Комбинаторика составляющих ареала позволяет охарактеризовать тип распространения и создать описательные классификации ареалов.

Энергия экосистем -Если движение вещества зачастую организуется в глобальный круговорот, захватывающий многие экосистемы биосферы, то движение энергии удобно рассматривать на примере какой-то одной экосистемы. Достаточно крупные экосистемы, такие как биогеоценозы, имеют все промежуточные уровни, которые проходит энергия при движении ее от состояния солнечного света до состояния тепла, которое сначала утилизируется в буферных зонах биосферы (атмосфера, гидросфера, литосфера), а затем излучается в космическое пространство (в инфракрасной части электромагнитного спектра).

Высотный градиент. Изменения растительности и животного населения с высотой (высотная поясность) тесно связаны с изменениями обеспеченности теплом и влагой и соотношением этих показателей при подъеме в горы. Кроме того, вследствие изменения атмосферного давления и соответственно парциального давления кислорода и углекислого газа наблюдаются специфические адаптации организма горных животных: с высотой увеличивается относительный объем сердца, возрастает содержание гемоглобина в крови, что способствует более интенсивному поглощению кислорода из воздуха. В целом, для растительного покрова и животного населения в горах характерна смена поясов от подножия горных массивов до их вершины. Под поясом в горах понимают более или менее широкую полосу растительности, относительно однообразную, где представлен или один тип растительности, или несколько, закономерно чередующихся. Огромное влияние на распределение сообществ живых организмов в горах оказывают крутизна и экспозиция склонов. Самыми теплыми и сухими в Северном полушарии являются, как правило, склоны южной и западной экспозиции, в Южном - склоны северной и восточной экспозиций. Широкое распространение, особенно на значительных высотах, осыпей, выходов коренных пород, наличие глубоких расщелин еще более осложняет распределение сообществ в горах.Сильная расчлененность рельефа, чередование экспозиций склонов обусловливают большую мозаичность экологических условий. Диапазон условий, в которых формируются биоценозы в горах, огромен. На крутых склонах со скальными породами в мелких трещинах и расщелинах могут существовать лишь немногие виды, слабо осваиваются растительностью курумы, подвижная поверхность которых малодоступна для жизни. В то же время на относительно пологих склонах с развитыми почвами формируется сомкнутый растительный покров. Широтный градиент -Один из методов оценки числа видов, встречающихся в различных областях, состоит в следующем: карты обширных территорий разбивают на квадраты одинаковой величины и накладывают на них карты географических ареалов отдельных видов.

Эти и другие исследования выявили хорошо известные широтные градиенты видового богатства, т. е. заметное увеличение числа видов в большинстве групп организмов по направлению к экватору. Ярким примером служит сравнение разнообразия древесных пород в большинстве дождевых тропических лесов и однородных древостоев северных районов. Типичный широтный градиент наблюдается у гнездящихся птиц (рис. 1.2), а Фишер описал аналогичные градиенты для муравьев, кораллов, оболочников, равноногих раков, голожаберных и брюхоногих моллюсков. Из недавних примеров можно назвать американских насекомоядных птиц, ящериц (рис. 1.3) и эндемичных австралийских дрозофил.

Один из недостатков подобных исследований связан с тем, что число местообитаний в данном квадрате или данной области зависит от рельефа местности. Другой недостаток — большее разнообразие местообитаний в низких широтах (от тропических до бореальных в зависимости от высоты над уровнем моря), чем в высоких (где разнообразие постепенно сокращается); неудивительно поэтому, что при глобальном

сопоставлении тропики оказываются богаче видами. И все же даже сравнение сходных местообитаний, например, высокогорий, показывает, что в тропиках видовое разнообразие больше.

20. Широтная зональность — закономерное изменение физико-географических процессов, компонентов и комплексов геосистем от экватора к полюсам. Под широтной географической зональностью подразумевают закономерное изменение физико-географических процессов, компонентов и комплексов от экватора к полюсам. Явление географической зональности было сформулировано в конце 19 века В.В.Докучаевым. Им было создано учение о зонах природы, в котором зональность трактовалась как мировой закон. В.В.Докучаевым была высказана мысль о том, что каждая природная зона представляет собой закономерный природный комплекс, в котором живая и неживая природа тесно связаны и взаимообусловлены. На основе этого положения В.В. Докучаевым была создана первая классификация природных зон, которая впоследствии углублена и конкретизирована Л.С.Бергом. Дальнейшие исследования русских географов позволили сформулировать в 60-ые годы нашего века периодический закон географической зональности, который в географии играет ту же роль, что и периодическая таблица химических элементов Д.И. Менделеева в химии.

21. Наряду с природной зональностью в ландшафтной оболочке закономерно обнаруживаются азональные явления, основные частные случаи которых — секторность (региональность), интразональность, экстразональность. А.Г.Исаченко называет азональность такой же "всеобщей географической закономерностью, как и зональность" (1980). Явление интразональности объясняет происхождение природных комплексов, не имеющих строгой зональной и региональной приуроченности, ведущими факторами развития которых служат геоморфологические, литологичекие и гидрологические особенности земной поверхностиВ то же время интразональные системы в своем качественном и количественном проявлении всегда несут отпечаток той зоны и региона, в которых они находятся. Эктразональность составляет понятие о природных комплексах зонального типа, способных при определенных благоприятных условиях иметь островное распространение в зонах, сопредельных с зоной их преимущественного возникновения. Это может быть связано, во-первых, с их собственной толерантностью — способностью существовать в относительно широком диапазоне изменяющихся факторов среды и, во-вторых, с историей развития территории, а именно с устойчивым однонаправленным изменением климатических границ, влекущих за собой изменение границ зональных и соответствующую перестройку ландшафтных структур, но в условиях определенной инертности почвенно-растительного покрова и выраженной эдификаторной способности некоторых фитоценозов возможно островное сохранение реликтов прошедших климатических эпох на территориях их былого зонального преобладания. Влияние исторического фактора на формирование зональных границ очень велико и во многих случаях объясняет несовпадение современных гидротермических границ с зональными.

22. Высшая единица флористического районирования - царство. Ранг царства присваивается регионам, характеризующимся максимальным своеобразием флоры в целом и наличием эндемичных таксонов высокого ранга (семейств, подсемейств) в сочетании с очень высоким числом эндемиков родового и видового ранга. Всего выделяют 6 царств: Голарктическое, Палеотропическое, Неотропическое, Голантарктическое, Австралийское, Капское. Царства подразделяются на области, которые характеризуются высоким видовым и родовым эндемизмом; кроме того, каждой области присущ определенный набор семейств, занимающих в ней лидирующее положение. Всего выделяют 34 области, которые подразделяются на провинции. Низшей хорологической единицей является округ. Голарктическое царство - самое крупное и занимает больше половины всей суши. Флоры отдельных областей царства тесно связаны между собой и имеют общее происхождение, несмотря на огромную протяженность его территории и ее разъединенность. В составе голарктической флоры почти 40 эндемичных семейств, преимущественно небольших, иногда включающих один род (например, семейство шейхцериевые). Палеотропическое царство- Охватывает тропики Старого Света, за исключением Австралии. Царство включает все тропические острова Тихого океана, кроме расположенных вдоль побережья Южной Америки. Богатейшая флора этого царства насчитывает почти 40 эндемичных семейств, среди которых упомянем следующие: непентосовые (Nepenthaceae), включая насекомоядные растения рода непентес, панданусовые (Pandanaceae), диптерокарповые, или двукрылоплодниковые (Dipterocarpaceae) и др. Неотропическое царство- Это царство полностью располагается в Новом Свете, его флора общее происхождение с палеотропической, насчитывается много общих семейств и даже родов. Таковы семейства анноновых, лавровых, страстоцветных, ризофоровых, миртовых, орхидных, пальм и многих др. Довольно много также общих родов (вероятно, не менее 450). Все это говорит о том, что в течение значительного времени между тропиками Старого и Нового Света существовала тесная миграционная связь. Одним из наиболее значительных примеров такой связи флоры тропической Западной Африки с флорой тропической Южной Америки является распространение семейства бромелиевых. Почти все виды этого семейства произрастают в тропической Южной Америке, за исключением только одного вида, эндемичного для Гвинеи. Голарктическое царство Это относительно бедное царство содержит одиннадцать небольших моно- или олиготипных эндемичных семейств и значительное число эндемичных родов, из которых многие характеризуются разорванным ареалом.

23.Биом — совокупность экосистем одной природно-климатической зоны.1. Влажные вечнозеленые тропические леса.1.1. Листопадные тропические леса, редколесья и кустарники.1.2. Саванны2.Мангры3. Пустыни4. Степи и прерии5. Широколиственные леса6. Бареальные хвойные леса7. Тундры. Влажные вечнозеленые тропические леса. Эти леса распространены в наиболее влажных областях с годовой суммой осадков от 1500 до 12000 мм и выше и относительно равномерным их распределением в течение года. Эти области характеризуются ровным годовым ходом температур: средние месячные показатели колеблются в пределах 1-2°. Суточная температурная амплитуда значительно больше и может достигать 9° С. Под пологом леса, особенно на поверхности почвы, суточные амплитуды резко уменьшаются. Таким образом, гидротермический режим областей распространения влажных вечнозеленых тропических лесов в течение года является оптимальным для развития живых организмов. Листопадные тропические леса, редколесья и кустарники. С разнообразием тропических типов климата, свойственных различным регионам, связана и смена основных типов биомов. Степень выраженности и продолжительность сухого периода, уменьшение суммы осадков, снижение влажности воздуха определяют изменение характера растительности и животного населения. Саванны - это травянистые сообщества тропического пояса,характеризуемые наличием сомкнутого злакового покрова различной высоты с варьирующейся долей участия кустарников и деревьев. Сезонная ритмика этих сообществ связана с периодичностью выпадения осадков. Мангры- Особое место в структуре живого покрова различных материков занимают интразональные биомы литоралей, формирующиеся в приливно-отливной полосе. Особенно своеобразны сообщества мангров, окаймляющие морские побережья в тропических и экваториальных широтах везде, где выражена приливно-отливная полоса. Это древесные формации из вечнозеленых лиственных деревьев, адаптированных к весьма специфическим условиям. В манграх пересекаются дороги наземных и морских обитателей. По кронам деревьев лесные жители проникают к морю; по илистым отмелям в сторону суши продвигаются, насколько позволяет соленость воды, морские животные. Пустыни-. Типы биоценозов, относимые к пустынным, формируются в условиях умеренного, субтропического и тропического природных поясов, что определяет существенные различия в их тепловом режиме. Однако облик, структура, динамика пустынных сообществ, уровень продукционных процессов контролируются в первую очередь увлажнением, количеством осадков, их распределением в течение года. Количество осадков в разных пустынных регионах и внутри них варьируется от 200 - 150 до 50 - 40 мм в год, вплоть до полного их отсутствия. Степи и прерии- Во внутриконтинентальных регионах Северной Америки и Евразии огромные площади занимают более или менее ксерофильные травянистые формации, известные под названием прерии и степи. Для этих регионов характерны континентальные типы климата, часто с суровой зимой и устойчивым снежным покровом. Осадки распределены относительно равномерно в течение года, лето, особенно во второй половине, засушливое. Степная растительность связана с черноземными и каштановыми почвами, характеризующимися высоким плодородием. Широколиственные леса умеренного пояса 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, осадки распределены в течение года относительно равномерно, их количество варьируется в довольно широких пределах. Характерен перерыв в вегетации, обусловленный зимними холодами. Бореальные хвойные леса- Бореальные хвойные леса, известные под названием тайга, протянулись непрерывной полосой через Евразию и Северную Америку и образуют единую циркумбореальную зону. Ширина пояса хвойных лесов в Евразии достигает максимума в междуречье Енисея и Лены, в Северной Америке - на Тихоокеанском побережье. Тундры- В Евразии и Северной Америке к северу от границы древесной растительности располагаются тундры, образующие единую циркумполярную зону и занимающие наибольшие площади в Сибири и Канаде. Сообщества тундры развиваются в условиях короткого и прохладного вегетационного периода и низкой температуры почв. Характерна высокая относительная влажность воздуха, преобладание осадков над испарением. Существенное значение для живых организмов имеют колебания температуры. Во все месяцы вегетационного периода минимальные температуры могут быть ниже нуля.

24Тундра. Это характерный для арктических широт тип биома. На юге тундра сменяется лесотундрой, на севере переходит в арктические, холодные пустыни. Возникший здесь в послеледниковое время зональный тип растительности является самым молодым. Биому свойственен холодный, крайне суровый климат и холодные, большей частью подстилаемые многолетней мерзлотой. Безморозный период не превышает трех месяцев, вегетационный еще короче. Летом Солнце лишь на короткое время опускается за линию горизонта либо вообще не опускается. Среднегодовое количество осадков составляет около 200-300 мм.испаряемость невелика (50-250 мм в год) и всегда меньше количества осадков. Снежный покров, как правило, неглубокий и сильными ветрамисдувается в понижения. Леса умеренного пояса. Занимающие обширные пространства леса умеренного пояса разнокачественны в экологическом и биогеографическом отношениях, имеют сложные зонально-регио­нальные различия. В целом они находятся в умеренном тепловом поясе, в условиях разной континентальности климата, достаточного для произрастания деревьев количества атмосферных осадков (350—1000 мм в год) при максимуме в теплое время года. В их развитии четко выражена сезонная ритмика, связанная с чередованием летнего и зимнего периодов. Почвы отражают климатические условия, изменяясь от мерзлотно-таежных в районах с вечной мерзлотой на севере до подзолистых и серых лесных на юге. На огромных территориях лесная зона заболочена. Господствующие сообщества представлены хвойными, широколиственными, мелколиственными и смешанными лесами. Степи. Климат сезонный, лето от умеренного до жаркого, давление температур ниже 0 градусов, годовая норма осадков 250-750мм. Большинство степей превращено в сельскохозяйственные угодья: поля, пастбища, соответствующим изменением растительного и животного мира. Пустынь умеренного и тропического поясов. Климат. В субтропических пустынях температура летом – до +25+350С, а зимой – до -5-150С. В тропических пустынях температура летом достигает +350С, при этом песок нагревается до 900С, а зимой возможны заморозки. Осадки в тропических пустынях возможны в виде тумана или с муссонным режимом, когда есть влажный сезон.биота пустынь – итог жесткого отбора организмов, адаптированных к условиям высоких температур. Пустыни умеренного пояса с равномерным выпадением осадков в течение года – северные пустыни (Ср.Азия, Казахстан, С.Америка).

25. Границы ареалов. Размеры ареалов, их границы тесно связаны с экологической пластичностью живых организмов, их способностью существовать в широкой амплитуде (и при существенных колебаниях) основных экологических факторов. Особое значение имеют температура, влажность, освещение, питание, характер субстрата, для водных животных существенную роль играют химизм воды, содержание в ней кислорода, температура и прочие характеристики. Границы ареалов часто обусловлены изменением климатических условий, особенно гидротермического режима, долготы дня, мощности снегового покрова. Сущность климатически обусловленных границ весьма различна; следует иметь в виду, что в одних случаях граница расселения вида обусловлена недостатком тепла или сокращением продолжительности теплого периода, в других - решающее значение может иметь суровость зим или уменьшение количества осадков в течение определенной части года. Для ряда европейских древесных пород установлено, что их распространение на север и восток в наибольшей степени регулируется зимними температурами. Эта зависимость проявляется в очертаниях восточной и северной границы бука лесного, северной границы распространения дуба черешчатого.

26. Структура ареала. Ареалов, сплошь заселенных тем или иным видом, в природе не существует. Популяции вида осваивают лишь соответствующие им местообитания. Степень заполнения пространства у разных видов различна, но всегда выделяются "пустоты" и скопления. Характер распределения вида в ареале, его приуроченность к определенным ландшафтно-географическим условиям в силу эколого-биологических особенностей и требований к условиям среды определяют структуру ареала (рис. 33). Иными словами, ареал состоит из элементарных, более или менее многочисленных участков, на которых, собственно, и встречается данный вид. Анализ ареала на разных уровнях дает возможность выявить связь вида с определенными условиями среды, объяснить причины его локального распределения.Часть ареала, в которой вид занимает широкий набор местообитаний и характеризуется массовым произрастанием (у растений) или высокой численностью (у животных), может быть выделена как ценоареал. Его выявление в общей области распространения представляет интерес для более глубокого понимания эколого-биологических свойств данного вида, установления территории с оптимальными для него условиями, а также очень важно в практических целях, когда вид имеет ресурсное значение.

27. Каждый вид имеет свой собственный ареал, и в природе практически невозможно найти два абсолютно одинаковых по площади, расположению или по форме ареала, за исключением мелких островов, где различные виды животных могут населить всю его территорию, и тогда их ареалы будут изображаться на карте одинаково. Для номенклатуры ареалов важно использовать три оси координат, или три составляющие ареала: широтную (распространение с севера на юг), долготную (с запада на восток) и высотную (вертикальную, сверху вниз).

Широтная составляющая ареала (зональное распространение) является его основным географическим признаком.

Высотная составляющая ареала (вертикальная поясность) в определенной степени аналогична широтной, поскольку также определяется главным образом температурными градиентами.

Долготная составляющая ареала определяется степенью удаленности от океана, обусловливающей характер климата. Границы ареалов могут быть связаны с континентальным либо морским, аридным либо гумидным климатом.

Комбинаторика составляющих ареала позволяет охарактеризовать тип распространения и создать описательные классификации ареалов.