одноманітна, але вона збагачується при просуванні на південь, де сприятливіші природні умови.
2. Риси спільності фауни Голарктичної області найкраще виражені в північних районах і зменшуються на південь. Фауна тундри Євразії і Північної Америки майже не відрізняється, ця схожість добре проявляється в лісовій зоні. В південних районах Голарктики подібність фауни значно менша, оскільки спостерігається більша фізико-географічна диференціація.
У межах області виділяють 2 або 8 підобластей [9,16].
Палеарктична підобласть охоплює весь материк Євразію, за винятком півдня Аравійського півострова, Індостану та Індокитаю. Крім того до Палеарктики належить і Північна Африка.
Природні умови Палеарктики досить різноманітні. Фауна за своїм походженням належить до древньої тропічної фауни Євразії, яка зазнала суттєвих змін під впливом аридизації і особливо четвертинного зледеніння. Тому фауна сильно збіднена, а також їй властиві значна кількість молодих груп, які мають високу посухо- і холодостійкість. Наявність незначної кількості реліктів вказує на минулі фауністичні зв’язки цієї підобласті з територією південних областей.
Серед ссавців Палеарктики є 1 ендемічна родина селевиній (1 вид), субендемічна родина тушканчиків, багато родин мають старосвітське коріння (їжакові, свині, коні, бичачі, мишачі, віверові, гієнові, мартишки та ін.).
Комахоїдні включають хохулевих, кротів, їжаків, землерийок, серед яких найпоширеніші бурозубки і білозубки. Кажанів небагато і вони зосереджені на півдні та південному заході Палеарктики.
Хижаки представлені гієновими і віверовими в південних районах. Найбільша частка серед хижих припадає на котячих, куницевих і ведмежих.
Із копитних ендеміками тут є сарна і козуля, зустрічаються кулани та кінь Пржевальського. Значна кількість серед копитних диких кабанів, овець, кіз, зубрів, різноманітних оленів та верблюдів. Відсутні тут такі групи тварин як носороги, слони, людиноподібні мавпи.
Птахи Палеарктики за видовим складом бідніші, ніж в попередніх областях. Тут є одна ендемічна родина – типівки. Окремі групи досягли тут значної різноманітності – славкові (більше 300 видів), тетеревині, курині. Зозулі, дятли поширені значно менше, ніж в тропіках. Папуги і птахи-носороги, нектарниці та ін., які розповсюджені в тропіках, тут або відсутні взагалі, або представлені одиничними видами.
З рептилій широко представлені у Палеарктиці родини Старого Світу – агамові і справжні ящірки. В усіх реґіонах зустрічаються отруйні змії, які належать до гадюкових. До них приєднуються одиничні види ямкоголових (щитомордники) і аспідові (кобри). На крайньому півдні зустрічаються окремі види хамелеонів, сліпозмійок, крокодилів та черепах.
Земноводні тут різноманітні. Із хвостатих земноводних ендемічна родина кутозубів, решта родини (скритозяберники, справжні і безлегеневі саламандри, протеї) – голарктичні. Із безхвостих ендемічні круглоязикі, а крайній південний схід проникають вузькороті та веслоногі жаби.
Прісноводні риби представлені такими родинами, як коропові, окуневі, лососеві. Із ендеміків на родовому рівні в Палеарктиці немало карасів, горчаків.
Безхребетні менш різноманітні, ніж в тропіках, хоч серед комах ендемізм добре виражений на родовому рівні (30%). Найбільший ендемізм спостерігається в гірських областях південної Палеарктики.
Неоарктична підобласть охоплює всю Північну Америку з прилеглими островами.
У зв’язку із значною протяжністю тут спостерігається зміна всіх типів кліматів крім тропічних.
Для цієї підобласті як і для Палеарктики характерне поступове збіднення фауни в напрямку на північ, а найбільша різноманітність спостерігається в південних районах.
Серед ссавців в Неоарктиці виділяють 3 ендемічних родини. Із гризунів це родина аплодонтових (гризун, який живе під землею), гоферових (близько 40 видів), сумчастих стрибунів, які зустрічаються в південних районах.
Особливу монотипову родину, ендемічну для Неоарктики утворює вилоріг, який населяє прерії заходу.
Із Неотропіків у межі описуваного царства проникають сумчасті (американський опосум), кажани з родини листоносих і вампірів, броненосці, американські дикобрази, єноти, пекарі. Спільними з Палеарктикою є кротові, кажанові, сіноставцеві, зайцеві, білячі, хом’яки і полівки, куницеві. Є ціла низка інших спільних з Палеарктикою видів (бобер, вовк, бурий і білий ведмеді, горностай, лось, благородний олень, сніговий баран та багато інших).
Із хижаків ендеміками є рудий вовк, сіра лисиця, американський борсук, скунси.
Характерна відсутність у Неарктиці гризунів родини мишачих (щурів) та їжаків, що компенсується великою кількістю та різноманітністю хом’якових.
Орнітофауна Неарктики має багато спільних рис з Палеарктикоюі Неотропіками. У північних районах Неарктики виявлено родини птахів, спільні з Палеарктикою – чистикові, тетерукові, омелюхові, синицеві, королькові, вівсяникові. Спільність на рівні видів характерна й для інших голарктичних родин птахів, особливо пов’язаних водним середовищем (чистунові, пластинчатодзьобі, кулики). Субендемічні для Неарктики індикові, які проникають з півдня, а також американські зозулі. З півдня сюди також проникають американські грифи, колібрі, тиранові тощо.
Фауна плазунів характеризується повною відсутністю справжніх ящірок і гадюкових змій. Ендеміком є родини ядозубів (2 види північноамериканських ящірок). Найбільш відомі ігуанові ящірки, ямкоголові змії – щитомордники, гримучки. Аспідових тут небагато, а кобри взагалі відсутні. Проникають сюди удави (каліфорнійський) та вужеподібні.
На півдні зустрічаються представники неотропічної родини алігаторів. Різноманітні в Неарктиці хвостаті земноводні – велетенська саламандра. Із безхвостих земноводних у Неарктику заходять вузькороті жаби, квакші, ропухи, справжні жаби. Поширені в південній області прісноводні, сухопутні (черпаха-гофер), кайманові та мулові черепахи.
Іхтіофауна містить низку стародавніх форм – поширені щуки, мулові риби, лопатоноси, веслоноси. Спільними для Неарктики та Палеарктики є родини щукових лососевих, осетрових, а з неотропічною іхтіофауною – зубасті коропи, американські соми, харацинові.
Фауна безхребетних має багато спільних рис з Неотропіками та Палеарктикою. Такими є двостулкові молюски, терміти, паличникові, волохатокрильцеві та твердокрилі.
Значна різноманітність екологічних умов, особливостей і сторичного формування фаун дає підстави окремим вченим виділяти в межах Голарктики 8 фауністичних підобластей: Арктичну, Канадську, Сонорську, Європейсько-Сибірську, Середземноморську, Центрально азіатську, Манчжуро-Китайську, Африкано-Передньоазіатську [9].
7. Прерії Північної Америки та їх характеристика.
Прерії (від франц. prairie — луг) — степи Північної Америки, які займають центральну частину материка між Скелястими горами і р. Міссісіпі. Це великі безлісні простори помірного і субтропічного поясу, покриті трав'янистою рослинністю на родючих чорноземних і каштанових Грунтах. Виділяють високотравну прерію (з переважанням видів бородача, ковили і пирію тонкого) і низкотравну прерію (з бізоневою травою, типчаком тошо). Майже всі прерії розорані під сільськогосподарські культури, майже повністю зникли бізони, набагато менше стало койотів, лисиць та інших тварин.
На багато районів цих прерій випадає більша кількість опадів. Тут ростуть високі трави (часто 1,5 м у висоту, а деякі можуть перевищувати 3 м). Представлені в основному злаки, такі як високий бородань і лепехи блакитна. Невисокі трави займають сухі місцепроживання, розташовані на захід. Частка злаків тут значно менше, частіше зустрічаються цибулинні і кореневищні рослини, більш пристосовані до посухи. Більшу частину складає бізонова трава і злак, який ковбої називають «блакитна трава», які не перевищують 40 см і утворюють суцільні килими.
Злаки американських прерій пускають в грунт дуже щільні кореневища на глибину до 2 м. Через ці кореневища здатні пробитися лише стрижневі корені рослин, що належать до сімейства складноцвітих або Бобових, які дістають воду із ще більшої глибини і, таким чином, уникають конкуренції зі злаками.
8. Проаналізувати історію розвитку поглядів на походження і розвиток життя на Землі.
У наш час існує кілька гіпотез походження життя:
1. Життя було створене Творцем у певний час (гіпотеза креаціонізму).
2. Життя виникало неодноразово з неживої речовини, тобто самочинно зароджувалося (гіпотеза самочинного зародження).
3. Життя було занесене на нашу планету ззовні цілеспрямовано або випадково цивілізаціями вищого ступеня розвитку, ніж наша (гіпотеза панспермії).
4. Життя виникло природним шляхом, у результаті абіогенного синтезу з неживої матерії (гіпотеза абіогенезу Опаріна-Холдейна).
Відповідно до гіпотези креаціонізму, усі тварини, рослини, людина й сама Земля були створені Творцем протягом семи днів 7,5 тис років тому і з того часу не змінюються. Уявлень про Божественне створення світу дотримуються послідовники майже всіх найбільш поширених релігійних учень. Віра в Божественне виникнення життя принципово заперечує науковий підхід до проблеми, оскільки віра сліпа і не вимагає доказів.
Ідею самозародження життя можна відшукати вже у вченнях стародавніх вавилонян, єгиптян, в індійських легендах. Надалі ця ідея знаходить свій розвиток у працях давньогрецьких філософів (VIII—VI століття до н.е.), які вважали, що живі істоти виникли з води або з якихось гниючих матеріалів. Зокрема, на думку Фалеса (VII-VI століття до н.е.) і його послідовників, виникнення живих істот з води відбулося без усякого втручання вищих сил, тобто життя є властивістю матерії. Матеріалістичний розвиток ідеї самозародження живих істот утверджується пізніше в працях Демокріта (V-IV століття до н.е.) й Епікура (IV—III століття до н.е.). На думку цих філософів, виникнення живих істот — природний процес, результат діяльності природних сил, а не акту творчості духовного начала.
Яким би це не здавалося парадоксальним на перший погляд, але цю ідею в період середньовіччя взяла на озброєння християнська релігія. Ідея втілилася не в проблемі виникнення життя як такого, а в проблемі самозародження живих істот як якогось дива. Подібні уявлення започаткував давньогрецький філософ Арістотель (IV століття до н.е.), який допускав випадкове самозародження живих істот, стверджуючи, що хробаки, молюски й комахи розвиваються з гниючого м'яса під впливом особливого нематеріального начала — ентелехії (див. вище). Погляди Арістотеля на 2000 років визначили долю ідеї про самозародження життя, яка стає предметом ряду ідеалістичних і містичних трактатів. Середньовічний учений Ван Гельмонт( 1575-1640), наприклад, у своїй книзі постулював можливість зародження мишей із брудної білизни. Саме в такому вигляді ідея самозародження живих істот проіснувала аж до XVII століття.
Уявлення про самозародження комах, хробаків та інших багатоклітинних істот спростував у середині XVII століття італійський учений Франческо Реді, який у 1661 р. опублікував результати своїх експериментів. У кожну з 8 скляних посудин він поклав свіже м'ясо. 4 посудини залишив відкритими, а 4 щільно накрив марлею. Через кілька днів у м'ясі, що лежало у відкритих посудинах, з'явилися черви (личинки мух). На м'ясі в посудинах, обв'язаних марлею, червів не було. Отже, вони зароджуються не із самого м'яса (як вважали до цього часу), а з яєць, відкладених мухами.
Дослідження Франческо Реді завдали нищівного удару уявленням про самочинне зародження високоорганізованих істот з бруду або гниючих речовин. Однак сама ідея самозародження не зникла, а набула свого подальшого розвитку стосовно відкритих на той час мікроорганізмів.
Після того, як голландський учений А. Левенгук (1632-1723) за допомогою виготовлених ним збільшувальних лінз відкрив світ не видимих неозброєним оком дрібних живих істот, які він назвав "мікроорганізмами", їх стали знаходити всюди, де відбувається гниття або бродіння органічних речовин. Поширення набула думка про те, що саме тут, у відварах і настоях, що розкладаються, і відбувається самозародження мікроорганізмів з неживої матерії. Цей варіант гіпотези самозародження визна* вали не тільки вчені ідеалістичного напрямку (Г. Лейбніц), його підтримували багато натуралістів — матеріалістів, серед яких, наприклад, був французький еволюціоніст XVIII століття Ж. Бюффон (1707-1788). Визнавав самочинне зародження життя і Ж. Б. Ламарк (1744-1829).
Питання про можливість самочинного зародження мікроорганізмів вдалося вирішити молодому українському вченому М. М. Тереховському (1775 p.). Він виявив, що якщо м'ясний бульйон прокип'ятити й посудину запаяти, то ніякі мікроби в ньому не заводяться. Цей досвід цілком однозначно свідчив проти самочинного зародження мікроорганізмів. Однак тогочасні вчені не вважали дані Тереховського переконливими, тому що припускали, що для зародження життя необхідне свіже повітря.
Суперечка між натуралістами з питання про самочинне зародження мікроскопічних живих істот досягла апогею в середині XIX -століття. На початку 60-х років XIX століття Французька академія наук призначила премію тому, хто розв'яже проблему самозародження мікроорганізмів. Премію було присуджено в 1862 році Л. Пастеру, який завдяки ряду блискучих дослідів довів неможливість самозародження мікроорганізмів з різних настоїв і розчинів органічних речовин. Суть експериментів полягала в тому, що Пастер помістив прокип'ячений бульйон у колбу з довгим вузьким горлом S-подібної форми. Повітря в колбу потрапляло вільно, але мікроби проникнути в неї не могли, тому що осідали в S-подібному коліні горла. Уміст колби міг залишатися стерильним протягом багатьох місяців. Але варто було колбу повернути так, щоб бульйон, який містився в ній, омив S-подібне коліно горла й стік назад, у ній незабаром починалося гниття. Отже, неможливість самочинного зародження мікроорганізмів було переконливо доведено.
Представники ідеалістичної філософії і релігії трактували досліди Пастера лише як безпосереднє свідчення принципової неможливості переходу від неорганічної матерії до живої в результаті дії одних тільки матеріальних — фізичних — сил природи. Звідси випливав висновок, що для виникнення життя необхідне втручання нематеріального начала — вищого інтелекту.
У значно скрутнішому становищі опинилися представники матеріалістичного світогляду. Зокрема, представники механістичного матеріалізму, які заперечували якісну відмінність між неживою і живою матерією, вважали, що безросередній перехід з одного світу в інший, тобто самозародження живих істот, є обов'язковим. Однак усі спроби експериментально підтвердити цю точку зору наштовхувалися на нездоланну стіну фактів, що їй суперечили. На цьому грунті й виникла,, за висловленням англійського фізика і філософа Дж. Бернала, "практика вивертів". До таких вивертів належить і гіпотеза панспермії. Ця гіпотеза виходить із припущення про вічність життя, стверджуючи, що життя взагалі ніколи не виникало, тому що воно існувало завжди в космічному просторі. Відповідно до гіпотези панспермії, зародки життя, або космозої (спори рослин і мікроорганізмів, а також інші мікроскопічні утворення) розсіяні у світовому просторі і переносяться з планети на планету. Прихильники цієї гіпотези вказують на те, що Земля та ближчі планети ніколи не були ізольовані, між ними завжди існували зв'язок та обмін матерією. У середньому на Землю потрапляє близько 1 т метеоритної речовини за добу. Ще більше осідає пилу — до 250 т/добу. Разом з метеоритами і пилом на Землю можуть потрапляти живі та життєздатні мікроорганізми. Ця точка зору мала б прихильників, якби було строго доведено наявність живих організмів у космічному пилі та у метеоритах. Зараз у музеях Європи й Америки зберігається понад 600 метеоритів. Деякі з них містять органічні речовини. На інших метеоритах було знайдено структури, що нагадують водорості, на третіх — якісь скам'янілі, невідомі на Землі форми організмів. На жаль, і досі пошуки живих організмів у метеоритах не дали результатів.
Проти гіпотези про переселення життя на Землю з інших планет були висловлені численні заперечення. Багато хто вважав, що при перенесенні організмів у космічному просторі вони будуть убиті жорстким ультрафіолетовим випромінюванням; що ніщо живе не може існувати за низьких температур, які спостерігаються в космічному просторі; і навряд чи зможе живий організм витримати високу температуру, до якої нагрівається метеорит, коли пролітає через земну атмосферу. Відповідаючи на ці заперечення, Ф. Лемент і Л. Оргель висловили ще більш сміливе припущення. На їхню думку, Земля могла бути "засіяна" навмисно якимись розумними істотами, мешканцями тих сонячних систем, що у своєму розвитку випередили нашу планету на мільярди років. Така "спрямована панспермія" могла б, наприклад, пояснити, чому молібден — досить рідкісний на Землі елемент — є необхідним для живих істот як кофактор багатьох важливих ферментів. Однак незабаром було встановлено, що процентний вміст молібдену досить великий у морській воді, що є одним з підтверджень на користь загальноприйнятої точки зору про зародження життя на Землі у первинному океані.
Переважна більшість сучасних учених, що працюють в галузі природознавства, дотримуються гіпотези абіогенезу, яку запропонували Нобелівські лауреати О. І. Опарін (1924) та Дж. Холдейн (1928). Відповідно до цієї теорії (нині доповненої й експериментально доведеної), появі високорозвиненого життя на планеті обов'язково передувало абіогенне утворення органічних сполук, тобто утворення органічних сполук з неорганічних.
На час свого першого опублікування ця гіпотеза не здобула особливої прихильності, оскільки "правовірні" біохіміки були переконані, що. Пастер раз і назавжди довів неможливість самочинного зародження життя. Вони не відразу зрозуміли, що О. І. Опарін та Дж Холдейн пропонують щось зовсім нове і постулюють виникнення життя з неживої матерії не у наш час, як це припускала гіпотеза самозародження, спростована Пастером, а в умовах первісної Землі, що мала атмосферу, позбавлену кисню, і за відсутності конкуренції з боку інших організмів.
Ч. Дарвін був на вірному шляху, коли в 1871 р. писав в одному з листів: "Поширена думка, що всі умови для виникнення живого організму, які могли колись існувати, існують і в наш час. Але якщо навіть уявити собі, що в якій-небудь невеликій теплій водоймі, що містить усе необхідне (аміак, солі фосфорної кислоти та ін.), а також одержує світло, тепло, електричну енергію і т.д. міг би хімічним шляхом утворитися білок, здатний до подальших складних перетворень, то хіба не зрозуміло, що в наш час він був би негайно ким-небудь з'їдений або поглинутий, тоді як до виникнення живих істот цього трапитись не могло".
9. Класифікація факторів середовища.
Середовище кожного організму складається з компонентів органічної і неорганічної природи, кожен з яких має своє значення для організму. Не всі вони однакові за своїм значенням, вплив окремих компонентів взагалі незначний.
Фактори-елементи середовища, які впливають на живі організми. Під елементами середовища слід розуміти тепло, світло, воду, мінеральні речовини тощо. Один і той же фактор може мати різне значення для різних організмів.
Всю різноманітність екологічних факторів ділять за походженням і характером дії на дві великі групи – абіотичні (гр. а – заперечна частка і bios – життя) і біотичні. До біотичних відносять фактори неорганічної, або неживої, природи, до біотичних – вплив живої природи, а також людини. Такий поділ певною мірою є умовним, бо кожен з факторів існує і проявляється лише як результат загальної дії середовища.
До абіотичних факторів належать:
1.Кліматичні – світло, тепло, волога, повітря (його склад і рух); 2. Едафічні, або ґрунтові (гр. edaphos – грунт) – механічний і хімічний склад, вологість, аерація, забарвлення; 3. Орографічні (гр.oros – гора, grapho - пишу) – рельєф, експозиція; 4. Гідрологічні – прозорість, температура води.
До біотичних факторів належать:
1. Фітогенні (гр. phyton – рослина і genos - народження) – як прямий так і побічний вплив рослин. Прямий – механічні контакти, симбіоз, паразитизм, епіфітизм тощо. Побічний – фітогенні зміни середовища; 2. Зоогенні (гр. zoon – тварина і genos) – поїдання, запилення, поширення, витоптування (механічна дія на середовище, на хімічний склад грунту), а також побічний вплив на середовище; 3. Антропічні (гр. anthropos – людина) – антропічний фактор найбільш впливовий. Його значення особливо зросло в останні роки.
У 1958 р. А.С. Мончадський запропонував класифікацію факторів за характером їхньої дії.
Стабільні фактори – ті, що не змінюються протягом тривалого часу (земне тяжіння, сонячна стала, склад атмосфери та ін.). Вони зумовлюють загальні пристосування організмів, визначають належність їх до мешканців певного середовища планети Земля.
Змінні фактори, які в свою чергу, поділяються на закономірно-змінні і випадково-змінні До закономірно-змінних належить періодичність добових і сезонних змін. Ці фактори зумовлюють певну циклічність у житті організмів (міграції, сплячку, добову активність та інші періодичні явища і життєві ритми). Випадково-змінні фактори об’єднують абіотичні, біотичні, і антропічні фактори, дія яких повторюється без певної періодичності (коливання температур, дощ, вітер, град, епідемії, вплив хижаків та ін.). Ці фактори впливають на чисельність популяцій і значною мірою зумовлюють амплітуду її коливань.
Крім цих груп слід виділити сигнальні і орієнтаційні фактори, які безпосередньо на метаболізм не впливають, але є причиною зміни стану або поведінки організмів. До сигнальних факторів належать різні природні явища, які передують появі несприятливих факторів і завдяки сприйманню яких організм завчасно може перебудувати свій метаболізм або поведінку. Наприклад, скорочення дня є сигналом для підготовки до зими (накопичення жиру, формування міграційних зграй, міграції і впадання у сплячку деяких видів тварин). Орієнтаційні фактори також виконують сигнальну роль і сприймаються органами чуттів для визначення положення в просторі і часі. Деякі риби і птахи за розташуванням зірок на небі визначають міграційні шляхи. Орієнтиром можуть бути також особливості рельєфу, споруди людини.
10. Австралійська флористична область та її характеристика.
Австралійське царство займає майже всю Австралію і острів Тасманію. Флора його дуже багата і самобутня. У її складі близько 20 ендемічних родин, понад 570 ендемічних родів і 75% ендемічних видів, що сформувалися ще в крейдяний період. Найважливішу роль у флорі царства відіграють злакові, бобові, миртові, протейні, орхідні, лілійні, молочайні. Ядро австралійської флори виникло з давньої голантарктичної флори під впливом ксерофітизації. Проте певну роль відіграла палеотропічна флора, що дала початок таким характерним елементам флори Австралії, як евкаліпти і акації. Зовсім відсутні в Австралії кущі, підродина яблуневі, родини валеріанові, чайні, вересові, бегонієві та інші.
11. Біоми хвойних лісів Північної Америки і їх характеристика.
Хвойний ліс - ліс, що складається майже виключно з дерев хвойних порід. Значна частину хвойних лісів розташована в холодному кліматі північних широт в якості тайги, проте хвойні ліси зустрічаються і в інших частинах планети. У Центральній Європі ними покриті багато гірські масиви.
Існують різні думки про природне наявності хвойних лісів на рівнинах помірних широт. В особливості, у більш сухих регіонах сосновий ліс може представляти звичайну вегетацію. Це спостерігається в теплих і посушливих регіонах південного заходу США, на Піренейському півострові і на карстових територіях Балкан. Виключно хвойними породами можуть порослими і менш сприятливі окремі місця на рівнині, наприклад північні схили або котловани з холодним повітрям.
Багато хвойні ліси у відносно густозаселених частинах планети є штучними, так як природними там були б листяні або змішані лісу. У Європі та Північній Америці вони були закладені з кінця XVIII століття. В Європі проводилося відновлення лісу, після того як у багатьох областях він майже вирубаний, і через збіднення грунту для цього підходили лише стійкі хвойні породи. У Північній Америці більш цінні листяні породи вирубувалися набагато інтенсивніше, в результаті чого стали в лісах переважати хвойні дерева. Пізніше подібні ліси залишалися, так як хвойні породи росли швидше і дозволяли швидше отримувати прибуток. В наш час в багатьох місцях відбулося переосмислення цієї традиційної політики і багато лісу поступово перетворюють на змішані.
Основна територія інших 49 штатів ділиться за характером рослинності на кілька районів. Захід: сюди входить велика гірська система Кордильєр. Це схили Берегового хребта, Каскадних гір, Сьєрра-Невади і Скелястих гір, одягнені хвойними лісами. Схід: піднесені плато навколо району Великих озер і внутрішні лісостепові рівнини, а також середньогірні піднесені простору, входять в систему Аппалачів, де розташовані основні масиви широколистяних і частково хвойно-широколистяних лісів помірного поясу. Південь: тут поширені субтропічні і почасти тропічні (на півдні Флориди) лісу.
На заході країни знаходяться найбільш продуктивні і цінні хвойні ліси, які входять в Тихоокеанський Північно-Західний район. Його територія включає західні схили Каскадних гір у штатах Вашингтон і Орегон і простору Берегового хребта та Сьєрри-Невади, розташовані на території Каліфорнії. Тут збереглися стародавні хвойні праліси з секвої вічнозеленої (Sequoia sempervirens), що досягає висоти 80-100 м. Найпродуктивніші і складні по складом секвойевие ліси знаходяться в Каліфорнії на океанічних схилах на висоті 900-1000 м над ур. моря. Разом з секвої ростуть не менш крупні дугласії (Pseudotsuga manziesii), стовбури якої досягають 100-115 м у висоту, і великі ялиці: велика (Abies grandis) зі стволами висотою 50-75 м, благородна (A. nobilis) - 60-90 м; миловидна (A. amabilis) - до 80 м; ялиця Лоуа (A. lowiana) - до 80 м; одноколірна (A. concolor) - 50-60м; каліфорнійська, або чарівна (A. venusta) - до 60 м; чудова (A. magnifica) - до 70 м. Тут же зустрічаються дерева туї гігантської (Thuja plicata) висотою 60-75 м; їли ситхинской - 80-90 м; кипарисовика Лавсона (Chamaecyparis lawsoniana) - 50-60 м; річкового кедра каліфорнійського, або ладанного (Calocedrus decurrens) - до 50 м; тсуги західній та ін Секвойевие ліси тягнуться смугою вздовж узбережжя Тихого океану на 640 км і не заходять в глиб материка далі 50-60 км.
12. Обґрунтувати біогеографічне районування Світового океану.
Світовий океан поділяють на сім основних біогеографічних областей: Арктичну, Бореально-Атлантичну, Бореально-Тихоокеанську, Тропічно-Атлантичну, Тропічно-Тихоокеанську, Нотально-Антарктичну, Антарктичну.
Антарктична область характеризується постійно низькою температурою води, як на поверхні так і на глибинах. В зимовий період та значну частину короткого літа велика частина акваторії знаходиться під льодовиковим покривом. Солоність води нижча за середню солоність вод Світового океану.
Південна границя зони проходить від о. Ньюфаундленд до архіпелагу Шпіцберген та окраїни Кольського півострова, а також по північній частині Берінгового моря.
Літом по окраїнах льоду утворюються масові скупчення фітопланктону, а разом з тим і зоопланктону. Тому води багаті різними жителями від молюсків до нарвалів і белух із китоподібних і різних чайок. Із тюленей характерні для області морський заєць, нерпа, хохлач і морж. По льодах бродить цілий рік білий ведмідь.
Бореально-Атлантична та Бореально-Тихоокеанська. Ці області мають значну схожість. Досить багатий органічний світ прибережної припливно-відпливної зони. Температури води досить високі. Влітку значні розходження в температурі поверхневих та глибинних вод. Велика кількість тварин. До даних зон приуроченні основні райони вилову ластоногих і промислового рибальства.
В обох зонах зустрічаються беззубі кити, дельфіни, справжні (безвухі) тюлені, численні „пташині базари” (особливо із чістікових). Із риб типовими є сімейства лососевих, осетрові. Ці два сімейства ендемічні для північних помірних широт. В даних областях добре поширені бурі водорості, в меншій мірі – червоні.
В Бореально-Тихоокеанській ендемічними видами є гіганський японський краб, із риб – кета, горбуша, нерка і інші. Із ссавців характерними є вухасті тюлені – котик і сивуч, а також калан (морська видра) із хижих, японський і сірий кити.
Бореально-Атлантична область є бідніша від Бореально-Тихоокеанської. Так тут повністю відсутні вухасті тюлені, калани, гіганські краби і деякі інші тварини. Ендемічними видами є біскайський кит, біломордий і довгомордий тюлень, тюлень-лисун. Із риб численними є види тріскових. Є представники камбалових – палтус, морський язик, та ін.
Тропіко-Атлантична і Тропіко-Індо-Тихоокеанська також мають подібні риси. Для них характерні постійно високі температури поверхневих шарів води (річні коливання становлять не більше 20С), та значні відмінності між поверхневими і глибокими шарами. Теплолюбиві види мешкають в поверхневих шарах, а холоднолюбиві – в глибоких шарах. В тропічному поясі проживає основна частина видів планктонних форамініфер, крилоногих молюсків, сифонофор, кільчастих водоростей. Із водоростей даний пояс обмежений видами роду саргассум, із тварин багато поліпів, медуз, молюсків, ракоподібних. Надзвичайно різноманітні риби. Особливо велика кількість акул і скатів. Характерні летючі риби, морські черепахи. Із птахів характерні фаетони і фрегати, із ссавців – кашалоти, сирени.
Антарктична область, які і Арктична, характеризується постійно низькими температурами води і розвитком льодовикового покриву. Велика кількість айсбергів, що відколюються від Антарктиди. Місцями є скупчення планктонових ракоподібних під назвою „кріль”. Велика кількість птахів, серед яких пінгвіни, бургомістри.
Нотально-Антарктична схожа по умовах життя з бореальними. Тут переважають значні сезонні коливання температури води. Піднімання глибинних призводить до багатства рослинного і тваринного світу. Із ссавців поширеним є гривистий сивуч і південні котики, із справжніх тюленів зустрічаються морський слон та морський леопард. Різноманітні є і беззубі кити (південний кит, синій кит, кит-карлик). Із птахів поширеним є королівський альбатрос.
13. Географічні типи біомів субтропіків.
Біом - велика регіональна чи субконтинентальна система. Класифікація наземних екосистем за біомами базується на типах рослинності та основних незмінних фізичних характеристиках ландшафту. Географічне поширення біомів відповідає ґрунтово-кліматичним зонам материків. Вони існують тривалий час і достатньо пристосовані до конкретних фізико-географічних умов середовища. Наводимо стислий опис основних наземних біомів світу.
Тундри розміщені в полярних широтах північної півкулі, між тайговими лісами на півдні та полярними льодами на півночі. Загальна площа арктичних тундр - близько 8 млн. км2. Невеликі за площею, але екологічно подібні райони трапляються у високогір'ї вище верхньої межі поширення лісів. Основними лімітуючими факторами тут є низькі температури і короткий вегетаційний період (середня річна температура нижче 0°С). Ґрунт, за винятком тонкого верхнього шару, постійно залишається замерзлим ("вічна мерзлота"). Тундра - це по суті вологі арктичні луки з рослинністю, що складається із злаків, осок, чагарничків, і на сухіших місцях - лишайників ("оленячий мох").
Бореальні хвойні (тайгові) ліси простягаються широкою смугою через всю Євразію та Північну Америку. Вони займають площу понад 10 млн. км2. Гірські райони з такими лісами трапляються навіть у тропіках. Основні деревні породи представлені тут хвойними вічнозеленими деревами - різними видами ялини, ялиці, сосни тощо. Протягом цілого року в таких лісах панує густа тінь, тому чагарниковий і трав'яний яруси звичайно розвинуті слабо. Проте суцільний зелений покрив, що містить хлорофіл, зберігається весь рік, і тому, незважаючи на низькі температури протягом 2/3 року (середня річна температура від -10 до +4°С), для цього біому характерний достатньо високий рівень річної продукції. Хвойні ліси - найбільші в світі постачальники лісоматеріалів.
Мішані ліси помірного поясу займають області з відносно великою кількістю і рівномірним розподілом опадів (600-1500 мм за рік) та помірною середньорічною температурою (4- 16°С), для якої, як правило, характерні чіткі сезонні коливання. Деревну рослинність цих лісів складають різноманітні види хвойних та листяних дерев: сосни, дуби, буки, клени, в'язи та багато інших. Тут добре розвинуті чагарниковий та трав'яний яруси, а також ґрунтова біота. Такі ліси вкривали понад 12 млн. км2, зокрема всю Середню Європу, схід Північної Америки, Східну Азію, частини Південної Америки, Австралії та Нову Зеландію. В міру просування з вищих широт до нижчих у лісах збільшується частка вічнозелених листяних деревних порід, що дало підставу окремим авторам для розділу даного біому на листопадні ліси помірного поясу і вологі вічнозелені ліси теплого помірного (субтропічного) поясу. Проте між цими двома лісовими типами рослинності немає чітких біогеографічних меж, а другий з них не утворює виразної географічної зони. Мішані ліси помірного поясу є найважливішими біотичними областями світу, оскільки саме в цих районах цивілізація сягнула найвищого розвитку. В результаті даний біом сильно змінився під впливом людської діяльності, а понад 75% його площі замінено культурними угрупованнями.
Твердолистяні вічнозелені ліси розвиваються в областях з теплим помірним (субтропічним) кліматом, де дощі випадають взимку, а літо сухе. Рослинність складається з хвойних та листяних дерев і чагарників з жорстким вічнозеленим листям. Це різні види вічнозелених дубів, а також сосни, кедри, кипариси, евкаліпти (в Австралії), араукарії (в Чилі) та багато інших. Такі угруповання поширені в Середземномор'ї, Каліфорнії, Мексиці, Південній Африці, Чилі та Південній Австралії. Площа їхнього первинного поширення не перевищувала 1,5 млн. км2. Внаслідок антропогенного впливу більша частина цих лісів зараз представлена деградованими чагарниковими заростями (т.зв. маквіс - у Середземномор'ї, чапараль - у Північній Америці).
Степи помірного поясу розташовані там, де при помірних середньорічних температурах (0-16°С) випадає недостатня для розвитку лісової рослинності кількість опадів (250-750 мм). Обширні степові простори займають 9 млн. км2 у внутрішніх частинах Євразії, Північної Америки, на півдні Південної Америки і в Австралії. Основу рослинного покриву степів становлять трав'янисті рослини - злаки, а також складноцвіти, бобові та ін. У степових екосистемах розвиваються надзвичайно родючі чорноземні ґрунти, тому значну їх частину зараз займають орні землі. Характерна особливість природних степів - наявність великих травоїдних тварин (бізонів, антилоп, сайгаків тощо), що разом з періодичними пожежами сприяє підтриманню структури степових екосистем.
Тропічні савани (степи з рідкостійними деревами чи групами дерев) розташовані в теплих областях (середньорічна температура вище 16°С), де протягом року випадає велика кількість опадів (1000-1500 мм), але є 1-2 тривалих сухих сезонів, коли виникають пожежі, що є важливим фактором середовища. Обширні області цього типу знаходяться в Африці, Південній Америці та Австралії (загалом близько 15 млн. км2). У рослинному покриві переважають різноманітні злаки. Ландшафт африканської савани всіяний мальовничими акаціями, баобабами, деревовидними молочаями й пальмами. Африканська савана не має собі рівні за чисельністю й різноманітністю травоїдних тварин.
Пустелі поширені в тих областях, де загалом протягом року випадає менше 250 мм опадів. Вони займають близько 30 млн. км2 на всіх материках світу. Рослини і тварини пустель по-різному пристосовані до нестачі води. Розріджений рослинний покрив складається з однорічних рослин, ефемерів, сукулентів та пустельних чагарників. Обширні ділянки "голого ґрунту" пустель не обов'язково позбавлені життя. Тут можуть існувати мохи, водорості й лишайники. Тваринний світ пустель теж досить багатий: це різноманітні комахи, плазуни, птахи і ссавці.
Вологі листопадні тропічні ліси поширені в областях із вологим тропічним кліматом (середньорічні температури вище 20°С, річна кількість опадів перевищує 1500 мм), де виражений сухий сезон, протягом якого більшість дерев втрачають листя. Основним фактором тут є сезонні коливання у випаданні достатньо значних протягом року опадів. За своїм видовим складом сезонно-вологі тропічні ліси займають друге місце після дощових тропічних лісів. Вони займали площу понад 7,5 млн. км2 у тропічних Азії, Африці й Америці.
Вологі вічнозелені (дощові) тропічні ліси є тими екосистемами, де різноманіття життя сягає максимуму. Тут випадає понад 2000 мм опадів, які більш-менш рівномірно розподілені протягом року. Дощові ліси світу зосереджені в трьох головних областях: басейни Амазонки і Оріноко в Південній Америці та Центральноамериканський перешийок; басейни Конго і Нігеру в Центральній і Західній Африці; Малайський півострів і острови Південно-Східної Азії та Нова Гвінея. У цих екосистемах зосереджено понад 50% всього біотичного різноманіття планети. Первинна область їх поширення охоплювала близько 12 млн. км2, проте за станом на 1990 р. площа дощових лісів (разом із вторинними лісами на їх місці) становила всього 7 млн. км2 (World Resources 1994-95). Зведення тропічних лісів є одною з головних екологічних проблем сучасного світу.
Іронічний скреб, або сухий тропічний ліс трапляється там, де умови зволоження проміжні між пустелею і саваною чи сезонно-вологим тропічним лісом. Така рослинність займає значні площі в Тропічній Африці, Південній Азії, Австралії та Південній Америці (понад 2 млн. км2). Основним кліматичним фактором тут є несприятливий розподіл загалом достатньої кількості опадів. Це ліси або рідколісся, що складаються з невеликих листяних дерев і чагарників, які часто бувають колючими.
Гірські екосистеми доцільніше віднести до провінційних, оскільки вони мають досить своєрідний характер унаслідок різноманітності фізичних умов та особливостей рельєфу. їхні угруповання розташовані у вигляді висотних поясів. Зокрема, в Карпатах виділяють висотні пояси дубових (широколистяних) лісів (до 400 м), букових і мішаних лісів (400 - 1000 м), смерекових лісів (1000 1300 м), субальпійських лук і сланців (1300- 1800 м), альпійських лук (вище 1800 м). Рослинність кожного поясу має аналоги у рівнинних біомах (наприклад, альпійські луки за екологічними особливостями нагадують тундру, смерекові ліси - тайгу). Разом з тим ізоляція гірських екосистем одна від одної та від їхніх рівнинних аналогів, а також специфічні умови рельєфу та клімату спричиняють високий рівень ендемізму біоти (тобто значної кількості видів рослин і тварин, які поширені на невеликих обмежених територіях).
14. Біоми листяних лісів Європи.
Листяні ліси зустрічаються по всій земній кулі. Країнах, де біомів листяного лісу знаходяться включають Нова Зеландія, південно-східній частині Австралії, східній частині Китаю, Японії і в південно-західній частині Росії. Листяні ліси зустрічаються в обох континентах Америки - Південь і Північ. Південного Чилі і середньої східного узбережжя Парагваю, як країни Південної Америки, мають найбільший листяних лісів. Листяні ліси в Північній Америці лежать уздовж східного боку. Листяні ліси зустрічаються в більшості країн Центральної Європи і в Східній Африці.
Є два типи біомів листяні ліси. Вони помірним листяним лісом біомів, і тропічних і субтропічних біомів листяного лісу. Помірний біомів листяні ліси є листяні ліси, які знаходяться в Америці, Європі та Азії. У помірних листяні ліси, рослинність в основному високі дерева й чагарники які цвітуть протягом теплих місяців літа і стають пасивними у холодні зимові місяці. Сезонні температури клімату має великий вплив на рослинних угруповань біома листяний ліс. Тропічні та субтропічні листяні ліси знаходяться в Мексиці, на Мадагаскарі і в Maputaland-Pondoland (Східна Африка). Тут, рослинності залежить не тільки від сезонних температур, але і від сезонного кількості опадів. Під час сухого сезону, дерева відкинути все своє листя. Це зроблено для економії води і запобігти загибелі дерева. Після першого рясний дощ, листя проростають. Тропічні та субтропічні листяні ліси знаходяться на областях, які мають високий рівень грунтових вод і по берегах струмків та річок. П'ять завод зони листяних лісів
Біомів листяного лісу поділяються на п'ять зон. Дерево Stratum зона є першою зоною. Дерева, що ростуть у цій зоні є дуб, бук, клен, в'яз, волоський горіх і солодка жувальна гумка. Дерева в цій зоні мають висоту 60 футів до 100 футів. Саджанець зона, яка має дерев середнього зросту і молодих дерев, являє собою другої зони. Чагарник зона Третя зона. Чагарників, як гірський лавр, чорниці, рододендронів та азалій рости в цій зоні. Трав'яні Зона Четверта зона і короткі лікарських рослин тут зростають. Земля Зона п'ятий і заключний зоні. Рослин, як лишайники, мохи та клуб справжніх мохів ростуть у цій зоні. Життя тварин з листяних лісів
Існує велика різноманітність тварин, птахів, рептилій і комах в біома з листяного лісу. Тварин, які родом з біома листяні ліси є лося і зубра. Деякі ссавці, які зазвичай зустрічаються в біома листяні ліси включають білки, лісових мишей, чорні і бурі ведмеді, скунси, єноти і так далі. Природні жителі біома листяні ліси є рисі, пуми, ліс вовків і койотів. Деякі з тварин, що мешкають в цьому лісі біома охороняються як вони знаходяться під загрозою зникнення.
Тварини, що належать цьому біома адаптуватися до цих лісах або мігрують або глибокого сну. У той час як ссавці, такі як ведмідь сплячий в зимовий час, широкий спектр птахів мігрує в більш теплі місця, де є багато їжі. Тварини, як білки зберігати горіхи і насіння у дуплі дерева протягом літніх місяців. Вони використовуються в їжу протягом декількох місяців зими.
Через вирубка лісів, багато з листяних лісів по всьому світу стикаються із загрозою для їхнього існування. Листяні ліси швидко вицвітання тому що ліси вирубуються для сільського господарства і для проживання людини. Тварин, що мешкають в листяних лісах біомів швидко вимирають, оскільки вони в даний час полювали за їх хутра. Екологи необхідність створення поінформованості серед мирян, щоб захистити ліс біомів.
15. Обґрунтувати кругообіг азоту і вуглекислого газу.
Кругообіг вуглецю. У біосфері вуглецю багато – 12000 млрд. т. Це пояснюється тим, що еволюція життя на Землі – це еволюція сполук вуглецю, які безперервно виникають, змінюються і розкладаються. Кругообіг вуглецю відбувається фактично між живою речовиною та двооксидом вуглецю. У процесі фотосинтезу, здійснюваного рослинами, СО2 і вода з допомогою енергії сонячного світла перетворюються на різні органічні сполуки. Щорічно вищі рослини і водорості поглинають при фотосинтезі 200 млрд. т вуглецю. Якби вуглець повертався в атмосферу, його запас (700 млрд. т) у ній швидко б вичерпався. Але він повертається в результаті процесу дихання рослин і тварин. Відмерлі рослинні і тваринні організми розкладаються грибами і мікроорганізмами до СО2, який теж повертається в атмосферу. Повний цикл обміну атмосферного вуглецю здійснюється за 300 років. Але частина вуглецю вилучається у вигляді торфу, нафти, вугілля, вапняку, мармуру – викопних відкладів і осадових порід.
Вважають, що на кругообіг вуглецю часом дуже впливає діяльність людини. Використання викопного палива і автомобілізація порушили динамічну рівновагу між кількістю виділеного і поглинутого вуглецю у бік його збільшення в атмосфері. У наш час людство виробляє стільки ж СО2, як і всі організми фотосинтетики. Зараз в атмосфері СО2 близько 0,03%. Вчені припускають, що до кінця 20 століття кількість його може збільшитися на 12…20%. Швидкість кругообігу азоту, фосфору і сірки при цьому різко зросте. Крім того, припускається, що збільшення СО2 в атмосфері у 2 рази підвищить (внаслідок парникового ефекту) середню глобальну температуру на 3…6°С. А це має спричинити катастрофу – рівень морів і океанів може значно піднятися. Можуть бути затоплені найбільш родючі низинні землі. До того ж потепління високоширотних зон зменшить перепад температур – головного двигуна циркуляції повітряних мас атмосфери. Внаслідок цього вологі області Землі стануть ще більш вологими, а сухі – більш сухими.
Кругообіг азоту, фосфору, сірки. Діяльність людини прискорює кругообіг цих елементів. Головна причина цього прискорення – використання фосфору в добривах, що призводить до еутрифікації – надудобрення. Еутрифікація в першу чергу діє на континентальні водойми. При еутрифікації відбувається бурхливе розмноження водоростей – цвітіння води. Це призводить до зменшення кількості розчиненого у воді кисню. Продукти обміну водоростей знищують рибу та інші організми. Сформовані екосистеми при цьому руйнуються. Процес еутрифікації змогла б зменшити нестача азоту і сірки. Але індустрія і вихлопи двигунів внутрішнього згоряння викидають щорічно багато нітратів і сульфатів. Потрапляючи на землю разом з дощами, вони засвоюються рослинами (Рис 3).
16. Капська флористична область та її характеристика.
Капське царство найменше серед флористичних царств на Землі, до нього входить одна область, розташована в південно-західній частині Африки на вузькій смузі 80 км завширшки і 1800 км завдовжки (на південь від р. Оранжевої, на сході до Драконових гір). Флора області дуже багата, у її складі 7 ендемічних родин, понад 280 родів і близько 7 тис. видів. Видовий ендемізм досягає 90%. У зв’язку з аридизацією клімату Південної Африки територія, зайнята капською флорою, весь час скорочується.
Основним типом рослинності тут є вічнозелені склерофільні чагарники (“капський маквис”), у складі яких багато ендемічних видів. Зустрічаються також окремі ділянки вічнозелених лісів з подокарпусів, маслини, численні роди вересових, протейних, айстрових та інших родин. Капська флора відома як всесвітній центр походження декоративних рослин, зокрема цибулинних і бульбоносних. Своєрідність капської флори пояснюється особливостями її формування та існування, адже саме ця частина Африки входила до складу Гондвани, а пізніше розвивалася в умовах ізоляції, що існує і нині. Пустелі, що лежать на південь від Капського царства, є непереборною перешкодою для обміну між флорою півдня Африки і сусідніми флорами.
17. Охарактеризувати кліматичні фактори середовища.
Світло. Серед багатьох абіотичних факторів світло відіграє надзвичайно важливу роль, оскільки без нього неможлива фотосинтезуюча діяльність зелених (фототрофних) рослин.
Сонячна енергія, яку зелені рослини поглинають і використовують у процесі фотосинтезу, називається фізіологічно-активною радіацією (ФАР).Це промені з довжиною хвилі 0,4…071 мкм, проте рослина поглинає енергію в цих межах неоднаково. До того ж, в житті рослини поза якістю світлових променів велике значення має кількість світла, тобто інтенсивність освітлення, яка буває неоднаковою в різні місяці вегетаційного періоду і залежить також від широти місцевості. Рослини на нашій планеті ростуть у різних світлових умовах: від надмірно освітлених гір, пустель, степів до напівтемних печер та морських глибин. Тому в рослин у процесі природного добору виникли численні пристосування до життя відповідно до того чи іншого світлового режиму. За відношенням до світла рослини поділяються на три основні групи: світлолюбні, або геліофіти (гр. helios – сонце і phyton), тінелюбні, або сціофіти (гр. skia – тінь і phyton), та тіневитривалі.
Світлолюбні рослини можуть розвиватися лише в умовах повного сонячного освітлення, сильне затінення пригнічує їх ріст. Це рослини відкритих місцезростань. З лісових рослин до них належать дерева першого ярусу, наприклад сосна звичайна, дуб звичайний, а з тропічних – евкаліпти, деякі види пальм тощо. У помірних широтах світлолюбними рослинами є лісові ефемероїди – підсніжник, проліска.
Тінелюбні розвиваються в умовах недостатнього освітлення і не переносять яскравого світла. До тінелюбних рослин відносять види, що розміщені в нижніх ярусах фітоценозу, а також рослини печер, розщілин, скель, водних глибин, деякі ґрунтові водорості, епіфіти тропічних лісів тощо.
Особливо багато тінелюбів зустрічається в покриві темнохвойних і широколистяних лісів. Це веснівка дволиста, щучник звивистий, та ін., характерні для темнохвойних лісів, а також вороняче око, копитняк, плющ, що ростуть у дубових та букових лісах.
Тіневитривалі рослини в більшості є світлолюбними, але за рахунок широкої екологічної амплітуди по відношенню до світла можуть жити в умовах значного затінення.
Більшість видів помірних зон є тіневитривалими: тонконіг лучний, костриця червона, суниці, серед дерев – липа, черемха, ялина, тис тощо. Сюди ж належить більшість кімнатних рослин. Тіневитривалість має велике практичне значення у зв’язку із створенням штучних фітоценозів (деревостанів і сіяних лук). Одним із критеріїв тіневитривалості дерева може бути співвідношення висоти і товщини його стовбура. Більш тіневитривалі види здатні рости в густих насадженнях, значно витягуючись угору (ялина); світлолюбні, навпаки, завжди розміщуються поодиноко і мають меншу висоту при тому ж діаметрі стовбура (дуб звичайний, модрина європейська та ін.). Ознакою тіневитривалості може бути і структура крони дерева. У світлолюбних крони ажурні, мають розріджений листяний покрив, а у тіневитривалих – густі компактні.
Відношення рослини до світла змінюється з віком. Молоді рослини більш тіневитривалі, ніж дорослі: це одне з пристосувань більшості видів до несприятливих умов зростання.
Співвідношення дня і ночі також має велике значення для життя рослин, їх відтворення. Здатність рослин реагувати на тривалість дня отримала назву фотоперіодичної реакції (ФПР), а коло явищ, які регулюються тривалістю дня, - фотоперіодизму. Фотоперіодизм відкрито в 1920 р. американськими вченими В. Гарнером і Г. Аллардом на прикладі тютюну. За типами ФПР розрізняють такі основні групи рослин (Т.К. Горишина, 1980):
1. Рослини короткого дня, яким для переходу до цвітіння потрібно світла 12 і менше годин на добу (коноплі, тютюн); 2. Рослини довгого дня, для фази цвітіння їм потрібна довжина дня понад 12 годин на добу (картопля, пшениця, шпинат); 3. Рослини проміжного типу, цвітіння в яких наступає при певному діапазоні фотоперіодизму, наприклад гваюла; 4. Рослини фотоперіодично нейтральні, цвітіння в яких відбувається при будь-якій довжині дня (помідор, кульбаба тощо).
Особливо велику роль фотоперіодизм відіграє в географічному поширенні рослин і в регуляції їх сезонного ритму.
За відношенням до світла тварини поділяються на групи в залежності від того, який спосіб життя вони ведуть: денні, нічні сутінкові.
За відношенням до температури виділяють дві екологічні групи рослин: теплолюбні – термофіли (гр. thermos – теплий і philos люблю); холодолюбні – психрофіли (гр. psychros – холодний і philos). Теплолюбними називають рослини, що добре ростуть і розвиваються в областях тропічного, субтропічного та помірного поясів в умовах високих температур. До них належать види, що живуть у полярних і високогірних областях, або ті, що займають холодні екологічні ніші.
Більшість термофільних рослин в умовах тропічного і субтропічного клімату здатні перенести дуже високу температуру. Окремі частини рослини можуть нагріватися до +60…+65°С (інколи протягом тривалого періоду), наприклад, наскальні лишайники. Найвища температура, при якій знайдено живі синьо-зелені водорості в термальних водах, +85°С, бактерії +88°С. Вищі рослини в термальних водах відсутні. В природі ж уже при 40°С більшість видів виявляють ознаки пригніченості.
Рослини здатні витримувати і гранично низькі температури до -80°С (водорості в товщі льоду в Антарктиді), в районах, де живуть вищі рослини, відмічена температура -65°С (Якутія) – модринові ліси.
Від морозостійкості слід відрізняти зимостійкість. Зимостійкість – комплекс факторів, що впливають на рослину в несприятливих умовах осінньо-зимово-весняного періоду. Це вимерзання, висихання, випрівання, вимокання, часті зміни температур, зледеніння тощо. Тому рослини пристосовуються до цих умов по різному.
Для тваринних організмів характерним є те, що частина з них може виробляти постійну внутрішню температуру тіла. Таких тварин називають гомеотермними, на відміну від тварин пойкілотермних, температура тіла яких непостійна і визначається температурою навколишнього середовища. Проміжну групу складають гетеротермні тваринні організми, які в активному стані гомеотермні, а у стані відносного спокою втрачають здатність до терморегуляції.
Гомеотермність (теплокровність) – суттєва перевага тварин в боротьбі за існування, саме тому гомеотермні тварини – ссавці та птахи – в порівнянні з пойкілотермними найбільш поширені по Землі.
Всі організми, які населяють нашу планету, за відношенням до температурного середовища можуть бути евритермними (існують при значних коливаннях температур) і стенотермними (існують при низькій амплітуді температур).
Повітря як кліматичний фактор постійно впливає на рослини. Цей вплив викликаний рухом повітря (вітром). Крім того, повітря є одним із джерел живлення рослин. Повітряне живлення зеленої рослини – фотосинтез – тісно пов’язане з використанням вуглецю. Майже половина сухої маси рослини припадає на вуглець, засвоєний нею з повітря.
Хімічний склад повітря в різних зонах земної кулі досить одноманітний. Його основні складові частини – азот (78,08%), кисень (20.95%), аргон (0,93%), і оксид вуглецю (IV) (0,03%). Зустрічаються також у невеликій кількості й інші гази. Екологічно важливим для рослин є наявність чистого повітря без різних домішок, багато з яких згубно впливають на рослину. Це оксид сірки (IV), вихлопні гази, різні оксиди, похідні ацетилену, свинцеві сполуки тощо.
Певну роль у житті рослин відіграє також рух повітря. Вплив вітру може бути прямим і непрямим. Прямий вплив багатогранний, це перш за все механічна дія: вітролом, пошкодження дерев і кущів. Формотворча роль вітру помітна на багатьох рослинах відкритих місць – тундр, степів, напівпустель, пустель (прапороподібні, сланкі і карликові форми тощо). При побічному впливі змінюється обстановка для зростання рослин: видування ґрунту, оголення коренів, засипання рослин піском, снігові заноси, висушування надземної частини, температурні перепади, зниження фотосинтезу тощо.
Позитивний вплив вітру в житті рослин виявляється в перехресному запиленні великої групи анемогамних рослин, до якої належить понад 10% усіх голонасінних та покритонасінних рослин. Насамперед це дерева (сосна, дуб, ялина, ліщина, тис та ін.), майже всі злакові, осоки, хміль, коноплі, рослини тундри і високогірних поясів, де немає комах. Насіння та плоди рослин також переносяться на великі відстані (до 40 км) за допомогою вітру.
18. Голарктична флористична область та її характеристика.
охоплює позатропічну частину північної півкулі, тобто всю Євразію, за винятком Індокитаю та Індостану, що лежать на південь від тропіка Козерога, північну і позатропічну Африку і майже всю Північну Америку. На території Голарктики зустрічаються арктичні пустелі, тундри, ліси (хвойні, мішані, широколисті літньозелені, субтропічні), середземноморські ліси і чагарники, степи, прерії, напівпустелі, пустелі, рослинність гір помірних широт.
У складі флори цього царства – 50 повністю або частково ендемічних родин, зокрема гінкгові, телігонові, адоксові, букові, платанові, розоцвіті вербові, селерові тощо.
Голарктичне царство поділяють на 3 підцарства: Бореальне, Давньосередземноморське і Мадреанське або Сонорське.
До Бореального підцарства належать області: Циркумбореальна, Атлантично-Північноамериканська, Східноазіатська, або Японо-Китайська, Скелястих гір; Давньосередземноморське підцарство охоплює Макаронезійську, Середземноморську, Сахаро-Аравійську і Ірано-Туранську області; Мадреанське, або Сонорське, підцарство представлене лише однією підобластю, яка має ту саму назву, що й підцарство. Назва походить від назви гір Сьрра-Мадре.
Найбагатша серед флор Голарктичного царства флора Бореального підцарства. Вона налічує в своєму складі багато ендемічних родин і родів; для ряду областей характерна наявність значної кількості давніх і примітивних родин і родів.
Циркумбореальна область, яка є найбільшою в Бореальному підцарстві, охоплює всю Європу (крім Сереземномор’я), Північну Анатолію, Кавказ (крім Талишу і аридних областей), Урал, Сибір (крім південно-східної частини по течії р. Амур), Камчатку, Північний Сахалін, північні Курильські острови (на північ від о. Ітуруп), Алеутські острови, Аляску, і більшу частину Канади. У флорі області відсутні ендемічні родини. Кількість ендемічних родів також порівняно незначна. До них належать: кінський часник, лунарія, шиверекія, сольданела, яглиця, медунка, водяний різак, гніздівка тощо. Більшість ендемічних родів зростає в Піренеях, Альпах і на Кавказі. Найбільш насичені ендемічними видами Піренеї, Альпи, Карпати, Кавказ, гори Сибіру і Канади.
Характерними для Циркумбореальної області з хвойних є види сосни, ялини, ялиці, модрини, в Канаді – тсуги і туї; з широколистих – види дуба, бука, берези, вільхи, клена, граба, тополі, верби, ясена, в’яза, липи, горіха, каркаса, хмелеграба, кизилу. Досить поширені є види сливи, глоду, груші, яблуні, горобини, рододендрона, калини, бузини тощо.
Більша частина Циркумбореальної області зайнята хвойними, мішаними і широколистяними лісами. На півночі частині області переважають болота і тундра, на півдні – лісостеп і степ. В горах рослинність формується відповідно до закономірностей вертикальної поясності. Пояс високогірної рослинності найбагатший ендемічними таксонами.
Східноазіатська область охоплює Східні Гімалаї, гірську Північну М’янму, гірський Північний Тонк, значну частину континентального Китаю і о. Тайвань, півострів Корею, острови Рюкю, Кюсю, Сікоку, Хонсю, Хоккайдо, Бонін і Волкано, південні острови Курильської гряди на південь від лінії Міябе, південну і центральну частини Сахаліну, Примор’я, значну частину басейну р. Амур, а також південно-східну частину Забайкалля і частину Монголії (на північному сході і крайньому сході). Флора області дуже своєрідна і багата. В її складі 14 ендемічних родин і понад 300 ендемічних родів; усього близько 17 тис. видів. Такі ендемічні роди, як гінкго, метасеквойя, елеутерокок, лимонник, магнолія та деякі інші свідчать, безумовно, про давній вік цієї флори.
Атлантично-Північноамериканська область займає простір від атлантичного узбережжя Північної Америки до Великих рівнин і від узбережжя Мексиканської затоки до південних районів Канади. Флора цієї області характеризується великим багатством і високим ендемізмом. Ендемічними тут є дві родини і майже 100 родів; дуже багато також ендемічних видів, серед яких чимало третинних реліктів. Дослідженнями встановлено, що у флорі атлантичного узбережжя Північної Америки і флорі Східної Азії є багато спільних родів і близьких вікарних видів, що, безумовно, свідчить про існування в минулому зв’язків між Азією і Північною Америкою. Ці зв’язки були двобічними, проте основною все ж була флора Східної Азії.
Область Скелястих гір розміщена в межах Західної Канади і західних штатів Північної Америки, від Аляски до Нью-Мексіко. ЇЇ флора близька до флори Циркумбореальної області, але разом з тим і досить самобутня для виділення в самостійну. Тут є одна ендемічна родина, кілька десятків ендемічних родів і значна кількість ендемічних видів. Переважають на території області хвойні ліси, до складу яких входять сосна жорстка, туя складчаста, секвойя вічнозелена, а в горах секвойядендрон гігантський.
Давньосередземноморське підцарство простягається від Макаронезії на заході через усе Середземномор’я, Передню і Середню Азію до пустелі Гобі на сході. Флора цього підцарства формувалася переважно під впливом міграцій на межі бореальних і тропічних флор. У ній добре виражені також зв’язки з африканською і, зокрема, капською флорою. Давньосередземноморське підцарство поділяється на Макаронезійську, Середземноморську, Сахаро-Аравійську і Ірано-Туранську області.
Макаронезійська область охоплює Азорські острови, Мадейру, Канарські острови і острови Зеленого Мису. Тут порівняно небагато ендемічних родів. Найбільш багата флора Канарських островів, яка характеризується досить високим видовим ендемізмом. Значна частина ендемічних видів є давніми, реліктовими – це види лавру, суничника, чагарникової капусти, драконового дерева.
Для рослинного покриву Макаронезії характерні вічнозелені лаврові ліси, які серед сучасних рослинних формацій є найближчими до міоценових і пліоценових лісів Європи і Кавказу.
Середземноморська область охоплює Піренейський, Апеннінсь кий і Балканський півострови, острови Середземного моря, Марокко, Північний Алжир, Туніс, північно-західну Триполітанію, узбережжя Палестини, Ліван, західну Сирію, західну Анатолію, а також південно-гірську частину Криму і Чорноморське узбережжя Кавказу. Ендемічними у флорі області є родина Афілантових, близько 150 родів більшість з яких належать до родин капустяних, кипарисових, бобових, селерових, айстрових і злакових. Видовий ендемізм у флорі області досягає 50%.
Природний рослинний покрив Середземномор’я зберігся тільки в деяких гірських районах, на рівнині і в передгір’ях він дуже видозмінений або й зовсім знищений і замінений культурною флорою. Типовими рослинними угрупованнями області є жорстколисті і хвойні ліси з дубів кам’яного і коркового, лаврів, каштана посівного, суничника дрібноплідного, миртів, маслини, сосен чорної, далматської, пінії, ялиць білої, грецької, македонської, кедрів ліванського і атласького, а також різноманітні формації кущів, кущиків і напівкущиків (шибляк, гарига) з дуба пухнастого, граба, маслини, подушкоподібних форм астрагалів та ін.
Сахаро-Аравійська область охоплює пустелі Північної Африки, Аравійського півострова і Малої Азії. Всього у флорі області налічується близько 1500 видів, понад 300 з яких є ендемічними. У рослинному покриві переважають пустельні і напівпустельні формації та рідколісся. До цієї області входить найбільша пустеля світу Сахара (близько 1300 видів на 9 млн. км²). У цій пустелі виникла дуже цікава життєва форма, так звана “ієрихонська роза”, що характерна для рослин з різних родин. Цікавими є також їстівні лишайники – аспіцилія кущова, леканора їстівна, алекторія борозниста, що відомі під назвою “манни небесної”.
Ірано-Туранська область розміщена в межах Передньої, Середньої і Центральної Азії від Центральної і Східної Анатолії на заході до пустелі Гобі на сході. Флора цієї області характеризується досить високим родовим і особливо видовим ендемізмом (близько 25%). Основними рослинними формаціями є напівпустельні і пустельні. В окремих місцях збереглися реліктові ділянки мезофільних і значні площі ксерофільних дубових лісів. Представниками ендемічних родин тут є акантолимон, бунгея, колідіум. Багато ендемічних родів нараховують родини хрестоцвітих, складноцвітих, маревих, гвоздичних.
Мадреанське, або Сонорське підцарство (область) займає простір від південного заходу Орегону через Каліфорнію до північної частини нижньої Каліфорнії і включає жаркі пустелі від Південної Каліфорнії до Арізони, Нью-Мексіко і Техасу і далі на південь до Мексиканського нагір’я, більшу частину Невади і Юти та окремі частини сусідніх штатів США. У флорі підцарства є 4 ендемічні родини і значна кількість ендемічних родів(близько 10%); видовий ендемізм досягає 40%. Характерними є види сумаху, фісташки, глоду, модрини, кипариса.
19. Життєві форми рослин тундри та їх характеристика.
Обмаль тепла влітку, довга зима з сильними вітрами і нерівномірним розподілом снігового покриву, мерзлота - все це лімітує життєдіяльність біоти. У рослинному покриві тундри переважають низькорослі кріофітні форми, пристосовані до використання тепла приземного шару і захисних функцій снігового покриву. Для багатьох чагарничків характерні сланкі і подушкоподібні форми росту. Завдяки низькорослості тундрові рослини взимку покриваються снігом, що оберігає їх від вимерзання, а влітку їх надземні органи виявляються у найбільш прогрітому і екологічно найбільш сприятливому шарі повітря.
Флора тундр бідна, але склад співтовариств різноманітний. Характерні види: полярні берізки та верби, чагарники - лохина, брусниця, вороніка, багно, деякі види злаків, осок, пухівок, мохи, лишайники. У долинах річок - луки зі злаків, осок і різнотрав'я, звичайно заболочені. У порівнянні з рослинністю інших типів біомів в тундрі велике значення мають лишайники і особливо мохи. Суцільний моховий покрив в умовах тундри істотно впливає на температурний режим грунтів і глибину сезонного розмерзання і, отже, впливає на умови проживання інших рослин. Рослинність не повністю покриває поверхню грунту, іноді до 60% площі позбавлене живого покриву. Одна з найважливіших ознак тундр - їх безлісність.
Запаси фітомаси помітно зростають від арктичної тундри (в середньому близько 50 ц/га) до південної (200-300 ц/га). Підземна фітомаса переважає надземну. Щорічний приріст фітомаси в арктичній тундрі становить близько 10 ц/га, в південній - 25-40 ц/га. У тундрі багато торфу. У ньому інколи знаходять великі стовбури дерев, тому вважають, що ще кілька тисяч років тому лісотундра простягалася далі на північ.
20. Індо-Малайська фауністична область та їх характеристика.
Індо-Малайська (Східна область). Територія області досить розчленована і включає ряд півостровів – Індостан, Індокитай та островів – Шрі-Ланка, Малайський архіпелаг, Філіппінські острови та ряд інших.
Колишні та сучасні територіальні контакти Індо-Малайської, Голарктичної і Австралійської областей зумовлюють їх значний взаємний вплив.
Більша частина території області розміщена в тропіках. Фауна цієї області має риси як материкової, так, і острівної. При всьому багатстві і різноманітності видів та родів в ній відносно невелика кількість ендемічних груп високого рангу.
Із ссавців поширені тут шерстокрилі (ендемічний ряд). Ці звірки, які перелітають з дерева на дерево зустрічаються на півострові Індокитай, островах Ява, Суматра, Калімантан, Філіппінських.
Ряд приматів тут представлений багато і три родини цього ряду обмежені в своєму поширенні межами царства. Це тупайї, лоризиди і гібонові. На островах Суматра і Калімантан живе орангутанг із родини людиноподібних мавп, зустрічаються гібони.
Із хижих звірів ендемік – червоний вовк [?] (Індія, Індокитай, Великі Зондські острови) і велика кількість віверових. Серед котячих (близько 10 видів) типові найбільш великі – тигр, леопард, гепард. Дуже різноманітні гризуни і дикобрази, піщанки, миші, щурі.
Комахоїдні представлені різними видами кротів, однією родиною ендемічних їжаків.
Для копитних характерна незначна кількість антилоп, але багато биків, із яких такі великі як гаур, гайял, бантенг. Спостерігається велика кількість свиней. Представниками невеликої, але цікавої групи непарнокопитих є чепрачний тапір. Серед непарнокопитих ендемічні три види носорогів – індійський, суматранський і яванський, що мають родичів в Ефіопській області.
Індійський слон поширений від Індії до Суматри, а раніше жив і на Калімантані. Цікаво, що індійський слон більш споріднений не з африканським слоном, а з вимерлим мамонтом, з яким об’єднаний в один ряд.
Орнітофауна Індо-Малайської області нараховує 66 родин, з яких лише одна – ендемічна – листівкові. Листівкові заселяють усі області цього царства. Це невеличкі, яскраво забарвлені горобині птахи з пензликом на кінці язика для збирання нектару. Зате низка родин птахів має в Індо-Малайському царстві центр різноманітності і, очевидно, виникнення. Такі фазанові, рогодзьобі, піттові, білозіркові. На родовому рівні в цьому царстві багато ендеміків, особливо серед фазанових. Добре представлені в цьому царстві птахи-носороги, нектарниці, ткачикові, хоч центр їх видової різноманітності з знаходиться в Ефіопській області.
У цій області спостерігається різноманітність серед плазунів, тут наявні ендеміки на рівні родин – безвухі варани, щитохвості змії, гавіали, променисті змії. Мають поширення в Індо-Малайській області кобри, товстоголові і валькуваті змії.
Земноводні в цій області представлені рядами безхвостих, хвостатих і безногих. Зустрічається значна кількість веслоногих жаб та вузькоротих.
Древніх риб тут немає, хоч ця область є центром різноманітності таких широко розповсюджених риб, як коропоподібні та сомоподібні. Сама тільки родина коропових представлена в цьому царстві 2 тисячами видів. Різноманітні тут і лабіринтові риби, які можуть дихати атмосферним повітрям.
Багата фауна комах (більше 4 тис. видів) – метелики, паличники, жуки-листоїди, златки, вусачі, жуки-носороги.
21. Проаналізувати структуру листяних лісів.
Біомів листяного лісу поділяються на п'ять зон. Дерево Stratum зона є першою зоною. Дерева, що ростуть у цій зоні є дуб, бук, клен, в'яз, волоський горіх і солодка жувальна гумка. Дерева в цій зоні мають висоту 60 футів до 100 футів. Саджанець зона, яка має дерев середнього зросту і молодих дерев, являє собою другої зони. Чагарник зона Третя зона. Чагарників, як гірський лавр, чорниці, рододендронів та азалій рости в цій зоні. Трав'яні Зона Четверта зона і короткі лікарських рослин тут зростають. Земля Зона п'ятий і заключний зоні. Рослин, як лишайники, мохи та клуб справжніх мохів ростуть у цій зоні. Життя тварин з листяних лісі
22. Малий і великий кругообіги речовин в біосфері та його обґрунтування.
Розрізняють два види кругообігу речовин та енергії у біосфері:
• • геологічний (великий), який відбувається між сушею та океаном;
• • біологічний (малий), який відбувається або на суші, або в океані.
Біологічний кругообіг включає як горизонтальну, так і вертикальну міграцію та складається з двох протилежних процесів: синтез органічної речовини з неорганічної за допомогою сонячної енергії; мінералізація органічних решток і виділення енергії.
Біологічний кругообіг – це багаторазова участь хімічних елементів у процесах, які протікають у біосфері. В зв’язку з цим біосферу визначають як область Землі, де протікають три основних процеси: кругообіг вуглецю, азоту, сірки, в яких беруть участь 5 елементів (H, O, C, N, S), що рухаються через атмосферу, гідросферу, літосферу. У природі кругообіг здійснюють не речовини, а хімічні елементи. Ці 5 елементів рухаються і окремо, і в таких сполуках, як вода, нітрати, двооксид вуглецю, двооксид сірки.
Великий кругообіг, триває мільйони років і полягає в тому, що гірські породи підлягають руйнуванню, а продукти вивітрювання (в тому числірозчинні у воді поживні речовини) сносятся потоками води у Світовий океан, де вони утворюють морські напластування і лише частково повертаються на сушу із опадами. Геотектонічні зміни, процеси опускання материків і подняття морського дна, переміщення морів та океанів на протязі тривалого часу призводять до того, що ці напластування повертаються на сушу і процес починається знов.
Малий кругообіг (частина великого) відбувається на рівні екосистеми і полягає в тому, що поживні речовини, вода і вуглець акумулюються в речовині рослин, витрачаються на побудову тіла і на життєві процеси як самих цих рослин, так і інших організмів (як правило тварин), що з’їдають ці рослини (консументи). Продукти розпаду органічної речовини під дією деструкторів та мікроорганізмів (бактерії, гриби, черві) знов розлагаются до мінеральних компонентів, доступних рослинам і що втягуються ними у потоки речовини.
Кругообіг хімічних речовин з неорганічного середовища через рослинні та тваринні організми назад у неорганічне середовище з використанням сонячної енергії та енергії хімічних реакцій називається біогеохімічним циклом. У такі цикли втягнуті практично всі хімічні елементи і насамперед ті, що беруть участь в побудові живої клітини. Так, тіло людини складається з кисня (62.8%), вуглецю (19.37%), водорода (9.31%), азоту (5.14%), кальцію (1.38%), фосфору (0.64%) та ще приблизно з 30 елементів.
Кругообіг кисню. Щорічно лісові масиви виробляють 55 млрд. т кисню. Він використовується живими організмами для дихання і бере участь в окисних реакціях в атмосфері, літосфері, гідросфері. Циркулюючи через біосферу, кисень перетворюється то на органічну речовину, то на воду, то на молекулярний кисень. Весь кисень атмосфери (2,8•1014 – 1,2•1015 т) за кожні 2 тис. років проходить через живу речовину біосфери. За час свого існування людство безповоротно втратило близько 273 млрд. т кисню. У наш час щорічно на спалення вугілля, нафтопродуктів і газу витрачається 13∙109 т кисню. Інтенсивність цього процесу збільшується щороку на 6%. Майже 3 млрд. років рослини збагачували атмосферу киснем. Але при збереженні нинішніх темпів його споживання вже через два століття концентрація кисню можливо знизиться до критичного рівня. Основні поглиначі кисню – промисловість і автомашини. Кожній людині на добу потрібно 80 л. кисню, автомашині ж для згоряння 1 л. бензину – 200 л. А в світі налічується понад 300 млн. автомашин. (Рис 2).
Кругообіг води. На Землі води багато – гідросфера становить 1/4000 її маси. Вода покриває ¾ поверхні Землі. За 1 хвилину під дією сонячного тепла з поверхні водойм Землі випаровується до 1 млрд. т води. Після охолодження пари утворюються хмари, випадає дощ і сніг. Опади частково проникають у ґрунт. Ґрунтові води повертаються на поверхню землі через коріння рослин джерела, наноси, тощо. Швидкість циркуляції води досить велика: вода океанів поновлюється за 2 млн. років, ґрунтова вода – за рік, річкова за 12 діб, пара в атмосфері – за 9 діб. Двигуном кругообігу є енергія Сонця. (Рис. 4).
Щорічно для створення первинної продукції рослини біосфери використовують при фотосинтезі 1% води, що потрапляє у вигляді опадів. Людина тільки для побутових і промислових потреб використовує 20 мм опадів – 2,5% загальної їх кількості за рік, Безповоротний щорічний водозабір тепер становить 5,5 тис. м³. Щорічно він збільшується на 4…5%. Якщо такий приріст збережеться, то до 2100 р. людство вичерпає запаси прісної води на Землі.
23. Палеотропічна флористична область та її характеристика.
Палеотропічне царство охоплює тропіки Старого Світу: Африку до Капського царства, Мадагаскар і Сейшельські острови, півострів Індостан, Малайзію, Полінезію, за винятком Австралії і Нової Зеландії. До його складу входять всі тропічні острови Тихого океану. Флора цього царства дуже багата і своєрідна. Тут близько 40 ендемічних родин, найбільш відомими з яких є непентесові, бананові, панданові та інші. Рослинний покрив царства дуже різноманітний. Тут зустрічаються різні типи тропічних лісів, мангри, савани, колюче рідколісся, тропічні зарості чагарників, напівпустелі, пустелі, болота і високогірна рослинність тропіків.
Царство поділяється на 5 підцарства і 12 областей. Тут існує 2 відокремлені флори – африканська та індомалазійська, що знаходяться на значній відстані одна від одної.
Флора Африканського підцарства дуже своєрідна – чверть усіх квіткових рослин є ендеміками. Саме тут у пустелях Намібії росте вельвічія дивна.
Мадагаскарське підцарство характеризується виключно високим ендемізмом (85%). Тут є 9 ендемічних родин, 300 ендемічних родів і багато видів. За кількістю видів на першому місці орхідні, потім айстрові і молочайні, значна кількість пальм і серед них дерево мандрівників. Мадагаскарська флора має споріднені зв’язки з малазійською, що характеризується високим ендемізмом і наявністю великої кількості давніх, примітивних форм квіткових рослин.
Індомалазійське підцарство характеризується надзвичайним багатством флори, за специфікою якої його поділяють на 5 областей. Тут зустрічається 11 ендемічних родин і дуже багато ендемічних родів і видів, кількість яких ще й досі не відома. Найбільшу цікавість являє родина дегенерієвих, представники якої мають примітивну квітку, види паразитного роду рафлезія та пальми, що відіграють важливу роль у формуванні рослинних угруповань Індомалезії.
Певний інтерес являє собою флора Полінезійського підцарства, до складу якого входять Гавайська і Полінезійська області. Ця острівна флора характеризується досить високим родовим і видовим ендемізмом (до 90%). Ендемічні родини тут відсутні. Виявляються зв’язки з індомалезійською і африканською флорою.
Новокаледонське підцарство включає одну область. Це також острівна флора, що характеризується високим ендемізмом. У її складі 5 ендемічних родин і понад 130 родів, багато не лише ендемічних, а й примітивних видів. Саме тут зустрічається 6 з 12 безсудинних родів квіткових. Флора Новокаледонської області споріднена з малезійською та австралійською флорами. На Новій Каледонії зростає близько 2700 видів і 90% з них є ендеміками. Найбільша кількість ендемічних видів з родин пальмових маренових, аралієвих, бобових, миртових та ін. Ендемічним для цієї області є паразитна рослина серед хвойних – паразитаксус з родини подокарпових.
24. Основні положення еволюційної теорії Ч.Дарвіна.
Еволюційна теорія англійського ученого Ч. Дарвіна (1809—1882) має основні положення:
1. Умови зовнішнього середовища викликають зміну організмів, але ці зміни (модифікації) не успадковуються і не відіграють важливої ролі в еволюції.
2. Випадкові, ненаправлені зміни в окремих особин (мутації) можуть передаватися по спадку, якщо вони відбуваються в статевих клітинах. Саме такі зміни важливі для еволюції.
3. Усі успадковані зміни відносні, тобто в одних умовах вони можуть бути корисними, в інших — шкідливими або нейтральними. Якщо в даних умовах вони виявляються корисними, то організми з такими змінами виживають і дають потомство.
Головні рушійні сили еволюції: боротьба за існування; природний добір на основі спадкової мінливості.
Основні чинники еволюції: спадкова мінливість; природний добір; ізоляція; популяційні хвилі; дрейф генів.
Результати еволюції: відносна пристосованість видів; ускладнення організації; видоутворення.
Боротьба за існування — це активна або пасивна конкуренція між організмами, що виникає через невідповідність між здатністю видів до необмеженого розмноження і обмеженістю природних ресурсів. Розрізняють такі види боротьби за існування: внутрішньовидова, міжвидова, боротьба з несприятливими умовами середовища. Внутрішньовидова боротьба викликається однаковою у всіх особин даного виду потребою в їжі, території та інших ресурсах. Міжвидова боротьба виникає між особинами різних видів, що використовують одні й ті ж харчові ресурси, територію. Боротьба з несприятливими умовами середовища полягає у виживанні організмів при постійній дії абіотичних чинників середовища — повеней, засух, морозів, приливів і відливів, штормів, заболочування, сніжної лавини, селів, пожеж і т. д.
Результатом боротьби за існування є виживання найбільш пристосованих і їх розмноження. Слабкі особини гинуть або не породжують потомства, їх гени елімінуються. У ході боротьби за існування відбувається природний добір — вибіркове знищення одних особин і вибіркове виживання інших.
Природний добір — процес, у результаті якого найбільш пристосовані організми виживають і розмножуються, а менш пристосовані — гинуть і не залишають потомства. Природний добір — це єдиний чинник еволюції, що здійснює направлену зміну генотипного складу популяцій. Виділяють три типи добору — направлений, стабілізувальний і дизруптивний (розриваючий).
Направлений, або рушійний, добір викликає однонаправлені зміни генетичного складу популяції. Він спостерігається в тих випадках, коли популяція пристосовується до нового середовища. Стабілізувальний добір не сприяє еволюційним змінам і з покоління в покоління підтримує фенотипну стабільність популяції. Якщо популяція добре пристосована до стабільного середовища, то добір зводиться до елімінації мутантних особин і особин, які відхиляються від норми.
Дизруптивний (розриваючий) добір направлений проти особин із середнім і проміжним характером ознак, тобто веде до стабілізації крайніх форм і встановлення поліморфізму в популяції. Популяція при цьому підрозділяється за даною ознакою на декілька груп.
25. Голантарктична флористична область.
Голантарктичне царство охоплює південно-західну частину Південної Америки, Вогняну Землю, Фолклендські острови, Нову Зеландію. У флорі царства близько 2 тис. видів, 10 ендемічних родин і значна кількість родів і видів (75%). З хвойних характерні подокарпуси, араукарії, з листяних – нотофагус. Флора антарктичних островів дуже бідна, переважають спорові, квіткові (20-25 видів). Флора царства виникла від давньої помірної флори Гондвани.
26. Біоми вологих тропічних лісів Африки та їх характеристика.
В дощових тропічних лісах дерева утворюють три яруси: 1) рідкісні високі дерева створюють верхній ярус над загальним рівнем полога; 2) полог, який утворює суцільний вічнозелений покрив на висоті 25-35 м; 3) нижній ярус, який чітко проявляється як густий ліс лише в місцях просвіту в запоні. Трав'яниста рослинність і чагарники практично відсутні. Але зате велика кількість ліан і епіфітів. Видове різноманіття рослин дуже велике - на декількох гектарах можна зустріти стільки видів, скільки немає у флорі всієї Європи (Ю. Одум, 1986). Число видів дерев за різними обліками різному, але, мабуть, досягає 170 і більше, хоча трав - не більше 20 видів. Кількість видів меж'ярусних рослин (ліани, епіфіти і ін) разом з травами налічують 200-300 і більше.
Вологі тропічні ліси - це досить давні клі-максние екосистеми, в яких кругообіг поживних речовин доведений до досконалості - вони мало губляться і негайно надходять у біологічний круговорот, здійснюваний мутуалістіческімі організмами і неглибокими, здебільшого повітряними, корінням дерев. Саме завдяки цьому на мізерних грунтах так пишно ростуть ліси.
Не менш різноманітний, ніж рослинність, і тваринний світ цих лісів. Велика частина тварин, у тому числі і ссавців, існують у верхніх ярусах рослинності. Різноманітність видів тварин можна проілюструвати такими цифрами: на 15 км2 дощового лісу в Панамі налічується 20 000 видів комах, а на такій же території на заході Європи їх усього кілька сотень.
З великих тварин тропічних лісів назвемо лише деякі, найбільш відомі: мавпи, ягуари, мурахоїд, лінивець, пума, людиноподібні мавпи, буйвол, індійський слон, павич, папуги, кондор, королівський гриф і багато ін
Для тропічного лісу характерна висока швидкість еволюції та видоутворення. Багато види увійшли до складу більш північних співтовариств. Тому дуже важливо зберегти ці лісу як В«ресурс генівВ».
Вологі тропічні ліси мають велику біомасою і найвищою продуктивністю з біоценозів суші.
Щоб ліс відновлювався до стану клімаксу, потрібен тривалий суккцессіонний цикл. Для прискорення процесу пропонується, наприклад, вирубувати його вузькими просіками, залишаючи рослини, які цінності для промисловості не представляють, не порушуючи при цьому запас біогенів в кореневих подушках, і тоді обсіменіння з незачеплених ділянок допоможе швидко відновити ліс до первинного вигляду.
27. Орографічні чинники та їх роль в житті та поширенні організмів.
Рельєф не здійснює прямого впливу на життя рослин, проте впливає на ґрунтотворення, а характер рельєфу, місцеположення в ньому рослин або рослинного угруповання значно впливає на життя рослин, регулює їх співвідношення і дію прямих екологічних факторів. Із зміною рельєфу змінюються кліматичні і ґрунтові умови. Таким чином, за рахунок рельєфу збільшується різноманітність умов зростання і відповідно урізноманітнюється флористичний склад. Залежно від величини форм рельєфу виділяють три категорії: макрорельєф (гори, низовини, міжгірські западини), мезорельєф (пагорби, яри, гряди, степові блюдця тощо), і мікрорельєф (мілкі западини, нерівності, пристовбурові підвищення та ін.). Цей поділ умовний. Макрорельєф створює на обмеженій площі широку амплітуду висот, що, в свою чергу, викликає зміну кліматичних комплексів і відповідно до висоти змінюється і характер рослинного покриву. Характер висотної поясності залежить насамперед від положення гір у системі широтних зон, висоти гір і експозиції схилів. Мезорельєф також впливає на розподіл рослинності. Прикладом може бути заплава. Велике значення для життя рослин має експозиція схилів та їх крутизна. Відомо, що на схилах південної експозиції освітлення більш інтенсивне і температура вища, режим зволоження інший, ніж на північних. У зв’язку з неоднаковими умовами на схилах різної експозиції помітно розрізняються склад рослинності, зовнішній вигляд і стан рослин. На південних схилах вище розміщується пояс деревної рослинності. Вплив експозиції виявляється не лише в горах, а й на невеликих горбах, підвищеннях і навіть на рівнинах.
На формування мікрорельєфу мають вплив рослинність та ерозійні процеси.
З інших фізичних факторів, що оточують рослину і впливають на неї, є атмосферний тиск, атмосферна електрика, вогонь, магнітне поле землі, шум, іонізуюче випромінювання та радіація.
28. Ефіопська фауністична область та її характеристика.
Ефіопська область займає більшу частину Африканського материка – з півдня – до пустелі Сахари на півночі. Крім того, в межі царства входять південний край Аравійського півострова, о-ви: Сокотра, Мадагаскар, Вознесіння та св. Олени. На півночі межі не виходять із тропічного поясу, в той час як на півдні вони зсунуті в субтропіки.
Фауна Ефіопської області типово материкова, дуже багата і різноманітна. У неї багато спільних рис з тваринним світом Індо-Малайської області.
Для фауни характерні ендеміки високого рангу, які зосереджені в районі Конго, а також на ряді островів і мають обмежені ареали.
Своєрідність та багатство характерне для фауни ссавців, яку представляють комахоїдні – золотокроти, видрові землерийки, довгоноги та стрибунці. Численні як і скрізь в тропіках, летючі миші. Тут вони відносяться до родини гладконосих і підковоносих.
Надзвичайно поширені в Ефіопській області мавпи: родини мартишкоподібних і людиноподібних, напівмавп, лоризид. Зустрічаються також такі ендемічні роди як павіан, мандрил, мартишка, гвереца, шимпанзе, горила.
Ендемічні для Ефіопської області монотиповий ряд трубкозубів, родини шипохвостих (3 роди і 10 видів), бегемотів (2 роди і 2 види), жирафів (2 роди і 2 види – окапі і жираф). Особливо різноманітні представники родини порожнисторогих, саме тут міститься осередок видової різноманітності їх, і низка підродин характерних для Ефіопського царства – дукери, карликові гвинторогі, коров’ячі і шаблерогі антилопи, водяні козли, газелі. Тільки окремі види цих груп поширені в Капському царстві, на півдні Палеарктики і в Орієнтальному царстві.
Варте уваги поширення ламантинів – один вид родини населяє прісні води Африки, а другий близький вид – басейн Амазонки.
Ряд ящерів, або панголінів представлений гігантським ящером і степовим, гісповим.
Серед хижих ссавців також багато груп, спільних для згаданих вище царств. Такі лев, леопард, гепард, каракал, смугаста гієна, звичайний шакал, медоїд та ін. Проте в Ефіопському царстві чимало й ендемічних родів хижаків – гієновий собака, плямиста гієна, конголезька видра, різні віверові.
Хоботні представлені в Ефіопській області одним ендемічним родом і видом – африканським слоном. Дамани субендемічні – тільки 1 з 10 видів ряду проникає на північ за межі царства. Із 5 видів родини носорогів 2 види ендемічні для Ефіопського царства.
Орнітофауна Ефіопського царства охоплює 67 родин, більшість із них спільні з Палеарктикою і Орієнтальним царством або взагалі дуже поширені по всій земній кулі. Проте тут трапляються і представники двох ендемічних рядів – страусів (1 вид) і птахів-мишей (6 видів) – чотирьох ендемічних родин – китоголових (1 вид), птахів-секретарів (1 вид), туракових (5 родів з 18 видами) та лісових сорокопудів (3 роди з 9 видами). Монотипова родина молотоголових чапель поширена також на Мадагаскарі, родини цесарок медоукажчиків, рогодзьобів, пікнонотових, птахів-носорогів споріднюють ефіопську область із Східною і почасти з Палеарктикою, а родина пітових, дронгових, нектарниць, ткачиків і білозірок, крім того, і з Австралійським. Ефіопську область можна охарактеризувати як центр різноманітності і ймовірного виникнення медоуажчиків, птахів-носоргів, нектарниць і ткачиків.
29. Центри рясності, різноманітності та виникнення виду.
Ареали можуть з часом збільшуватись, можуть і зменшуватись. Область первинного виникнення виду – первинний ареал – може бути в межах якоїсь частини сучасного ареалу, але може бути й поза його межами. Область первинного поширення виду називають центром походження виду.
Території підвищеної видової різноманітності не завжди збігаються з осередками походження цих видів. Частина ареалу, в якій змінність даної систематичної одиниці найбільша і де нараховується найбільша кількість видів в межах роду, найбільша кількість підвидів в межах виду – центр різноманітності форм.
Центр різноманітності форм знаходиться переважно в древній частині ареалу, там де вид існує довше. Тобто, дуже часто центр різноманітності форм і центр походження виду співпадають, але це буває не завжди.
30. Взаємовідношення між організмами в біоценозі та їх обґрунтування.
Між організмами в біоценозі існують постійні трофічні (харчові) зв’язки, на основі яких формуються так звані ланцюги живлення. Завдяки їм організми, що об’єднуються у великі групи, утворюють єдиний комплекс, цикл живлення. Цикли живлення визначають трофічну структуру біоценозу та її функціонування.
Ланцюги живлення поділяють на:
пасовищні – охоплюють зелені рослини, рослиноїдних тварин і хижаків, що поїдають травоїдних;
• детритні – охоплюють мертву органічну речовину, детритофагів та їх хижаків.
Здебільшого в біоценозі наявні і пасовищні і детритні ланцюги живлення.
Трофічні рівні в біоценозі представлені продуцентами, консументами І, ІІ, і ІІІ порядків, редуцентами. За набором кормів розрізняють еврифагів (види з широким колом кормів), стенофаги (види з обмеженою кормовою базою). В межах цих груп виділяють форми тварин: рослиноїдні, твариноїдні, із змішаним рослинно-тваринним харчуванням. Більш дрібні групи тварин утворюють: насіноїдні, капрофаги (споживачі екскрементів, відмерлих тканин).
Така велика різноманітність кормових раціонів веде до широкого використання різних видів органічної речовини в біоценозі.
Харчові ланцюги (ланцюги живлення) утворюють піраміди біомас, чисел, енергії.
За правилом піраміди загальна біомаса кожної наступної ланки в ланцюзі живлення зменшується в порівнянні з попередньою. (Рис. 6)
Таким чином, трофічні зв’язки – це зв’язки що виникають тоді коли організми одного виду живляться організмами іншого або продуктами життєдіяльності організмів цього виду. Вони можуть бути прямі, опосередковані.
Прямі зв’язки формуються тоді коли організми одних видів самі є їжею або постачають її іншим видам.
Опосередковані зв’язки формуються тоді коли особини двох видів конкурують лише між собою за їжу, або один з них створює доступні чи недоступні умови для живлення іншого.
Топічні зв’язки в біоценозі. В результаті топічних зв’язків відбувається “кондиціонування” середовища, тобто деякі організми створюють своєрідні, сприятливі або несприятливі фізичні або хімічні умови для поселення інших організмів. Наприклад, створення сприятливого середовища одним видом для поселення другого (температура, кількість опадів, освітленість). Усе це може сприяти поселенню одних організмів і не сприяє іншим.
У лісі створюється свій мікроклімат, який характеризується підвищеною вологістю, малою контрастністю температур, меншою освітленістю. Це сприяє росту рослин і розміщенню їх за ярусами.
Завдяки трофічним і топічним, які часто переплітаються між собою, організми об’єднуються в досить стабільні угруповання різних рівнів, що входить до біоценозу. Внаслідок чого в біоценозі встановлюються досить складні міжвидові взаємозв’язки, які становлять основу їх існування.
На основі топічних і трофічних зв’язків формуються консорції. Консорція (від лат. консертіо – спільність, співучасть) – система різнорідних організмів, що тісно пов’язані між собою завдяки своїй життєдіяльності з одним із індивідуумів або цілою популяцією будь-якого виду рослин чи тварин.
Прикладом окремої консорції в біоценозі може бути сосна або дуб з усім їх населенням. Так, сосна з її мікоризними грибами, з епіфітними мохами й лишайниками на стовбурах і гілках, з усім численним населенням членистоногих – це дуже складна консорція. (Рис. 7).
Розрізняють консорції різного ступеня складності, які мають неоднакову кількість консортивних зв’язків. Найбільшу кількість консортивних зв’язків мають види – детермінанти, тобто ті види, які створюють внутрішнє середовище біоценозу. Є види, що входять до складу двох або більше консорцій.
Між організмами біоценозу існують також форичні та фабричні відносини. Форичні відносини це такі відносини при яких одні організми сприяють переміщенню інших. Наприклад, великі ссавці – олені, лосі тощо спричиняють поширенню плодів і насіння рослин, населення паразитів на тілі цих тварин або птахів. Фабричні відносини – це зв’язки при яких один вид тварин використовує частини іншого виду рослин чи тварин для будівництва жител (гнізд). Наприклад бобри використовують гілки дерев для будівництва житла, птахи гілки листя тощо.
У фітоценозі розрізняють три основні форми впливу рослин між собою: контактні, трансабіотичні, і трансбіотичні. Контактні відношення – це механічний вплив рослини на рослину , паразитизм, симбіоз тощо; трансабіотичні – вплив одних рослин на інші шляхом зміни навколишнього середовища (боротьба за світло, вологу, поживні речовини та виділення рослинами продуктів життєдіяльності в навколишнє середовище тощо); трансабіотичні – впив рослин на рослину через інші організми. Звичайно у фітоценозі різні форми взаємовпливу проявляються одночасно.
31. Проаналізувати поняття про ареал. Розміщення виду всередині ареалу. Типи ареалів.
Одним із важливих понять біогеографії є поняття про ареал (лат. Area – площа, простір, поверхня, ділянка), під яким розуміють площу земної поверхні, в межах якої зустрічається певний таксон чи біоценоз. Отже, ареалом того чи іншого виду в природі називають територію, в межах якої цей вид зустрічається на земній поверхні. Можна говорити про ареал не тільки виду, а також роду, родини та інших таксономічних одиниць. Іноді говорять про ареал окремих рослинних угруповань (верхових боліт, ялинника тощо). У статті Д.В. Панфілова “Про будову та динаміку ареалу видів тварин” дається таке визначення ареалу: “Ареал виду – простір в якому особини виду здатні повністю завершити свій життєвий цикл” [22]. В зміст терміну ареал не включають місця випадкового попадання організмів, оскільки дуже часто в результаті пасивного або активного розселення окремі особини потраплять за межі ареалів.
У різних видів ареали надзвичайно різноманітні за розмірами, і формою. Основний об’єкт в ареалогії – вид, який є і основною таксономічною одиницею в систематиці. Вид може зустрічатися майже на всій суші або на дуже обмеженій площі. Це залежить насамперед до приуроченості виду до певних типів місцезростань, кількості виду в місцезростаннях, що відповідають його вимогам, від того, наскільки часто зустрічається вид на даній території при наявності відповідних для його зростання умов. Слід пам’ятати, що ареалів суцільно заселених тим чи іншим видом, у природі немає. Вид у межах свого ареалу росте на відповідних його екологічним особливостям місцях. Останні в межах ареалу можуть бути звичайними, тобто зустрічатися скрізь або лише зрідка, окремими ділянками, при цьому вид не обов’язково повинен бути на кожній такій ділянці. Кількісна характеристика виду в різних частинах його ареалу також може бути неоднаковою. Там, де умови існування виду близькі до оптимальних, він зустрічається часто. При загальному погіршенні екологічних умов (холодні місцезростання, яри, відкоси увалів з північною експозицією схилів) його кількість зменшується.
Взагалі, єдиної чіткої класифікації типів поширення організмів поки що не існує. Але типізація подібних ареалів проводиться за розмірами, потужністю, характером обрисів тощо. Різноманітність ареалів дуже велика, причому ареал кожного виду, як правило, індивідуальний, неповторний. Серед ареалів видів є такі, які займають значні площі (космополітичні) і незначні (ендемічні). Умовно космополітичними вважають ареали тих видів, які заселяють не менше 1/4 поверхні суші або 1/4 акваторії Світового океану чи внутрішніх водойм нашої планети.
Ареали таксонів, які зростають на всіх або майже на всіх континентах, де є відповідні умови для їх існування, називають поліконтинентальними, або космополітичними. Прикладами таких видів може бути очерет південний (Phragmites australis), частуха подорожникова (Alisma plantago-aquatica), рдесник плаваючий і рдесник гребінчастий (Potamogeton pectinatus) тощо. Це переважно водяні рослини, і такий широкий їхній ареал, очевидно можна пояснити більшою одноманітністю умов місцезростання цих видів. Серед рослин суші мало представників з дуже широким ареалом, що, безумовно, пояснюється надзвичайною різноманітністю умов існування в наземному середовищі. Прикладом рослин з широким ареалом є папороть орляк (Pteridium aquilinum). Цей звичайний вид у лісах помірної зони Голарктики нерідко утворює зарості, досягає на півдні Європи узбережжя Середземного моря, а в Північній Америці – Мексиканської затоки, зустрічається також у тропіках південно-східної Азії, Африки, Південної Америки і в субтропіках південної півкулі.
Найпоширенішими видами серед рослин є бур’яни, а серед тварин – паразити, гризуни, а саме – сірі і чорні щурі, миші, кімнатні мухи тощо.
Види із значним поширенням називають еврихорними (гр. euris – широкий і chora), а види, обмежені в своєму поширенні, - стенохорними (гр. stenos – вузький і chora). Стенохорних видів серед квіткових значно більше, ніж еврихорних. Крайнім вираженням стенохорії є види, обмежені в своєму поширенні незначною територією або навіть кількома чи одним пунктом на земній поверхні. Ареали таких видів називають ендемічними, а самі види ендеміками (гр. en – внутрі і demos – народ).
Ареали можна систематизувати за характером обрисів: суцільні та розривні (переривчасті, роз’єднані, диз’юнктивні (лат. Disjunctio – роз’єднання).
Критерієм суцільного поширення виду в межах його ареалу є частота зростання цього виду на відповідних для нього місцезростаннях. Так, види глечиків (Nuphar), латаття (Nymphaea) або стрілолиста (Sagittaria) зустрічаються лише у водоймах (річках, старицях, озерах), а ялина (Picea) і дуб (Quercus) – у лісах (Рис. 8).
Поширення виду буде переривчастим, або роз’єднаним (диз’юнктивним), якщо в межах свого ареалу він зустрічається лише в окремих пунктах, настільки віддалених один від одного, що повністю виключається можливість будь-якого зв’язку популяцій виду, що зростають у цих пунктах. Прикладом такого типу ареалу є поширення альдрованди пухирчатої (Aldrovanda vesiculosa) – комахоїдної рослини, яка зустрічається окремими ділянками в Європі (на півдні Франції, в Італії, Польщі, Білорусі, в Україні, в Курській і Воронезькій областях, пониззях Волги), на Далекому Сході (Амурській області), в Японії, Східній Австралії і Центральній Америці, печіночниці благородної (Hepatica nobilis) тощо (Рис. 9).
Розрив ареалів звичайно зумовлюється різними причинами історичного характеру. Так, зміна кліматичних умов на окремих ділянках суцільного ареалу виду призводить до того, що на цих ділянках вид вимирає і поширення його стає переривчастим. Причинами розривів ареалів можуть бути опускання суші нижче рівня моря, розходження континентів і ділянок суші тощо. Диз’юнкції бувають як внутрішньоконтинентальними, так і міжконтинентальними.
Характерними міжконтинентальними диз’юнкціями є євразійсько-північноамериканська, північно-тихоокеанська, південно-тихоокеанська, пантропічна, антарктична.
Внутрішньоконтинентальні диз’юнкції характерні для всіх континентів. Так, у Європі найбільш різноманітними є середземноморські диз’юнкції. Наприклад існують розриви ареалів видів, що зростають в Італії, далі на Балканському півострові та в Криму або на півночі Середземномор’я й на островах Середземного моря тощо.
Щодо форм ареалу, то вона також може бути різною. Один із типів суцільного ареалу – стрічковий. Стрічкові ареали представляють сукупність місцезнаходжень виду у вигляді стрічки. Така форма ареалу може спостерігатись у таких рослин, які приурочені до піщаних наносів великих рік (підбіл).
Іноді місцезнаходжень виду є дуже мало і вони настільки віддалені одне від одного, що доводиться говорити про крапкові ареали. Таким є, наприклад, ареал альдрованди (Aldrovanda vesiculosa), окремі місцезнаходження якої розкидані по окремих материках і розділені великими відстанями (Південна Франція, Італія, Білорусь, Україна тощо). Зустрічаються також плямисті ареали – це ареали, в межах яких вид розселений у вигляді окремих плям, що не пов’язані між собою (окремі види сарни, які живуть на гірських хребтах, не опускаються в низовини).
32. Ксерофіти та їх ознаки.
Ксерофіти (від грец. xērós — «сухий» і phytón — «рослина») — рослини сухих середовищ, здатні переносити тривалу посуху. Ксерофіти складають типову флору пустель і напівпустель, звичайні на морському узбережжі і в піщаних дюнах.
Такі рослини різним чином адаптовані до посушливих умов, в яких вони ростуть. Деякі переживають екстремальні періоди у вигляді насіння і спор, які після випадання дощу можуть проростати; нові рослини іноді за чотири тижні встигають вирости, зацвісти і дати насіння, що перебуває в стані спокою до наступного дощового періоду.
Також існують рослини, що характеризуються ксероморфізмом — різноманітними фізіологічними і анатомічними пристосуваннями, які дозволяють їм рости під час сильної засухи (наприклад пирій і пісколюб володіють обширною системою кореневищ і додаткового коріння, що дозволяють здобувати воду з водоносного шару нижче за пісок). Ксерофіти, що ростуть в пустелях, володіють пристосуваннями до зменшення втрати води і для її запасання (наприклад, м'ясисте соковите листя каланхое та товсті стебла
33. Неотропічна флористична область та їх характеристика.
Неотропічне царство займає тропічну частину півострова Флорида, низовини і узбережжя тропічної Мексики, всю Центральну Америку, Антильські та інші тропічні острови, більшу частину Південної Америки, крім півдня континенту. У флорі Неотропіків є близько 25 ендемічних родин, багато ендемічних родів і видів. Воно має багато спільних родів з Палеотропіками, що свідчить про існування в минулому тісного зв’язку між цими царствами.
Неотропічне царство поділяється на 5 областей: Карибську, Амазонську, Бразильську, Андійську і Гвіанського нагір’я.
У Карибській флорі 2 ендемічні родини і понад 500 ендемічних родів. Монотипний рід мікроцикас, що належить до саговникових, зростає лише в Західній Кубі.
Область Гвіанського нагір’я налічує одну ендемічну родину і близько 50% ендемічних видів, причому у високогір’ях ендемізм збільшується до 90-95%.
Амазонська область найбагатша за кількістю видів (понад 40тис.). Ендемічними в межах області є одна родина, близько 500 родів і понад 3 тис. видів. Найхарактернішою рисою цієї області є вологі тропічні ліси, так звані гілеї. Зустрічаються тут також рідколісся, чагарникові зарості, савани.
У флорі Бразильської області ендемічні родини відсутні. Тут близько 400 ендемічних родів і багато ендемічних видів. Рослинний покрив представлений переважно колючочагарниковими і кактусовими рідколіссями та саванами, зустрічаються гірські вічнозелені ліси та дуже своєрідні араукарієві ліси.
Андійська область. Флора області порівняно бідна. У її складі є одна ендемічна родина і чимало ендемічних родів, але вона цікава в тому відношенні, що в її складі є значна частина видів, які характерні для Голантарктики і Голарктики.
34. Біоми саван.
Савани (Інакше Кампос або Льянос) - степеподобние місця, властиві більш піднесеним тропічним країнам з сухим континентальним кліматом. На відміну від справжніх степів (а також і північноамериканських прерій) савани, крім трав, містять також чагарники і дерева, що ростуть іноді цілим лісом, як, наприклад, в так званих В«campos cerradosВ» Бразилії. Трав'яниста рослинність саван складається переважно з високих (до в…“ -1 метра) сухо-і жесткокожістих злаків, що ростуть звичайно дерновину; до злакам домішуються дерновини інших багаторічних трав і напівчагарників, а в сирих місцях, затоплюваних навесні, - також і різних представників сімейства осокових (Cyperaceae). Чагарники розростаються в саванах іноді великими заростями, займаючи площу в багато квадратних метрів. Дерева саван звичайно низькорослі; найвищі з них бувають не вище наших плодових дерев, на які вони дуже схожі своїми кривими стеблами і гілками. Дерева і чагарники іноді обплітаються ліанами і обростають епіфітамі. Цибулинних, клубненосного і мясістосочних рослин в саванах, особливо в Південній Америці, буває небагато. Лишайники, мохи і водорості зустрічаються в саванах вкрай рідко, тільки по камінню і деревам.
Загальний вигляд саван різний, що залежить, з одного боку, від висоти рослинного покриву, а з іншого боку - від відносної кількості злаків, інших багаторічних трав, напівчагарників, чагарників і дерев; наприклад, бразильські савани (В«Campos cerradosВ») являють власне світлі, рідкісні лісу, де вільно можна ходити і їздити в будь-якому напрямку; грунт в таких лісах покрита рослинним трав'янистим (і напівчагарникових) покривом в ВЅ і... авіть в 1 метр заввишки. У саванах ж інших країн дерева абсолютно не ростуть або зустрічаються вкрай рідко і бувають дуже низькорослі. Трав'янистий покрив також іноді дуже низький, навіть притиснутий до землі. Особливу форму саван складають так звані Льянос Венесуели, де дерева або зовсім відсутні, або зустрічаються в обмеженому числі, за винятком лише сирих місць, де пальми (Mauritia flexuosa, Corypha inermis) та інші рослини утворюють цілі ліси (Втім, ці ліси не належать до саваннам); в Льянос зустрічаються іноді поодинокі екземпляри Rhopala (дерева з сімейства Proteaceae) та інших дерев; іноді злаки в них утворюють покрив в ріст людини; між злаками ростуть складноцвіті, бобові, губоцвіті і ін Багато Льянос в дощове час року затопляются розливами річки Оріноко.
Умови життя в савані дуже суворі. Грунт містить мало поживних речовин, під час сухих сезонів вона пересихає, а під час вологих - заболачівается. До того ж в Наприкінці сухих сезонів там часто трапляються пожежі. Рослини, що пристосувалися до умовам саван, дуже жорстокі. Там ростуть тисячі різних трав. А ось деревам, щоб вижити, необхідні деякі специфічні якості для захисту від засухи і вогню. Наприклад, баобаб відрізняється товстим, захищеним від вогню стовбуром, здатним, немов губка, зберігати в собі запаси води. Його довге коріння всмоктують вологу глибоко під землею. Акація має широку плоску крону, яка створює тінь для зростаючих нижче листя, оберігаючи тим самим їх від висихання. Багато районів саван тепер використовуються для скотарства та дикі форми життя там повністю зникли. Втім, в африканській савані є величезні національні парки, де дикі тварини живуть дотепер.
Савани властиві власне Південній Америці, але і в інших країнах можна вказати багато місця, вельми схожі за характером своєї рослинності на савани. Такі, наприклад, так звані Campine в Конго (в Африці); в ПАР деякі місця одягаються рослинним покривом, що складається переважно зі злаків (Danthonia, Panicum, Eragrostis), з інших багаторічних трав, напівчагарників і дерев (Acacia horrida), так що такі місця нагадують і прерії Північної Америки, і савани Південної Америки; подібні ж місця зустрічаються ще в Анголі. (В«Кампос СеррадоВ»)
В областях, розташованих на кілька градусів північніше і південніше екватора, клімат зазвичай дуже сухий. Однак в певні місяці там стає дуже жарко, і йдуть дощі. Такі місця, розташовані по всьому світу, називаються зонами саван. Це назва походить від африканської савани, яка являє собою самий обширний регіон з цим типом клімату. Зони саван знаходяться між двома тропіками - лініями, де двічі в році сонце опівдні стоїть точно в зеніті. В такий час там стає значно спекотніше і від цього випаровується набагато більше морської води, що призводить до проливним дощам. В областях же саван, розташованих найближче до екватора, сонце знаходиться точно в зеніті в проміжні моменти року (у березні та вересні), так що один сезон дощів то іншого відділяють кілька місяців. В областях саван, найбільш віддалених від екватора, обидва дощових сезону настільки близькі за часом один до одного, що практично зливаються в один. Тривалість дощового періоду складає від восьми до дев'яти місяців, а в екваторіальних кордонів - від двох до трьох.
35. Новозеландська фауністична область.
Охоплює Нову Зеландію, острови Чатам, Окленд, Кемпбел, Антиподів. Переважаючі типи природних краєвидів — гірські ліси з деревовидних папоротей, хвойних — агатисів і подокарпів, — лаврів, миртів, південних буків.
Характерні тварини: ящерогад гатерія, новозеландська жаба, нелітаючі птахи — ківі і винищений у XVIII сторіччі велетенський моа, папуги, султанська курка. Зовсім відсутні ссавці місцевого походження.
36. Поняття про біосферу. Границі біосфери.
Біосфера (гр. bios – життя, + sphaira – куля) – область поширення на Землі організмів та продуктів їх життєдіяльності.
Біосфера оболонка Землі, склад, структура і енергетика якої в сучасних рисах зумовлені минулою або сучасною діяльністю живих організмів.
Поняття про біосферу не раз змінювалось з часу появи цього слова. Початок вчення про біосферу пов’язують з іменем відомого французького натураліста Ж.Б. Ла-Марка (1802), який запропонував термін “біологія” для всіх живих організмів, що населяють Землю. Визначення біосфери як особливої оболонки Землі та її назва були запропоновані відомим австрійським геологом Е. Зюссом (1875) у його праці з геології Альп. Окремі факти і положення про біосферу знаходимо у працях А. Гумбольдта, В. Докучаєва, Я. Молешотта та інших дослідників.
Детально розробив вчення про біосферу український вчений В.І. Вернадський – перший президент Української Академії наук.
Біосфера, за Вернадським, це оболонка Землі, де жива речовина відіграє домінуючу роль, значно впливає на всі процеси, що в ній відбуваються. Вернадський дав таке визначення біосфери: “Біосфера являє собою оболонку життя – область існування живої речовини” [7].
У численних своїх працях В.І. Вернадський виклав вчення про біосферу як особливу оболонку Землі, яка включає як область поширення живої речовини, так і саму речовину, в якій життєдіяльність організмів (утому числі людини) проявляється як могутній геохімічний фактор планетарного масштабу і значення.
Біосфера включає нижню частину атмосфери (7 км на полюсах і 18 – 20 км на екваторі), всю гідросферу (11 км), і літосферу (до глибини 3 км на суші та 0,5…1 км під дном океану).
За В.І. Вернадським, нижня межа життя в земній корі визначається температурою 100°С, яка спостерігається до глибини 2,5…3,5 км.
Але в 70-х та 80-х роках в нафтогазоносних водах були знайдені мікроорганізми на глибині 4,5…6 км. Якщо включити в біосферу шари атмосфери, де спостерігається перенесення живих організмів, зачатків організмів, то межі по вертикалі будуть становити 25…40 км.
Об’єм біосфери – 10•109 км³ (0.4% об’єму Землі), маса біосфери 3•1018 т – близько 0,05% маси землі (5,96•1027 г).
Компонентами біосфери є жива речовина, гірські породи, вода, повітря, сонячна радіація. Для біосфери є характерним те, що вона включає речовину у твердому, рідкому і газоподібному станах, тобто вона трифазна. Основним джерелом всіх процесів, які в ній відбуваються є сонячна енергія. У зв’язку з цим для біосфери характерний постійний кругообіг речовини та енергії, в якому найактивнішу роль відіграють живі організми. Область існування живої речовини охоплює атмосферу (до тропопаузи), літосферу (кору вивітрювання), всю гідросферу, тобто біосфера триярусна. Літосфера, гідросфера, атмосфера і жива речовина співвідносяться між собою так, як, наприклад, кам’яна чаша, масою 51,26 кг, вода, масою 45,36 г, копійка і поштова марка.
У межах біосфери існують області, в межах яких активне життя неможливе. Так, у верхніх шарах тропосфери, а також в найбільш холодних і жарких районах земної кулі організми можуть існувати лише в стані спокою. Сукупність таких областей біосфери називають парабіосферою (Хатчінсон, 1972) [9].
Але і в інших областях біосфери, де організми можуть існувати в активному стані, життя розподілене нерівномірно. Неперервний шар живої речовини, як його назвав В.І. Вернадський, займає водну товщу, і вузькою смугою простягається на межі літосфери, і тропосфери, де включає ґрунт з корінням рослин, грибами, мікроорганізмами і тваринами, а також включає приземну частину тропосфери, в якій розміщені частини рослин і переноситься основна маса пилку, спор, насіння. Цей шар В.Б. Сочава (1944) назвав фітосферою, а Е.М. Лавренко (1949) – фітогеосферою. Потужність фітогеосфери найбільша в океанічних областях, де вона досягає 11 км, по суші вона може досягати 100…150 м.
37. Обґрунтувати флористичне районування суші Землі.
При вивченні флори важливого значення набуває аналіз ендеміків і реліктів у її складі. Саме ендеміки і релікти зумовлюють специфіку флори і відрізняють її від інших флор. Різні флори характеризуються різним характером і різним ступенем розвитку ендемізму, що може коливатися в значних межах. Вік ендеміків може бути різним, що також важливо для встановлення специфіки флори. Наявність реліктів у флорі є свідченням змін, що відбувалися в ній протягом певного історичного часу під впливом зміни екологічних умов. Проте релікти, як і ендеміки, можуть мати різний вік. Аналізуючи генезис флори, насамперед з’ясовують відносний вік певних видів, зокрема ендеміків і реліктів даної флори, їх сучасне положення в її складі, їх зв’язки з іншими видами в межах флори як цілісного комплексу.
Чітких, різко виражених меж між флорами в природі не існує. Склад флор змінюється як у просторі, так і в часі. Саме через це питання класифікації флор є складним. Виділення одиниць флористичного районування (фітохорій) базується на флористичному принципі і носить ієрархічний характер.
Об’єднання флор, різних за своїм складом у тих або інших одиницях районування, проводиться на основі подібності їх складу. Подібність флор визначається як за кількісними показниками (абсолютна кількість або відсоток співпадаючих і неспівпадаючих таксонів), так і за ступенем систематичної спорідненості неспівпадаючих представників різних груп рослин. Особливо враховується при флористичному районуванні властивий флорам ендемізм, ступінь його враженості, характер ендемізму, локалізація ендеміків у межах території, що її займає флора. Розвиток ендемізму, таксономічний ранг ендеміків флори дуже важливі для оцінки значення тієї чи іншої територіальної одиниці в системі флористичного районування.
Систематичні групи рослин повинні бути скрізь поширені. Серед рослин основою для побудови класифікації є поширення покритонасінних і голонасінних.
Відміни між фітохоріонами, особливо вищого рангу, звичайно не можна пояснити лише сучасними умовами, зокрема кліматом. Так, у межах тропічного поясу на основі особливостей флори виділяють два царства. Очевидно, що на формування флори значний вплив мали історичні фактори. Флора кожного царства формувалася своїми шляхами, при цьому важливе значення мали зміни конфігурацій материків, переміщення земної кори як у горизонтальному (рух плит), так і у вертикальному (опускання і підняття суші) напрямках. Внаслідок цих процесів у різні періоди історії Землі в певних реґіонах припинявся вільний обмін флорами або, навпаки, створювалися умови для зв’язку між флорами, що раніше були роз’єднані. Розглядаючи питання формування флор, треба враховувати і загальну еволюцію рослинного світу, в результаті якої одні таксони на певній території вимирали, а інші виникали. В умовах ізоляції, що створювалася внаслідок геологічних процесів, це вело знову ж таки до поглиблення своєрідності флор кожної з відокремлених територій.
Виходячи з того що на поверхні Землі існують території, що відрізняються за характером рослинності, флору нашої планети поділяють здебільшого на 6 царств. Царство – це вища фітохоріономічна одиниця. Царства поділяють на області, а ті в свою чергу, - на провінції. Нижчою фітохоріономічною одиницею є округ. Крім основних одиниць існують і проміжні категорії – підцарство, підобласть, підпровінція, підокруг. Основними при встановленні фітохоріономічних одиниць, тобто при виділенні тієї чи іншої території у флористичне царство, область, провінцію, округ, є ступінь ендемізму таксонів різних рангів, а також географічний, історичний і генетичний елементи флори, особливо для царств і областей. Так, царство характеризується ендемічними таксонами вищих категорій, зокрема родин і порядків, та максимальною своєрідністю флори в цілому.
Флористичні області виділяються на основі високого родового і видового ендемізму та наявності ендемічних таксонів більш високого рангу. Для флористичної області характерним є також певний набір родин, що в ній панують з відносно постійним їхнім співвідношенням. Отже, як бачимо, фітохоріони всіх рангів характеризуються своєрідністю флори, чим і зумовлюється їх розмежування.
38. Гідрофіти та їх ознаки.
Гідрофіти — рослини, які частково занурені у воду (рогіз вузьколистий, очерет звичайний, калюжниця болотна, частуха подорожникова, сусак зонтичний, стрілиця стрілолиста).
У цих рослин краще розвинуті провідна й механічні тканини, добре представлена аеренхіма. Листя за сильної інсоляції мають іншу структуру: епідерма має продихи; інтенсивність транспірації невелика.
Гідрофіти мешкають по берегах річок, озер, ставків і морів, а також на болотах і заболочених луках (т. зв. Гелофіти). Деякі гідрофіти можуть рости на вологих полях як бур'яни, як, наприклад, частуха, очерет та ін.
Коренева система у гидрофітів добре розвинена і служить як для проведення води і розчинених у ній поживних речовин, так і для зміцнення рослин на місцях їх проживання. На відміну від гідатофітів, гидрофіти мають добре розвинені механічні тканини і судини, які проводять воду. У тканинах гидрофітів багато міжклітинників і повітряних порожнин, за якими доставляється повітря в нижні частини рослини, тому що у воді менше кисню, ніж у повітрі
Для гідатофітів і гідрофітів не обов'язкова вологість клімату, оскільки і в областях, недостатньо забезпечених опадами, навіть в пустелях, можуть існувати водойми, які повністю задовольняють потребу таких рослин у воді. Різкого розмежування між гідатофітами і гідрофітами не існує.
З культурних рослин до гидрофітів відноситься рис. Багато гидрофітів, беручи участь у процесі заростання водойм, є торфоутворювачами. Деякі гідрофіти, особливо серед однодольних рослин, служать кормом для худоби.
39. Неотропічна фауністична область та її характеристика.
Вона включає всю південну і більшу частину Центральної Америки, а також ряд островів – Великі і Малі Антильські, Багамські, Галапагос, Хуан-Фернандес та інші острови. Ця область знаходиться у своїй більшості в тропічних широтах, і лише південна частина у помірній зоні.
Тривала ізоляція Неотропічної області сприяла формуванню своєрідної і багатої фауни з неповторними рисами і великою кількістю ендеміків високого рангу. Однак тут відсутні багато груп тварин, які поширені в інших областях. В цій області майже немає однопрохідних, комахоїдних ссавців із плацентарних (кротів, їжаків), наявні деякі групи сумчастих, копитних при великій різноманітності неповнозубих.
Серед ссавців сумчасті представлені багаторізцевими. Тут поширені більш як 30 видів сумчастих щурів, або опосумів (північний опосум, водяний опосум). Особливо примітивними вважаються родини ценолестових. Із комахоїдних поширені іммігранти – землерийки та ендемічна родина щелезубів.
Рукокрилі представлені 9 родинами, із них зайцероті, дискокрилі, листоносі, димчасті летючі миші та інші. Більшість форм належить до листоносих летючих мишей, які зустрічаються переважно в тропічних районах. Серед рукокрилих заслуговують на увагу вампіри, які живляться кров’ю великих тварин.
Стародавній ряд неповнозубих, що бере свій початок від примітивних палеоценових комахоїдних, властивий всій області Неотропіків і спостерігається їх проникнення в Північну Америку. Сучасні неповнозубі це лише залишки в минулому дуже багатої та своєрідної фауни. Вони представлені трьома родинами – мурашкоїди, лінивці, броненосці.
Мавпи Неотропіків відносяться до 20 ендемічних родин широконосих мавп – ігрункові та чіпкохвості (капуцини). Серед ігрункових виділяють 33 види (мармозетки, ігрунки, тамарини), зустрічаються дуже дрібні мавпи (15 см завдовжки і масою 70 г). Серед капуцинів дуже великі види (до 90 см завдовжки і масою 9 кг), цікавими є мавпи-ревуни (їх звуки чути за 2…5 км).
Гризуни Нетропіків також досить різноманітні і нараховують 10 ендемічних родин дикобразоподібних гризунів. Серед них – свинкові, водосвинкові (найбільший гризун – капібара). До молодих компонентів фауни відносять у Неотропіках копитних і хижих ссавців.
Більша частина видів не досягла тут родового ендемізму. Типовими із великих котячих для цієї області є яґуари, пуми, оцелоти, ендемічні – патагонський пампаський кіт та ягуарунді. Зустрічається в Неотропіках очковий ведмідь, в саванах – дрібні лисиці, чагарникові собаки, довгогриві вовки. Із хижаків значної різноманітності досягли куницеві.
Копитні в цьому царстві представлені тапірами, які живуть у заболочених лісах. Парнокопитні представлені родиною пекарі, які заміняють в Неотропіках свиней і поширені на південь до Патагонії. Найрізноманітніші з копитних – олені (болотний, андійський, мазамі). Широко відомі американські верблюди – лама і альпака (одомашнені види) і два види диких – гуанако і вікунья. Крім гірських областей, зустрічаються ці види верблюдів в пампасах і чагарникових заростях.
Орнітофауна Неотропічного царства надзвичайно багата і різноманітна. Із 67 родин понад 30 ендемічні, причому 15 ендемічних родин належать до негоробиних, а 9 – примітивних кричущих горобиних. Серед ендемічних родин є низка монотипових – гуахарові, сонячні чаплі, пастушкові журавлі, гоацини, але є й дуже численні за видовим складом – пічники (215 видів), мурахоловкові (224 види), котингові (94 види). Деякі родини виходять за межі Неотропіків в Антарктичне царство – траворізові, велетенські дрімлюги та ін. Дуже широкі контакти та обмін з Неарктикою. Згадаємо основні, найбільші родини, спільні для Неотропіків і Неарктики: колібрі (320 видів), тиранові (360 видів), касики (90 видів), персмішникові (30 видів), американські славки (110 видів), танагри (200 видів). Із дуже поширених груп птахів у Неотропіках різноманітні голінасті, пластинчатодзьобі, хижі, сови, зозулі, голуби, папуги, дятли. Навпаки, тут немає журавлів, дрохв, птахів-носорогів, рогодзьобів та ряду інших родин. Порівняно бідно представлені в описуваному царстві співочі горобині, що компенсується величезною кількістю примітивних кричущих горобиних. Так, із 15 родин кричущих світової фауни 9 ендемічні для Неотропіків, а з 50 родин співочих тільки – 7.
Усе це характеризує велику давність неотропічної орнітофауни і значну самостійність осередку її формування в Неотропіках.
Земноводні для Неотропіків менш характерні. Із черепах поширені родини кайманових та мулових, а також сухопутні і прісноводні. Палеомедузові черепахи демонструють зв’язки Неотропіків з Ефіопським царством, а зміїношиї – з Австралійським. У ріках поширені крокодили-каймани. Серед ящірок численними та різноманітними є ігуанові. Морські ігуани живуть на Галапагоських островах.
Для цього царства характерна велика кількість і різноманітність змій, особливо аспидових (65 видів) вужевих.
Земноводні цієї області представлені в основному безногими і безхвостими амфібіями. Родина ропух представлена ендемічними родами дрібних листкових жаб, рогаток, свистунів. Надзвичайно різноманітні тут квакші, сумчасті квакші, квакші-філомедузи.
Іхтіофауна Неотропічного царства найбагатша у світі (налічує 2700 видів). Цікавою є родина лускатників до якої належать двоякодихаючі риби (лепідосирен). Одна з найдавніших родин прісноводних костистих риб – араванові має в Неотропіках своїх представників. Це гігантська арапаїма, що досягає довжини 2,4…14 м і маси 90…200 кг. Половина неотропічних риб належить до сомоподібних, хоч справжніх сомів тут немає. Друге місце за кількістю видів займають харациніди (800 видів). Серед них найбільш відома піранья. Ендемічною є родина електричних вугрів, як нараховує 1 вид.
Безхребетні цього царства характеризуються великою різноманітністю та кількістю -–комахи, павукоподібні, багатоніжки, мурахи, метелики тощо. Не зважаючи на тривалу ізоляцію, фауна Неотропічної області формувалась під впливом інших областей, з якими були сухопутні зв’язки в геологічному минулому або існують в сучасних умовах.
40. Типи пристосувань організмів до факторів навколишнього середовища.
Еутрофи (гр. eu справжній і trophe) – рослини вимогливі до наявності в ґрунті поживних речовин. До них належить переважна більшість рослин заплавних лук і широколистяних лісів. Безумовно, ступінь еутрофності у них різний. Оліготрофи (гр. oligos – незначний і trophe)зростають на бідних ґрунтах, що мають дуже мало поживних речовин і відзначаються високою кислотністю. До них належать рослини північних суходолів, сфагнових боліт (верес, білоус, росичка, журавлина тощо). Мезотрофи (гр. mesos – середній і trophe) займають проміжне положення між еутрофами і оліготрофами, вони ростуть на середніх за наявністю поживних речовин ґрунтах
Псамофіли (гр. psammos – піщаний і philos) – рослини, що живуть на піщаних ґрунтах.
Літофіли (гр.lithos – камінь і philos) – рослини, які ростуть безпосередньо на камінні і скелях; у цих умовах можуть рости лишайники, водорості, сосни, ялівці тощо
Нітрофіли (гр. nitron – селітра і philos) – рослини пристосовані до ґрунтів збагачених азотом (понад 0,01%). Звичайно такі ґрунти поширені на лісових вирубках, пасовищах, удобрюваних худобою, на смітниках та інших місцях де інтенсивно протікає діяльність нітрифікуючих бактерій
Світлолюбні рослини можуть розвиватися лише в умовах повного сонячного освітлення, сильне затінення пригнічує їх ріст. Це рослини відкритих місцезростань. З лісових рослин до них належать дерева першого ярусу, наприклад сосна звичайна, дуб звичайний, а з тропічних – евкаліпти, деякі види пальм тощо. У помірних широтах світлолюбними рослинами є лісові ефемероїди – підсніжник, проліска.
Тінелюбні розвиваються в умовах недостатнього освітлення і не переносять яскравого світла. До тінелюбних рослин відносять види, що розміщені в нижніх ярусах фітоценозу, а також рослини печер, розщілин, скель, водних глибин, деякі ґрунтові водорості, епіфіти тропічних лісів тощо.
Особливо багато тінелюбів зустрічається в покриві темнохвойних і широколистяних лісів. Це веснівка дволиста, щучник звивистий, та ін., характерні для темнохвойних лісів, а також вороняче око, копитняк, плющ, що ростуть у дубових та букових лісах.
Тіневитривалі рослини в більшості є світлолюбними, але за рахунок широкої екологічної амплітуди по відношенню до світла можуть жити в умовах значного затінення
За відношенням до температури виділяють дві екологічні групи рослин: теплолюбні – термофіли (гр. thermos – теплий і philos люблю); холодолюбні – психрофіли
Гомеотермність (теплокровність) – суттєва перевага тварин в боротьбі за існування
41. Дати характеристику центрів ареалів.
Вид, виникнувши в будь-якому місці Землі, яке розглядається в такому разі як первинний ареал виду, може збільшувати площу свого існування поширюючись за межі свого ареалу. Це може відбуватись тоді, коли на суміжних територіях існують сприятливі умови для життя цього виду. В такому випадку ми маємо справу з проявом біологічного прогресу, що відіграє велику роль у розвитку рослинного і тваринного світу.
Ареали можуть з часом збільшуватись, можуть і зменшуватись. Область первинного виникнення виду – первинний ареал – може бути в межах якоїсь частини сучасного ареалу, але може бути й поза його межами. Область первинного поширення виду називають центром походження виду.
Території підвищеної видової різноманітності не завжди збігаються з осередками походження цих видів. Частина ареалу, в якій змінність даної систематичної одиниці найбільша і де нараховується найбільша кількість видів в межах роду, найбільша кількість підвидів в межах виду – центр різноманітності форм.
Центр різноманітності форм знаходиться переважно в древній частині ареалу, там де вид існує довше. Тобто, дуже часто центр різноманітності форм і центр походження виду співпадають, але це буває не завжди.
42. Ефіопська фауністична область.
Ефіопська область займає більшу частину Африканського материка – з півдня – до пустелі Сахари на півночі. Крім того, в межі царства входять південний край Аравійського півострова, о-ви: Сокотра, Мадагаскар, Вознесіння та св. Олени. На півночі межі не виходять із тропічного поясу, в той час як на півдні вони зсунуті в субтропіки.
Фауна Ефіопської області типово материкова, дуже багата і різноманітна. У неї багато спільних рис з тваринним світом Індо-Малайської області.
Для фауни характерні ендеміки високого рангу, які зосереджені в районі Конго, а також на ряді островів і мають обмежені ареали.
Своєрідність та багатство характерне для фауни ссавців, яку представляють комахоїдні – золотокроти, видрові землерийки, довгоноги та стрибунці. Численні як і скрізь в тропіках, летючі миші. Тут вони відносяться до родини гладконосих і підковоносих.
Надзвичайно поширені в Ефіопській області мавпи: родини мартишкоподібних і людиноподібних, напівмавп, лоризид. Зустрічаються також такі ендемічні роди як павіан, мандрил, мартишка, гвереца, шимпанзе, горила.
Ендемічні для Ефіопської області монотиповий ряд трубкозубів, родини шипохвостих (3 роди і 10 видів), бегемотів (2 роди і 2 види), жирафів (2 роди і 2 види – окапі і жираф). Особливо різноманітні представники родини порожнисторогих, саме тут міститься осередок видової різноманітності їх, і низка підродин характерних для Ефіопського царства – дукери, карликові гвинторогі, коров’ячі і шаблерогі антилопи, водяні козли, газелі. Тільки окремі види цих груп поширені в Капському царстві, на півдні Палеарктики і в Орієнтальному царстві.
Варте уваги поширення ламантинів – один вид родини населяє прісні води Африки, а другий близький вид – басейн Амазонки.
Ряд ящерів, або панголінів представлений гігантським ящером і степовим, гісповим.
Серед хижих ссавців також багато груп, спільних для згаданих вище царств. Такі лев, леопард, гепард, каракал, смугаста гієна, звичайний шакал, медоїд та ін. Проте в Ефіопському царстві чимало й ендемічних родів хижаків – гієновий собака, плямиста гієна, конголезька видра, різні віверові.
Хоботні представлені в Ефіопській області одним ендемічним родом і видом – африканським слоном. Дамани субендемічні – тільки 1 з 10 видів ряду проникає на північ за межі царства. Із 5 видів родини носорогів 2 види ендемічні для Ефіопського царства.
Орнітофауна Ефіопського царства охоплює 67 родин, більшість із них спільні з Палеарктикою і Орієнтальним царством або взагалі дуже поширені по всій земній кулі. Проте тут трапляються і представники двох ендемічних рядів – страусів (1 вид) і птахів-мишей (6 видів) – чотирьох ендемічних родин – китоголових (1 вид), птахів-секретарів (1 вид), туракових (5 родів з 18 видами) та лісових сорокопудів (3 роди з 9 видами). Монотипова родина молотоголових чапель поширена також на Мадагаскарі, родини цесарок медоукажчиків, рогодзьобів, пікнонотових, птахів-носорогів споріднюють ефіопську область із Східною і почасти з Палеарктикою, а родина пітових, дронгових, нектарниць, ткачиків і білозірок, крім того, і з Австралійським. Ефіопську область можна охарактеризувати як центр різноманітності і ймовірного виникнення медоуажчиків, птахів-носоргів, нектарниць і ткачиків.
43. Зональні, інтразональні та екстрозональні біоценози та їх аналіз.
Основні фактори середовища передусім (принаймні для наземних угруповань) характеризуються зональністю в розподілі температур та опадів по земній кулі. Як відомо, результатом цього є природні зони, що змінюють одна одну в міру віддалення від екватора. Важлива також довготна провінціальність яка, зумовлює ступінь континентальності клімату. Велике ускладнення в ідеальну картину вносять, звичайно, гірські кряжі, співвідношення площ суші і морів тощо. В горах також виражена зональність, яку звичайно називають висотною поясністю. У південних горах у найзагальнішому вигляді іноді можна виявити аналогію висотних поясів з широтними зонами, хоч ці аналогії все таки досить обмежені принципово різною сезонністю таких факторів, як режим освітленості, температур, а іноді й вологості. На загальному тлі зональних змін факторів середовища проявляються також так звані екстразональні та інтразональні впливи, зумовлені наявністю гірських підвищень, міжгірних улоговин, заболочених низин, різною експозицією схилів тощо.
Зональні умови найбільш виражені на плоских міжріччях в межах невеликих абсолютних висот (до кількох сотень метрів),в межах середніх едафічних норм (виключаючи погано дреновані, занадто засолені, карбонатні, піщані та інші місця). Такі умови прийнято називати плакорними.
Таким чином зональними називають біоценози, характерні для даної зони, тобто , які займають плакори.
Проте є різні умови, що відрізняються від плакорних, передусім у долинах річок і озер, на схилах. Такі умови називають інтразональними. Інтразональні угруповання в жодній зоні не утворюють зональних (плакорних) біоценозів. Інтразональні біоценози властиві не одній, а кільком, і навіть, всім зонам земної кулі (болота, заплавні луки, мангрові зарості тощо).
Екстразональні біоценози – це ті, які у відповідних зонах пов’язані з плакорами, а в іншій зоні приурочені до незональних умов (шукають сприятливі умови в межах несприятливої для них зони). Наприклад, ліси, що розміщені у балках в зоні степів – це екстремальні біоценози, хоча на північ від цієї зони вони розміщуються на плакорах і є зональними біоценозами. Сукупність зональних, інтразональних та екстразональних біоценозів утворює всю різноманітність біоценозів Землі.
44. Вертикальний розподіл організмів у водному середовищі.
Найбільшою різноманітністю життя відрізняються теплі моря й океани (40000 видів тварин) в області екватора і тропіках, на північ і південь відбувається збіднення флори і фауни морів у сотні разів. Що стосується розподілу організмів безпосередньо в морі, то основна маса їх зосереджена в поверхневих шарах (епіпелагіаль) і в субліторальній зоні. У залежності від способу пересування і перебування в певних верствах, морські мешканці поділяються на три екологічні групи: нектон, планктон та бентос.
Нектон (nektos - плаваючий) - активно пересуваються великі тварини, здатні долати великі відстані та сильні течії: риби, кальмари, ластоногі, кити. У прісних водоймах до нектону відносяться і земноводні і безліч комах.
Планктон (planktos - блукаючий, повітряним) - сукупність рослин (фітопланктон: діатомові, зелені і синьо-зелені (тільки прісні водойми) водорості, рослинні жгутиконосци, перідінеі тощо) і дрібних тварин організмів (зоопланктон: дрібні ракоподібні, з більших - крилоногі молюски, медузи, гребневики, деякі черв'яки), що мешкають на різній глибині, але не здатних до активних пересуванням і до протистояння течіям. До складу планктону входять і личинки тварин, утворюючи особливу групу - нейстон. Це пасивно плаваюче «тимчасове» населення самого верхнього шару води, представлене різними тваринами (десятиногі, вусоногі і веслоногие ракоподібні, голкошкірі, поліхети, риби, молюски та ін) в личинкової стадії. Личинки, дорослішаючи, переходять в нижні шари пелагелі. Вище нейстону розташовується плейстона - це організми, у яких верхня частина тіла зростає над водою, а нижня - у воді (ряска - Lemma, сифонофори та ін.) Планктон грає важливу роль у трофічних зв'язках біосфери, тому що є їжею для багатьох водних мешканців, у тому числі основним кормом для вусатих китів (Myatcoceti).
Бентос (benthos - глибина) - гідробіонти дна. Представлений в основному прикріпленими або повільно пересуваються тваринами (зообентос: форамінефори, риби, губки, кишковопорожнинні, черви, плеченогие молюски, асцидії, тощо), більш численними на мілководді. На мілководді у бентос входять і рослини (фітобентос: діатомові, зелені, бурі, червоні водорості, бактерії). На глибині, де немає світла, фітобентос відсутня. У узбереж зустрічаються квіткові рослини зостера, рупія. Найбільш багаті фітобентосу кам'янисті ділянки дна. В озерах зообентос менш багатий і різноманітний, ніж в морі. Його утворюють найпростіші (інфузорії, дафнії), п'явки, молюски, личинки комах і ін Фітобентос озер утворений вільно плаваючими діатомеямі, зеленими та синьо-зеленими водоростями; бурі і червоні водорості відсутні.
Укореняющиеся прибережні рослини в озерах утворюють чітко виражені пояса, видовий склад і вигляд яких узгоджуються з умовами середовища в прикордонній зоні «суша-вода». У воді біля самого берега ростуть гідрофіти - напівзанурені у воду рослини (стрілолист, образки, очерети, рогіз, осоки, тріщетіннік, очерет). Вони змінюються гідатофітамі - рослинами, зануреними у воду, але з плаваючим листям (лотос, ряски, кубушки, чилім, Такла) і - далі - повністю зануреними (рдести, елодея, хара). До гідатофітам відносяться і плаваючі на поверхні рослини (ряска).
45. Проаналізувати біологічний або малий кругообіг речовин.
Під біологічним кругообігом речовин розуміють надходження речовин і хімічних елементів з ґрунту й атмосфери до живих організмів, утворення в цих тілах нових складних сполук та їх повернення з організмів або продуктів їх розкладу до ґрунту й атмосфери (рис. 22). Біологічний кругообіг речовин — складний процес взаємозв'язку і взаємодії живих організмів як між собою, так і з навколишнім середовищем. Він складається з циклів різної тривалості, які по-різному впливають на ландшафт. Розрізняють сезонні, річні, багаторічні і вікові цикли біологічного кругообігу. Найкраще виражені річні цикли кругообігу, які складаються зі споживання елементів живлення окремими організмами або їх формаціями, а також поступового повернення новостворених органічних речовин до навколишнього середовища.
Найголовнішим джерелом енергії біологічного кругообігу є сонячна енергія. Завдяки сонячному випромінюванню в біосфері здійснюється один з найграндіозніших процесів — фотосинтез. Рослини поглинають енергію сонячного світла, за її допомогою засвоюють в своїх листях вуглекислоту і воду, розкладаючи їх на прості хімічні елементи. При цьому вуглець і водень рослини використовують на побудову своїх органічних тіл, а кисень, головним чином, виділяється ними в атмосферу. За участю кисню відбувається один з найважливіших життєвих процесів — дихання. Не менше значення має й інший процес, в якому бере участь кисень, — тління і гниття рослин, розклад мертвих тварин. При цьому складні органічні сполуки перетворюються в більш прості (вуглекислий газ, воду, азот таш.) так завершується біологічний кругообіг речовин. Елементи, які вивільнилися в процесі кругообігу речовин, служать вихідним матеріалом для наступного циклу кругообігу.
загальна кількість органічної речовини в екосистемах визначається, головним чином, природними особливостями території. Максимум нагромадження біомаси спостерігається в лісових біоценозах (табл. 9). У вологих тропічних лісах ця величина досягає 5000 ц/га і більше. Значно менша біомаса широколистяних і особливо хвойних лісів бореального поясу (1000—3300 Ц/га). Ще меншу біомасу мають трав'яні угруповання. Так, лучні степи дають у середньому 250 ц/га, а сухі степи — лише 100 ц/га.
46. Охорона видів. Червона книга.
Червона книга України — анотований та ілюстрований перелік рідкісних видів та підвидів, що знаходяться під загрозою зникнення на території України, і підлягають охороні; основний документ, в якому узагальнено матеріали про сучасний стан рідкісних і таких, що знаходяться під загрозою зникнення, видів тварин і рослин, на підставі якого розробляються наукові і практичні заходи, спрямовані на їх охорону, відтворення і раціональне використання.
До Червоної книги України заносяться види тварин і рослин, які постійно або тимчасово перебувають чи зростають у природних умовах на території України, в межах її територіальних вод, континентального шельфу та виняткової (морської) економічної зони. Занесені до Червоної книги України види тварин і рослин підлягають особливій охороні на всій території України.
Організація збереження видів тварин і рослин, занесених до Червоної книги України, поліпшення середовища їх перебування чи зростання, створення належних умов для розмноження у природних умовах, розведення та розселення покладається в межах їх компетенції на Кабінет Міністрів України, Ради народних депутатів, місцеві державні адміністрації, виконавчі органи місцевого самоврядування, Міністерство охорони навколишнього природного середовища України та інші державні органи, на які законодавством України та Республіки Крим покладено здійснення функцій у цій сфері.
У Червоній книзі України про кожний із видів тварин і рослин, занесених до неї, вказуються такі відомості: категорія, поширення, основні місця знаходження, чисельність у природі, в тому числі за межами України, її зміни, відомості про розмноження або розведення в неволі (культурі), заходи, що вжиті та які необхідно здійснити для їх охорони, джерела інформації. У Книзі також містяться картосхеми розповсюдження та фотографії (малюнки) занесених до неї видів тварин і рослин. Загальний обсяг кожного нарису був обмежений 2300 знаками.
47. Структура біоценозу: ярусність, мозаїчність, синузіальність і консартивність.
Просторова структура біоценозу (ярусність).
Розподіл видів рослин, тварин і мікроорганізмів в біоценозі залежить від умов їх місця проживання і становить так звану просторову структуру (ярусність). Просторова структура - це вертикальний розподіл фітоценозу в наземній та підземній частинах на окремі горизонти. Тому розрізняють наземну і підземну структури біоценозу. Формування наземної структури залежить від вимогливості рослин до світла, тепла, вологи, вітру тощо. Кожен ярус біоценозу характеризується певними морфологічними, флористичними, екологічними та іншими ознаками. Найкраще просторова структура виражена у фітоценозі. Добре виражена ярусність у лісах: 1) деревний ярус, 2) ярус чагарників і підліску, 3) трав'яний покрив, 4) мохів і лишайників. Слабше ярусність виражена у степових і лучних угрупованнях. У фітоценозах існують також і позаярусні рослини: ліани та епіфіти. Кількість ярусів залежить від екологічних і едафічних умов, видового складу, віку угруповання. Навіть при незначному покращанні екологічних умов кількість ярусів зростає. Підземна структура фітоценозу формується в залежності від вимогливості вищих рослин до родючості ґрунту.
Тварини не пристосовані постійно до якого-небудь ярусу. В більшості випадків вони ведуть активний спосіб життя в кількох ярусах: птахи, окремі види ссавців.
Залежно від кількості ярусів біоценози ділять на 1) прості (сосняк лишайниковий), 2) складні фітоценози (сосняк грабово-дубовий різнотравний).
Ярусний розподіл рослин не тільки підвищує загальну продуктивність біоценозів, а й пом'якшує взаємовідносини між рослинами, тваринами, оскільки ярусність розмежовує життєвий про стір окремих рослин, тварин і мікроорганізмів, сприяє послабленню боротьби за існування між ними і одночасно сприяє повнішому використанню ресурсів зовнішнього середовища. Ярусність - присто сування до раціонально використання зовнішнього середовища.
Горизонтальна структура біоценозу (мозаїчність).
Однорідність біотопу в межах біоценозу відносна. В межах біоценозу можуть існувати відмінності у зволоженні ґрунту, засоленості, а також відмінності щодо рослинного покриву. Навіть при повній однорідності біотопу можуть існувати відмінності у зв'язку з чергуванням крон, щодо неоднакової освітленості і вологості.
Мозаїчність біоценозу проявляється в його поділі на окремі мікроценози, які відрізняються за видовим складом, кількісним співвідношенням особин. Елементами горизонтального розчленування є також синузії.
Синузії в межах фітоценозу об'єднують групи видів подібні за екологічними властивостями, що належать до відповідних життєвих форм (сукупність - лишайників, ефемерів, гризунів). Вперше термін "синузія" був вжитий шведським геоботаніком Рюбелем у 1917 р., потім австрійським геоботаніком Гамсом у 1918 році.
48. Проаналізувати центри походження культурних рослин.
Центри походження культурних рослин і свійських тварин потрібно знати для збору і використання їх диких родичів, які є найкращим матеріалом у селекційній роботі при виведенні нових сортів рослин і високопродуктивних порід тварин.
Для культурних рослин у зв’язку із їх походженням встановлено три групи.
1. Найбільш молода група культурних рослин; види, що входять до її складу до наших часів зустрічаються в дикому стані, хоча є багато відомих культурних сортів. Для цих рослин встановити центр їх походження дуже легко. До цієї групи відносять всі культурних представників родини хрестоцвітих – капуста, ріпа, редис, гірчиця, буряк, майже всі баштанні культури, кормові злаки і кормові бобові, груша, яблуня, слива, вишня та інші плодові, аґрус, смородина, малина, та інші ягідні.
2. Види, які згідно з дослідженням М.І. Вавилова, спочатку були бур’янами культурних рослин, а згодом стали об’єктами окультурення. Це траплялося переважно при просуванні на північ або при підніманні в гори де бур’яни були домінантами. Так, жито витіснило при просуванні на північ і в гори яру пшеницю і озимий ячмінь.
3. Найбільш древня група культурних рослин, для неможливо встановити час їх окультурення і походження, оскільки майже не збереглися представники в дикому стані. До цієї групи відносять кукурудзу, сорго, ячмінь, просо, рис, пшеницю, льон, помідори, горох, квасолю та інші культури.
Незважаючи на древність рослин третьої групи використання диференційного методу дозволяє встановити центри, звідки вони були введені в культуру. Виявилось, що такі центри різноманітності зосереджені не в місцях найбільшого поширення культури даної рослини, а в гірських районах, які часто віддалені від культурних центрів на тисячі кілометрів; в районах де населення характеризується первісним рівнем культури.
Різноманітність форм збереглась в таких районах з давніх часів і дозволила людині поступово покращуючи ці форми і проводячи безперервний відбір, вивести численні сорти і розповсюдити їх.
Необхідно зазначити, що центри походження багатьох домашніх тварин (кіз, овець та інших), очевидно, також є гірські країни.
Таким чином культурні рослини є не тільки результатом діяльності людини, вони, як і дикі рослини, мають певну географію поширення.
Питання, пов’язані з походженням культурних рослин, вивчав видатний ботанік М.І. Вавилов. У праці “Вчення про походження культурних рослин після Дарвіна” (1939) він визначив 7 основних географічних центрів походження культурних рослин, які безпосередньо зв’язані з осередками давніх цивілізацій, де рослинництвом почали займатися за 8-7 тис. р. до н.е. (Рис. 12).
І. Південноазіатський тропічний центр (Індія, гори Індокитаю, південний тропічний Китай, та острови Південно-Східної Азії) дав понад 100 видів культурних рослин. У цьому великому центрі можна виділити три осередки, що значно відрізняються за складом характерних для рослин:
Індійський (кулястозерна пшениця, окремі сорти сорго, нут, баклажан, огірок, манґо, апельсин, мандарин, лимон, багато сортів цукрової тростини, джут, коноплі, кунжут, перець чорний, горіх стрихніноносний, кориця та ін.);
Індокитайський (банан, окремі сорти лимона, окремі сорти цукрової пальми, бавовник азіатський тощо);
Острівний, включаючи Зондські острови, ,Яву, Суматру, Борнео, Філіппінські острови (бамбук, ямс, пальма арека, дуріан, мангустан, окремі сорти цукрової пальми, окремі сорти цукрової тростини, кардамон, горіх мускатний, евкомія та ін.).
ІІ. Східноазіатський центр (включає помірні і субтропічні частини Центрального і Східного Китаю, більшу частину Тайваню, Корею, Японію) дав понад 130 видів найважливіших культурних рослин. У цьому центрі розрізняють два осередки:
Китайський (окремі сорти проса, гаолян, окремі сорти вівса, окремі сорти ячменю, гречка, соя, ямс, редька, таро, цибуля багаторічна, ревінь, гарбуз, яблуня, груша, персик, абрикос, слива і вишня китайська, айва китайська, чай, женьшень, кориця китайська, редька олійна, пальма прядильна, мак опійний та ін.);
Японський (гірчиця коренеплідна, хрін японський, слива японська, хурма японська, спаржа бульбаста тощо.).
ІІІ. Південно-Західноазіатський центр (Анатолія, Іран, Афганістан, Середня Азія і Північно-Західна Індія) дав понад 100 видів культурних рослин. Даний центр можна розділити на три осередки:
Кавказький (багато видів пшениці і жита, значна кількість видів і сортів плодових культур, які характеризуються великою різноманітністю місцевих форм);
Передньоазіатський (багато сортів пшениці і жита, овес середземноморський, багато сортів ячменю, сочевиця, багато сортів рицини, коріандр, диня, огірок анатолійський, буряк, морква, цибуля, цибуля-порей, салат (латук), інжир, гранат, айва, алича, яблуня, груша, ліщина, виноград, кизил, хурма, барбарис, шафран та ін.);
Північно-Західноіндійський (багато сортів пшениці і зернових бобів, льон, нут тощо).
IV. Середземноморський центр дав понад 80 видів (тверда пшениця, полба еммер, полба справжня, окремі форми вівса, ячменю, сочевиця, чина, горох крупнонасінний, гірчиця, маслина, буряк, капуста, петрушка, артишок, різні види цибулі, часник, спаржа, селера, хрін, щавель, багато форм салату, тмин, аніс, м’ята, розмарин, лавр благородний, хміль та ін.).
V. Абіссінський центр (сюди ж прилягає Гірськоаравійський осередок (Йєменський)). Всього дав близько 40 видів культурних рослин (різноманітні форми пшениці і ячменю, сорго хлібне, тефер, дагуса, нут, сочевиця, горох, боби, чина, люпин, особливі форми льону, кунжут, рицина, кофе, гірчиця овочева тощо).
VI. Центральноамериканський центр (включаючи південну Мексику) може бути поділений на три осередки:
Гірський південноамериканський (кукурудза, різні види квасолі і гарбуза, батат, різні види перцю, бавовнику, папайя, томат мексиканський, слива мексиканська, какао, кактуси для огорож та ін.);
Центральноамериканський (різноманітні кактуси);
Вест-Індійський острівний (звідси походить близько 50 видів культурних рослин).
VII. Андійський (Південноамериканський) центр має три осередки:
Власне Андійський, що включає гірські райони Перу, Болівії, Еквадору (різні види картоплі, апа, анью, хінне дерево, кокаїновий кущ, гуайява тощо);
Чілоанський (Арауканський), що розташований у південній частині Чилі на прилеглому острові Чілое (картопля, мадія та ін.);
Баготанський (у східній Колумбії), встановлений дослідниками С.М. Букасовим та С.В. Юзепчуком (окремі види картоплі, маніок, ананас).
За підрахунками М.І. Вавилова первісні області видоутворення культурних рослин займають близько 1/40 частину суші земної кулі, при цьому із 640 найважливіших культурних рослин більше 500 припадає на Старий Світ, 400 із них виникли в Південній Азії. Найбільш багаті родовим, видовим і сортовим потенціалом Індія, Китай, звідки походять близько половини всіх культурних рослин, а також Передня Азія і середземноморські країни
49. Типи роз’єднаних ареалів та причини, що їх обумовили.
Ареали можна систематизувати за характером обрисів: суцільні та розривні (переривчасті, роз’єднані, диз’юнктивні (лат. Disjunctio – роз’єднання).
Критерієм суцільного поширення виду в межах його ареалу є частота зростання цього виду на відповідних для нього місцезростаннях. Так, види глечиків (Nuphar), латаття (Nymphaea) або стрілолиста (Sagittaria) зустрічаються лише у водоймах (річках, старицях, озерах), а ялина (Picea) і дуб (Quercus) – у лісах (Рис. 8).
Поширення виду буде переривчастим, або роз’єднаним (диз’юнктивним), якщо в межах свого ареалу він зустрічається лише в окремих пунктах, настільки віддалених один від одного, що повністю виключається можливість будь-якого зв’язку популяцій виду, що зростають у цих пунктах. Прикладом такого типу ареалу є поширення альдрованди пухирчатої (Aldrovanda vesiculosa) – комахоїдної рослини, яка зустрічається окремими ділянками в Європі (на півдні Франції, в Італії, Польщі, Білорусі, в Україні, в Курській і Воронезькій областях, пониззях Волги), на Далекому Сході (Амурській області), в Японії, Східній Австралії і Центральній Америці, печіночниці благородної (Hepatica nobilis) тощо. (Рис. 9).
Розрив ареалів звичайно зумовлюється різними причинами історичного характеру. Так, зміна кліматичних умов в окремих ділянках суцільного ареалу виду призводить до того, що на цих ділянках вид вимирає і поширення його стає переривчастим. Причинами розривів ареалів можуть бути опускання суші нижче рівня моря, розходження континентів і ділянок суші тощо. Диз’юнкції бувають як внутріконтинентальними, так і міжконтинентальними.
Характерними міжконтинентальними диз’юнкціями є євразійсько-північноамериканська, північно-тихоокеанська, південно-тихоокеанська, пантропічна, антарктична.
Внутрішньоконтинентальні диз’юнкції характерні для всіх континентів. Так, у Європі найбільш різноманітними є середземноморські диз’юнкції. Наприклад існують розриви ареалів видів, що зростають в Італії, далі на Балканському півострові і в Криму або на півночі Середземномор’я і на островах Середземного моря тощо.
Щодо форм ареалу, то вона також може бути різною. Один із типів суцільного ареалу – стрічковий. Стрічкові ареали представляють сукупність місцезнаходжень виду у вигляді стрічки. Така форма ареалу може спостерігатись у таких рослин, які приурочені до піщаних наносів великих рік (підбіл).
Іноді місцезнаходжень виду є дуже мало і вони настільки віддалені одне від одного, що доводиться говорити про крапкові ареали. Таким є, наприклад, ареал альдрованди (Aldrovanda vesiculosa), окремі місцезнаходження якої розкидані по окремих материках і розділені великими відстанями (Південна Франція, Італія, Білорусь, Україна тощо). Зустрічаються також плямисті ареали – це ареали, в межах яких вид розселений у вигляді окремих плям, що не пов’язані між собою (окремі види сарни, які живуть на гірських хребтах, не опускаються в низовини).
50. Обґрунтувати структуру вологих екваторіальних лісів.
Питання про вертикальну структуру вологого тропічного лісу, тобто про ярусність, складне. Зазвичай існують уявлення, що в цьому лісі є п'ять ярусів. Верхній ярус деревної рослинності А утворений найбільш високими деревами, ізольованими або такими, що утворюють невеликі групи, так званими емерджентами, що піднімаються над головним пологом - суцільним ярусом. Більш низький деревний ярус Б найчастіше проникає в ярус В. Ярус Д прийнято називати чагарниковим. Він утворений переважно дерев'янистими рослинами, з яких лише деякі можуть бути названі чагарниками в точному сенсі цього слова, швидше це "карликові дерева". Нарешті, нижній ярус Е утворений травами і сіянцями дерев. Межі між суміжними ярусами можуть бути виражені краще або гірше. Іноді один деревний ярус непомітно переходить в інший. В монодомінантних біоценозах деревні яруси виражені краще, ніж в полідомінантних.
Вертикальна структура вологого тропічного лісу відображає його динаміку. Оскільки на місці старого дерева, що впало, або на ділянці, що постраждала від урагану, утворюється прогалина великих чи малих розмірів, виникають плями з одновіковими деревами. Ці плями різної величини зайняті лісом, що знаходяться в різних фазах циклу зростання. У молодих дерев із зростаючим у висоту стовбуром форма крони вузька, витягнута. У зрілих дерев, у яких сильно ростуть кілька гілок, крони розширюються в процесі росту і стають більшими в ширину, ніж у висоту, продовжуючи збільшуватися з віком дерева. У більшості випадків більш низькорослі дерева є водночас і більш молодими. Саме тому ярусність виражена гірше або не виражена, коли ліс утворений деревами багатьох видів, кожен з яких представлений невеликим числом екземплярів.
Дерева різної висоти знаходяться у вологих тропічних лісах у різко відмінних умовах: високі мешкають за інтенсивної інсоляції, меншої відносної вологості, високої температури, значної силі вітру, низькі - при затіненні, більш низькій температурі, вищій відносної вологості і штилі. Дерева, що досягають верхнього рівня полога лісу, але, природно, виростають в тіні, в різному віці зростають в різних умовах, і це позначається на їх фізіологічних особливостях, хоча експериментальні дані з цього питання відсутні. Ті дерева, які ніколи не піднімаються до верхнього рівня лісового пологу, завжди перебувають у постійних умовах і не настільки мінливі за своїми екологічними і фізіологічними особливостями. Цікаво, що всі види одного роду або навіть одного сімейства можуть належати або до високих, або до низьких дерев. Далеко не всі види дерев вологого тропічного лісу досягають значної висоти, тобто "вибиваються" в емердженти - найбільш високі дерева суцільного полога.
Таким чином, вертикальна структура вологого тропічного лісу характеризується такими рисами: більш високі дерева поодинокі; дерев же, що утворюють основу полога від його верхніх до нижніх меж, багато, і тому полог суцільний. Іншими словами, ярусність у вологих тропічних лісах виражена слабо, а в ряді випадків практично і зовсім не виражена, і виділення ярусів за полідомінантної структури лісу носить умовний характер. Це підтверджується і тим, що при дослідженні динаміки обсягу біомаси листя дерев за висотними рівнями не спостерігається скупчень і розріджень, як це повинно було б бути при існуванні ярусів, а існує плавний хід з максимумом десь в середній частині крон деревостану.
Причин слабкої вираженості ярусів деревостану є дві: по-перше, стародавність спільноти вологих тропічних лісів, завдяки якій «прилаштованість» одних видів до інших досягла максимально можливої міри, по-друге, оптимальність умов існування дерев, що дозволила існувати настільки значній кількості видів, що досить повно використовують простір лісу, з повною гамою переходів від поверхні грунту до відкритих сонцю і вітрам верхніх рівнів крон. Остаточно затушовує розподіл різних видів за висотою велика кількість різновікових стовбурів різних видів. Мабуть, сама диференціація деревостану на яруси - це вторинне явище, що виникло в результаті аридизації клімату, зниження температур і виникнення сезонності.
Таким чином, під пологом дерев розвиваються: по-перше, низькорослі деревця, зокрема пальмовидні; по-друге, трав'янисті фанерофіти зі стовбуром, що зберігається не один рік, і досягає нерідко значних розмірів - до 1-2, іноді до 6 м, з родин марантових, сцітамінових тощо;, по-третє, близькі до них за морфологічними особливостями банани, у яких трав'янистий несправжній стовбур утворений налягаючими один на одний черешками листя, відмерлих після плодоношення. Ці високі трав'янисті рослини можуть досягати нижніх горизонтів деревостою і різко перевищують за висотою ярус трав. Різновікові сіянці дерев утворюють поступовий перехід до більш високих ярусів лісу.
Трав'яний покрив вологого тропічного лісу полягає, мабуть, з представників двох груп трав: тіньолюбних, що мешкають при значній мірі затінення, і тіневитривалих, які нормально розвиваються на ділянках з розріджених деревостанів і пригноблені під зімкнутим пологом лісу. Кількість родин (як і видів) трав'янистих рослин значно менша, ніж дерев. Серед них добре представлені маренові, постійно присутня незначна кількість злаків, звичайними є селагінелли та папороті; представники інших груп зустрічаються значно рідше. Серед низькорослих трав панують також трав'янисті фанерофіти з багаторічними стеблами. Лише на прогалинах серед лісу трав'яний покрив набуває зімкнутого характеру, зазвичай же він розріджений. Для нього характерно нерідко переважання одного якого-небудь виду (часто це папороть або селагінелла). Рідше травостій має разновидовий склад. Іноді в цьому ярусі зустрічаються кореневі паразити з невисокими стеблами або без розвинених надземних стебел.
51. Дати характеристику життєвих форм організмів.
Класифікація життєвих форм тварин досить різноманітна, у залежності від принципів, покладених у їхню основу. Найбільше значення має характер переміщення тварин в різних середовищах. А.Н.Формозов виділив на цій основі такі адаптивні типи:
1. Наземні форми. 2. Підземні форми (землериї). 3. Деревні форми. 4. Повітряні форми. 5. Водні форми. Між даними адаптивними типами є перехідні форми.
У межах кожної групи особливості поступального руху й способу життя формують більш специфічні пристосувальні форми. Наземні ссавці пересуваються в основному за допомогою ходьби, бігу, стрибків, що позначається на їхньому зовнішньому вигляді.
У зовнішньому вигляді птахів найбільшою мірою проступає приналежність їх до певних місцеперебувань і характер переміщення при добуванні їжі. У зв’язку з цим розрізняють птахів:
1. Деревної рослинності. 2. Відкритих просторів суші. 3. Боліт і мілководь. 4. Культурних ландшафтів. 5. Водних просторів. У кожній з цих груп виділяють специфічні форми:
а) ті, що добувають їжу з допомогою лазіння;
б) ті, що добувають їжу в польоті;
в) ті, що годуються, переміщаючись по землі;
г) ті, що добувають їжу за допомогою плавання й пірнання.
Життєві форми грунтових членистоногих виділяють на основі пристосованості їх до певних шарів грунтового профілю, оскільки з глибиною різко змінюється комплекс умов життя: освітленість, розміри порожнин, режим температури та вологості… тому розрізняють:
1. Атмобіонти – види, які населяють верхні шари підстилки і здатні підніматися на нижні частини рослин. Характеризуються відносно великими розмірами, повністю розвиненими очима, довгими кінцівками, наявністю антен, добре вираженою пігментацією.
2. Еуедафічні – мешканці мінеральних тонко нарізних шарів грунту і відзначаються дрібними розмірами, вкороченими кінцівками, повною відсутністю очей та пігментації.
3. Геміедафічні – види, що характеризуються проміжними рисами – частковою редукцією очей, розсіяним пігментом, вкороченими кінцівками.
Серед наземних комах розрізняють:
1. Тамнобіонти – мешканці чагарників та дерев.
2. Хортобіонти – населяють трав’янистий ярус.
3. Герпетобіонти – мешканці надґрунтового шару органічних решток та мешканці відкритих ділянок грунту.
4. Еремобіонти – мешканці поверхні щільних глинистих грунтів.
5. Псамобіонти – мешканці пісків.
6. Петробіонти – мешканці каменистих ділянок з вираженою рослинністю.
Схожі життєві форми зустрічаються і на інших материках. Життєва форма переконливо свідчЗалежно від ролі виду в біоценозі розрізняють
52. Біоми саван суші та їх характеристика.
Трав'яний покрив в саванах зазвичай не суцільний. Він утворений високими злаками, що досягають 3 м висоти і більше. Дерева і чагарники мають ксерофітний характер: жорсткі, редуковані листя, густе опушення, товста кора, велика кількість насіння. Дерева часто низькорослі з звивистими, іноді прямими або вигнутими стовбурами, з розлогими кронами. Широко поширена зонтиковидна форма крони, властива, наприклад, багатьом акаціям в саванах Африки. Широко представлені в саванах сукуленти.
У цілому сообщества саван порівняно небагаті флористически, мало різноманітні за структурою. Залежно від пануючої рослинності розрізняють акацієву, злакову, евкаліптову та ін типи саван. У зв'язку з особливостями розвитку деревно-чагарникового ярусу виділяють такі типи саван: без деревної рослинності, з розсіяними чагарниками і деревами, облисіння савани. У термітних саванах острівці лісової рослинності приурочені до старих Термітник, умови існування на яких визначає краща дренированность грунту.
У саванах Африки рясні акації (особливо багато їх у більш сухих областях), баланітеси, комбретум, прозопис, масляні дерева. Характерні також деякі пальми - оліїста в Зап. Африці, борассовая - у гвінейських саванах, види пальми дум - в Судані і на о. Мадагаскар. Маврікіевой і воскова пальми особливо характерні для Півд. Америки. У саванах Австралії виростають різні види евкаліптів і акацій.
Савани в основі своїй мають природне походження. Однак сучасний вигляд, і особливо межі їх розповсюдження, значною мірою зобов'язані діяльності людини. У багатьох районах савани виникли на місці тропічних лісів, знищених людиною за допомогою вогню.
Утилізацією відмерлої рослинної маси в саванах займаються переважно терміти.Чісло видів термітів, спільно мешкають на 1 га, може досягати в типових саванах 30, при цьому частина з них споруджує термітники під землею, інші ж вважають за краще жити на поверхні.
Саме в саванах загальна щільність населення термітів, кількість і розміри їх надземних споруд досягають максимальних величин. Число термітників в деяких районах перевищує 2000 на 1 га. У саванах Заїра термітники займають до 30% поверхні грунту, а загальна маса надземних споруд досягає 2400 т на 1 га. Якби це кількість грунту розподілити рівномірно на площі 1 га, то утворився б шар товщиною більше 20 см.
У саванах значну роль відіграють терміти, що споживають живу рослинну масу (терміти-женці), попередньо висушену в особливих коморах. Необхідність добувати зелену рослинну масу змушує термітів-женців з'являтися на денній поверхні і переносити низьку вологість повітря. Тому покриви у них щільніші і темні, ніж у типових ніжно-жовтих, напівпрозорих термітів.
Крім термітів переробкою детриту в саванах займаються кивсяки, таргани, цвіркуни, жуки-чернотелки, личинки бронзовок, златок та ін жуків, наземні молюски, дощові черв'яки. Проте їх роль у цій справі непорівнянна з термітами.
Серед фітофагів в саванах представлені різні комахи: жуки - листоїди, бронзовки, хрущі, златки, цикади, мурахи-женці і палочники. У саванах Півн. Африки часто бувають масові розмноження перелітної пустельній і червоною сарани.
Серед рослиноїдних птахів переважають ткачикових, які як за чисельністю, так і за видовою різноманітністю перевершують всі інші групи птахів. У саванах Серенгеті налічується 44 види ткачикових. Величезні колонії Квеле в країнах Сахеля часто спустошують посіви зернових. У злакових саванах мешкають страуси - нині найбільші нелітаючі птахи на Землі: в Африці - африканський страус, в Австралії - ему, а в Півд. Америці - нанду.
Велика кількість рослинної їжі (приріст надземної фітомаси до 30 т / га) сприяє різноманіттю травоїдних ссавців. Зокрема, зелені частини рослин і насіння поїдають зайцеоюразние і гризуни. У саванах Африки багато щурів, звичайні земляні білки, голопалие і карликові піщанки. У місцях з виходами скель і в деревно-чагарникових саванах Африки мешкають дамани (скельний і гірський) - невеликі звірки, схожі на гризунів, але відносяться до особливого загону, віддалено родинному слонам і копитним.
Африканська савана не має собі рівних за чисельністю і різноманітності популяцій великих копитних (в цілому в цю групу входить більше 70 видів, серед яких переважають антилопи). У зв'язку зі змінами сухих і дощових періодів і, відповідно, періодів вегетації трав'янистої рослинності копитні здійснюють міграції на десятки і сотні кілометрів. Особливе враження справляють чорні стрічки повільно йдуть антилоп гну, що розтягнулися від горизонту до горизонту. Разом з гну, а точніше попереду них, мігрують зебри. Наймасовіші копитні в саванах Африки антилопи - газелі Томсона і Гранта - рухаються по тим же маршрутам, що і гну, але тільки трохи осторонь від останніх. Хоча ці копитні і мешкають разом, вони мало конкурують один з одним так як споживають рослини з різних ярусів: зебри об'їдають верхні частини злаків, гну - трави ближче до грунту, а газелі можуть пастися в низькорослому і розрідженому травостої. Подекуди в африканських саванах великі стада утворюють такі антилопи, як болотні "козли", конгони і топи. Невеликими стадами бродять буйволи. Всі вони також харчуються травою.
Приземний ярус трав'яного покриву використовують також великі свині - бородавочники. При випасанні вони стають на коліна і повільно рухаються в такій позі.
Типове пасовищне тварина - білий носоріг - найбільший представник сімейства (його маса може досягати 5 т). Широкою верхньою губою він, як косаркою, захоплює і зриває траву під самий корінь. Чорний носоріг харчується гілками і листям кустаніков, він захоплює їх своєю загостреною, клювообразную губою.
Біомаса деревно-чагарникової рослинності також чітко розподіляється між мешканцями саван. Так, самі нижні гілочки об'їдає дрібна антилопа дик-дик, на висоті до 1 м годуються антилопа імпала і чорний носоріг, до 2 м гілки може діставати антилопа геренук, або жирафових газель (у неї подовжена шия і вона може вставати на задні ноги). Висоти від 2 до 4 м освоюють слони - вони обламують і обривають гілки, хоча можуть пастися і на злакових просторах, захоплюючи хоботом і вириваючи з коренем пучки трави. На найбільшою висоті здобуває собі прожиток жираф, зріст якого досягає 5 м. Витягуючи півметровий мову і навіть встаючи на "навшпиньки", він пасеться в кронах акацій. Саме завдяки жирафам крони акацій в саванах набувають форму парасольок.
У долинах річок трав'янисту рослинність поїдають бегемоти.
Виедание рослинності величезними стадами копитних поряд з пожежами в період посух збільшує швидкість повернення елементів живлення в грунт. У наступний дощовий сезон відновлення трави посилюється, наростає її продукція. Отже, ці симбіотичні взаємодії між рослинами і тваринами полегшують потік енергії через екосистему савани.
В азійських саванах травоїдні і веткоядние копитні не так різноманітні, як в Африці. Тут вони поділяють ці ресурси з гризунами та іншими фітофагами. Найбільш звичайні антилопа нільгау, своєрідна четирехрогая антилопа, самці якої іноді мають дві пари ріжків, і рідкісна нині антилопа-гарна зі спірально звитими рогами. Характерними тваринами азіатських саван є носороги, тигр, гепард, павич, дикі кури.
Для саван Австралії з ссавців найбільш характерні різні види кенгуру. У евкаліптових рідколісся і акацієвих саванах звичайний великий сірий кенгуру, а в більш сухих варіантах саван - великий рудий кенгуру. Великі стада кенгуру роблять помітний вплив на рослинний покрив савани. З птахів в австралійських саванах звичайні папуги, сміттєві кури, лірохвости; зустрічаються реліктові однопрохідні ссавці: єхидна і качконіс. Багато змій (у т. ч. отруйних), комах, павуків.
Наземний ярус і всі ділянки деревно-чагарникового ярусу освоюються мурахами. Хижі мурахи поїдають в основному термітів, а також інших безхребетних. У термітниках поселяються слепозмейки, амфисбени і сцинки. На поїданні термітів в африканських саванах спеціалізуються різні види ящерів. Ці повністю беззубі, з довгим червоподібним мовою ссавці покриті щільними роговими лусками. Термітники і мурашники вони розривають кігтями передніх лап. Аналогічний спосіб життя в американських саванах ведуть гігантський мурахоїд і кілька видів броненосців, а в австралійських - сумчастий мурахоїд, або намбат.
Рівнини африканських саван населяють різні всеїдні птахи: відкриті простори - дрохви, рябки, жайворонки, чагарникові - шпаки. Різноманітні комахоїдні птахи: дятли, щурки, сорокопуди, мухоловки, славки. Дуже різноманітні хижі птахи і птахи-стерв'ятники. У національному парку Серенгеті, наприклад, мешкає 6 видів грифів, 8 видів сов і більше 30 видів денних хижих птахів (соколів, орлів, лунів, канюків). Хижі птахи полюють на дрібних горобиних, гризунів, найбільші видобувають і дрібних копитних, а також даманов. Птахи-стерв'ятники знаходять багату поживу, слідуючи за стадами копитних і підбираючи полеглих тварин і залишки трапези хижих звірів.
У тих місцях, де "велику дичину" не витиснув людина зі своїм домашнім худобою, на неї полюють різноманітні хижаки. Вони слідують за стадами антилоп, роблячи разом з ними сезонні міграції. Леви полюють на великих антилоп і зебр, поєднуючи різні прийоми: засідку, коротке переслідування і групову полювання з наганянням. Гепарди полюють поодинці, переслідуючи антилоп Томсона (їх швидкість при цьому досягає 110 км / год). Особливо ефективні організовані полювання гиенових собак - при тривалому груповому переслідуванні вони передають обрану жертву по естафеті членам зграї. У деяких районах африканської савани подібний прийом полювання використовують і плямисті гієни, хоча в основному вони є падальщиками, як і Чепрачний шакали.
У південноазіатських саванах великих хижаків не дуже багато. Тут поширені шакали і смугасті гієни. Свого часу тут мешкали азіатські леви.
В американських саванах живуть ягуар, пума, грівістий вовк і саванновая лисиця.
Австралійські савани вже в історичний час (з появою людини тут) були заселені собакою дінго.
53. Аналіз понять едифікатори та домінанти, різниця між цими поняттями.
Домінанти — види, які переважають за чисельністю в біоценозі. Ступінь домінування визначають за групами організмів (серед рослин, хребетних, безхребетних тварин, комах, птахів тощо). Наприклад, в ялинових лісах серед дерев домінує ялина, у трав'яному покриві — квасениця, серед птахів — корольок, берестянка, серед гризунів — руда й червоно-сіра полівка тощо.
2. Едифікатори — види, які своєю життєдіяльністю найбільшою мірою створюють середовище для всього угруповання й без яких існування більшості інших видів неможливе. Вилучення виду-едифікатора з біоценозу викликає, як правило, зміну фізичного середовища (біотопу), насамперед мікроклімату.
Основними едифікаторами наземних біоценозів виступають певні види рослин: в ялинових лісах — ялина, в соснових — сосна, в степах — дернові злаки (ковила, типчак та ін.). У деяких випадках едифікаторами можуть бути й тварини. Наприклад, у степах — копитні. Ховрахи тут можуть також до певної міри визначати умови життя рослин. Роль, яку відіграють едифікатори, відносна.ить про спосіб життя тварин певного виду.
54. Висотна поясність. Екологічні фактори висотних поясів.
Висотна поясність чи висотна зональність - закономірна зміна природних умов і ландшафтів в горах у міру зростання абсолютної висоти (висоти над рівнем моря). Відповідно висотний пояс чи висотна ландшафтна зона - одиниця висотно-зонального розчленування ландшафтів в горах. Висотний пояс утворює смугу, порівняно однорідну за природними умовами, часто переривчасту.
Характеристика явища висотної поясності
Висотна поясність пояснюється зміною клімату з висотою: на 1 км підйому температура повітря знижується в середньому на 6 °C, зменшується тиск повітря, його запиленість, зростає інтенсивність сонячної радіації, до висоти 2-3 км збільшується хмарність і кількість опадів.
У міру наростання висоти відбувається зміна ландшафтних поясів, в деякій мірі аналогічна до широтної зональності. Величина сонячної радіації збільшується разом з радіаційним балансом поверхні. У результаті температура повітря знижується в міру зростання висоти. Крім того, відбувається зменшення кількості опадів через бар'єрний ефект.
Між широтними поясами і висотними зонами є часткова схожість за кліматичними особливостями, розміщенні рослинності та ґрунтів. Але багатьом поясам неможливо знайти повні широтні аналоги. Наприклад поясу гірської тундри не властива полярна ніч, на відміну від аналогічного біома на рівнині. Це визначає розходження в ритмах гідрокліматичних і ґрунтово-біологічних процесів.
55. Австралійська фауністична область та її характеристика.
Австралійська область включає територію материка, острови Нової Гвінеї, Нової Зеландії, Тасманію, Тімор, архіпелаг Бісмарка та інші острови. Клімат області змінюється від субекваторіального до помірного. Кліматична та флористична різноманітність території впливає на склад тваринного світу в різних частинах цього царства. Найважливішою рисою австралійської фауни є те, що вона має острівний характер. Деякі із островів цього царства ніколи не були з’єднані ні з материком, ні один з одним. Якщо такі зв’язки були, то це було дуже давно. Тому фауна в межах Австралійського царства дуже бідні, а також характеризується древністю та глибоким ендемізмом (наявність однопрохідних), пануванням сумчастих ссавців і майже повною відсутністю плацентарних за винятком гризунів. В Австралійському царстві поширені дві родини з підкласу однопрохідних ссавців (качкодзьоби та єхиднові) і шість родин сумчастих. Качкодзьоби поширені на півдні Австралії і Тасманії, а два роди єхидн зустрічаються на Новій Гвінеї і по всьому материку крім пустель. Багато груп тварин сюди не могли проникнути. Вищі (плацентарні) ссавці представлені тільки гризунами і рукокрилими, як потрапили на цю територію дуже давно і включають примітивні специфічні форми – щурі, кенгурові миші, чіпкохвості миші та інші. Собаку Динго сюди завезли порівняно недавно.
Найбільша різноманітність характерна для сумчастих тварин. Тут їх налічують 8 родин, близько 50 родів (162 види). Багаторізцеві сумчасті представлені в Австралійському царстві 47 видами комахоїдних і хижих тварин різної величини – від миші до собаки. Серед них – сумчасті миші (найменші з них до 5 см). Найбільш поширеними серед сумчастих є смугасті куниці, борсуки (бандикути), білки, кроти, вовки. Лазячі сумчасті (кускуси) представлені 64 видами і займають великі ареали. До цієї групи сумчастих крім численних видів кускусів (кузу або чіпкохвостий кускус, гігантський, карликовий та ін.) відноситься сумчастий ведмідь коала, який зберігся лише в заповідних місцях на східному узбережжі Австралії.
Кенгуру найбільш численна родина сумчастих Австралії (за даними різних джерел нараховує від 29 до 86 видів). Поширені вони від Тасманії до Нової Гвінеї. До цієї родини відносять мускусного кенгуру, валабі, скельного кенгуру, деревні кенгуру. Багато з цих видів зраз знищені, або зустрічаються дуже рідко.
Птахи цього царства представлені великою кількістю (близько 600) і різноманітним набором видів, більше 400 з них – ендеміки. Із великих не літаючих птахів в Австралійському царстві представлені казуароподібні. На материку і Тасманії поширені ему (1 вид), в північно-східній частині материка і на Новій Гвінеї наземні масивні птахи казуари (3 види). Серед птахів Австралії заслуговують уваги лірохвости (2 види), що поширені в південній частині материка. У південно-західній частині материка є чагарникові птахи, на півночі – райські птахи, в засушливих районах – смітні кури. Досить різноманітний світ папуг. Ендемічними родинами серед птахів, які найбільше поширені в Новозеландській підобласті – ківі, пастушки уека, совині папуги, папуги-нестори.
Фауна плазунів Австралійського царства має чіткі риси острівного характеру. На материку зустрічаються зміїношиї черепахи, австралійський вузькорилий крокодил (ендемік), новогвінейський крокодил. Із ящірок найбільш поширені гекони. Найбільшу зацікавленість серед плазунів представляє гатерія – “довгожитель” суші нашої планети (150 млн. років).
Змії представлені родиною аспідових – найбільші з них тайпани (до 3,5 м) і тигрові змії та пітони.
Фауна земноводних характеризується повною відсутністю хвостатих амфібій, а серед безхвостих виділяються переважно свистуни, квакші та жаби. Австралійська жаба, яка поширена в пустелях центральної частини материка здатна накопичувати так багато води в порожнині тіла та лімфатичних вузлах, що абориґени використовують їх як джерело питної води. Прісноводних риб в царстві мало через відсутність доброї річкової системи, хоч тут зберігся представник дводишних риб – рогозуб. Цікавими представниками комах є зелені мурашки, метелики, медові мурашки. Прямокрилі представлені багатьма видами, особливо сарановими. В північних і центральних районах материка поширені терміти (170 видів).
В цілому для фауни характерна значна кількість представників фауни мезозою, хоч зараз спостерігається вкорінення різноманітних інтродукованих видів тварин, знищення первісної фауни і тому вживаються заходи щодо охорони ендеміків в заповідних місцях.
56. Центри одомашнення свійських тварин.
Питання про центри походження свійських тварин вивчено значно слабше в порівнянні з культурними рослинами тому, що дикі предки багатьох тварин були винищені людиною.
Дослідники припускають, що країни Близького Сходу і побережжя Середземного моря були батьківщиною великої рогатої худоби, кіз, овець, свиней, собак, ослів; степові райони Азії і Європи – коней, Аравія – одногорбих верблюдів; Центральна Азія – двогорбих верблюдів; Єгипет – кішок; Тібет – яків; Індія – бика гояла і курей; Південна і Південно-Східна Азія – буйвола і бика бантенга; Північна Азія – оленів; Африка – цесарок; Північна Америка – індиків; Південна Америка – лам.
Вперше карту центрів походження свійських тварин розробила група спеціалістів під керівництвом М.І. Вавилова у 1934 р., а опублікована в 1938 р. [1]. Центри приручення свійських тварин (Риc. 13).
І. Китайсько-Малайський – золота рибка, кілька видів шовкопряда, індійська бджола, кури, качки, китайські гуси, свині, ймовірно собака.
ІІ. Індійський – індійська бджола, кури, павичі, собака, індійська кішка, зебу, азіатський буйвіл, бик гаял.
ІІІ. Південно-західноазіатський – велика рогата худоба, кінь східного типу, вівця, коза, свиня, одногорбий верблюд-дромадер, голуб.
IV. Середземноморський – велика рогата худоба, кінь західного лісового типу, вівця, коза, свиня, качки нільські, кролик, кішка, антилопа-газель.
V. Андійський – лама альпака, мускусна качка, морська свинка.
VI. Тібето-Памірський – як.
VII. Східнотуркестанський – двогорбий верблюд-бактріан.
VIII. Східносуданський – одногорбий верблюд-дромадер.
VIII a. Південно-Аравійський – одногорбий верблюд-дромадер.
IX. Абіссінський – нубійський осел, бджола Адансона.
X. Південномексиканський – індик.
XI. Саяно-Алтайський – курдючна вівця, північний олень.
57. Австралійська флористична область та її характеристика.
Охоплює Австралію, крім північних її районїв, острів Тасманію і ряд прилеглих островів. Переважаючі тип природних краєвидів в Австралії — тропічні степи і субтропічні пустелі. У ряді випадків виявляється спільність з флорами Антарктичної та Капськой області (буки, кипарисові, магнолієві, араукарії, деревовидні папороті, протейні й ін.). Проте в центральній частині материка спостерігаються розриви ареалів багатьох рослин (джексонія, банксія та ін.), що пояснюється стародавнім тривалим роз'єднанням західної і східних частин Австралії морем. На теренах області майже немає ендемічних культурних рослин з соковитими плодами. Тут батьківщина посухостійких дерев і чагарників, поширених у культурах по всьому світові (евкаліпти, акації).
Рослинність неоднорідна. Засолені пустелі центральних районів покриті солянками (солерос, кохія, лобода), піщані — жорсткими колючими злаками (триодія, спиніфекс). Зі сходу й заходу від цих районів поширюються території жорстколистяних чагарників — «скреб». На схід вони поступово переходять в широкі савани з невисокими акаціями та евкаліптами, що далі змінюються саванновими лісами. У міру наближення до моря на південний захід і схід материка з'являються вічнозелені субтропічні ліси, а по берегах Коралового моря і вологі тропічні ліси — гілеї, схожі за структурою та походженням з сусідніми маланезійськими гілеями. Для субтропічних і субантарктичних лісів області характерні гігантські (заввишки понад 100 м і в діаметрі до 12 м) евкаліпти, деревовидні папороті, саговники і ін. На південному заході росте своєрідна деревовидна ксанторія з родини лілейних Liliaceae.
На сході материка і на острові Тасманія — ліси з евкаліптів та інших миртових (Myrtaceae), південних буків. На острові Тасманія зустрічаються степові ділянки, скреби; у горах ростуть справжні антарктичні ліси з чилійського буку, антарктичних хвойних (подокарпус, філокладус) і ін. На схилах високих гір і на плато Великого вододільного хребта межа лісів місцями не доходить до самих вершин. У горах — субальпійські луки, болота, зустрічаються північні гірські рослини: ранункулюс, генціана, вероніка, віола, гнафаліум
58. Екологічні області моря.
Насамперед серед екологічних областей Світового океану розрізняють товщу води — пелагіаль, область поширення пелагічних тварин, і дно океану — бенталь, заселену бентосом, тобто організмами, що живуть на ґрунті або в його товщі.
Бенталь підрозділяють на супралітораль, літораль, сублітораль, батіаль, абісаль.
Супралітораль — узбережжя океану, розташоване вище літоралі, тобто вище рівня води в найвищий приплив, але яке ще відчуває епізодичний вплив океанічних вод при нагонах і штормах. Тут живуть як наземні, так і морські організми.
Літораль — прибережна зона морського дна, що осушується під час відпливу. Розташована між рівнями води в найнижчий відлив і в найвищий приплив. Мешканці літоралі двічі на добу покриваються водою й двічі на добу звільняються від її; вони живуть при різких змінах температури й солоності води, при дії прибою, на прямому сонячному світлі. Деякі тварини, які прикріплюються до скель, можуть поселятися так високо, що покриваються водою лише два рази на місяць, при максимальному сизигійному припливі. Значне число видів поза цією смугою існувати не можуть. Тільки з нею пов'язані угруповання мангрів. У приполярних країнах у смузі літоралі життя вкрай збіднене, тому що значну частину року крига впливає на неї негативно. Літораль простирається до глибини 40-50 м.
Сублітораль — прибережна частина океану, яка безпосередньо примикає до літоралі й розташовується на глибинах від 40-50 м до 200 м (рідше глибше), що простирається від рівня води при найнижчому відливі до нижньої границі поширення донної рослинності. Із сублітораллю пов'язані багаті промисли безхребетних. Шельфові зони океану розташовуються головним чином у межах неритичної (неритової) області. Для неї характерні: більша рухливість води, мінливість температури, значне проникнення світла, велика розмаїтість рослинного й тваринного світу.
Батіаль розташовується на материкових схилах на глибинах 200-2 000 м між неритичною областю й абісаллю. Батіаль характеризується слабкою освітленістю у верхній частині і повною відсутністю видимих променів спектра в нижній. Для неї характерні незначні коливання температури й солоності. На відміну від неритичної області, на якій відкладаються переважно галечник й черепашники, у батіалі переважають мули.
Абісаль — область найбільших морських глибин, що перевищують 2 000 м, яка відповідає ложу Світового океану. Характеризується надзвичайно повільним пересуванням води від полюсів до екватора, постійно низькими температурами (близько +4 °C), практично майже повною відсутністю світла. Тут зовсім не зустрічаються зелені рослини.
Для абісальної бенталі характерний розвиток потужних покривів мулу. Значна потужність мулу зумовлена практично повною відсутністю руху води в цій області. Мул, як було зазначено, може мати різне походження. На максимальних глибинах часто розвивається так званий червоний мул вулканічного походження. Особливо характерний він для максимальних глибин Тихого океану. Нерідко мул абісалі представляє відкладення панцирів або раковинок організмів, часто мікроскопічних. Мули, утворені панцирами найпростіших (радіолярій) і водоростей (діатомей), відповідні радіолярієвий і діатомовий мули є кремнеземними, а мули, утворені раковинками найпростіших (форамініфер глобігерин Globigerina) і молюсків (птеропод Pteropoda), — відповідно глобигериновий і птероподовий мули, складаються з вуглекислого кальцію (Ca2CO3). Мул являє собою рихлу масу, у яку тварини, що живуть на дні, можуть легко зануритись. Тому для мешканців абісальної бенталі характерні сплощені форми (у морських їжаків Echinarachnius) або розвиток виростів тіла й кінцівок, що перешкоджають зануренню (у голотурій Holothuroidea і морських лілій Crinoidea з голкошкірих, а також у мешканців глибоководної бенталі із числа ракоподібних, губок, поліпів, плечоногих).
У товщі води — пелагіалі виділяють епіпелагіаль — освітлені шари води до глибини 200 м і глибоководну пелагіаль. Остання у свою чергу підрозділяється на батіпелагіаль, що лежить на глибинах 200-2 000 м, і абісопелагіаль — глибше 2 000 м. Виділяють також мезопелагіаль — перехідну зону між епіпелагіаллю та батіпелагіаллю; гіперпелагіаль — води глибоководних жолобів.
59. Палеотропічна флористична область та їх характеристика.
Палеотропічне царство охоплює тропіки Старого Світу: Африку до Капського царства, Мадагаскар і Сейшельські острови, півострів Індостан, Малайзію, Полінезію, за винятком Австралії і Нової Зеландії. До його складу входять всі тропічні острови Тихого океану. Флора цього царства дуже багата і своєрідна. Тут близько 40 ендемічних родин, найбільш відомими з яких є непентесові, бананові, панданові та інші. Рослинний покрив царства дуже різноманітний. Тут зустрічаються різні типи тропічних лісів, мангри, савани, колюче рідколісся, тропічні зарості чагарників, напівпустелі, пустелі, болота і високогірна рослинність тропіків.
Царство поділяється на 5 підцарства і 12 областей. Тут існує 2 відокремлені флори – африканська та індомалазійська, що знаходяться на значній відстані одна від одної.
Флора Африканського підцарства дуже своєрідна – чверть усіх квіткових рослин є ендеміками. Саме тут у пустелях Намібії росте вельвічія дивна.
Мадагаскарське підцарство характеризується виключно високим ендемізмом (85%). Тут є 9 ендемічних родин, 300 ендемічних родів і багато видів. За кількістю видів на першому місці орхідні, потім айстрові і молочайні, значна кількість пальм і серед них дерево мандрівників. Мадагаскарська флора має споріднені зв’язки з малазійською, що характеризується високим ендемізмом і наявністю великої кількості давніх, примітивних форм квіткових рослин.
Індомалазійське підцарство характеризується надзвичайним багатством флори, за специфікою якої його поділяють на 5 областей. Тут зустрічається 11 ендемічних родин і дуже багато ендемічних родів і видів, кількість яких ще й досі не відома. Найбільшу цікавість являє родина дегенерієвих, представники якої мають примітивну квітку, види паразитного роду рафлезія та пальми, що відіграють важливу роль у формуванні рослинних угруповань Індомалезії.
Певний інтерес являє собою флора Полінезійського підцарства, до складу якого входять Гавайська і Полінезійська області. Ця острівна флора характеризується досить високим родовим і видовим ендемізмом (до 90%). Ендемічні родини тут відсутні. Виявляються зв’язки з індомалезійською і африканською флорою.
Новокаледонське підцарство включає одну область. Це також острівна флора, що характеризується високим ендемізмом. У її складі 5 ендемічних родин і понад 130 родів, багато не лише ендемічних, а й примітивних видів. Саме тут зустрічається 6 з 12 безсудинних родів квіткових. Флора Новокаледонської області споріднена з малезійською та австралійською флорами. На Новій Каледонії зростає близько 2700 видів і 90% з них є ендеміками. Найбільша кількість ендемічних видів з родин пальмових маренових, аралієвих, бобових, миртових та ін. Ендемічним для цієї області є паразитна рослина серед хвойних – паразитаксус з родини подокарпових.
60. Широколистяні ліси Північної Америки та їх характеристика.
У східній рівнинній частині материка, охоплюючи територію навколо Великих Північноамериканських озер, лежить зона мішаних та широколистяних лісів. Під мішаними лісами поширені родючі сірі лісові ґрунти, під листяними — бурі лісові.
М'який і вологий помірний клімат мішаних лісів сприятливий для росту бука, липи, дуба, жовтої берези, білої і червоної сосни. У широколистих лісах ростуть дуби, каштани, тюльпанне дерево, платани.
Тваринний світ широколистих лісів зазнав великих втрат унаслідок освоєння території людиною. Подекуди тут збереглися дикобраз, олені, чорний ведмідь барибал. У передгір’ях трапляється пума – велика американська кішка, довжиною до 2 м і вагою 100 кг. Чудово стрибає (стрибки до 12 м), плаває та лазить по деревам. Живе поблизу гір. Ричати не вміє, але все ж називається “гірським левом”.В минулому пум нещадно знищували. Їх лишилося мало. Охороняються у Єлоустонському національному парку.
Єнот-полоскун має дивну звичку промивати у воді різні речі, зокрема свою здобич: рибу, рака або жабу. Іноді зустрічається скунс – тварина розміром з кішку. Відчувши небезпеку, стає на передні лапи і випускає на ворога струмінь їдкої рідини, яка може ненадовго осліпити. За це називають скунса північноамериканською вонючкою. В зоні мішаних і широколистих лісів трапляється опосум – єдина сумчаста тварина, що живе в Північній Америці. Це – сумчаста миша. Самиця, приносячи десяток дитинчат, носить їх на спині. Має смачне м'ясо.
61. Обґрунтувати фауністичне районування суші Землі.
Серед всієї різноманітності живих організмів, що населяють нашу планету важливе місце належить тваринам. Тварини – це найбільш численні організми планети як за кількістю відомих науці видів так і за різноманітністю по еволюційних рівнях своїх представників.
У древніх римлян слово “фауна” означало ім’я богині лісів і полів, покровительки диких тварин і стад. Фауна – сукупність усіх видів тварин певної території. Часто термін “фауна” вживають при характеристиці тварин, що належать до різних таксономічних категорій, наприклад, фауна птахів, фауна птахів будь-якої території. Таке використання терміну можна розглядати як умовне, яке не повністю відповідає науковому визначенню цього поняття. Іноді термін “фауна” використовують для характеристики складу тварин того чи іншого часу, наприклад, міоценова фауна чи сучасна фауна.
Фауна того чи іншого реґіону Землі складається в процесі історичного розвитку різних груп тварин – фауністичних комплексів та окремих видів, що проникають на цю територію з інших реґіонів в різний історичний час.
У будь-якому реґіоні є види – автохтони, походження яких пов’язане з цим реґіоном і види – алохтони (іммігранти), які проникли на цю територію дещо пізніше.
Отже, фауна складається із видів різного походження і дуже різноманітних в екологічному відношенні, що проникли в даний реґіон різними шляхами і в різний час.
Оскільки будь-яка ділянка земної кулі в тій чи іншій мірі екологічно неоднорідна, а склад рослин і тварин визначається переважно їх зв’язками з географічним середовищем, то і фауна будь-якої досить значної території також неоднорідна за своїм просторово-часовим генезисом, тобто гетерогенні.
Принцип гетерогенності є універсальним у формуванні фауни і має велике значення при формуванні фауни будь-якої території. Ті ж причини, тобто залежність фауністичного складу від типу рослинності і в кінцевому результаті від особливостей географічного середовища в цілому, лежать в основі принципу зональності щодо поширення тварин. Саме ці два принципи – географо-генетичної гетерогенності і зональності лежать в основі сучасного районування фауни планети, тобто її поділу на окремі частини, що відрізняються за своїм походженням, шляхами формування та адаптивними особливостями організмів.
При вивченні закономірностей розподілу тварин на Землі та виділенні окремих одиниць фауністичного районування необхідно враховувати також різноманітність способів поширення тварин, історичний час існування на планеті тварин різних таксономічних рангів, зв’язки тваринних організмів із оточуючим середовищем.
Зараз існують значні розбіжності щодо вивченості розміщення і розподілу різних тварин по території Землі. Тому для характеристики фауни доцільно враховувати особливості розміщення хребетних тварин, а особливо птахів і ссавців, оскільки їх розміщення, як і еволюція в цілому, вивчені досить добре.
При фауністичному районуванні враховують згадані принципи і виділяють фауністичні категорії різного рангу – царства (геї), області, підобласті, провінції, округи ті інші більш дрібні фауністичні категорії.
Важливим критерієм фауністичного районування при виділенні найвищих одиниць є історичні реґіональні зв’язки фауни, закономірності їх генезису на протязі певних відрізків часу (еволюції).
Найвищою одиницею фауністичного районування є царства (геї). Їх кількість коливається від трьох до чотирьох. В.Г. Гептнер виділяє на землі три фауністичні царства на основі древності фауни ссавців, що входять до складу цих царств. Зараз окремі вчені виділяють до шести фауністичних царств. Фауністичні області і підобласті визначаються в основному історичним процесом розвитку фауни у зв’язку з геологічною історією Землі. При виділенні фауністичних одиниць нижчих рангів – провінцій, округів доцільно враховувати сучасні екологічні критерії, оскільки на першому місці виступає тут принцип зональності та адаптивності фауністичних елементів і окремих видів тварин до сучасних умов їх існування.
62. Амфібореальне та біполярне поширення організмів.
Знаходження близьких або тотожних форм у холодноводному поясі північної й південної півкуль, при відсутності їх у проміжному тепловодному поясі, називається біполярністю
Амфібореальні види тварин зустрічаються як у холодноводній, так і в помірно теплій зоні, що характеризує фауну Бореальної області. Серед ластоногих для холодноводної (бореальної) зони характерні: звичайний тюлень, гренландський тюлень (ларга). Із риб зустрічається тріска, навага, камбала (особливо палтус); серед дрібних риб – лисички. Серед амфібореальних ракоподібних – креветка-пандалюс, рак-самітник. Серед молюсків – звичайна мідія, із голкошкірих – червона зірка, зірка-сонце та ін.
63. Охарактеризувати типи взаємовідношень між організмами.
Симбіоз – форма тривалого співжиття організмів різних видів, при якому обидва організми (симбіонти) мають від цього певну користь, або ж не отримують шкоди. Проявами симбіозу є мутуалізм і коменсалізм.
При мутуалізмі рослини в результаті спільного співіснування одержують користь, ці взаємовідносини обов’язкові для їх нормального розвитку. Прикладом може бути мікориза, симбіоз бульбочкових бактерій з бобовими рослинами, спільне існування гриба і водорості у лишайнику, співжиття рака-самітника і актинії.
Коменсалізм – така форма співжиття, коли спільне існування вигідне для одного організму, але й не приносить шкоди при цьому іншому. Так, одна рослина може використовувати іншу в якості місця прикріплення (епіфіти). Коменсальні зв’язки дуже поширені в природі. Вони пов’язані з розміщенням, добуванням та розподілом їжі. Наприк лад, великі ссавці (олені, лосі, вовки та ін.), які розповсюджувачами плодів насіння, безпосередньої вигоди або шкоди від цього не дістають, але цими плодами і насінням живляться інші тварини.
Паразитизм – форма взаємовідношень між організмами різних видів, коли організм одного виду живе за рахунок іншого, поселяючись на поверхні або всередині його тіла. Паразитизм – надзвичайно поширене явище, що виникло в процесі еволюції. Однією з форм пристосування до паразитизму є спрощення організації паразитів порівняно з вільно існуючими їх попередниками.
Залежно від тривалості контакту паразитів з хазяїном розрізняють паразитизм тимчасовий, коли паразит лише деякий час перебуває в організмі хазяїна, наприклад, під час живлення (кровосисні двокрилі, деякі клопи) та паразитизм стаціонарний, коли паразит перебуває в організмі хазяїна протягом основного періоду свого життя.
Так, у вегетативних органах рослин паразитів немає хлорофілу, листя майже редуковане (повитиця) або має вигляд лусок (петрів хрест). Багато комах-паразитів втрачають крила (воші, блохи), а паразити, що живуть в органах травлення, мають редуковані органи травлення і поглинають їжу всім тілом. Крім того, майже в усіх паразитів, як у рослин, так і тварин, з’являються специфічні органи (гачки, присоски тощо), що дають їм змогу проникати, закріплюватися та утримуватись на тілі або в органах хазяїна.
Конкуренція – це активна взаємодія між двома чи кількома організмами за засоби існування, що охоплюють спільну для них обох субстанцію чи спільні фактори середовища. Класична ботанічна концепція конкуренції виходить з уявлення, що рослини конкурують між собою за світло, воду, поживні речовини і простір.
Інтенсивність конкуренції організмів за засоби існування залежить від того, внутрішньовидова вона чи міжвидова. Чіткі просторові зв’язки, безумовно, досить важливі при визначенні ступеня внутрішньовидової конкуренції: дві особини, які живуть близько одна від одної, будуть сильніше між собою конкурувати, ніж більш віддалені.
Антагонізм – форма взаємодії між двома організмами, в результаті якої гальмується розвиток одного з них. Якщо внаслідок взаємодії двох організмів гальмується розвиток одного, то це явище називається аменсалізмом. Поняття конкуренції в цьому випадку обмежується взаємним гальмуванням.
Найчіткіше явище антагонізму виявляється внаслідок взаємодії нижчих і меншою мірою вищих рослин. Деякі продукти обміну речовин ґрунтової мікрофлори діють як стимулятори щодо інших видів.
У ґрунті міститься багато органічних речовин біологічного походження, високі концентрації яких можуть бути токсичними не тільки для мікроорганізмів, грибів, а й для вищих рослин. Водночас продукти розкладу вищих рослин (наприклад таніни, феноли тощо) можуть бути токсичними для деяких мікроорганізмів.
Хижацтво - форма міжвидових взаємозв’язків, в основі яких лежать трофічні зв’язки. Їх особливістю є те, що особини одного виду поїдають особин іншого виду. Хижацтво існує не тільки між тваринами, а й між рослинами. Так, травоїдність – це приклад хижацтва тварин відносно рослин. Водночас комахоїдні рослини (росичка, непентес, альдрованда та ін.) є хижаками відносно комах. Хижаками можуть бути і деякі гриби. Так деякі представники нижчих грибів, що споживають мікроскопічних тварин, здебільшого коловерток, амеб і нематод або дрібних комах колембол, об’єднуються в екологічну групу хижих грибів.
У кожному біогеоценозі завдяки взаємозв’язкам хижак – жертва чисельність обох компонентів підтримується на певному рівні. З допомогою хижака (він знищує насамперед хворих та ослаблених особин) відбувається постійне поліпшення складу біогеоценозів, що якоюсь мірою зумовлює їх прогресивний розвиток. Жертва також бере активну участь в удосконаленні хижаків, сприяючи їх більшій пристосованості до тих змін, що виникають у жертви як захисні пристосування.