Контрольная работа по "Биогеография"

Федеральное агентство по образованию Уральский государственный лесотехнический университет

Кафедра: «Ботаники и защиты леса»

 

 

 

 

 

 

Контрольная работа

По дисциплине биогеография.

 

 

 

 

Выполнила: Добычина М.А

Специальность-022000

Шифр-24753

Срок обучения 3,5 года

Курс 3

 

 

 

 

Екатеринбург

2015 
1. Адаптация растений и животных к жизни в пустынях на примере Каракумов (Гоби, Сахары, Намиба). Особенности природопользования.

Растительность.

Морфофизиологические адаптации растений к аридным условиям определяются дефицитом влаги, бедностью почв, часто сочетающейся с засолением и высокой температурой. Возможности развития растений в жестких природных условиях обеспечиваются за счет эффективного поглощения воды из почвы при повышении осмотического давления и развитии мощных поверхностных или глубоко проникающих корневых систем, вообще свойственных многим пустынным растениям. Быстрый рост в глубь почвы позволяет корням проникать в горизонты повышенной влажности, за счет чего растения могут существовать в течение довольно длительного времени. Так, семенные побеги деревьев и кустарников развивают стержневые корни, длина которых в 10 раз превышает длину надземного побега; многие злаки образуют густую корневую систему в верхних почвенных горизонтах, напоминающую войлок, а их нитевидные корни проникают в почву на метр и более. Соотношение между массой побегов и массой корней изменяется в сторону увеличения последней при возрастании засушливости. Наиболее полно в пустынных регионах суши представлены растения, относящиеся к группе ксерофитов или гиперксерофитов. Для них характерно уменьшение площади испаряющей поверхности, которое достигается за счет редукции листьев и микрофиллии, сбрасывания ассимилирующих органов по мере нарастания сухости почвы и воздуха, замены крупных листьев первой генерации более мелкими листьями побегов последующих генераций.

В прибрежной части пустыни Намиб преобладают песчаные и в особенности щебнистые грунты. Увлажняемые туманом участки покрыты пестрыми кустистыми, листоватыми и накипными лишайниками. В годы с дождями развиваются однолетние эфемерные суккуленты Hydrodea bossiana. Местами встречаются также плотные подушки уже упомянутого парнолистника (Z. simplex). Кроме того, на этих участках произрастают единичные особи суккулентов из семейства Aizoaceae. В сухих засоленных долинах можно видеть небольшие кустики безлистного многолетника Arthraerua из семейства амарантовых. На расстоянии более 50 км от берега характер растительности меняется, появляются сообщества с доминированием злаков из рода аристида (Aristida). В пустынных районах южной периферии Сахары, где первый тип аридных экосистем сменяется третьим, скудные осадки выпадают летом. Редко разбросанные куртины злаков Aristida и Andropogon перемежаются с обширными участками обнаженной почвы. Северная субтропическая часть Сахары с зимними осадками также относится к седьмому типу аридных экосистем. Наиболее богата растительность песчаных пустынь (эргов). Как и в Центральной Сахаре, здесь обычна верблюжья колючка, часто образует разреженный злаковый покров Aristida pungens. Очень разреженный древесно-кустарниковый ярус сложен сахарским дроком (Genista saharae), эфедрой крылатой (Ephedra alata), тамариском (Tamarix articulata), Calligonum comosum, Puturanthos tortuosus, Retama retam. В межбарханных понижениях растут сыть пустынная (Cyperus conglomeratus), злак дантония ломкая (Dantonia fragilis). Вдоль русел вади, кроме упомянутых растений, можно обнаружить Zilla spinosa, Zygophyllum, Zizyphus, Balanites, Pistacia, Acacia. Древесные формы поселяются здесь, используя временный сток.

В пределах полосы туманов наиболее разнообразны сообщества суккулентов на скалах и щебнистых наносах. Это стеблевые (Trichocaulon, Hoodia, Senecio longiflorus, Euphorbia brachiata) и листовые (Lithops и Hereroa) суккуленты (вторые из семейства Aizoaceae) и Aloe asperifolia из семейства лилейных.

В качестве особой группы выделяют суккуленты, которые "решают" проблему водного баланса путем накопления влаги в водозапасающей паренхиме листьев и стеблей. Среди них различают суккуленты стеблевые (кактусы, многие представители семейства молочайных) и листовые (например, агавы, алоэ). Весьма характерно разнообразие суккулентов и формирование своеобразных суккулентных формаций для пустынных регионов субтропического и тропического поясов с "двухтактным" режимом выпадения осадков (два коротких периода дождей), что обеспечивает накопление влаги в запасающих тканях.

Отдельную группу представляют растения с укороченным жизненным циклом, смещенным на влажные отрезки года, что позволяет им избегать засушливых и жарких периодов. Это травянистые растения-эфемеры (терофиты) и эфемероиды (геофиты). Семена эфемеров и подземные органы эфемероидов (луковицы, клубни, корневища) сохраняют жизнеспособность в течение нескольких лет, благодаря чему легко переживают годы, когда количество осадков бывает снижено. Растительным сообществам пустынь свойственны разреженное произрастание растений и невысокое проективное покрытие, что нередко сочетается со значительной сомкнутостью корневых систем в подземной части.

В формировании облика местности областей распространения пустынных экосистем огромную роль играют свойства грунтов, характер субстрата. В связи с этим обыкновенно выделяют пустыни песчаные, глинистые, каменистые и т.д. В разных типах пустынь факторами, ограничивающими развитие растений, помимо дефицита влаги являются некоторые особенности субстратов. Так, в песчаных пустынях большую отрицательную роль играет подвижность субстрата; в каменистых и галечниковых пустынях - плотность, загипсованность почв и подстилающих пород. Этим обусловлено появление у растений своеобразных приспособлений, в зависимости от которых выделяются экологические группы растений: псаммофиты и гипсофиты.

Весьма жесткими экологическими условиями характеризуются глинистые пустыни, где влага атмосферных осадков по большей части испаряется с поверхности почвы, не успев в нее проникнуть. В связи с этим растительный покров здесь разрежен. В песчаных пустынях, отличающихся более благоприятным водным режимом, чаще всего развиваются более сомкнутые травяные или древесно-кустарниковые сообщества. С каменистыми субстратами связано распространение разреженно произрастающих древесно-кустарниковых форм, тяготеющих к трещинам и понижениям, где аккумулируется влага.

Своеобразный экологический режим создается в солончаковых пустынях, где развитие растений ограничено высокой концентрацией токсичных солей, в первую очередь натрия и хлора. Такие условия создаются при неглубоком залегании грунтовых вод, что особенно характерно для приморских равнин и крупных солончаковых депрессий. К этим специфическим условиям приспособилась ограниченная группа видов, относящаяся к галофитам.

В структуре растительного покрова пустынных биомов хорошо прослеживается сочетание фрагментов различных сообществ, связанных с теми или иными эдафическими условиями, - так называемая комплексность. Огромную роль играет перераспределение влаги по микрорельефу, в связи с чем, как правило, проективное покрытие растительности возрастает по руслам временных водотоков, суффозионным просадкам. Это наиболее ярко проявляется в краевых частях пустынных областей (подзона полупустынь), где закономерно сочетаются фрагменты фитоценозов степей и саванн (в наиболее увлажненных местообитаниях) с пустынными сообществами.

Животное население.

Общими для растений и животных в адаптации к жизни в пустынях являются разреженность и мозаичность распределения по территории, наличие длительного периода покоя в неблагоприятные для активной жизни сезоны года: анабиоз у беспозвоночных, спячка у рептилий и грызунов. Сходные приспособления проявляются в широком освоении подземных ярусов. В отличие от растений животные ввиду своей подвижности и независимости от прямой инсоляции как источника энергии могут проводить под землей всю жизнь или отдельные ее циклы (термиты, мокрицы, личинки многих насекомых и других беспозвоночных).

Морфофизиологические адаптации животных к экономии влаги выражаются в особенностях структуры кожных покровов, окраски и др. Отдаленной аналогией с растениями-суккулентами можно считать запасание жира в некоторых органах тела у копытных, мозоленогих и грызунов (жировые депо в хвосте у тушканчиков, песчанок, сумчатых мышей, в горбе у верблюдов). Это резерв влаги в условиях ее дефицита (путем химического разложения жировых запасов). Специфическими адаптациями животных к аридным условиям среды являются их миграции внутри пустынных регионов и за их пределы. Так, дальние кочевки совершают многие копытные и большинство видов птиц, гнездящихся в пустынях.

Для многих животных пустынь и полупустынь характерен ночной или сумеречный образ жизни, при котором активность их приходится на наиболее благоприятные для них часы суток. Многие животные, активные в дневное время, чтобы избежать прямой инсоляции и перегрева тела, перемещаются в тень кустарников. Так поступают насекомые, ящерицы, мелкие птицы. Некоторые дневные ящерицы и змеи забираются в середине дня на высокие ветви кустарников, где воздух менее нагрет, чем в приземном слое. В такие часы на ветвях саксаула или акации можно увидеть сидящими агаму, шипохвоста или стрелу-змею.

Своеобразная адаптация к дефициту влаги наблюдается у типичных пустынных птиц - рябков. Прилетая на водопой, расположенный нередко за многие километры от мест гнездования, эти птицы смачивают водой перья брюшка и переносят на них значительное количество воды к гнезду. Вода удерживается на перьях благодаря их особой структуре. Этой водой птицы смачивают кладку или поят птенцов.

Передвижение по сыпучему субстрату в песчаных пустынях также требует особых приспособлений. У псаммофильных ящериц и грызунов на пальцах имеются особые щеточки из роговых чешуек или удлиненных жестких волос. Некоторые ящерицы способны вибрирующими движениями тела за несколько секунд зарыться в песок. У ряда змей (рогатый гремучник, песчаная эфа, песчаная гадюка) выработался особый способ передвижения по сыпучему субстрату - так называемый боковой ход, при котором задняя часть тела приподнимается над поверхностью земли и переносится вбок, а за ней подтягивается передняя часть тела и голова.

Животные, обитающие в глинистых пустынях и роющие там норы, обладают крепкими лапами с острыми когтями, а некоторые грызуны - мощными острыми резцами на верхней челюсти.

В пустынях общая биомасса в среднем составляет примерно 2,5 т/га сухого органического вещества, в пустынях с экстрааридными условиями она снижается практически до нуля, а в пограничных с саваннами или полупустынных районах может достигать 10 т/га. Максимальные запасы биомассы формируются в короткие периоды вегетации после выпадения дождей. В некоторых пустынях такие условия могут наступать лишь раз в два-три года. Первичная продукция в пустынных биоценозах также невелика, но может составлять до трети суммарной биомассы (0,8- 1,0 т/га в год). При этом, чем выше величина биомассы, тем меньшую долю ее составляет первичная продукция.

Наиболее бедны по запасам биомассы и по годовой продукции пустыни Намиб, Атакама, многие районы Сахары, аравийские и центральноазиатские пустыни (Такла-Макан, Гоби).

2. Широколиственные и  смешанные леса. Географическое  распространение, климатические особенности, наиболее характерные виды растений  и животных.

Широколиственные, или летнезеленые, леса в умеренных широтах северного полушария не образуют единой зоны и занимают в Европе, Азии и Северной Америке разобщенные территории с ослабленной континентальностью. Климат в ареале лесов этого типа умеренно прохладный. Северные границы распространения широколиственных лесов определяются продолжительностью холодного периода и (или) недостатком летнего тепла. В зависимости от степени континентальности зимы могут быть почти безморозными и бесснежными (Колхида, некоторые районы Приатлантической Европы) или же характеризуются устойчивыми морозами и снежным покровом (Южная Россия). В продвижении отдельных пород к северу существенную роль, играют поздневесенние и раннелетние заморозки, особенно губительные для подроста. Смена широколиственных лесов хвойными происходит постепенно, выделяется полоса смешанных хвойно-широколиственных лесов. На южных границах основным лимитирующим фактором является влажность, чем определяется переход к степям.

Растения широколиственных лесов. Лесообразующие породы: дуб, бук,граб, клен, липа, каштан, ясень, вяз. Структура фитоценозов. Подлесок (лещина, полевой и татарский клены, черемуха, бересклеты и др.). Травяной покров: господство мезофильных эвтрофных или мезотрофных видов (сныть, зеленчук, копытень, медуница, ясменник, осока волосистая и другие). Животный мир. Фитофаги (копытные: лоси, олени, косули, кабаны; грызуны: бобры, белки, бурундуки, мыши, полевки и др.). Зоофаги (кроты, землеройки, волки, лисицы, хори, куницы, совы и др.).

Смешанные леса.

Различают хвойно-мелколиственные и хвойно-широколиственные леса. Хвойно-мелколиственные растут в таежных районах Евразии. Они предшествуют смене мелколиственных рощ на коренные хвойные боры или широколиственные дубравы.

Хвойно-широколиственные леса растут в Северной Америке (в большей части Канады, на севере США), в западной части Южной Америки, Евразии (Европе, России, Центральной Азии), Великобритании, на севере Японии. Эта природная зона в южном направлении сменяется лесостепью или широколиственным лесом, а севернее – переходит в хвойный.

Смешанные лесные массивы формируются в умеренном климатическом поясе (умеренно континентальный климат) с четкой сменой сезонов года – сравнительно жарким летом и холодной зимой. Среднегодовое количество осадков здесь обычно достигает 600-700 мм. При недостаточном испарении наблюдается избыточная влажность и заболоченность местности.

Растительность широколиственные (дуб, клен, бук, липа, ясень, ильм, вяз, яблоня) и хвойные деревья (сосна, ель, пихта), кустарники ( лещина, жимолость красная, бересклет бородавчатый, калина), многолетние травы и мхи. Конкретно по всем територриям распортранения смешанных лесов возникает большое разнообразие растительности.   Для Дальневосточных смешанных лесов типичны следующие виды деревьев: кедровая сосна, ель саянская, пихта белокорая и цельнолистная, дуб монгольский, ясень маньчжурский, липа крупнолистная, виды граба и др. Стволы их обвиты лианами (амурский виноград, лимонник и др.). В Северной Америке смешанные леса тоже отличаются разнообразием древесных пород. В их составе сахарный клён, пихта бальзамическая, бук крупнолистный, граб каролинский, секвойя, тсуга западная, дугласова пихта, сосна жёлтая, дуб двуцветный, веймутова сосна, ель (в северной части), берёза. 

Животный мир смешанных лесов представлен множеством видов животных, птиц и насекомых. Некоторые из исконно диких зверей: ежи, лисы, зайцы и кабаны – обитают даже в рощах, соседствующих с деревнями и городами, населенными людьми. Часто и в пределах населенных пунктов, в городских парках и скверах водятся белки, ужи, кроты, дикие птицы. В хвойно-лиственных лесах обитают парнокопытные: лось, зубр, благородный олень, косуля. Встречаются и хищники, такие как медведь, волк, хорек, барсук, куница и другие. Для рек и водоемов, расположенных в зоне смешанных лесов, характерна своя фауна. Так, на удаленных от людского внимания речных берегах строят хатки бобры, живут водяные крысы, выхухоли и даже выдры.