Biogeografia - wykłady 2012

dr Anetta Borkowska

Wykład 1 05.10.12r.

Biogeografia - nauka o rozmieszczeniu organizmów żywych w przestrzeni i czasie.

Cele biogeografii:

• Poznanie rozmieszczenia roślin i zwierząt na Ziemi dziś i w przeszłości,

• Wyjaśnienie przyczyn i mechanizmów jakie kształtowały i kształtują to rozmieszczenie,

• Wykrycie ogólnych prawidłowości rozmieszczenia roślin i zwierząt na Ziemi

Do realizacji celów konieczne jest znalezienie odpowiedzi na pytania:

- Dlaczego jest tak dużo różnorodnych gatunków roślin i zwierząt?

- Dlaczego są one rozmieszczone w taki, a nie inny sposób?

- Czy zawsze były one rozmieszczone tak jak teraz?

- Jaka była i jest rola człowieka w rozmieszczeniu?

Historia powstania biogeografii:

• Biogeografia to nauka interdyscyplinarna,

• Wywodzi się z biologii, łączy elementy geografii, geologii, paleontologii, ekologii,

• Rozwój biogeografii jako oddzielnej nauki rozpoczął się w XVIII w.,

• Gromadzenie danych o rozmieszczeniu organizmów żywych trwa od czasu geograficznych podróży do dziś.

Bioróżnorodność:

• Jak wyjaśnić zróżnicowanie gatunkowe w biosferze?

• Jakie czynniki są odpowiedzialne za różne wzorce występowania różnych gatunków?

• Dlaczego w niektórych rodzajach jest dużo gatunków, a w innych mało?

• Dlaczego niektóre gatunki są szeroko rozsiedlone a inne lokalnie?

• Dlaczego w rejonach gorących jest więcej gatunków niż w zimnych?

np. rodzaj starzec - 1000 gat., rodzaj miłorząb - 1 gat.

Biogeografia znajduje ogólne prawidłowości - geograficzne wzorce różnorodności gatunkowej.

Systematyka:

• Taksonomia jest podstawą biogeografii,

• Określenie bioróżnorodności i rozmieszczenia gatunków wymaga zdefiniowania pojęcia gatunku i taksonów wyższych (rodzajów, rodzin).

Powiązania z innymi naukami:

Udzielenie odpowiedzi na pytania z biogeografii wymaga wiedzy z zakresu:

• Klimatologii, geologii, gleboznawstwa, fizjologii, ekologii, etologii.

Interakcje między organizmami:

• Drapieżnictwo, konkurencja, pasożytnictwo, symbioza i inne,

• Pozwalają określić czy gatunek może występować w danym środowisku, czy nie.

Skala przestrzenna:

Skala lokalna:

• Badania ekologiczne - obserwacje, odłowy, telemetria

Skala globalna:

• Badania biogeograficzne - wiedza z zakresu ekologii gatunku, fizjologii gatunku, historii geologicznej obszaru zasiedlania, histroii ewolucyjnej wyższych taksonów (rodzaju, rodziny).

Skala czasowa:

Pora dnia: nietoperze i jaskółki polują na owady w różnych porach dnia - ich zasięgi mogą się pokrywać.

Lata: fluktuacje klimatyczne z roku na rok mogą wpływać na rozwój i masowe pojawy owadów.

Stulecia:

• Zmiany klimatyczne przez stulecia wpływają na rozmieszczenie i dynamikę zasięgów,

• Największy wpływ na zasięgi gatunków zamieszkujących półkulę północna miały zlodowacenia plejstoceńskie - zasiedlanie terenów po ustąpieniu lodowca z różnych refugiów, różnymi drogami.

Miliony lat:

• Inne rozmieszczenie gatunków roślin i zwierząt w przeszłości niż obecnie,

• Ciągle powstają nowe gatunki, stare ulegają ekstynkcji (wymierają),

• Kontynenty zmieniają się - poruszają się, w przeszłości pękały, łączyły się, wypiętrzały się łańcuchy górskie.

Historia gatunków i kontynentów ma wpływ na obecne rozmieszczenie roślin i zwierząt.

Izolacja:

• Bariery - ograniczają dyspersję osobników i rozszerzanie się zasięgów,

• Najlepiej izolowane obszary to wyspy,

• Wyspy - laboratoria natury - procesy specjacji zachodzą tu szybko ze względu na izolację i niekompletność ekosystemów,

• Opracowanie modeli i formułowanie hipotez dotyczących zasiedlania terenów i tworzenia bioróżnorodności.

Kierunki badawcze biogeografii:

Biogeografia ekologiczna:

• Bada rozmieszczenie układów ekologicznych: biocenoz, ekosystemów, formacji, biomów,

• Określa rolę klimatu, siedliska i wzajemnych powiązań między gatunkami w występowaniu tych układów na kuli ziemskiej.

Biogeografia historyczna:

• Bada genezę współczesnych faun i flor oraz zasięgów poszczególnych taksonów i układów ekologicznych,

• Określa wpływ czynników historycznych na dzisiejsze rozmieszczenie gatunków.

Biogeografia chorologiczna:

• Bada zasięgi gatunków i wyższych taksonów roślin i zwierząt,

• Tworzy regionalizacje fito- i zoogeograficzne,

• Wyróżnia systemy zasięgowe - grupy taksonów o podobnej formie genezie zasięgów.

Biogeografia wysp:

• Bada bioróżnorodność flory i fauny wysp,

• Określa czynniki kształtujące florę i faunę wysp,

• Opracowuje modele zasiedlania izolowanych terenów o ograniczonej przestrzeni - teorie biogeografii wysp.

np. zasiedlenie Wysp Kanaryjskich przez sikorę modrą

Biogeografia kulturowa:

• Ocenia wpływ człowieka w czasach historycznych i obecnie na rozmieszczenie roślin i zwierząt na Ziemi, na dynamikę zasięgów, tempo wymierania gatunków.

Spojrzenie ekologiczne a historyczne na rozmieszczenie gatunków:

Biogeografia ekologiczna:

• Ocenia wpływ czynników klimatycznych, siedliskowych i biotycznych na rozmieszczenie gatunków,

• Dotyczy krótkiego okresu czasu, skali lokalnej, regionalnej i globalnej,

Biogeografia historyczna:

• Ocenia wpływ geologicznych i klimatycznych zmian w historii Ziemi na obecne rozmieszczenie gatunków,

• Dotyczy bardzo długiego okresu czasu, skali globalnej.

Trzy sposoby wyjaśnienia dzisiejszego rozmieszczenia gatunków:

1. Czynniki ekologiczne:

• Zasięg Arphia conspersa, owad z rodziny szarańczowate,

• Rozległy zasięg w Ameryce Północnej,

• Wewnątrz zasięgu występuje mozaikowo - na preriach z niską trawą i miejscami odsłoniętej ziemi,

• Żeruje na trawach o wąskich liściach,

• Niska wilgotność - samice są osiadłe, samce przemieszają się na krótkie odległości (zasięg nie powiększa się).

2. Czynniki historyczne:

• Zasięg rodziny tapiry: tapir malajski (Azja płd-wsch.), anta, panamski, górski (Am. Północna i Półudnowa)

• Zasięg rodziny jest rozerwany, w przeszłości tapiry żyły w Eurazji i Ameryce Płn.,

• Najstarsze skamieniałości pochodzą z Europy - centrum powstania rodziny,

• Wyginęły w Eurazji i Ameryce Płn. z powodu zmian klimatycznych

3. Czynniki ekologiczne i historyczne:

• Zasięg drozda obrożnego Turdus torquatus,

• Żyje w strefie klimatów zimnych Europy Północnej i w górach,

• W czasie ostatniego zlodowacenia centrum zasięgu było w Alpach i na Bałkanach,

• Gatunek rozprzestrzenił się, bo klimat zimny panował w większej części Europy,

• Zasięg skurczył się wraz z ociepleniem klimatu w czasie ostatnich 10 tys. lat.

Fitogeografia a zoogeografia:

Sposób prowadzenia badań fito- i zoogeograficznych różni się z powodu różnej natury roślin i zwierząt.

Rośliny:

• Są statyczne, przywiązane do podłoża,

• Bardziej zależne od czynników klimatycznych, siedliskowych i biotycznych,

• Łatwiej je kolekcjonować i opisywać,

• Trudniej zachowują się w formie kopalnej,

• Dużo więcej jest roślin kwiatowych niż ssaków (3x więcej rodzin, 12x więcej rodzajów).

Zwierzęta:

• Przemieszczają się na duże odległości,

• Bardziej zależne od czynników historycznych,

• Trudniej je kolekcjonować i opisywać,

• Zachowało się dużo więcej pełnych kopalnych szczątków.

Podział na biogeografię roślin i zwierząt zawdzięczamy:

• Arystotelesowi (384-322 p.n.e.)„Historia naturalna zwierząt”

• Teofrast z Eresos „Badanie nad roślinami”

• Podział na fito- i zoogeografię jest sztuczny i niczym nieuzasadniony,

• Rozmieszczenie roślin i zwierząt zależy od tych samych czynników,

• Wspólne wielkoobszarowe jednostki ekogeograficzne to biomy,

• Brak spójnego podziału na jednostki biogeograficzne (państwa, krainy itp.)

Podstawowe pojęcia biogeograficzne:

• Flora - ogół gatunków roślin występujących na danym obszarze,

• Fauna - ogół gatunków zwierząt na danym obszarze.

• Roślinność - ogół zbiorowisk roślinnych na danym obszarze,

• Zbiorowisko roślinne (fitocenoza) - wspólnota życiowa populacji różnych gatunków roślin, np. grąd, ols

Cechy fitocenozy:

• Skład gatunkowy i liczba gatunków,

• Wygląd zewnętrzny wynikający z udziału roślin o rożnym pokroju i formie życiowej,

• Struktura przestrzenna, pozioma, pionowa, naziemna, podziemna,

• Wielkość zajmowanej przestrzeni,

• Przepływ energii i produktywność.

• Roślinność + flora = szata roślinna

• Formacja roślinna (np. sawanna, tundra) - zgrupowanie roślin w którym przeważa określona forma życiowa, forma klimaksowa, np. w tajdze przeważają drzewa.

• Strefa klimatyczno-roślinna - duża jednostka ekologiczno-przestrzenna (większa od formacji), wielkoobszarowy układ glebowo-klimatyczno-roślinny,

• Biom - zespół biotyczny w obrębie tego samego pasa klimatycznego, charakteryzujący się odrębnością form życiowych roślin i specyficznymi gatunkami zwierząt, biom = formacja roślinna + zwierzęta.

Wykład 2 9.11.12r.

Bioróżnorodność

- Różnorodność biologiczna- zróżnicowanie życia na wszystkich poziomach jego organizacji

- zróżnicowanie wszystkich organizmów żywych występujących na Ziemi w ekosystemach lądowych i wodnych

• różnorodność w obrębie gatunku (różnorodność genetyczna)

• różnorodność ekosystemów

- różnorodność biologiczna - pojęcie utworzył Thomas Lovjoy w 1980 r.

Wskaźniki bioróżnorodności:

- bogactwo gatunkowe - (species richness) liczba gatunków znalezionych w danej próbie

-bogactwo rzadkich gatunków- liczba gatunków, które występowały w niewielkim odsetku prób

Bioróżnorodność to nie to samo co bogactwo gatunkowe! (bogactwo gatunkowe to jeden ze wskaźników bioróżnorodności)

Ważna jest też liczebność gatunków.

Mamy 2 zbiorowiska (A i B) po 100 osobników z 10 gat. (G1-G10)

	G1	G2	G3	G4	G5	G6	G7	G8	G9	G10
A	91	1	1	1	1	1	1	1	1	1
B	10	10	10	10	10	10	10	10	10	10

Zbiorowisko A i B - identyczne bogactwo gatunkowe

Zbiorowisko A - mniejsza bioróżnorodność

Wskaźnik Shannona - Wienera (H') - określa prawdopodobieństwo, że 2 wylosowane z próbki osobniki będą należały do różnych gatunków

Te wskaźniki uwzględniają liczbę oraz względną liczebność gatunków!

Liczba gatunków na Ziemi:

Ile gatunków żyje na ziemi?- brak dokładnej odpowiedzi

Dlaczego?

- niektóre części świata są słabo zbadane - regiony o wysokiej bioróżnorodności - oceany, tropiki

- wiele gatunków licznie występujących jest ekstremalnie małych rozmiarów

- wiele gatunków jest trudnych do identyfikacji

- taksonomowie stanowią niewielki odsetek wśród naukowców

- BRAK DOBREJ DEFINICJI GATUNKU- ta klasyczna koncepcja, że osobniki 2 różnych gatunków nie krzyżują się i mają odrębne pule genowe nie ma dziś zastosowania; badania molekularne wykazały powszechność zjawiska hybrydyzacji i introgresji

Stan poznania:

1,8 mln - liczba opisanych gatunków (20-40% to synonimy), w tym:

Wirusy 4 tys

Bakterie 4 tys

Grzyby 70 tys

Rośliny naczyniowe 250 tys

Zwierzęta 1,2 mln (kręgowce 45 tys, owady 750 tys)

Oszacowania:

30 mln gatunków stawonogów w lesie równikowym (Erwin 1982) - na podstawie liczby gatunków chrząszczy

4,9-6,6 mln owadów na podstawie liczby gatunków motyli w Wielkiej Brytanii

10 mln zwierząt na podstawie wielkości ciała - niedokładne oszacowanie!

	Liczba gat. opisanych	Szacowana liczba gat.	% poznania
Rośliny naczyniowe	250 000	300 000	83
Kręgowce	45 000	50 000	90
Robaki płaskie	15 000	500 000	3
Bakterie	4 000	400 000	1

Granice życia na Ziemi od 10 500 m.p.p.m (organizmy z rowów oceanicznych) do 10 500 m.n p.m (bakterie, zarodniki, tzw. archeoplankton), 95% wszystkich gatunków do 3 tys m.n.p.m. - od poziomu morza do troposfery mniej więcej

Przestrzenna zmienność różnorodności gatunkowej:

Geograficzne wzorce różnorodności gatunkowej:

1) Liczba gatunków jest większa w rejonach gorących i maleje w miarę oddalania się od równika

2) Liczba gatunków jest większa na lądach niż w morzach i oceanach

3) Liczba gatunków maleje wraz ze wzrostem n.p.m.

1)

- Więcej gat. jest na równiku

- Zależność z szerokością geograficzną, w tropikach więcej gatunków żywiących się owocami i owadami np. nietoperze, owadożerne i owocożerne naczelne, ale np. zajęczaki przesunięte w kierunku półkuli północnej, biegunów jak zaczniemy dzielić na poszczególne rzędy to nie wszystkie gat. podlegają 1) regule

- Zależność między liczbą gatunków zwierząt a dietą (płazy żywią się owadami - więcej przy równiku, no i temperatura)

Ale!

Mszyc jest mniej na terenach tropikalnych:

- specjalizacja często do jednego gatunku rośliny,

- mała mobilność, (w tropikach więcej gatunków i ciężko by było znaleźć ten jedyny jeżeli się jest mało mobilnym)

-w klimacie umiarkowanym mało gatunków roślin, ale dużo osobników jednego gatunku

Bogactwo gatunkowe roślin

- zależność z szerokością geograficzną nie jest prosta, brak ścisłej korelacji

- regiony równikowe maja największą liczbę roślin

- na tej samej szerokości geograficznej występują obszary o dużym i małym bogactwie gatunkowym np. u drzew to widać

- zależność od ewapotranspiracji i czynników, które mają na nią wpływ np. nasłonecznienie

Ewapotranspiracja - proces parowania terenowego obejmujący transpirację (czynne parowanie z nadziemnych części roślin) i ewaporację (parowanie z gruntu)

Ewapotranspiracja = transpiracja roślin + ewaporacja (parowanie z gruntu)

Potencjalna ewapotranspiracja:

- Im lepsze warunki do produkcji pierwotnej, tym więcej gatunków roślin.

- istnieje zależność między produkcją pierwotną, a bogactwem gatunkowym roślin

(Bogactwo gatunkowe roślin naczyniowych na świecie - okolice równikowe, ale są też takie obszary gdzie gat. dużo, a od równika leżą daleko)

- Większa biomasa roślin na równiku większe skomplikowanie ekosystemów większy potencjał do zróżnicowania gatunków

- Ewapotranspiracja silnie koreluje z różnorodnością gatunkową zwierząt lądowych (dobrze widoczne u zwierząt zmiennocieplnych: gady, płazy, u stałocieplnych do pewnej granicy)

Zależność różnorodności gatunkowej i historii ewolucyjnej roślin kwiatowych:

- ok. 30% rodzin roślin kwiatowych jest rozmieszczona na wszystkich szerokościach

- 20% rodzin roślin kwiatowych występuje w umiarkowanych szerokościach

- 50% rodzin roślin kwiatowych występuje tylko w tropikach

Obszary tropikalne - centra ewolucji wielu grup roślin kwiatowych.

Dane kopalne:

- rośliny kwiatowe były rozpowszechnione na obszarach tropikalnych

- na wyższe szerokości rozprzestrzeniły się gdy osiągnęły dominację w świecie roślin

Zależność różnorodności gatunkowej i historii ewolucyjnej jest widoczna u ssaków:

- w Am. Południowej i Australii dystans filogenetyczny między gat. jest niewielki - gatunki są blisko spokrewnione

„Tropiki Nowego Świata są kolebką gatunków, a tropiki Starego Świata - muzeum gatunków”

Wiele czynników wpływa na geograficzne zróżnicowanie liczby gatunków:

-klimat

-zmienność klimatu

-zróżnicowanie siedlisk

-historia

-drapieżnictwo

-konkurencja międzygatunkowa

-zaburzenia w środowisku

-energia dostępna w środowisku

Reguła Rapoporta- zasięg gatunków jest tym większy im dalej od równika leży centrum zasięgu,

- warunki klimatyczne dużych szerokości geograficznych są bardziej zmienne szerszy zakres adaptacji fizjologicznych gatunku szerszy zasięg występowania

- nie jest to wyjaśnienie przyczyn geograficznego zróżnicowania liczby gatunków, to jedynie skutek (konsekwencja)

Mała liczba gatunków w dużych szerokościach geograficznych małe współzawodnictwo o zasoby duże zasięgi

„Gorące plamy” bioróżnorodności - hot spots - regiony szczególnie bogate w gatunki, o wysokim endemizmie gatunkowym, wcale nie muszą leżeć na równiku, termin utworzony przez Normana Myersa w 1988r.; obecnie jest ich ponad 30

Muszą spełniać kryteria:

- 0,5% ( lub 1500 gatunków) endemicznych roślin naczyniowych

- utrata co najmniej 70% pierwotnej szaty roślinnej

- mogą to być także obszary oceaniczne

- stanowią 1,32% powierzchni lądów

- zamieszkuje je 50% lądowych gatunków

- 20% populacji ludzkiej (ok. 1 mld ludzi) mieszka na tych terenach

- Dlaczego są bogate w gatunki? - czy to centra ewolucji, czy reliktowe fragmenty dawnych bardzo zróżnicowanych ekosystemów?

2)

- w morzach i oceanach żyje 15% znanych gatunków

- reprezentują 80% znanych typów

- z 33 opisanych typów zwierząt (Metazoa), w oceanach występują 32

- 21 typów to wyłącznie morskie organizmy

- 1 typ żyje wyłącznie na lądach - pazurnice (pratchawce)

Bogactwo gatunkowe w morzach i oceanach - gradient wraz z szerokością geograficzną - w wodach cieplejszych koło równika gatunków więcej.

- bogactwo gatunkowe w wodach bardzo słabo poznane (szczególnie przy biegunach).

- wody Arktyki bogatsze w gatunki niż wody antarktyczne - nie wiadomo czemu

- największa różnorodność w rafach koralowych i faunie dennej.

3)

Czym wyżej - tym mniej gatunków

- piętrowość - każde piętro coraz uboższe w gatunki, im wyżej, powiązane ze spadkiem temperatury wraz ze wzrostem wysokości.

- zależność między bogactwem gatunków, a wysokością n.p.m. nie jest prosta; ta zasada ważna jest dopiero od pewnej wysokości - w przypadku wysokich gór do pewnej wysokości wzrasta liczba gat., dopiero później spada

Zmiana bioróżnorodności gatunkowej w czasie:

- miarą różnorodności biologicznej w paleontologii jest liczba rodzin (nie gatunków!)

- liczba rodzin jest dobrym wskaźnikiem tendencji zmian w liczbie gatunków

- obecnie więcej (tendencja wzrostowa pomimo, ze niektóre wymierają)

- wyraźny wzrost ogólnej różnorodności gatunkowej w dziejach Ziemi

- 600 mln lat temu eksplozja różnorodności roślin wielokomórkowych

- stały wykładniczy wzrost różnorodności form lądowych w ciągu 400-500 mln lat (od 0 do 1600 rodzin)

- okresy zwiększania bioróżnorodności na przemian z masowym wymieraniem gatunków i rodzin

Zmiany składu gatunkowego na Alasce po ustąpieniu lodowca - stopniowo, nie tylko zależy od klimatu, ale też od czynników glebowych.

Czynniki wpływające na rozmieszczenie roślin i zwierząt na lądzie:

1. Klimatyczne

2. Siedliskowe

3. Biotyczne

4. Historyczne

5. Antropogeniczne

6. Biogenetyczne

1. Czynniki klimatyczne

Klimat - ogół okresowo i nieokresowo zmieniających się warunków atmosferycznych i stanów pogody właściwych dla danego obszaru, określany na podstawie wieloletnich obserwacji

- promieniowanie słoneczne - bilans energetyczny Ziemi, najwięcej w pasie równikowym

- temperatura

- opady atmosferyczne - koło równika najwięcej

- wiatr - ruchy mas powietrza, nie ma układów, które moglibyśmy zaobserwować w gradiencie szerokości geograficznych

- wyładowania atmosferyczne

Klimaty Ziemi: (wyznaczone na podstawie wcześniej wymienionych czynników)

a. równikowy

b. podrównikowy

c. zwrotnikowy

d. podzwrotnikowy

e. umiarkowany

f. podbiegunowy

g. biegunowy

2. Czynniki siedliskowe

Siedlisko - zespół czynników abiotycznych niezależnych od biocenozy, które panują w określonym miejscu

- fizyczne i chemiczne właściwości gleb ( czynniki edaficzne)

- ukształtowanie terenu ( czynniki orograficzne)

- pożary

Gleby - czynniki edaficzne, układ ma charakter pasowy, w obrębie pasu mogą być różne typy gleb, część gleb jest astrefowych

Ukształtowanie terenu - nie ma układu równoleżnikowego (pasowego), mają różny układ, góry - różna wysokość mogą zaburzać rozkład zwierząt i roślin

3. Czynniki biotyczne

- wszelkie interakcje między organizmami

- konkurencja, żerowanie, pasożytnictwo

- mutualizm, symbioza

- organizmy glebowe

4. Czynniki historyczne

- czynniki paleogeograficzne- zmiany układów lądów i oceanu

- czynniki paleoklimatyczne- historyczne zmiany klimatu

- czynniki paleobiogeniczne- ewolucja świata roślin i zwierząt

5. Czynniki antropogeniczne

- zmiany w siedliskach

- zmiany w fito- i zoocenozach

- zmiany we florze i faunie

- rośliny i zwierzęta użytkowe

6. Czynniki biogenetyczne

- genetyczne uwarunkowania organizmu do życia w różnych środowiskach

- przystosowanie do otoczenia w budowie zewnętrznej i wewnętrznej

- biologia gatunku

- zakres tolerancji ekologicznej

- optimum rozwoju gatunku w określonych warunkach siedliskowych

Podstawy biogeografii ekologicznej:

Najważniejsze czynniki działające dziś na rozmieszczenie organizmów żywych na Ziemi

Czynniki zewnętrzne:

- klimat (nasłonecznienie, opady, temperatura)

- siedlisko (gleba)

- działalność człowieka

- dostępność pożywienia (dotyczy zwierząt)

Czynniki wewnętrzne:

- zdolności przystosowawcze organizmów do zmieniających się warunków zewnętrznych:

• zakres tolerancji fizjologicznej (stenobionty, eurybionty)

• strategie reprodukcyjne („r” i „K”)

• formy współżycia między organizmami (konkurencja, symbioza, pasożytnictwo, itp)

• powstawanie form życiowych (rośliny)

Tendencja do tworzenia układów złożonych.

Formy życiowe roślin (klasyfikacja Raunkiaera):

(na podstawie wysokości pączków wzrostowych roślin)

1. Fanerofity (jawnopączkowe) - są to trwałe rośliny, przeważnie o pędach zdrewniałych z zimotrwałymi pąkami odnawiającymi, umieszczonymi wyżej niż 50 cm nad powierzchnią podłoża. Wśród nich można wyróżnić megafanerofity, czyli drzewa, oraz nanofanerofity, czyli krzewy, wyróżnia się również epifity, żyjące na innych roślinach (storczyki, paprocie)

2. Chamefity (niskopączkowe) - należą tu krzewinki o pędach zdrewniałych (chamefity zdrewniałe) i trwałe rośliny zielne (chamefity zielne) o pąkach umieszczonych na pędach nie wyżej niż 50 cm nad podłożem, chronionych zwykle przez pokrywę śnieżną.

3. Hemikryptofity (naziemnopączkowe) - to przede wszystkim byliny, których pąki zimujące, umieszczone na pędach przy powierzchni gleby, chronione są przez żywe lub obumarłe liście i pokrywę śnieżną. ( krzewy, rośliny zielne o rozbudowanych organach podziemnych)

4. Kryptofity (skrytopączkowe) - są to rośliny mające pąki odnawiające osadzone na ukrytych w glebie, błocie lub wodzie organach spichrzowych, np. bulwach, kłączach, rozłogach i cebulach. Rośliny wykształcające podziemne kłącza, rozłogi, bulwy lub cebule (geofity) mogą zakwitać bardzo wcześnie, przed wytworzeniem pełnego ocienienia przez drzewa. Rośliny wodne, które są całkowicie zanurzone w wodzie, reprezentują grupę hydrofitów. Rośliny wieloletnie wyrastające ponad wodę zalicza się do helofitów.

Geofity - pod ziemią

Helofity - pod bagnem

Hydrofity - pod wodą

5. Terofity - to rośliny jednoroczne przeżywające niesprzyjającą porę roku w postaci nasion. Rośliny te swą ontogenezę zamykają w jednym okresie wegetacyjnym.

Powstawanie gleb i rozwój szaty roślinnej są wzajemnie uzależnione i zależą od klimatu i podłoża mineralnego.

Drzewa są mniejsze kiedy jest bardziej zimno i sucho.

W każdej florze są obecni przedstawiciele różnych klas Raunkiaera, ale ich udział % jest różny. Zróżnicowanie układów ze względu na dominację różnych form życiowych roślin - najpowszechniejsze ujęcie klasyfikacyjne o charakterze ekologicznym.

W Polsce najwięcej hemikryptofitów, najmniej chamefitów.

Na świecie najwięcej fanerofitów, najmniej geofitów.

Tam, gdzie sucho, więcej terofitów.

Regiony leżące w tej samej strefie klimatycznej mają podobny udział % poszczególnych form życiowych np. Polska i Belgia.

Formacje roślinne i biomy:

Roślinność strefowa (zonalna)- związana ze strefa klimatyczną (formacje)

Roślinność bezstresowa (azonalna)- występuje w różnych strefach klimatycznych jeśli znajdują się w nich specyficzne warunki siedliskowe (np. roślinność wodna, górska)

Roślinność pozastrefowa (ekstrazonalna)- obca danej strefie, pochodząca z innej strefy np. stepy na terenie lasów liściastych

PODSTAWOWE BIOMY LĄDOWE:

1. Wilgotne lasy równikowe

2. Wiecznie zielone lasy strefy podzwrotnikowej

3. Lasy zrzucające liście w porze suchej

4. Sawanny

5. Pustynie i półpustynie gorące

6. Lasy i zarośla twardolistne

7. Lasy liściaste i mieszane strefy umiarkowanej

8. Stepy i prerie

9. Pustynie i półpustynie strefy umiarkowanej (tzw. zimne)

10. Tajga (borealne lasy)

11. Tundra

Produktywność biomów:

Największa produktywność w lasach tropikalnych., najmniejsza na pustyniach.

WILGOTNY LAS RÓWNIKOWY:

• Klimat: stałe temp. przez cały rok (20-28C), opady równomiernie rozłożone w ciągu roku (1500-4000 mm)

• Struktura - 3-5 pięter, drzewa liściaste do 45m

• Skład - najbardziej zróżnicowany gatunkowo biom, do 200 gat. drzew/ha, dużo epifitów i pnączy

• Produktywność 1-3,5 kg/m²

• Biomasa 45kg/ m²

• Zwierzęta - każde piętro ma swój skład gatunkowy, bardzo liczne bezkręgowce, płazy, ptaki, nadrzewne gady, ssaki

LASY ZRZUCAJĄCE LIŚCIE W PORZE SUCHEJ:

• Klimat - ciepły przez cały rok, opady w wilgotnej porze roku (deszcze monsunowe)

• Struktura - zwykle 3 piętra

• Skład - mniej zróżnicowany gatunkowo niż las równikowy, drzewa zrzucają liście w porze suchej, mogą być gatunki wiecznie zielone

• Produktywność - 1-2,5 kg/m²

• Biomasa - 35 kg/m²

• Zwierzęta - gatunki nadrzewne: koala, owadożerne nietoperze, ptaki, więcej gatunków naziemnych np. słonie, okapi, gryzonie

SAWANNA:

• Klimat - ciepły przez cały rok, pory suche i wilgotne występują naprzemiennie

• Struktura - wysokie trawy powyżej 1m drzewa nieliczne 100 sztuk/ha

• Skład - wiele gat. traw, dominują 2-3 gat.; drzewa: baobab, akacje

• Produktywność - 0,2-2 kg/ m² - produktywność w stosunku do biomasy jest duża!

• Zwierzęta - gatunki kopytne: antylopy, zebry, bawoły

PÓŁPUSTYNIE:

• Klimat - lata gorące, zimy zimne, opady roczne 250-500 mm

• Struktura - drzewiaste krzewy do 2 m, krzaki, trawy rozmieszczone rzadko

• Skład - sklerofity, gat. z rodziny tamaryszkowate, rośliny cebulowe, jednoroczne

• Temp. mogą tu spadać poniżej 0 w porze suchej

• Produktywność - 0,8-1 kg/ m²

• Biomasa - 0,2-5 kg/ m²

• Zwierzęta - małe roślinożerne gryzonie, zajęczaki, gazele, puma, lampart, gepard, gady: węże i jaszczurki

PUSTYNIE:

• Klimat - duże dzienne amplitudy temp., opady roczne poniżej 100mm

• Struktura - roślin mało, przeważnie niczym nie porośnięte podłoże

• Skład - odporne na susze, wilczomlecze, kaktusy, sukulenty, rośliny jednoroczne

• Produktywność - 0,3 kg/ m²

• Biomasa - 1,5 kg/ m²

• Zwierzęta - powszechne gady, małe gryzonie, lisy, hieny, koty (małe zwierzęta!)

ROŚLINNOŚĆ ŚRÓDZIEMNOMORSKA:

• Klimat - zimy chłodne i wilgotne, lata gorące i suche, opady powyżej 500mm rocznie

• Struktura - pierwotnie formacja leśna, obecnie krzaczasta (makia i scrub)

• Skład - gat. wiecznie zielone, jak i zrzucające liście , wiele roślin aromatycznych

• Produktywność - 0,2-1,5 kg/ m²

• Biomasa 25 kg/ m²

• Zwierzęta - Europa: jeleń europejski, dzik; Australia: kangury; Afryka Pd.: antylopa dujker, góralek przylądkowy; Am. Płn, Kalifornia: Mulak

STEPY I PRERIE:

• Klimat - mroźne zimy, gorące , suche lato, opady 200-500mm

• Struktura - trawy 0,6-2m wysokości, drzewa bardzo rzadko

• Skład - różne gat. traw, rośliny zielne

• Produktywność - 0,2-1,5 kg/ m²

• Biomasa 25 kg/ m²

• Zwierzęta - roślinożerne: jelenie, suhak, widłorogi, bizon, susły, pieski preriowe, norniki, owady (szarańczaki), ptaki owadożerne (kuraki)

LASY LIŚCIASTE I MIESZANE STREFY UMIARKOWANEJ:

• Klimat - opady równomiernie rozłożone przez cały rok, lata ciepłe (gorące), zimy chłodne (z mrozem)

• Struktura - piętro drzew i krzewów, w runie krzewinek, rośliny zielne, mchy, porosty

• Skład - różne gat. drzew liściastych, niewiele iglastych, dużo bylin, szczególnie wiosną

• Produktywność - …

• Biomasa 30 kg/ m²

• Zwierzęta - jeleń europejski, sarna, dzik, ryś, wilk, mysz leśna wielkooka, nornica ruda

TAJGA:

• Klimat - mroźne zimy, gorące lato, opady 400-600mm, w zimie śnieg

• Struktura - warstwa okapu, bardzo gęsta, podszyt rzadki, w runie krzewinki, mchy, porosty

• Skład - dominują drzewa iglaste (jodły, świerki, modrzewie), z liściastych: brzozy, jarzębiny, wierzby

• Produktywność - 0,2-15 kg/ m²

• Biomasa - 20 kg/ m²

• Zwierzęta - łoś, renifer, jeleń europejski, ryś, niedźwiedzie, rosomaki, gryzonie, kuraki (głuszec)

TUNDRA:

• Klimat - mroźne zimy (-20C do -30C), zimne lato poniżej 15C

• Struktura - niska szata roślinna i karłowate krzewy, krzewinki, mchy, porosty, rośliny zielne, trawy, turzyce

• Skład - dominują karłowate wierzby i brzozy, borówki, trawy

• Produktywność - 0,1-0,4 kg/ m²

• Biomasa - 1-2 kg/ m²

• Zwierzęta - takie same dla Europy, Azji, Ameryki; renifer, niedźwiedź polarny, piesiec, gronostaj, zając bielak, lemingi

Wykład 3 16.11.12r.

Biomy Europy

Europa - położenie geograficzne

• powierzchnia 10 mln km² (7,5% powierzchni lądów) - część lądowa 9,2 mln km², wyspy 0,8 mln km²

• 25 % powierzchni stanowią półwyspy - skandynawski, iberyjski, bałkański, apeniński, kolski, krymski, jutlandzki, bretoński

• 7,5% to wyspy - Wielka Brytania, Islandia, Nowa Ziemia, Irlandia, Sycylia, Korsyka, Sardynia

• najbardziej rozczłonkowana część świata (wyspy, półwyspy)

• stopień rozczłonkowania kontynentu- 3,5 (stosunek długości linii brzegowej do obwodu koła o powierzchni równej powierzchni kontynentu)

• silnie rozbudowana linia brzegowa, jej długość to 38 000 km (bez wysp)

• otoczona przez wiele mórz i zatok należących do Oceanu Atlantyckiego lub Oceanu Arktycznego

• wybrzeża o różnym charakterze:

- wysokie - fiordowe, klifowe, dalmatyńskie

- niskie - mierzejowe, wydmowe, szkierowe np. w Norwegii)

Budowa geologiczna:

- Jednostki tektoniczne:

• platforma wschodnioeuropejska (najstarsza z prekambru

• platforma paleozoiczna Europy Zachodniej i Środkowej

• Alpidy (najpóźniejsze, są to górotwory fałdowania Alpejskiego, dotyczą Alp w Europie Zachodniej)

Historia:

• Prekambr - powstanie tarczy wschodnioeuropejskiej

• Kambr - zalanie mrozem i pokrycie skałami osadowymi

• Sylur - dewon - orogeneza kaledońska (góry wielkiej Brytanii, Irlandii i Półwyspu Skandynawskiego), połączenie z tarczą kanadyjską

• Karbon - orogeneza hercyńska (Ardeny, Masyw Armorykański, Masyw Iberyjski, Góry Korsyki i Sardynii, Sudety też)

• Kreda - trzeciorzęd - orogeneza alpejska (najwyższe góry) - Góry Betyckie, Pireneje, Apeniny, Alpy, Karpaty, góry Grecji Góry Dynarskie; całe południe Europy się podniosło; odłączenie od Ameryki Północnej

• Plejstocen - zlodowacenia: Europa Środkowa - 4 zlodowacenia (glacjały) i 3 okresy cieplejsze (interglacjały), po ustąpieniu lodowca - powstanie Morza Bałtyckiego

Ukształtowanie powierzchni:

- przeważająca część nizinna (74% powierzchni niżej niż 300 m.n.p.m.)

- najwyższy szczyt Mont Blanc - Alpy 4811 m.n.p.m.

- najniższy punkt - depresja na Nizinie Nadkaspijskiej 28 m.p.p.m.

Wody śródlądowe:

- gęsta sieć wód śródlądowych

- obszar spływu atlantycko - arktycznego i śródziemnomorsko - kaspijskiego

- najdłuższa rzeka to Wołga 3531 km

Lodowce europejskie: zajmują ok. 118 600 km² ; występują głównie na wyspach arktycznych, w górach - Spitsbergen, Nowa Ziemia, Ziemia Franciszka Józefa, Islandia, Alpy, Norwegia

Klimat, czynniki wpływające na klimat:

-położenie geograficzne na półkuli północnej

-wilgotne powietrze znad Oceanu Atlantyckiego

-suche powietrze znad Azji

-równoleżnikowe ułożenie gór

-Prąd Zatokowy opływający południowo-zachodnie i północne wybrzeże

-układy baryczne: Niż Islandzki, Wyż Azorski, Wyż Syberyjski

-przebieg temperatur warunkuje szerokość geograficzna i wiatry

-styczeń: zachód 10-12C, wchód -16 do -20 stopni Celsjusza

-lipiec: północ 10C, a południe 30C

-opady 200-2000 mm, nierównomiernie rozmieszczone w czasie i przestrzeni, najwięcej na zachodzie Europy i w górach, listopad - grudzień (płd-zach i płd Europy), wiosna- lato (płd-wsch. i środkowa Europa)

-strefy klimatyczne: strefa klimatu okołobiegunowego, umiarkowany chłodny i ciepły, podzwrotnikowy klimaty śródziemnomorskie

Gleby, pasy klimatyczno- glebowe:

-polarny (gleby tundrowe)

-borealny (bielicowe, darniowe, szare)

-przejściowy

-subborealny (brunatne i czarnoziemy)

-subtropikalny (gleby cynamonowe)

Roślinność:

-ma układ równoleżnikowy, ale często jest zdegradowana przez człowieka

-tundra, roślinność wysokogórska

-lasy iglaste tajgi

-roślinność twardolistna

-lasy mieszane i liściaste

LASY LIŚCIASTE ZRZUCAJĄCE LIŚCIE NA ZIMĘ

• zajmują bardzo duży obszar

• od północnej części półwyspu Iberyjskiego, po przedgórze Uralu, od Wysp Brytyjskich i południowej części półwyspu Skandynawskiego do pogórza Apeninów i Bałkanów

• obszar bardzo zróżnicowany klimatycznie

• ubóstwo gatunków drzew leśnych: buki, graby, dęby, klony, wiązy, lipy, jesion

• zróżnicowanie geograficzne lasów:

- lasy dębowe i dębowo- brzozowe na zachodzie (stadium degeneracyjne - wrzosowiska - to ostatnie stadium)

- buczyny i grądy część środkowa

- lasy dębowo- lipowe na wschodzie, zdarza się bardzo często domieszka drzew iglastych (głównie na północy, ale ze względu na suchy klimat wchodzą też na południu)

- buczyny - najbardziej typowe rośliny strefy Europy, pokrywa się z zasięgiem lasów liściastych prawie w całości

- ciepłolubne zbiorowiska zarośli i dębowych lasów mieszanych- Europa południowa: dąb omszony, dąb pirenejski - występują w postaci zarośli dębowych

- zarośla dębowe - 5-6 m, zwarte, ze starych niskich dębów np. na wydmach we Francji, wkracza tam tez sosna (piaszczyste gleby), rośliny zielne w podszycie rzadkie

- lasy kasztanowe - zaliczane do roślinności grądowej lub ciepłolubnych lasów dębowych- Europa południowa, kasztan jadalny

• zwierzęta: kos, gołąb grzywacz, rudzik, wilga, sikora modra, zięba, słowik rdzawy, dzwoniec, żubr, jeleń, dzik, sarna, kuna domowa i leśna, żbik, tchórz, wilk, lis, jenot, niedźwiedź brunatny, ryś , borsuk, łasica łaska, gronostaj, pilchy: koszatka, popielica, żołędnica, orzesznica; bóbr, mysz leśna i zaroślowa, jeż zachodni

TAJGA - BOREALNE LASY IGLASTE

• na półwyspie Skandynawski (z wyjątkiem gór i południa) oraz północna część Niziny Wschodnioeuropejskiej

• klimat umiarkowany chłodny, zachód bardziej morski i przejściowy, wschód - kontynentalny

• suma opadów ok. 450- 550mm (najwięcej zimą)

• średnia temperatura styczeń -15C lipiec 20C

• gleby bielicowe, pokryte często torfami (ubogie)

• główny gatunek świerk pospolity (zachód) i świerk syberyjski (wschód)

• biom zróżnicowany florystycznie: północna Europa- świerk pospolity, sosna zwyczajna, brzoza omszona i brodawkowata, osika, olsza; wschodnia część: świerk syberyjski, jodła syberyjska, modrzew syberyjski, limba syberyjska (tajga ciemna)

• dominuje świerk, sosna zwyczajna jest tam gdzie są gorsze warunki

• w runie dużo wrzosów i borówek

• zwierzęta tajgi europejskiej:

- ssaki: łoś, renifer, łasica, lis, wilk, ryś, rosomak, soból, jeleń, gronostaj, niedźwiedź brunatny, zając szarak i bielak, burunduk

- ptaki: pardwa zwyczajna, głuszec, cietrzew, jarząbek, puszczyk mszarny, puszczyk uralski, sowa śnieżna, dzięcioł trójpalczasty, orzechówka

- gady: jaszczurka żyworódka, zaskroniec, żmija

- płazy: żaba trawna, ropucha szara, traszka Hynobius

TUNDRA

• półwysep Skandynawski, północna część półwyspu Kolskiego i Niziny Wschodnioeuropejskiej (niewielki obszar)

• klimat subpolarny, surowy

• lato krótkie 2- 3 miesiące, śnieg leży 200- 240 dni, suma opadów 300-400 mm (niskie parowanie)

• średnia temperatura: styczeń -5C na zachodzie, -20C na wschodzie, lipiec 4 - 5C na północy, 10-12C na południu

• gleby płytkie, poligonalne, zatorfione, wieczna zmarzlina

• typy tundry w zależności od struktury i składu roślinności:

1. tundra arktyczna- Nowa Ziemia, wyspy Wajgacz, uboga pokrywa roślinna (60% podłoża), skąpe darnie mchów, bogate zbiorowiska porostów, mało roślin kwiatowych

2. tundra mszysto- porostowa - północne krańce kontynentu Europejskiego

3. tundra krzewinkowa- tutaj renifer, samiec i samica mają poroże, gruba pokrywa śniegowa zimą

4. lasotundra- na granicy tundry i tajgi

5. tundra górska- Islandia, góry Skandynawii, góry na półwyspie Kolskim, północna część Uralu (tylko w górach na północy kontynentu)

• zwierzęta:

- ssaki: renifer, gronostaj, lis polarny, niedźwiedź polarny, zając bielak, lemingi

- owady: komary, meszki - najwięcej ich

- ptaki: pardwa górska, sowa śnieżna,

ROŚLINNOŚĆ ŚRÓDZIEMNOMORSKA

• w wąskim pasie pobrzeża Morza Śródziemnego

• klimat podzwrotnikowy, wilgotny (łagodne i wilgotne zimy, gorące i suche lato)

• suma opadów 300-900 mm zimą głównie!

• średnia temperatura (zimą 6-12, latem 20-28)

• okresowe wiatry: mistral i bora (zimne), sirocco (ciepły)

• gleby czerwone powstałe ze skał węglanowych, dużo żelaza, glinu, krzemionki, mało próchnicy

• zasięg strefy pokrywa się z zasięgiem oliwki europejskiej, dębu ostrolistnego, sosny alpejskiej, dębu skalnego

• bardzo uboga w lasy- zniszczone przez gospodarkę ludzką, lesistość 10-12%

• nasadzane przez człowieka gaje oliwne

• lasy z dębem korkowym - południowy zachód, Portugalia, Hiszpania, Korsyka

• lasy z dębem ostrolistnym (Quercus ilex)- Hiszpania, wybrzeże morza śródziemnego Francji i Włoch

• lasy z sosną czarną - Korsyka

• makia- zarośla krzewiaste panujące w strefie roślinności śródziemnomorskiej

• trudno ustalić, czy jest to formacja naturalna

• tworzą ją krzewy zwykle 1,5- 2,5 m (makia niska), rzadko 4-5 m (makia wysoka np. na Korsyce)

• im więcej opadów tym gęściejsze zarośla makii

• panują wiecznie zielone krzewy o skórzastych liściach

• występują też rośliny tracące liście na zimę, rośliny kolczaste i pnącza

• makia wysoka: jałowce, drzewo truskawkowe, opuncja, jeżyny, agawa (wprowadzone)

• makia niska: krzewinki te same co w makii wysokiej, ale mniejsze z powodu braku wody

• garig - bardzo zdegradowana makia, bardzo mało wody, bardzo wyschnięta, wys. do 1,5m

• kuropatwa berberyjska, dużo ciepłolubnych owadów, gady

ROŚLINNOŚĆ AZONALNA- ROŚLINNOŚĆ BAGIENNA

• słone bagna Camargue na południu Francji i delcie Rodanu, rozległe podmokłe łąki słonorośli, powierzchnia 930 km², 1/3 stanowią jeziora, zarośla tamaryszkowate, kolonie flamingów, hodowane sa tam półdzikie konie, byki na corridy, duże kępy sitowia

Wykład 4 7.12.12r.

Zasięg taksonu- obszar powierzchni Ziemi, który zasiedla dany takson (gatunek, rodzaj)

Zasięg gatunku jest wewnętrznie złożony:

- obszary zasiedlane przez częściowo izolowane populacje

- przestrzennie wyodrębniony obszar rozrodczy, obszar zdobywania pożywienia, obszar rozrodu i in.

Kartograficzny obraz zasięgu:

- mapa punktowa- przestrzenne rozmieszczenie wszystkich znanych stanowisk, czyli miejsc występowania osobnika/ów danego gatunku

- mapa liniowa- przedstawia zakres zasięgu danego gatunku, nie przedstawia poszczególnych stanowisk w jego obrębie

- mapa siatkowa (kartogram)- na siatce najczęściej o polach kwadratów, nałożonej na podkład kartograficzny zaznacza się obecność lub brak danego taksonu, niezależnie od liczby stanowisk

Granica zasięgu- linia ograniczająca obszar, który zasiedla dany takson; przebieg granicy zależy od czynników klimatycznych, edaficznych, biotycznych, historycznych, antropogenicznych, barier mechanicznych (morza, łańcuchy górskie)

Centrum zasięgu:

- centrum geometryczne

- miejsce, gdzie powstał gatunek i skąd zaczął się rozprzestrzeniać

- miejsce, gdzie gatunek występuje najliczniej

U młodych gatunków centrum geometryczne może pokrywać się z centrum powstania. U gatunków starych centrum powstania może znajdować się poza dzisiejszymi obszarami granicy zasięgu. Za centrum zasięgu najczęściej przyjmuje się miejsce najliczniejszego występowania. Centrum WYSTĘPOWANIA gatunku nie jest jednoznaczne z centrum POCHODZENIA I POWSTANIA np. maximum rozprzestrzeniania się rodziny bukowate na półkuli północnej, powstała na półkuli południowej (dane kopalne)

Powstawanie zasięgów:

- monotopizm- nowy gatunek powstaje w 1 miejscu 1 raz, zasięg ma charakter pierwotny, najczęstszy sposób

- politopizm- takson powstaje niezależnie w kilku miejscach, wykształca się kilka zasięgów pierwotnych

- pantopizm- powstawanie taksonu na dużym obszarze w obrębie obszaru zasiedlanego przez mutujący takson, dawny zasięg staje się nowym zasięgiem

Kształt zasięgu:

- Zasięg ciągły- występuje rzadko, w obrębie zasięgu zasiedlone są wszystkie biotopy o warunkach ekologicznych odpowiadających wymaganiom gatunku i jego możliwościom dyspersyjnym, gatunki endemiczne lub związane z bardzo specyficznym środowiskiem np. Arphia conspena z rodziny szarańczowatych (Am. Północna), hatteria (Nowa Zelandia)

- Zasięg nieciągły

--- rozerwany (dysjunktywny) - składa się z kilku zasięgów oddzielonych przestrzeniami, których gatunek nie jest w stanie pokonać na drodze naturalnej dyspersji, np. ważka husarz władca,

--- rozproszony- wiele drobnych zasięgów podzielonych przestrzeniami, których gatunek nie jest w stanie pokonać na drodze naturalnej dyspersji np. cis

--- ciągły z wyspami na obwodzie- wyspy są wynikiem ekspansji lub pozostałości po większym zasięgu np. wrzos pospolity

Przyczyny nieciągłości:

- ewolucyjne

- geologiczne

- klimatyczne

- ekologiczne ( potencjał rozprzestrzeniania się gatunku nie jest wystarczający do wypełnienia środowiska, kurczy się zasięg co jest związane z kurczeniem się dostępnego środowiska, ekspansja przez bariery)

- błędna klasyfikacja gatunków

Dysjunkcje ewolucyjne:

- gatunki siostrzane powstają na przeciwległych końcach zasięgu gatunku rodzicielskiego

- ekstynkcja gatunku rodzicielskiego powoduje podział zasięgu rodzaju np. u tapira, tulipanowiec amerykański i chiński

Dysjunkcje geologiczne:

- powszechne na półkuli południowej

- gatunek rodzicielski (przodek) żył na Gondwanie

- po podziale Gondwany na kontynenty, niezależna ewolucja na każdym kontynencie

- u rodzaju srebrnikowatych i Banksiacoccinea, torbacze: dydelf wirginijski i kangur rudy

Dysjunkcje klimatyczne:

- rozmieszczenie rodzaju magnolia

- szerokie rozmieszczenie w mezozoiku - obszary tropikalne, subtropikalne, umiarkowane w Europie

- zmiany zasięgu wskutek zmian klimatycznych

Dysjunkcje klimatyczne - borealno górskie:

- rozmieszczenie dębika ośmiopłatkowego

- szerokie rozmieszczenie w okresie zlodowaceń

- zmniejszenie zasięgu w wyniku zmian klimatu

- rozmieszczenie dzięcioła trójpalczastego

Ekologiczne rozmieszczenie ważki nimfy stawowej w Wielkiej Brytanii - potencjał rozprzestrzeniania się gatunku nie wystarcza do wypełnienia środowiska

Rozmieszczenie cisa - kurczenie się zasięgu związane z kurczeniem się dostosowanych środowisk

Rozmieszczenie palmy kokosowej - ekspansja przez bariery

Rozmieszczenie lantany pospolitej - ekspansja przez bariery na drodze introdukcji

Błędna klasyfikacje gatunku - rozmieszczenie goryla; do lat 70 XXw. goryl Gorilla gorilla; 2 podgatunki: goryl nizinny i górski; badania genetyczne wskazują, że są to 2 oddzielne gatunki i nazwano je goryl wschodni i zachodni

Wielkość zasięgu:

Reguła Rapoporta: zasięg gatunku jest tym większy, im dalej jego centrum leży od równika

Wyjaśnienie: im dalej od równika, tym bardziej sezonowo zmienne warunki klimatyczne- wymaga to szerokiego zakresu przystosowań fizjologicznych, który pozwala objąć zasięgiem znaczny obszar

Reguła Rapoporta: zasięg pionowy gatunku występującego w wyższym położeniu górskim jest przeciętnie wyższy niż tych, których centrum zasięgu położone jest niżej

Wielkość zasięgu gatunków zwierząt zależy od sposobu odżywiania się:

- ssaki drapieżne dwa razy większe zasięgi niż roślinożercy, średnia wielkość zasięgu 8,8 mln km²

- ssaki roślinożerne średnia wielkość zasięgu 3,4 mln km²

- zasięg kosmopolityczny- zasięg taksonu obejmuje cały świat, wszystkie kontynenty np. orlica pospolita

Kosmopolityczne rodziny: jaskrowate, trędownikowate, trawy (wiechlinowate), złożone

Kosmopolityczne rodzaje: rosiczka, paprotka

Kosmopolityczne gatunki: rośliny wodne i wodno błotne: trzcina pospolita, rzęsa drobna, rdestnica grzebieniasta; rośliny synantropijne: pokrzywa zwyczajna, babka zwyczajna, zarodnikowe- łatwość przemieszczania, mech prątnik, srebrzysty, orlica pospolita; azonalne mniszek lekarski

Zwierzęta o zasięgu kosmopolitycznym: gatunki wodne: płetwal błękitny, orka, rurkopław, żeglarz portugalski; ptaki: jaskółka brzegówka, rybołów; synantropijne: mysz domowa, szczur wędrowny, mucha domowa; wydra

- zasięg eurychoryczny- rozległy, ale nie na wszystkich kontynentach (nie kosmopolityczny) np. lis, wilk, borówka brusznica

- zasięg eurychoryczny jest często zasięgiem rozmieszczonym zonalnie:

+pantropikalny- wokół równika i między zwrotnikami np. palma kokosowa, fleszowcowate

+amfitropikalny- wokół zwrotników np. burak ćwikłowy, komosa biała

+borealny (cyrkumborealny)- wokół bieguna północnego np. łoś, bagnica torfowa

+australny- rozmieszczenie południowe np. rodzina Epacridaceae

+ holearktyczny- strefa umiarkowana północna np. lis, makowate

-zasięg stenochoryczny- niewielki np. drozd obrożny, dąb szypułkowy

-zasięg reliktowy- szczątkowy, który kiedyś był bardzo duży, a obecnie zmalał do niewielkich rozmiarów

relikt filogenetyczny (systematyczny, ewolucyjny)- forma archaiczna, stary ewolucyjnie gatunek należący do wyższego taksonu, którego inni przedstawiciele wyginęli np. hatteria, miłorząb dwuklapowy, welwiczia przedziwna, metasekwoja chińska,rodzina sagowcowate, rodzina magnoliowate, może mieć duży zasięg np. magnoliowate

relikt geograficzny (biogeograficzny, właściwy)- takson o szczątkowym zasięgu, w przeszłości był szerszy, zasięg skurczył się z różnych powodów:

1. r. klimatyczne- takson którego zasięg na danym obszarze został zredukowany na skutek zmian klimatu; najczęściej to relikty glacjalne- z okresów zlodowaceń

- arktyczne np. brzoza karłowata, malina moroszka, pardwa górska

- borealne np. brzoza niska, sowa uralska, zając bielak

- górskie np. kozica, świstak, skalnica gronkowa, arnika górska na niżu

relikty postglacjalne np. poziomkowiec czyli drzewo truskawkowe

2. r. topograficzne- gatunek związany ze starą rzeźbą terenu np. dąb ostrolistny na południowych zboczach Alp, w Alpach występował, gdy dolina Padu była zatoką morską

3. r. edaficzne- gatunki związane z określonym typem gleb, które kiedyś były szerzej rozpowszechnione, obecnie na niewielu obszarach np. słonorośla i rośliny wydmowe pozostałe w głębi lądu po regresji morza np. różanecznik żółty na płycie granitowej na Wołyniu i Polesiu

4. r. trzeciorzędowe- przetrwały okresy zlodowaceń w refugiach, gatunki ciepłolubne np. kasztanowiec zwyczajny w rejonie Morza Śródziemnego, forsycja europejska, sosna rumelijska na Bałkanach

- zasięg endemiczny- zasięg o stosunkowo małej powierzchni, tylko w 1 miejscu na kuli ziemskiej (obszar musi być mniejszy niż średni zasięg podobnych rangą taksonów

paleoendemit- niegdyś szeroko rozpowszechniony, dzisiaj zasięg się zmniejszył, gatunek stary, ma charakter reliktu filogenetycznego np. hatteria, welwiczia przedziwna

neoendemit- gatunek młody, nie ma charakteru reliktu, powstaje najczęściej w górach lub na wyspach, młody takson, zasięg nie zdążył się jeszcze rozszerzyć np. zięby Darwina, w górach np. mniszek pieniński, warzucha tatrzańska, ślimak tatrzański, darniówka tatrzańska, pszonak pieniński

Dynamika zasięgu:

Zmiany zasięgów w czasie:

- niezmieniający się

- zwiększający się (progresywny)

- zmniejszający się (regresywny)

- przemieszczający się

wikaryzm- powstawanie gatunków siostrzanych mających 1 i ten sam rodzaj, zastępują się geograficznie np. żubr i bizon, sarna europejska i syberyjska

pseudowikaryzm- gatunki nie mają jednego rodzaju, zastępują się geograficznie, ale nie mają wspólnego przodka np. lis i lis polarny

Wpływ człowieka na dynamikę zasięgów:

a. pośredni (zmiany siedlisk, zmiany w fito- i zoocenozach, tworzenie nowych siedlisk, jedne gatunki korzystają inne tracą)

b. bezpośredni (powiększanie zasięgów- introdukcja, hodowla i zdziczenie, zawleczenie, zmniejszanie zasięgów- tępienie, rośliny i zwierzęta użytkowe, synantropizacja)

Zmiany zasięgu w czasie zależą od możliwości dyspersyjnych gatunku.

dyspersja- dotyczy osobników, przemieszczanie się osobników poza areał osobniczy w celu osiedlenia się i wydania potomstwa

- wewnątrzzasięgowa- utrzymanie dotychczasowego zasięgu w danych granicach, zasiedlanie wszystkich wolnych miejsc w obrębie zasięgu

- kolonizacyjna- rozszerzanie zasięgu, kolonizacja nowych terytoriów, ekspansja gatunków, np. kulczyk, synogarlica turecka, łoś , starzec wiosenny

- okresowa (migracje)- powtarzające się regularnie wędrówki np. na zimowiska, do miejsc rozrodu, proces kierunkowy, osobniki powracają, na dłuższe odległości np. bocian biały, rybitwa popielata

dyspersja- nie jest kierunkowa, osobniki przemieszczają się na małe odległości, nie uczestniczą w powrocie

Dyspersja to nie to samo co migracja!

dyspersja zależna od płci: jedna płeć filopatryczna, druga wędruje

Dyspersja u roślin - sposoby rozprzestrzeniania się diaspor:

- autochoria

- zoochoria

- anemochoria

- barochoria (siła ciążenia)

- hydrochoria

Dyspersja u zwierząt:

- aktywna

- bierna (pasożyty) - powietrzna, wodna, powietrzno -wodna, biochoria

- aktywno - bierna (ptaki wykorzystujące prądy powietrza)

Sposoby dyspersji:

a. krok za krokiem- powolna penetracja terenu, na małe odległości, często szerokim frontem, zwierz. i rośliny

b. wędrówki pionierskie- skoki na setki km np. palma kokosowa

c. masowe wędrówki np. w skutek katastrofy (pożaru, powodzi), powoduje przesunięcie zasięgu lub jego rozszerzenie, opuszczają i nie wracają

d. migracje- wpływ na dynamikę zasięgu gdy osobniki nie wracają z zimowisk i tam się rozmnażają

e. naloty- nieregularne wędrówki np. szarańcza, gatunek pojawia się w okolicy, w której normalnie nie występuje, może się tam namnożyć lub wrócić do miejsca urodzenia

Wykład 5 14.12.12r.

Czynniki historyczne a rozmieszczenie fauny i flory lądowej

Czynniki historyczne - dzisiejszy obraz rozmieszczenia przestrzennego roślin i zwierząt ukształtował się pod wpływem historii przemian kontynentów i oceanów oraz ewolucyjnych przemian świata żywego:

a. paleogeograficzne- historyczne zmiany układów i wielkości lądów i oceanów

b. paleoklimatyczne- historyczne zmiany klimatu i położenia stref klimatycznych

c. paleobiogeniczne- ewolucja, powstawanie nowych taksonów i wymieranie starych

CZYNNIKI PALEOGEOGRAFICZNE

- przebieg zmian przedstawiają teorie:

a. teoria stałości (permanencji) kontynentów i oceanów

b. teoria pomostów kontynentalnych

c. teoria dryfu kontynentów (teoria Wegenera), którą tłumaczy:

d. teoria tektoniki płyt litosfery

TEORIA STAŁOŚCI (PERMANENCJI) KONTYNETÓW I OCEANÓW

• kontynenty i oceany w swych podstawowych zarysach pozostają niezmienne od paleozoiku

• zmieniała się jedynie linia brzegowa w obrębie szelfu

• inne zmiany wynikały z orogenezy

• istniało połączenie między Ameryką Północną i Grenlandią, Nową Gwineą i Australią (połączenia szelfowe)

• brak historycznego połączenia Afryki i Ameryki Południowej, Australii, Europy z Ameryką Północną

• Jak wytłumaczyć występowanie wielu rodzin na kontynentach półkuli południowej np. rodziny srebrnikowatych, nadrzędu torbaczy?

Tłumaczenia:

• taksony te pochodzą z półkuli północnej, a na półkulę południową przywędrowały przez połączenie Eurazji z Ameryką Północną (cieśnina Beringa)

• prymitywne taksony zostały wyparte z półkuli północnej przez taksony bardziej zaawansowane, czemu sprzyjało pogarszanie się klimatu na półkuli północnej

• łagodny klimat półkuli południowej (południowych krańcach)

TEORIA POMOSTÓW KONTYNENTALNYCH

• podobieństwo flor i faun tłumaczy się obecnością pomostów lądowych między kontynentami

• połączenia te mogły być całymi kontynentami, wąskimi lub szerszymi, archipelagami wysp

• dziś są zatopione

• pomost północnoatlantycki między Europą, Islandią, Grenlandią i Ameryką Północną trwający do eocenu; Gondwana (Ameryka Południowa, Afryka, Madagaskar, Półwysep Indyjski, Australia, Antarktyda) trwająca do triasu - jury; nie umieli powiedzieć jak Gondwana miała się rozpaść

• pomost afrykańsko- brazylijski (równikowo - atlantycki (Ameryka Południowa i Afryka - po rozpadzie Gondwany), trwający aż do kredy;

• Lemuria (Madagaskar i Półwysep Indyjski- po rozpadzie Gondwany); od triasu do końca kredy

• pomost antarktyczny (Patagonia, Antarktyda, Australia i Nowa Zelandia), kreda - oligocen

TEORIA DRYFU KONTYNENTÓW

• sformułowana w 1912(15) r. przez niemieckiego geofizyka Alfreda Wegenera

• kontynenty przemieszczają się po powierzchni kuli ziemskiej, ich położenie w przeszłości było inne niż obecnie

• na początku był jeden kontynent: Pangea

• do stworzenia teorii zainspirowało go podobieństwo linii brzegowej kontynentów położonych po obu stronach Atlantyku i też teoria pomostów - nie wierzył, że pomosty mogły się zapaść, szukał innego wytłumaczenia

Argumenty Wegnera:

• podobieństwo linii brzegowej kontynentów położonych po obu stronach Atlantyku Ameryki Południowej i zachodnich wybrzeży Afryki

• podobieństwo budowy geologicznej wschodnich wybrzeży Ameryki Południowej i zachodnich wybrzeży Afryki

• rozprzestrzenianie się niektórych kopalnych zwierząt i roślin sugerujące istnienie lądowych połączeń między kontynentami- gady Mesosaurus - Antarktyda Afryka, Am. Południowa; flora glossopterisowa (Am. Południowa, Afryka, Antarktyda, Australia; Cynognathus Afryka, Am. Południowa

• Wegener mylił się, że rozpad Pangei nastąpił w kenozoiku (nastąpił wcześniej, na początku mezozoiku)

• Powody nieuznania teorii Wegenera:

-ruch kontynentów nie był obserwowany - według Wegnera dryf był bardzo szybki (rzeczywiście kilka cm na rok)

-nikt nie znał dobrego wyjaśnienia jak i dlaczego kontynenty się poruszają

-Wegener nie był geologiem, tylko geofizykiem, astronomem i meteorologiem

-były inne teorie np. teoria pomostów kontynentalnych

• teorie Wegenera poparł południowoamerykański geolog Aleksander Du Toit: zaproponował podział kontynentów na 2 bloki: Laurazję na północy i Gondwanę na południu, które oddzielało morze Tetydy

Dodatkowe argumenty Du Toit:

• rozprzestrzenienie niektórych kopalnych zwierząt i roślin sugeruje istnienie lądowych połączeń między kontynentami, oparł to na skamieniałościach gadów Mesosaurus

• sekwencja gondwańska- skały z karbonu i permu zawierające florę glossopterisową i gady z rodzaju Mesosaurus tworzą charakterystyczną sekwencję stratygraficzną, jest ona wykształcona identycznie w Ameryce południowej, południowej Afryce, Indiach i Antarktydzie

• ślady dawnych zlodowaceń na obszarach dziś oddalonych od bieguna, kierunek rys lodowcowych po przesuwających się lodowcach sugerują nasuwanie się lądolodu promieniście z obszaru lądowego położonego centralnie

• Du Toit wysnuł poprawny wniosek iż Pangea wykształciła się później, dopiero w końcu ery paleozoicznej

• Do tego czasu były 2 kontynenty:

- Laurazja- Ameryka Północna, Europa, Azja bez Półwyspu Indyjskiego

- Gondwana- Ameryka Południowa, Afryka, Półwysep Indyjski, Australia, Antarktyda

• dodatkowe argumenty w latach 50.:

- rozprzestrzenienie niektórych współczesnych i kopalnych zwierząt i roślin sugeruje istnienie lądowych połączeń między kontynentami np. Lystrosaurus - Afryka, Indie, Antarktyda

- potwierdzono, że Glossopteris i Mesosaurus też występowały na Antarktydzie

- wyniki badań paleomagnetycznych- namagnesowane kopalne skały w momencie powstania - w skale można odczytać położenie bieguna północnego w czasie gdy skała uległa namagnesowaniu po raz pierwszy i odległość między skałą a biegunem; dziś powstające skały maja namagnesowanie zgodne z dzisiejszym polem magnetycznym; stwierdzono poziomą wędrówkę bieguna północnego, ale drogi wędrówki w skałach Ameryki Północnej Europy różnią się - to nie biegun wędrował, tylko kontynenty się przemieszczały względem bieguna i względem siebie

Historia wędrówki kontynentów

Era paleozoiczna:

Perm- 225 mln lat temu jeden super kontynent Pangea

Era mezozoiczna:

Trias- 200 mln lat temu rozpad Pangei na Laurazję i Gondwane oddzielone morzem Tetydy (dziś się jednak uważa, że najpierw były Laurazja i Gondwana, potem się złączyły w Pangeę, a potem Pangea się rozpadła)

Jura- 135 mln lat temu rozpad Gondwany na część zachodnią (Ameryka Południowa i Afryka) i część wschodnia (Australia i Antarktyda)

Koniec jury- Ameryka Południowa i Afryka się rozsuwają

Kreda- 65 mln lat temu Ameryka Północna oddala się od Europy

Początek trzeciorzędu- Indie dołączają do Azji, Australia oddziela się od Antarktydy, Ameryka północna od Europy, pozostaje połączenie między Am. Południową i Antarktydą

MECHANIZM RUCHU KONTYNENTÓW: TEORIA TEKTONIKI PŁYT

• stworzona przez Henry'ego Hessa w 1967r. - amerykański geolog, badacz stref rozszerzania się dna morskiego, zaproponował mechanizm ruchu płyt litosfery

Budowa wnętrza Ziemi:

- jądro zbudowane z żelaza: jądro wewnętrzne (stałe) i jądro zewnętrzne (płynne)

-płaszcz

-skorupa: oceaniczna (skały zasadowe, ciężkie bogate w Mg i Fe), kontynentalna (skały kwaśne, lekkie, bogate w Si i Al), skorupa kontynentalna jest grubsza niż oceaniczna, sięga głębiej, szczególnie strefach gór

• litosfera (skorupa ziemska + górna warstwa płaszcza która leży pod nią)

• nieciągłość (powierzchnia) Moho oddziela płaszcz Ziemi od skorupy

• astenosfera- dolna warstwa płaszcza zbudowana z płynnej materii, umożliwia ruch płyt litosfery

• litosfera podzielona na płyty kontynentalne (skorupa kontynentalna) i oceaniczne (skorupa oceaniczna) - leży na miększej części płaszcza, umożliwia to ruch płyt

• powierzchnia Ziemi składa się z 8 dużych i kilku małych płyt litosfery

Co powoduje ruch płyt?

- konwekcja cieplna- siła powodująca ruch płyt- proces wznoszenia się ogrzanej w astenosferze materii w kierunku powierzchni Ziemi tworzą się tzw. komórki cieplne

- tam, gdzie litosfera jest cieńsza następuje wypływ magmy, są też miejsca, gdzie jedna płyta wchodzi pod drugą, by bilans wielkości powierzchni Ziemi był równy

- siłą napędową tego ruchu jest ciepło astenosfery pochodzące z rozpadu pierwiastków promieniotwórczych w jądrze

• Ruch płyt:

-rozbieżny- strefy spredingu, strefy, w których z astenosfery na powierzchnię wydostaje się lekka zasadowa magma, krzepnąc tworzy nowa litosferę, ciepło wydostające się z astenosfery w strefach spredingu podnosi nowo powstałą litosferę - tworzą się grzbiety oceaniczne i wulkany

-zbieżny- strefy subdukcji, płyty litosfery zstępują w dół w astenosferę, tu powstają rowy oceaniczne

-TEMPO PRZYROSTU PŁYT W STREFIE SPREDINCU MUSI BYĆ RÓWNA ZANIKANIU PŁYT W STREFIE SUBDUKCJI

-przesuwczy- uskoki transformacyjne, tworzy się na skutek różnicy ciśnień w strefach grzbietów oceanicznych, nowo powstałe fragmenty skorupy odrywają się i przemieszczają wolniej, uskok San Andreas - uskok lądowy, gorszy niż oceaniczny) powoduje odpadanie Kalifornii od Ameryki, tworzą się głębokie rowy wewnątrz kontynentu

• Siły powodujące ruch płyt:

-ruch konwekcyjny materii w obrębie astenosfery- ciągnie płyty po obu stronach strefy spredingu

-ciężar magmy wypływającej w strefach spredingu wymusza ruch litosfery w kierunku na zewnątrz od grzbietu

-pogrążanie się litosfery w astenosferze w strefach subdukcji- ściąganie płyt w dół

Płyty poruszają się w różnych kierunkach, często skośnie, powoduje to różne układanie się grzbietu, uskoki.

Biogeograficzne skutki ruchu kontynentów:

• dysjunkcje transoceaniczne- powstawanie przerw w obrębie ciągłych dotychczas zasięgów np. rodzina srebrnikowate

• masowe wymieranie i ewolucja nowych taksonów- przemieszczanie flor i faun z jednej strefy klimatycznej do innej np. wymieranie torbaczy (historyczny zasięg obejmował wszystkie lądy Gondwany obecnie zachowały się tylko w Australii i Am. Południowej)

• mieszanie flor i faun o odmiennej genezie i historii - powstanie flor i faun różnowiekowych

• wędrówki flor i faun między kontynentami, a wyspami lub powstawanie barier- regresje i transgresje płytkich mórz epikontynentalnych np. tapiry - gdy poziom mórz był mniejszy przeszły na inne kontynenty

Czynniki paleoklimatyczne:

1. zmiany klimatu planetarnego i klimatu poszczególnych stref

2. zmiany klimatu powstające w wyniku ruchu kontynentów

3. zmiana położenia stref klimatycznych na kontynentach w wyniku ruchu kontynentów

4. zmiany klimatu związane z lokalnymi transgresjami i regresjami morza, a także z orogenezą

Zmiany klimatu w dziejach Ziemi:

Era paleozoiczna, karbon - perm

- Gondwana- klimat umiarkowany chłodny, z porami roku (flora glossopterisowa) np. paprocie nasienne skrzypy

- Laurazja- klimat ciepły, wilgotny (flora euroamerykańska z paprociami nasiennymi i pierwszymi iglastymi, kat azjatycka, Angarska)

Era mezozoiczna

- klimat stawał się bardziej suchy

- panują gatunki iglaste, sagowce, paprocie nasienne, benetyty, miłorzębowe

- górna kreda - 2 strefy klimatyczno-roślinne: północna umiarkowana z roślinnością leśną (drzewa zrzucające liście a zimę), południowo -podzwrotnikowa - zawsze zielona roślinność ciepłolubna

Era kenozoiczna- trzeciorzęd

- silne ruchy górotwórcze i zmiany układu kontynentów, mórz

- ochłodzenie klimatu

- różnicowanie się roślin okryto nasiennych, umarły liczne taksony drzewiaste, ewolucja roślin zielnych

- paleocen - klimat ciepły i wilgotny

- eocen, oligocen, miocen, pliocen - stopniowe ochłodzenie klimatu

Era kenozoiczna- czwartorzęd

- ochłodzenie klimatu- powstawanie lodowców w Alpach, na półwyspie Skandynawskim

- okresy chłodne glacjały: stadiały- zimne, interstadiały- cieplejsze;

- okresy cieplejsze- interglacjały

- ochłodzenie największe na półkuli północnej

Zasięg zlodowaceń czwartorzędowych w Europie:

• zlodowacenie bałtyckie

• zlod. środkowoeuropejskie

• zlod. krakowskie

• maksymalne zlodowacenie wysp północno- zachodniej Europy

• zlod. górskie

• obszary lessowe (zimne stepy)

• w Polsce:

Ogromny wpływ na szatę roślinną i zwierzęcą Europy. Równoleżnikowy układ gór utrudnił wycofywanie się gatunków na południe - te nie mogąc się dostosować ginęły. Flora i fauna północnoamerykańska bogatsza w gat. niż Europejska (bo miała południkowy układ gór)

Biogeograficzne skutki zlodowaceń:

• powtarzające się glacjały- wymarcie gatunków trzeciorzędowych

• zmiany flory i fauny w glacjałach i interglacjałach

• zubożenie flory i fauny postglacjalnej- jej źródła to gatunki trzeciorzędowe w refugiach oraz gatunki borealne i arktyczne

• zmiany położenia biomów związane z oziębieniem i osuszeniem klimatu globalnego

• zmiany położenia biomów na półkuli północnej - obecnie lasy podzwrotnikowe są znacznie szersze, zwęziły się wszelkie biomy leśne; w okresie zlodowaceń lasy deszczowe ograniczone do fragmentów

• zmiany położenia biomów na świecie

• izolacja w refugiach- rozdzielenie linii ewolucyjnych, powstanie nowych gatunków (podgatunki się ze sobą nie krzyżowały po ponownym zejściu) np. muchołówka żałobna i białoszyja, goryl zachodni i wschodni

• izolacja z powodu zmian środowiskowych- powstawanie nowych gatunków- goryl zachodni i wschodni

• rozerwanie zasięgów- dysjunkcja euromandżurska piskorza, wyspy reliktowe świerka białego w Ameryce północnej - jest ciągły zasięg, ale z wysepkami na południe i na obwodzie

• relikty klimatyczne- glacjalne (arktyczne, borealne, górskie) i interglacjalne

• wymarcie wielkich ssaków zmiany klimatyczne czy działalność człowieka?

• kolonizacja wysp położonych na szelfie np. Wysp Brytyjskich

Wykład 6 21.12.12r.

Biogeografia wysp

Badania rozmieszczenia gatunków na wyspach dotyczą 2 zagadnień:

1. Analiza środowiska życia i złożoności ekosystemów na wyspach:

- czym odróżnia się środowisko wyspowe od kontynentalnego

- jak przybyły na wyspę gatunki

- jakie procesy ewolucyjne zachodziły na wyspach

2. Modele biogeografii wysp:

- model tempa osiedlania się nowych gatunków na wyspach

- Model tempa wymierania gatunków na wyspach

- Model liczby gatunków na wyspach

Rodzaje wysp:

Wyspy kontynentalne- były kiedyś częścią lądu, ale utraciły połączenie, mogą pochodzić z materiału z lądu (piasku, skał), ale muszą być pogodzenia lądowego, taka sama budowa geologiczna materiału na wyspie i lądzie;

Wyspy oceaniczne- zwykle pochodzenia wulkanicznego, nigdy nie miały połączenia z kontynentem, materiał budujący nie pochodzi z lądu, zwykle leżą daleko od lądu

Powstanie wysp kontynentalnych:

• Fragmentacja kontynentu, np. Madagaskar, Nowa Zelandia, Grenlandia

• Wypiętrzenie w strefie subdukcji, np. Nowa Gwinea

• Podniesienie poziomu morza, np. wyspa północna i południowa Nowej Zelandii, wyspy Brytyjskie

• Sedymentacja osadów:

- osady polodowcowe (wyspy polodowcowe) - Long Island, wyspy Północnofryzyjskie, po stopieniu lodowca morze zalało tereny starych moren czołowych

- osady rzeczne - wyspy w deltach rzek, np. Wenecja, wyspy na Missisipi

- osady napływowe - (wyspy napływowe) - wyspy Fryzyjskie, wyspy u wybrzeży Teksasu

• Działalność człowieka, np. Palm Island (Dubaj)

Powstawanie wysp oceanicznych:

• Procesy wulkaniczne:

- w strefie spredingu, np. wyspa Św. Heleny, Azory, Tristan da Cuna, wyspy wulkaniczne powstałe na grzbietach oceanicznych

- w strefie subdukcji, np. Mariany, Kuryle, Aleuty - łuki wyspowe

- w rejonach wzmożonej aktywności wulkanicznej, np. Hawaje, Galapagos - wyspy wulkaniczne na plamach gorąca

• Działalność organizmów rafotwórczych - wyspy koralowe:

- na podłożu wulkanicznym - atole

- na szelfie - rafy (wyspy) barierowe

Czynniki kształtujące powstawanie flory i fauny wysp:

• Wielkość i wiek wyspy

• Stopień izolacji geograficznej

• Tempo dyspersji

• Topografia

• Sposób powstania wyspy

• Odległość od kontynentu

• Wiatry

• Prądy morskie

• Istnienie innych wysp lub archipelagów na drodze między wyspą a kontynentem

• Strefa klimatyczna

• Przypadek

• Kont chwytania wyspy

Teorie biogeografii wysp:

- teoria zaproponowana przez MacArthura i Wilsona (1967) - model wyjaśniający mechanizm ustalania się liczby gatunków na wyspie

- stała się paradygmatem w ekologii

- uniwersalna - ma zastosowanie także do wysp siedliskowych - obszarów izolowanych przez różne bariery, niekoniecznie morza

- liczba gatunków zależy od wielkości wyspy (spada mniej więcej o połowę przy dziesięciokrotnym zmniejszeniu powierzchni wyspy)

S=CA^z

S - liczba gatunków w określonej grupie taksonomicznej

A - powierzchnia wyspy

C, z - wielkości stałe (z- nachylenie linii regresji)

Ptaki - badania prowadzone w Nowej Gwinei - zależność była wprost proporcjonalna - im wyspa była większa tym gatunków więcej; wykazane również u roślin okrytozalążkowych - wyspy w pobliżu Australii;

Przyczyny zależności:

- większa wyspa ma większą różnorodność siedlisk, co umożliwia bytowanie większej liczbie gatunków (niektóre wyspy odbiegają od tej zależności)

- istnieje dynamiczna równowaga między imigracją nowych gatunków, a wymieraniem starych

1. liczba gatunków na wyspie jest skończona

2. przy równowadze nie zmienia się liczba gatunków tylko skład jakościowy

3. szybkość wymiany gatunków jest tym wyższa im wyspa jest mniejsza

4. szybkość wymiany gatunków jest tym wyższa im wyspa leży bliżej kontynentu

Wady teorii biogeografii wysp:

- zbiorowiska (systemy) rzadko dochodzą do równowagi, na różnych wyspach procesy te przebiegają różnie

- brak uwzględnienia różnic w biologii i ekologii między gatunkami oraz ich współzależności (interakcji)

- brak uwzględnienia procesów specjacji

- zbytnie uproszczenie sytuacji, która nie ma miejsca w przyrodzie

Zalety teorii biogeografii wysp:

- prostota modelu

- daje testowane przewidywania, kiedy wyspa osiągnie równowagę gatunkową

- zastosowanie w badaniach ekosystemów lądowych, badaniach dotyczących bioróżnorodności i ochrony gatunkowej

Wyspy Galapagos:

- Wyspy Żółwie, Archipelag Kolumba

- Los Encantadas (zaczarowane wyspy) - nazwę nadał kapitan Diego de Rivandeira (połowa XVI w.)

- Archipelag wysp wulkanicznych na Oceanie Spokojnym

- położone na równiku, 960 km od zachodnich wybrzeży Ekwadoru

- powierzchnia wysp: 7,9 tys km²

- Archipelag: 13 dużych, 6 mniejszych i 107 wysepek i skał położonych na obszarze 59,5 tys km²

Powstawanie Wysp Galapagos:

- wyspy wulkaniczne położone w miejscu styku 3 płyt tektonicznych: Płyty Pacyficznej, Płyty Kokosowej Płyty Nazca oraz na plamie gorąca

- połączenie 3 płyt tektonicznych zawiera 2 mikropłyty:

- Mikropłytę Galapagos (obraca się zgodnie z ruchem wskazówek zegara)

- Północna Mikropłyta Galapagos (obraca się przeciwnie do ruchu wskazówek zegara)

- palma gorąca jest blisko równika na Płycie Nazca

- położenie płyty nad plamą gorąca determinowane jest przez strefę spredingu i obrót płyt Kokosowej i Nazca względem siebie

- plama gorąca ma ok. 20 mln lat

- aktywność plamy gorąca - pojedynczy okres długiej działalności

- ostatnia erupcja wulkanu 2009r.

- skomplikowane posadowienie plamy gorąca pod wyspami Galapagos

Historia wysp Galapagos:

- odkryte przypadkiem 10.03.1535 r. przez biskupa Panamy Tomás de Berlanga

- 1574 r. po raz I na mapie

- XIX w. wykorzystywane przez wielorybników i łowców fok jako magazyn mięsa i wody

- XIX w. rozgłos dzięki wyprawie K. Darwina

- 1932 r. przyłączenie do Ekwadoru

- II wojna światowa - bazy morskie USA Navy na wyspie Espaniola i Południowa Seymour

- 1959 r. - utworzenie Parku Narodowego Galapagos

- 1978 r. - wpisanie na listę światowego dziedzictwa UNESCO

- 1998 r. - utworzenie Rezerwatu Morskiego Galapagos

Klimat:

- równikowy chłodny i suchy

- wpływ zimnego Prądu Peruwiańskiego i El Nino (co 3-7 lat)

- 2 pory roku: sucha (lipiec - grudzień) - temp. wody 22C; deszczowa (styczeń - czerwiec) - temp. wody 25C

- warunki klimatyczne zależne od wielkości wyspy

- zmiana warunków pogodowych wraz z wysokością - im wyżej tym więcej mgieł, opadów, chłodniej

- zmiana warunków pogodowych z roku na rok

Roślinność Galapagos:

- flora południowoamerykańska

- 566 rodzimych gatunków roślin, które przybyły na wyspę w naturalny sposób

- 180 gatunków endemicznych, endemiczne rodzaje np. Scalesia

- 4 strefy roślinności:

- strefa litoralna

- strefa sucha

- strefa przejściowa

- strefa wilgotna

- nie na wszystkich wyspach są wszystkie strefy po kolei!

Fauna Galapagos:

- bezkręgowce lądowe ok. 2300 gat., 51% gatunki endemiczne

- ryby 541 gat., 71 endemicznych (13%) - wyłącznie gatunki morskie

- płazy - brak rodzimych, 2 gat. introdukowane

- gady 48 gat., 39 endemicznych (81%)

- ptaki 178 gat., 45 endemicznych (25%)

- ssaki 55 gat., 15 endemicznych (27%)

Strefa litoralna:

- wilgotna strefa litoralna - namorzyny (mangrowce: mangrowiec czerwony, czarny, biały, erecta - „guzikowy”)

- sucha strefa litoralna - piaszczyste plaże i wydmy,

Legwany z Galapagos:

Rodzina: Iguanidae (legwanowate)

- legwan morski (endemit)

- legwan lądowy (legwan galapagoski, endemit

- legwan zielony (introdukowany)

Strefa sucha:

- występuje na wielu wyspach małych i dużych

- na wyspach dużych na północnym brzegu otrzymują mniej wilgoci

- można wyróżnić strefę niskich zakrzaczeń i wyższych drzew np. święte drzewa, opuncje

Strefa przejściowa:

- gatunki ze strefy suchej i wilgotnej

Strefa wilgotna:

- las skalezjany, zarośla mikonii, pampa

Zięby Darwina:

Rodzina: Thraupidae (tanagry)

Rodzaje: Geospiza (darwinka) 6 gat.

Camanhynchus (kłowacz) 5 gat.

Certhidea (owadziarka) 2 gat.

Pinaroloxias (kokośnik) 1 gat.

Żółwie lądowe:

Rodzina: Testudinidae

- żółwie z rodzaju Chelenoidis

- dziś żyje 10 gat/podgat.

- po jednym na wyspach Santiago, Pinzon, Santa Cruz, San Cristobol i Espaniola

- 5 gat. na wyspie Isabela, na 5 różnych wulkanach

- 5 gat. jest wymarłych

- Samotny George - ostatni żółw słoniowy z gatunku Chelenoidis nigra abingdoni z wyspy Pinta - umarł 24.06.2012 r.; mieszkał w Stacji Biologicznej Fundacji Darwina na wyspie Santa Cruz

Wykład 7 11.01.13r.

Podstawy podziału biogeograficznego

W rozmieszczeniu organizmów widoczne są 3 wzorce:

1. Zasięgi blisko spokrewnionych gatunków pokrywają się lub leżą obok siebie na ograniczonych obszarach lądów lub oceanów

2. Zupełnie niespokrewnione wyższe taksony zwykle wykazują podobny wzór endemizmu

3. Mała lecz znacząca liczba taksonów ma wyraźnie podzielone zasięgi z gatunkami zamieszkującymi oddzielne kontynenty lub wyspy

Wzorzec 1 i 2 możliwość zidentyfikowania obszarów Ziemi zasiedlonych przez taksony pokrewne o wysokim stopniu endemizmu

Wzorzec 3 - szukanie historycznych przyczyn dysjunkcji

Regionalizacja - jedna z pierwszych charakterystycznych cech rozmieszczenia roślin i zwierząt, zauważona przez XIX wiecznych fito- i zoogeografów

Zasady regionalizacji chorologicznych:

- chorologia - również aerografia (z grec. khoras - miejsce, przestrzeń) - kierunek w biogeografii zajmujący się badaniem zasięgów taksonów, struktury flor i faun różnych obszarów, bada przyczyny zróżnicowania rozmieszczenia roślin i zwierząt na kuli Ziemskiej

- na podstawie badań chorologiczncyh wyodrębnia się jednostki (regiony) zoo- i fitogeograficzne

Kryteria podziałów biogeograficznych:

1. kryterium florystyczne (faunistyczne) - przy wyodrębnianiu jednostek podziałowych bierze się pod uwagę różnorodność gatunkową i rodzajową flor (faun) i stopień endemizmu

2. kryterium ekogeograficzne - bierze pod uwagę zasięgi formacji roślinnych i biomów

3. kryterium historyczne - bierze pod uwagę historyczne powiązania między florami i faunami

1.

1. kryterium podobieństwa składu gatunkowego

2. kryterium pokrewieństwa flory (fauny)

3. kryterium różnicowe

4. kryterium taksonów zastępczych

1. kryterium nakładanie się granic zasięgów

1. kryterium obszarów centralnych

a)

- podobieństwo gatunków obszarów określa się stosując różne metody grupowania (np. metoda Czekanowskiego)

- granica jednostek ponadlokalnych przebiega tam, gdzie współczynnik podobieństwa gat. między jednostkami lokalnymi jest niższy niż 50%

b)

- różnice w liczbie gat. wpływają na ocenę stopnia podobieństwa

- przykład: obszar A 100 gat., obszar B 10 gat. (wszystkie są w obszarze A) - współczynnik podobieństwa 10%; współczynnik pokrewieństwa 100%

- flory (fauny) mogą być pokrewne, ale nie muszą być podobne

c)

- florę (faunę) danego terenu wyróżnia obecność gat. charakterystycznych, nigdzie poza tym terenem niewystępujących (endemity)

- jako gatunki charakterystyczne traktuje się także gat., które na danym obszarze znajdują optymalne warunki rozwoju

- obecność charakterystycznych rodzajów i rodzin świadczy o obecności odrębności wyższych jednostek taksonomicznych

d)

- o odrębności obszarów świadczy obecność gat. zastępujących się w przestrzeni (wikariontów)

- wikaryzm - bardzo blisko spokrewnione taksony, wykluczają się siedliskowo i terytorialnie z powodu różnych wymagań ekologicznych (gatunki mogą wykluczać się ze względu na podłoże, wysokość n.p.m. warunki klimatyczne); może powstać także w wyniku izolacji spowodowanej czynnikami geologicznymi (np. orogenezy)

np. kumak nizinny i górski, sosna zwyczajna, limba, koreańska, karłowata, sarna europejska i syberyjska, jeż wschodni i zachodni, słowik szary i rdzawy, bizon amerykański i żubr południkowa zastępczość

zając polarny, amerykański, wielkouchy, alleni zastępczość równoleżnikowa; bo w Ameryce nie ma równoleżnikowych gór (leżą południkowo) i nie stanowią żadnej bariery

e)

- strefy zagęszczenia granic zasięgów wielu gatunków są naturalnymi granicami jednostek regionalnych, zwłaszcza wyższego rzędu

f)

- obszary centralne wydziela się analizując rozmieszczenie rodzajów i rodzin

- są to obszary o zwiększonej liczebności gatunków wskazujące na odrębność flory (fauny)

- zwiększona liczebność gatunków może wynikać z różnych przyczyn np. ekologicznych, historycznych

2.

- w wielu przypadkach granice zasięgu taksonów pokrywają się z granicami formacji roślinnych lub biomów

- nie jest to zjawisko powszechne - korelacja między granicami zasięgów biomów i jednostek taksonomicznych nie przekracza 60%

- zasięgi formacji roślinnych i biomów bierze się pod uwagę przy wyznaczaniu jednostek najwyższego rzędu

3.

- we współczesnej regionalizacji kryterium historyczne odgrywa małą rolę - mało jest flor i faun historycznie jednolitych

- współczesne flory i fauny złożone są z gat. o różnym wieku, różnym pochodzeniu i różnym czasie pojawienia się na danym terenie

- jest pomocne w wyjaśnieniu genezy współczesnych układów

Tworzenie regionalizacji:

- wybór gatunków na których opiera się regionalizacja

- synteza danych otrzymanych po analizie 3 grup kryteriów - wykorzystanie technik porządkujących np. diagramu Czekanowskiego, kladogramów

- wyróżnienie jednostek terytorialnych (różnej rangi)

Chorion - jednostka regionalnego podziału fitogeograficznego (fitochorion) lub zoogeograficznego (zoochorion), jest to jednostka różnej rangi

Hierarchia chorionów:

Fitochorion	Zoochorion	Charakterystyka
Państwo roślinne	Królestwo	Fauna/flora o wspólnym pochodzeniu i historii; endemizm na poziomie rodzin i rodzajów różnorodne formacje zonalne i biomy
Obszar	Kraina	Endemizm na poziomie rodzajów i nielicznych rodzin; kilka odmiennych zbiorowisk klimaksowych (flora)
Prowincja fitogeograficzna	Dzielnica (prowincje)	Słaby endemizm rodzajowy, wybitny endemizm gatunkowy, jeden roślinny zespół klimaksowy
Dział fitogeograficzny	Region zoogeograficzny	Endemizm gatunkowy słaby, charakterystyczne roślinne zespoły klimaksowe
Okręg fitogeograficzny	Podregion zoogeograficzny	Posiada gatunki zespoły roślinne, które nie występują w sąsiednich okręgach, fauna w co najmniej 75% identyczna
Odcinek	Okręg, podokręg	Odróżnia się od sąsiednich jednostek charakterystycznymi różnicami w składzie flory (fauny)

Podział fitogeograficzny:

Państwo	Zajmowany obszar	Charakterystyka
holarktyczne (Holarctis)	Ameryka Północna, Europa, północna cześć Afryki, Azja bez Indii, Grenlandia	3 podpaństwa, 9 obszarów, 45 endemicznych rodzin
paleotropikalne (Paleotropics)	Międzyzwrotnikowa Afryka i Azja oraz wyspy w tej strefie	4 podpaństwa, 12 obszarów, 50 endemicznych rodzin
neotropikalne (Neotropics)	Ameryka Środkowa i Południowa	5 obszarów, 40 rodzin endemicznych
przylądkowe (Capensis)	południowy skrawek Afryka (ok. 100 tys km^2)	1 obszar, 6 rodzin endemicznych, 8500 gat. roślin kwiatowych
australijskie (Australis)	Australia z Tasmanią	3 obszary, 12 rodzin endemicznych, 13000 gat. roślin kwiatowych
holantarktyczne (Holantarctis)	Antarktyda, Nowa Zelandia, południowa część Ameryki Południowej, wyspy subarktyczne	4 obszary, 8 rodzin endemicznych, 10000 gat. roślin kwiatowych

Państwo holarktyczne:

- największe państwo roślinne - zajmuje ponad połowę pow. wszystkich lądów

- sięga od bieguna północnego do Zwrotnika Raka

- silnie zróżnicowane pod względem klimatycznym - od klimatów biegunowych do podzwrotnikowych

- występują różnorodne formacje zonalne: tundra, tajga, lasy liściaste, stepy, półpustynie, pustynie, roślinność twardolistna

- jednolitość florystyczna wynikająca z historii obszaru w trzeci- i czwartorzędzie

- istnieją rodziny, rodzaje, a nawet gat. występujące na terenie całego państwa np. świerk, sosna (rodzaje); gatunki: rzeżucha łąkowa, wietlica samicza; rodziny: klonowate, jeżówkowate

- 45 rodzin endemicznych np. miłorząbowate, leszczynowate, platanowate, piwoniowate, piżmaczkowate

- wiele rodzin ma tu centrum swojego występowania stanowiąc charakterystyczny element flory: paprotkowate, sosnowate, magnoliowate, wawrzynowate, jaskrowate, wierzbowate, orzechowate

- licznie reprezentowane są trawy

Poddaństwa:

1. Borealne

2. Starośródziemnomorskie (Tetydzie)

3. Modreońskie

A. Borealne

1. Obszar Cyrkumborealny:

- największy obszar fitogeograficzny

- brak endemicznych rodzin

- niewiele endemicznych rodzajów np. czosnaczek, miesiącznica, urdzik, podagrycznik, trybuła, miodunka

- 15 prowincji

- najbogatsze w endemity są Pireneje …

Prowincja arktyczna:

- flora b. uboga, ok. 1500 gat.

- 1 rodzaj endemiczny

- ok. 100 endemicznych gat.

- formacja: tundra, dużo mchów i porostów

- malina moroszka, brzoza karłowata

Prowincja atlantycko-europejska:

- pobrzeże Europy zachodniej i północno-zachodniej

- 4 rodzaje endemiczne

- kilkadziesiąt gat. endemicznych

- np. wrzosiec bagienny

Prowincja środkowoeuropejska:

- niewiele rodzajów endemicznych

- wysoki endemizm w górach (do 20%)

- podstawowa formacja: lasy zrzucające liście na zimę

- np. jesion, grab, dąb bezszypułkowy, cis pospolity, przylaszczka pospolita

Prowincja euksyńska

Prowincja bałkańska:

- flora bogata

- obszar Półwyspu Bałkańskiego

- 4 rodziny endemiczne, dużo endemicznych gatunków

- relikty trzeciorzędowe np. ostrokrzew kolczasty, lilak pospolity, winorośl właściwa, bukszpan

Prowincja północnoeuropejska:

- Fennoskandia i lesista część Europy wschodniej

- brak rodzin endemicznych

- nieliczne gatunki endemiczne: Arnica alpina, turzyca górska

- panująca formacja: tajga

- np. świerk pospolity

Prowincja zachodniosyberyjska:

- jodła syberyjska, modrzew syberyjski, sosna zwyczajna, brzoza brodawkowata i omszona

- brak dębów, klonu, jesionu, leszczyny

- panująca formacja: tajga na północy przechodzi w lasotundrę, na południu w lasostep i step

- brak rodzin endemicznych, mało gat. endemicznych

Prowincja kanadyjska:

- niewiele endemitów

- formacja: tajga

- centrum rozprzestrzenienia: świerka kanadyjskiego, modrzewia amerykańskiego, jodły balsamicznej, żywotnika zachodniego, choiny kanadyjskiej, topoli osikowej, brzozy papierowej

- część Alaski i płn. Kanada

2. Obszar Wschodnioazjatycki:

- terytorium Azji wschodniej, od Amuru na płn., po Zwrotnik Raka na płd.

- flora bardzo stara - paleoendemity np. miłorząb, metasekwoja

- ośrodek powstawania wielu roślin kwiatowych

- 14 endemicznych rodzin, ponad 300 endemicznych rodzajów

- 12 prowincji o wysokim endemizmie gatunkowym

- lasy liściaste na północy zrzucające liście na zimę, na południu podzwrotnikowe

3. Obszar Ameryki Atlantyckiej:

- od Zatoki Meksykańskiej do południowej Kanady i od Wielkich Równin do Atlantyku

- flora bardzo bogata i podobna do wschodnioazjatyckiej

- jedna rodzina endemiczna

- endemizm rodzajowy i gatunkowy - 100 endemicznych rodzajów

- najwięcej gat. endemicznych w Apallachach

- np. kapturnica purpurowa

4. Obszar Ameryki Pacyficznej:

- obejmuje Góry Skaliste, północną część Gór Nabrzeżnych i …

- brak endemicznych rodzin

- panują różnego typu lasy iglaste

- gatunki endemiczne - najwięcej w Górach Skalistych

- np. choina, listkowe drzewo, żywotnik olbrzymi

B. Starośródziemnomorskie (Tetydzie)

- od Wysp Kanaryjskich poprzez basen Morza Śródziemnego + płn. Afryka i Azja zach. po pustynię Gobi

- flora tego poddaństwa kształtowała się na brzegach Morza Tetydy, na niektórych obszarach zaznaczyły się wpływy tropikalne

- powiązania z florą afrykańską i przylądkową

- 4 obszary: Makaronezyjski, Śródziemnomorski, Saharo-Sindyjski, Irańsko-Turański

1. Obszar Śródziemnomorski:

- pobrzeża i wyspy Morza Śródziemnego, większa część Półwyspu Iberyjskiego

- granice obszaru - zasięg oliwki europejskiej

- wpływ flory afrykańskiej, wschodnioazjatyckiej i cyrkumborealnej

- flora bogata ok. 9000 gat., połowa endemity

- 1 rodzina endemiczna, 150 endemicznych rodzajów

- wiele gat. ma tu centrum występowania

- pierwotną roślinność stanowiły lasy dębowe, obecnie roślinność twardolistna - makia

- 9 prowincji

- np. rozmaryn, wrzosiec drzewiasty, chruścina jagodna

2. Obszar Irańsko-Turański:

- Wyżyna Irańska, Nizina Nadkaspijska i Turańska, pustynie środkowoazjatyckie

- część zachodnia jest bogatsza florystycznie

- pustynie i półpustynie

- 200 endemicznych rodzin

- 500 endemicznych gatunków (?)

- np. bylica nadmorska

C. Madreańskie

- 1 obszar, 4 prowincje

- duży stopień endemizmu flory

- 4 rodziny endemiczne

- endemizm rodzajowy sięga 10%, gatunkowy 40%

Państwo paleotropikalne:

- flora najbogatsza ze wszystkich państw

- ok. 40 rodzin endemicznych np. bananowiec, dzbanecznikowate, biczycowate

- 4 podpaństwa, 12 obszarów

1. Poddaństwo Afrykańskie

2. Poddaństwo Madagaskarskie

3. Poddaństwo Indomalajskie

4. Poddaństwo Nowokaledońskie

- najbardziej charakterystyczne rośliny: dwuskrzydlcowate, paleotropikalny endemiczny rodzaj dzbanecznik, rodzina onowodkowate

- paleotropikalne rodzaje palm np. areka, kalamus

- paleotropikalne rodzaje storczyków np. Dendrobium

- rodzaj: Divus, Loranthus, Euphorbia, Cykas, Aloe

- kawa, sorgo, arbuz, ogórek, ryż, herbata, banany

Państwo neotropikalne:

- Ameryka Środkowa, południowa część Florydy, wyspy Bahama, Antyle, Ameryka Południowa z wyjątkiem południowego krańca

- flora ma wiele taksonów wspólnych z florą paleotropikalną - element pantropikalny 13 % flory, element neotropikalny stanowi 40% flory, element paleotropikalny 47%

- wspólne rodziny z państwem paleotropikalnym: wawrzynowate, pieprzowate, pokrzywowate, welniakowate

- 450 wspólnych rodzajów

- wyłącznie neotropikalne rodziny: nasturcjowate, Vochysiaceae,

- prawie wyłącznie z tym państwem związane są bromeliowate (ananasowate)

- charakterystyczne rodzaje: begonia, fuksja, jukka, agawa, storczyki: Oncidium i wanilia, anturium, Filodendron monstera

- niewiele nagonasiennych: sagowce, araukarie, paprocie, paprocie drzewiaste

- florystycznie bardzo bogate

- różne formacje roślinne m.in. sawanna, pampa, wilgotne lasy równikowe, pustynie, półpustynie

- pochodzi stąd wiele roślin uprawnych: ziemniaki, pomidor, papryka, orzeszki ziemne, ananas, kukurydza, kakaowiec, kauczukowiec

- 5 obszarów: Karaibski, Wyżyny Gujańskiej, Amazoński, Andyjski, Środkowobrazylijski

Państwo przylądkowe:

- wydziela się 1 obszar

- południowy kraniec Afryki

- 8500 gat. - większość to endemity, ok. 280 rodzajów ma tu centrum rozprzestrzeniania, z tego 210 to rodzaje endemiczne

- rozmieszczenie świadczy o dawnej wymianie z florą Australii i Am. Południowej

- występują rodzaje rozprzestrzenione na półkuli północnej …

- najbardziej charakterystyczny i liczne reprezentowany jest rodzaj srebrnikowate

- 6 rodzin endemicznych, endemit Leucadendron argenteum

- dużo endemicznych rodzajów (np. w rodzinie astrowate 40)

- najbardziej znane gatunki: frezja, gerbera, mieczyk, amarylis, pelargonia, kliwia

Państwo australijskie:

- Australia z Tasmanią

- flora dość bogata - ok. 13 000 gat.

- na północy i wschodzie duży udział elementu paleotropikalnego

- w płd-wsch. części Australii na Tasmanii - element holoarktyczny np. rodzaj srebrnikowate, rześciowate

- wpływ reliktów świadczących o związku kontynentu z Gondwaną

- 12 endemicznych rodzin, ok. 570 endemicznych rodzajów

- dużą rolę w składzie flory odgrywają rodzaje wielogatunkowe np. eukaliptus, akacja, banksja

- endemizm gatunkowy sięga 85%

- dominują formacje półpustynne, suche zarośla, sawanny np. eukaliptus

- podzielone na 3 obszary: Australii płn.-wsch., płd.-zach. i środkowej

Państwo holantarktyczne:

- obejmuje Nową Zelandię, wyspy subantarktyczne, Antarktydę, południowa część Ameryki Południowej

- bardzo rozległe, niewielkie terytoria zasiedlone przez rośliny - południowa cześć Ameryki Południowej i Nowa Zelandia

- wysoki stopień endemizmu - na 1600gat, 1200 to endemity (75%)

- najbardziej typowe rodzaje państwa: Acaena

- wiele rodzajów i rodzin ma tu tylko centrum swojego rozprzestrzenienia, sięgając dalej na północ

- z państwem holarktycznym związana jest rodzina bukowate (Fagus, Nothofagus)

- wspólne z Australią rodziny: Epacridaceae

- są gat. o bipolarnym zasięgu: śmiałek pogięty, tymotka alpejska, rogownica polna

- dziś flora holoantarktyczna ma charakter reliktowy dawniej rozprzestrzeniona była szerzej, na skutek oziębienia klimatu zasięg się skurczył

- świadczą o tym gat. z rodzaju Azorella

- 4 obszary: Wysp Juan Fernández, Chilijsko-Patagoński, Wysp Subantarktycznych, Nowozelandzki, Antarktyczny

Podział fitogeograficzny:

- opiera się na rozmieszczeniu roślin okrytozalążkowych (przede wszystkim), potem idą nagozalążkowe

- większość fitogeografów przyjmuje istnienie 6 państw

- rozdział jest zgodny z koncepcją Englera (1899)

- rozmieszczenie państw roślinnych z Ziemi bardzo wyraźnie wiąże się z różnym stosunkiem lądów i mórz w różnych szerokościach geograficznych

Wykład 8 18.01.13r.

Historia podziału biogeograficznego

- pierwsze próby pochodzą z początku XIX w.

- P.L. Scatler (1858) - podział oparty na różnicach w rozmieszczeniu zbadanych taksonów ptaków

- nie uwzględniał teorii Darwina-Wallace'a

- przyjmowała niezależne stworzenie faun obu Ameryk oraz kontynentów starego świata

- Królestwo Paleogea: region palearktyczny, etiopski, indyjski, australijski

- królestwo Neogea: …

- J. A. Allen (1871) - system ekogeograficzny

- temp. i wilgotność - główne czynniki rozdzielające jednostki rozmieszczenia

- położenie jednostek zgodne ze strefami klimatycznymi

1. Królestwo arktyczne

2. Królestwo północne umiarkowane

3. Amerykańskie królestwo tropikalne

4. Indo-afrykańskie królestwo tropikalne

5. Królestwo umiarkowane południowo amerykańskie

6. Królestwo afrykańskie umiarkowane

7. Królestwo australijskie

8. Królestwo antarktyczne

- A.R. Wallace (1876) - „Geograficzne rozmieszczenie zwierząt”

- podniósł rangę czynników historycznych i ewolucyjnych

- regiony wyznaczone w oparciu o zasięgi geograficzne zwierząt, a nie strefy klimatyczne

- podział oparty na faunie ssaków

- 6 regionów o równej wartości: palearktyczny, nearktyczny, etiopski, orientalny, neotropikalny, australijski

- widział niedoskonałości podziału:

1. Rangi regionów są nierówne

2. Są różnice w rozmieszczeniu różnych grup zwierząt

3. Stosowanie cech pozytywnych (obecność rodzin i rodzajów) i negatywnych jest nie konsekwentne

4. Niemożność wyznaczenia ostrych granic pomiędzy regionami - dzielą je obszary przejściowe

5. Obecny system regionalny nie zgadza się z rozmieszczeniem zwierząt w przeszłości

6. Powierzchnia obszaru ma wpływ na liczebność i znaczenie jego fauny

Podział zoogeograficzny - królestwa:

1. Królestwo A R K T O G E A

- kraina palearktyczna: Azja płn. do Himalajów, Europa, północna Afryka do Sahary, Islandia (endemiczne rzędy:0, endemiczne rodziny:2)

- kraina nearktyczna: Ameryka Północna do Meksyku, Grenlandia (endemiczne rzędy:0, endemiczne rodziny:4)

- kraina etiopska: Środkowa i południowa Afryka, Madagaskar (endemiczne rzędy: 1 (mrówniki), endemiczne rodziny: 13)

- kraina orientalna: Indie, Indochiny, Indonezja, południowe Chiny (endemiczne rodziny: 2 (tupaje, latawce), endemiczne rodziny: 3)

2. Królestwo N O T O G E A

- kraina australijska: Australia z Tasmanią, Nowa Zelandia, Nowa Gwinea, Oceania (1 rząd endemiczny - stekowce)

3. Królestwo N E O G E A

- kraina neotropikalna: Środkowa i południowa Ameryka, Antyle (endemiczne rzędy:0, endemiczne rodziny: 26)

4. Królestwo A N T A R K T I S tego królestwa nie wskazał Wallace

- kraina antarktyczna: Antarktyda (endemiczne rzędy: 0, endemiczne rodziny: 0)

Endemizm krain zoogeograficznych (liczba endemicznych rodzin ssaków x 100/całkowita liczba rodzin)

Kraina	Endemizm
Australijska	10x100/11= 91%
Neotropikalna	15x100/32= 47%
Etiopska	36%
Holarktyczna	19%
Nearktyczna	13%
Orientalna	13%
Palearktyczna	3%

Kraina Palearktyczna:

- największa obszarowo

- leży w strefie klimatów umiarkowanych i zimnych

- większość to rodziny szeroko rozpowszechnione

- 2 endemiczne rodziny ssaków (gryzonie) - ślepce i skoczkowate

- 1 endemiczna rodzina ptaków - płochacze

- brak torbaczy, szczerbaków, bardzo nieliczne naczelne

- brak papug i ptaków tropikalnych

- gatunki północne (tundrowe) wspólne z nearktyką: niedźwiedź polarny, piesiec, gronostaj, sowa śnieżna, pardwa górska, rosomak

- rodzaje tajgowe wspólne z nearktyką - gatunki są różne: niedźwiedź, lis, bóbr, żubr i bizon, łoś, wilk, ryś

gatunki: dzięcioł trójpalczasty

- zastępczość gatunków z zachodu na wschód (wikaryzm) np. sarna europejska i syberyjska

- wiele gatunków ma rozerwane zasięgi np. dysjunkcja euro-mandżurska piskorza

- dużo gatunków kóz i owiec w górach:

Koziorożec alpejski (Alpy)

Muflon (Korsyka)

Owca grzywiasta (Ameryka Północna)

Urial (Kaukaz)

Argali (Azja centralna)

Archor (Góry Pamir)

Owca kanadyjska (północne tereny Palearktyki i nearktyki)

- gatunki o zasięgach środkowoazjatyckich jak sierpówka wschodnia, suhak

- elementy etiopskie - wnikają na południu: antylopy adoks, oryks, hiena pręgowana, żeneta zwyczajna, magot (góry Atlasu, Gibraltar), jeżozwierz afrykański

- elementy orientalne wnikają na południowym - wschodzie: tygrys, lampart, panda wielka, makak, langury, bażanty

- mała liczba gatunków gadów i płazów

- klimat umiarkowany, chłodny, typowe salamandry

Kraina Nearktyczna:

- zajmuje duży obszar

- klimat zróżnicowany od podbiegunowego do subtropikalnego

- 4 endemiczne rodziny ssaków - parzystokopytne (1) - widłorogie, gryzonie (3) - sewel (rodzina sewelowate), szczuroskoczkowate, gofery (gofer na wschodnim wybrzeżu)

- brak niektórych grup ssaków obecnych w krainie palearktycznej i neotropikalnej: wiwer, hien, borsuka, świń, jeżozwierzy, myszy (Muscidae), naczelnych, antylop, wielbłądowatych, koni, słoni

- na północy gatunki lub rodzaje są wspólne z palearktyką

- endemit nearktyczny - wół piżmowy, kozioł śnieżny

- w środkowej części krainy - gatunki typowo nearktyczne, endemity np. skunks, kojot, cietrzew preriowy, pieski preriowe

- na południu domieszka gatunków neotropikalnych: pekari, szop pracz, jaguar, opos, pancernik, urson

- więcej jest gatunków nearktycznych w krainie neotropikalnej niż odwrotnie

- odmienna fauna ptaków

- 69 rodzin ptaków - 46 rodzin wspólnych z palearktyką, 23 rodziny są nearktyczne

- 10 gatunków dzięciołów w palearktyce, 23 gatunki w nearktyce, jeden gatunek wspólny - dzięcioł trójpalczasty

- endemiczne indyki, oskomik tajgowy (dzięcioł)

- brak bażantów, okapi, sępów - gat. starego świata

- neotropikalne: kolibry, kondory

- gady - charakterystyczne dla krainy nearktycznej są grzechotniki i jadowite jaszczurki z rodzaju Heloderma

- płazy - dużo płazów ogoniastych, endemiczne rodziny: Amphiumidae i Sirenidae

Kraina Etiopska:

- zwarta geograficznie

- klimatycznie dość jednorodna

- fauna bogata i różnorodna

- podobieństwo do krainy orientalnej: naczelne, słonie, nosorożce, wiwery, owocożerne nietoperze, kanczyle, dzioborożce

- 1 endemiczny rząd: mrówniki

- 13 endemicznych rodzin ssaków: ryjoskoczki, złotokrety, tenrekowate (owadożerne), lemurowate, palczatki (naczelne), hipopotamy, żyrafowate, mrównikowate, kretoszczury, szczecińce, wiewiórolotki, postrzałki, gundie

- charakterystyczne nieendemiczne gatunki: lew, góralki, antylopy, zebry, bawoły, pawiany

- endemiczne gatunki ptaków: struś afrykański, trzewikodziób, sekretarz, turakowate, wdówki

- mało gołębi, papug, bażantów

- gady - duża liczba gatunków krokodyli, gekonów, kameleony - prawie endemiczna rodzina, pytony, jadowite żmije z rodzaju Bitis, rodzaj mamba

- dużo płazów beznogich, płazy bezogonowe - rodzaj Xenopus

Kraina Orientalna:

- leży w strefie tropikalnej

- zróżnicowana linia brzegowa, dużo wysp i półwyspów - izolacja, dużo endemitów wyspowych

- 2 endemiczne rzędy ssaków - latawce (skóroskrzydłe), wiewióreczniki (tupaje)

- 5 endemicznych rodzin ssaków - lotokotowate (latawce), tupajowate, ogonopiórowate; np. wiewiórecznik pospolity, ogonopiór uszaty, wyrakowate (wyraki) - rząd naczelne np. wyrak upiór; gibonowate (naczelne) np. gibon białoręki, czarnoręki, borneański, srebrzysty, czapik, siamang karłowaty

- fauna bardzo bogata

- wiele rodzin i rodzajów wspólnych z krainą etiopską:

Rodzaj: słoń (słoń indyjski)

Rodzina: nosorożce (n. jawajski, sumatrzański, indyjski)

Rodzina: kanczyle, człowiekowate (orangutan sumatrzański, borneański), łuskowcowate

- wspólna z krainą palearktyczną: rodzina kretowane

- wspólne z krainami palearktyczną, nearktyczną i neotropikalną rodzina niedźwiedziowate (wargacz, niedźwiedź tybetański), rodzina jeleniowate (mundżak)

- wspólna z krainą neotropikalną rodzina tapiry (tapir malajski)

- różnice w stosunku do krainy palearktycznej i etiopskiej:

- brak skoczkowa tych, koniowatych i góralków

- mało antylop

- dużo gatunków krętorogich (gaur, gajal, bawół indyjski)

- dużo gatunków świniowatych

- elementy orientalne:

- tygrys, podgatunki: bengalski, indochiński, sumatrzański, chiński (wymarły ?), malajski, syberyjski (palearktyczny)

- taraj, wiewiórecznik, lotokot, orangutan

- ptaki - różnice w stosunku do krainy etiopskiej: brak strusiów, liczne kurowate: bażanty, kury (kur bankiwa, cejloński), rodzaj Pavo, duża liczba gatunków gołębi

- cechy wspólne z etiopską: mało papug, wspólne rodziny np. dzioborożce

- gady - więcej gat. węży, mniej jaszczurek niż w krainie etiopskiej, charakterystyczna rodzina to pytony, kobry z rodzaju Naja, gekony

- endemiczny rodzaj Draco - smok latający

- pospolite krokodyle - endemiczne rodzaje gawialowate (gawiel Gangesowi, krokodyl gawialowy)

- rodzina waranowate (krainy etiopska, australijska, orientalna) - endemiczny gatunek waran z Komodo

- płazy - bardzo nieliczne płazy ogoniaste, dużo gatunków płazów beznogich

- typowa rodzina nogolotkowate - żaby latające (płazy bezogonowe), gatunek endemiczny - nogolotka jawajska

Kraina Neotropikalna:

- fauna odmienna od reszty krain, skutek izolacji

- brak wielu grup zwierząt: wiwer, hien, bobrów, krętorogich, słoni, koniowatych

- dużo endemitów: 26 rodzin - zbójnikowate (torbacze), almikowate (2 gat., owadożerne), 4 rodziny małp szerokonosych, leniwce, mrówkojady, 6 rodzin nietoperzy, 12 rodzin Caviomorpha (gryzonie)

Np. zbójnik, opos (ale on też w nearktycznej), almikowate - almiki, myszoryjki np. almik kubański, haitański

- endemiczna nadgodzina małp szerokonosych, rodziny: płaksowate (marmozety, kapucynki, tamaryny), ponocnice, czepiakowate (czepiak, wyjec, wełniak), Pitheciidae,

- leniwcowate (szczerbaki): leniwiec pstry, trójpalczasty, grzywiasty

- Caviomorpha: kapibara, mara, nutria, szynszyla, wiskacza, koszatniczka

- prawie nie ma myszowatych, wiewiórkowatych

- endemiczne gatunki drapieżnych: jaguarundi, wilk grzywiasty, niedźwiedź andyjski, grizon (łasicowate)

- endemiczna rodzina nietoperzy: liścionosowate, wampiry (wampir zwyczajny)

- charakterystyczna rodzina wielbłądowate (parzystokopytne): guanalo (lama) - udomowiona lama, wikunia (vicugna) - udomowiona alpaka

- charakterystyczna rodzina tapirowate (nieparzystokopytne): tapir anta, panamski, górski (wszystkie endemiczne dla neotropików)

- ptaki:

- bardzo dużo endemicznych rodzin, rodzajów

- charakterystyczne: rodzaj kolibry (rząd jerzykowe), kusaki (rodzina endemiczna), tanagry, Rheidae (nandu, endemiczna), hoacyny (kośnik czubaty), kolibry

- gady:

- gatunki z rodzaju dusicieli: boa, anakonda

-krokodyle, legwany

- płazy: niezwykle mało płazów ogoniastych, liczne płazy bezogonowe

Kraina australijska:

- klimat od tropikalnego do umiarkowanego morskiego, centrum kontynentu klimat suchy i goracy

- fauna wyspiarska - uboga, brak wielu grup, bardzo mało ssaków łożyskowych - nietoperze i gryzonie

- relikty filogenetyczne na wyspach - hatteria

- wysoki stopień endemityzmu

- zróżnicowana i kompletna fauna torbaczy, obecność stekowców (endemiczny rząd)

- endemiczne rodziny ssaków (10): dziobakowate, kolczakowate (stekowce), niełazy, mrówkożery, krety workowate, jamraje, pałankowate, kangurowate, wombaty (torbacze); 1 rodzina nietoperzy

- introdukowano wiele gatunków ssaków łożyskowych: pies dingo, królik, lis, daniel, jeleń europejski, zając szarak

- torbacze australijskie:

Rząd: niełazokształtne (mrówkożerowate, niełazowate)

Jamrajokształtne

Krety workowate

Dwuprzodozębowce (m.in. koalowate, wombatowate, pałankowate, kangurowate)

- endemiczny rząd stekowce: rodzina: dziobakowate (dziobak), kolczatkowate (4 gatunki kolczatek)

- ptaki:

- bardzo licznie reprezentowane

- wiele endemitów: emu, kazuar, lirogon, nogal brunatny, cudowronki (rajskie ptaki)

- gady: mało gatunków, krokodyle, pytony

- płazy: brak płazów beznogich i ogoniastych, brak ropuch

- ryby: ryby dwudyszne - rogoząb australijski (endemit)

Kraina Antarktyczna:

- ssaki: foki antarktyczne (endemiczne gatunki): słoń morski południowy, foka weddella, krabojad, lampart morski, foka Rossa

- ptaki: rząd pingwiny, rodzina pingwinowate: pingwin królewski, cesarski, białobrewy, białooki, maskowy, złotoczuby, krótkoczuby (wszystkie nazywamy pingwiny, ale to nie jest 1 rodzaj!)

Podział biogeograficzny:

- podobieństwa:

- w przebiegu granic najwyższych jednostek podziału fito- i zoogeograficznego, oddziaływanie tych samych czynników klimatycznych i historycznych

- podobieństwa między jednostkami podziału są jeszcze bardziej widoczne po odrzuceniu rodzin szeroko rozpowszechnionych

- różnice:

- wyróżnienie państwa przylądkowego w podziale fitogeograficznym

- połączenie obszary Ameryki Północnej i Euroazji w jedno państwo fitogeograficzne

- połączenie Ameryki Północnej, Euroazji i Afryki w 1 królestwo zoogeograficzne (Arktogea)

- nazewnictwo fito- i zoochorionów (tradycja)

- istnieje większe podobieństwo flor Ameryki Południowej, Afryki, południowej Azji i Australii niż fauny tych regionów

- wcześniejsza ewolucja roślin

- wymierania gatunków i migracje bardziej dotknęły ssaki niż rośliny kwiatowe

- podobieństwo flor jest wynikiem migracji, kiedy kontynenty były połączone

Wyjatek! - porównanie flor i faun Afryki i południowej Azji, daje taki sam układ podobieństwa - wymiana fauny między tymi obszarami zaszła kiedy kontynenty były połączone (miocen)

Większe podobieństwo między florą Ameryki Północnej i Euroazji (1 państwo hol arktyczne) niż między fauną tych obszarów

- oba obszary straciły dużo gatunków w okresie zlodowaceń, rekolonizacja przez faunę tropikalną była łatwiejsza w Am. Północnej

Większe podobieństwo między florą Am. Południowej i Afryki niż między fauną tych obszarów

- podobieństwo flor jest wynikiem migracji, kiedy kontynenty były połączone

Większe podobieństwo miedzy florą Am. Północnej i Afryki niż między fauną tych obszarów

- duża liczba południowoamerykańskich rodzin roślin kwiatowych jest wspólna z Afryką - przez Amerykę Środkową mogły one dotrzeć do Am. Północnej

Wykład 9 25.01.12r.

Flora oceanów

- większość gatunków - glony

- typowo morskie glony: brunatnice, krasnorosty; niektóre zielenice, wiciowce, okrzemki

- nieliczne są sinice i ramienice

- brak mszaków, paprotników, nagonasiennych dwuliściennych

- z okrytonasiennych tylko niektóre taksony jednoliściennych

Okrytonasienne:

- zosterowate - wody morskie strefy umiarkowanej, półkuli północnej i południwo-wschodnie wybrzeża Afryki i Australii - zostera morska

- bałwanicowate - rodzaj Amphibolis - trawy morskie, 2 gat. endemiczne: A. antarctica i A. griffithii

- żabiściekowate - rodzaj Thalassia - trawy morskie, 2 gat. występujące w morzach i oceanach strefy klimatu równikowego i zwrotnikowego, starego (T. hemprichii) i Nowego Świata (T. testudinum)

Podział fitogeograficzny:

- opiera się na florach glonowych - rośliny okrytonasienne występują tylko w strefach przybrzeżnych

- obejmuje strefę eufotyczną oceanów - ok. 200 m głębokości

- 2 grupy obszarów (przybrzeżne i pelagiczne), 2 grupy środowiskowe: bentos i plankton

- podział szkicowy, bardzo słabe poznanie flor

Państwo morskie:

1.Obszar przybrzeżny: borealny, zwrotnikowy atlantycki, zwrotnikowy indyjsko-pacyficzny, australijski, antarktyczny

2.Obszar pelagiczny: arktyczno borealny, zwrotnikowy atlantycki, zwrotnikowy indyjsko-pacyficzny, antarktyczny

Podział zoogeograficzny:

- oparty na faunie dużych bezkręgowców morskich (stawonogi, mięczaki, szkarłupnie) i kręgowców (ryby, ssaki)

- obejmuje wszystkie strefy oceanów

- podział szkicowy - bardzo słabe poznanie faun

- 4 grupy faun, 2 czynniki - głębokość i obecność podłoża

1.Fauna szelfowa: Krainy: borealna, tropikalna, antyborealna

2.Fauna pelagiczna powierzchniowa: Krainy: borealna, tropikalna, antyborealna

3.Fauna pelagiczna głębinowa: Krainy: arktyczna, centralna, antarktyczna - przy biegunie wody znacznie zimniejsze i gęstsze, w pozostałej części tak samo zimne

4.Fauna denna głębinowa: Krainy: arktyczna, atlantycka, indopacyficzna, antarktyczna

Podział fito- a zoogeograficzny:

Podobieństwa:

- oba podziały mało dokładne - bardzo słabe poznanie flor i faun

- obszary roślinne (grupy faun) wyróżnione na podstawie 2 czynników: głębokości i obecności podłoża

- dalszy podział czynniki klimatyczne (temp. wody) i historyczne

- oba podziały są raczej podziałami ekogeograficznymi niż biogeograficznymi

Różnice:

- podział zoogeograficzny obejmuje wszystkie strefy oceanów, fitogeograficzny tylko strefę wód powierzchniowych (eufotyczną)

- 4 grupy faun w podziale zoogeograficznym, 2 grupy obszarów fitogeograficznych

- niewielkie różnice w granicach i nazewnictwie jednostek

Fauna i flora Bałtyku

Położenie:

- śródlądowe morze

- położone na szelfie

- półzamknięte - ograniczony kontakt z Morzem Północnym

- powierzchnia 415 266 km²

- rozciągłość południkowa 650 km

Podział Bałtyku:

- Zatoka Botnicka, Morze Botnickie, Zatoka Fińska, Zatoka Ryska, Bałtyk Właściwy, Bełty i Sund, Kattegat

Historia:

1. Bałtyckie Jezioro Lodowe:

- 13-10,3 tys. lat temu

- powstało z wód topniejącego lodowca

- poziom wyższy o 20 m od współczesnego

- zbiornik słodkowodny

- klimat zimny kontynentalny

- średnia temp. lipca ok 12C

2. Morze Yoldiowe:

- 10,3-9,5 tys. lat temu

- połączenie Bałtyckiego Jeziora Lodowego z oceanem

- zbiornik słonowodny

- flora i fauna arktyczna

- dominujący małż Yoldia arctica

3. Jezioro Ancylusowe:

- 9,5-8,5 tys. lat temu

- podniesienie Fennoskandii, zamknięcie połączenia z oceanem

- zbiornik słodkowodny

- klimat wilgotny, temp. lipca 15C

- flora i fauna uboga

- dominujący ślimak: przytulik strumieniowy (Ancylus fluviatilis)

4. Morze Litorynowe:

- 8,5 - 1 tys. lat temu

- połączenie z oceanem przez cieśniny duńskie

- bardziej słone i cieplejsze niż dziś Bałtyk

- dużo gatunków morskich

- dominował ślimak pobrzeżek (Littorina litorea)

5. Morze Mya - Bałtyk współczesny:

- od 1 tys. lat temu

- zwężenie cieśnin duńskich - utrudniony kontakt z oceanem

- morze słonawe

- mało gatunków morskich

- dominujący małż piaskołaz (Mya arenaria)

- najmłodsze morze Ziemi (12 tys. lat)

- powstanie i historia związane z topnieniem lądolodu skandynawskiego

- duże zmiany w poziomie wód, linii brzegowej i zasoleniu

Ukształtowanie dna:

- część północna - misa wyżłobiona przez lodowiec w skalistym podłożu

- część południowa - morena denna utworzona przez lodowiec

Głębokość:

- średnia - 52,3 m

- głębia Landsortska - 459 m

- głębia gdańska 109 m

Płycizny (ławice):

- ławica środkowa - 15 m

-ławica słupska - 10 m

- ławica odrzańska - 6m

Zatoki i zalewy:

- otwarte - Zatoka Gdańska

- półzamknięte - Zatoka Pucka

- zalewy - Zalew Wiślany - ograniczony Mierzeją Wiślaną

Wyspy:

- Sarema (Estonia) - największa

- Gotland (Szwecja)

- Bornholm (Duńska)

- Uznam, Wolin

- Szkiery

Długość linii brzegowej Bałtuku:

- 8 tys. km (rozwinięta linia brzegowa -22 tys. km)

Typ wybrzeży:

- skaliste (wybrzeża Szwecji, Finlandii, Estonii)

- piaszczyste (Danii, Niemiec, Polski, Litwy, Łotwy, Estonii)

- brzegi klifowe

- brzegi zalewowe

- fiordy

Klimat:

- wpływ Oceanu Atlantyckiego i kontynentu europejskiego

- duża zmienność pogody

- opad 400-700 mm rocznie

- temp. powietrza: zima 0C (-12C); lato 17C (15C)

- temp. wód powierzchniowych: luty: 1-2C; sierpień 18-20C

- temperatura wody - sezonowa zmienność pionowego rozkładu temp. w wodzie, zamarzanie wody

Zasolenie:

- największy zbiornik wód słonawych

- średnie zasolenie 7,5 ‰

- ujście rzek 2‰

- głębie 12-22 ‰

- klin zasolenie od północy na południe

- dwuwarstwowość wód: granice na głębokości 40-80 m - termoklina (skok termiczny) i haloklina (skok zasoleniowy) mniej więcej się pokrywają

Bilans wodny:

- dodatni - duży opad, napływ wód rzecznych, małe parowanie

- okresowe wlewy wód słonych

Dynamika wód:

- wiatr - główna przyczyna powstawania prądów i mieszania wód

- falowanie - wysokość fal do 6 m, mieszanie wód do 40m

- prądy powierzchniowe - kierunek i prędkość zależne od wiatru

- prądy kompensacyjne (upwelling) - wynoszenie wód zimnych do góry

- pływy (brak) - zmiany poziomu wód 1-2 cm

- wymiana wód w najgłębszych warstwach istnieje

Fauna i flora Bałtyku:

- mała różnorodność gatunkowa

- czynniki ograniczające: niskie zasolenie, niska temperatura, płytkość, mała przejrzystość wód, brak strefy pływów, młody wiek, zanieczyszczenie

Morze słonawe:

- brak typowo słonowodnych grup fauny (kolonijnych koralowców, ślimaków morskich, szkarłupni, głowonogów, i w pełni wykształconej roślinności morskiej

- mała liczba gatunków z pozostałych grup organizmów morskich

- gatunki morskie w głębszych warstwach wód

- występują gat. słonowodne, słonawowodne, słodkowodne (fauna i flora)

- karłowacenie organizmów morskich (fauna)

- mała liczba gatunków zwierząt wolnożyjących:

Morze Północne 4000 gat., Bałtyk Południowy 500 gat., Bałtyk Środkowy i Północny 300 gat.

- mała liczba gatunków zwierząt dennych - bo na dnie jest b. słono

- submergencja gat. morskich - płytkowodne gatunki z M. Północnego w Bałtyku występują na większej głębokości unikając wysłodzonych wód powierzchniowych

- gatunki słonowodne: śledź, szprot, dorsz, chełbia modra; flora: zoostera morska, ulwa sałatowa, morszczyn pęcherzykowaty, żebrowiec krwisty

- słodkowodne: okoń, leszcz, miętus, sandacz; fauna: wywłócznik kłosowy, rdestnica przeszyta, rdestnica grzebieniasta, rdestnica nitkowata

- słonawowodne: nereida, pąkla, sercówka drobna, wioślarka; flora: rupia morska, jezierza morska (żabiściekowate), chara bałtycka, ramienica szorstka

- zmniejszenie rozmiarów ciała (dotyczy także glonów), małgiew piaskołaz, omułek jadalny

Morze zimne:

- brak gatunków ciepłolubnych

- relikty arktyczne (z okresu Morza Yoldowego)

Skorupiaki: Pontoporeia femorata, podwój wielki, małż astarta północna, kur rogacz, foka obrączkowana

- występują też w jeziorach słodkowodnych wokół Bałtyku

Flora: Gomontia polyrhiza, Sphacelaria arctica

Morze płytkie, szelfowe:

- brak fauny głębinowej (np. ryb głębinowych)

- brak dużych ssaków (np. waleni fiszbinowców)

Ssaki Bałtyku:

Rząd: walenie - morświn

Rząd: drapieżne

Rodzina: płetwonogie - foka szara, obrączkowana, pospolita

Brak fauny strefy pływów:

- ukwiałek arkoński, tego czułki - nie wychodzą poza cieśniny duńskie

- krabik amerykański, krab wełnisto ręki

Mało endemitów:

- sercówka drobna, bosmina morska

- monostrofa bałtycka, Ceranium tenuicorne

- „goście” - gat. przybywające do Bałtyku wraz z wlewami Morza Północnego, po pewnym czasie giną: skorupiak Kalarus, krewetka Palemon elegant, sardela

- gatunki inwazyjne - pochodzące z Ameryki Północne, Morza Czarnego, Morza Kaspijskiego: piaskołaz Mya arenaria - z Am. Północnej, również pąkla Balamus inprovisus, krabik amerykański, rak pręgowany; z Morza Czarnego i Kaspijskiego: racicznica zmienna, babka bycza, z Morza Japońskiego - krab wełnistoręki

Strefy biotyczne oceanu, a Morze Bałtyckie:

- litoral

- epipelagial

- mezopelagial

- bental

Środowiskowe rozmieszczenie flory i fauny Bałtyku:

- plankton, bentos i nekton

- flora i fauna brzegu Bałtyku

Fitoplankton:

- bytuje w warstwie przypowierzchniowej

- ok 700 gat.

- okrzemki (38%), zielenice (24%), sinice (19%), wiciowce (19%)

- skład gat. zmienny geograficznie - na zach. gat. morskie, na wsch. i płn. gat. słonawowodne, i słodkowodne

- skład gatunkowy zmienia się wraz z porami roku: wiosna - okrzemki, bruzdnice; lato - sinice; jesień - okrzemki, kryptofity

- liczba gat. fitoplanktonu jest różna w zależności od rejionu Bałtyku

Zooplankton:

- taksonomicznie ubogi, głównie skorupiaki, także wrotki, orzęski, meduzy, krążkopławy, jaja i larwy zwierząt dennych i ryb

- zróżnicowanie jakościowe i ilościowe w zależności od regionu na zach. widłonogi, na wsch. I pd. wioślarki i wrotki

- najczęstszy późną wiosną (widłonogi) i latem (wioślarki)

- dobowe pionowe wędrówki do 30 m

- skorupiaki: pseudokalamus, widłonogi, wioślarki, szczeponogi (lasonogi - lasonóg wielki), wrotki (Keratella), pierwotniaki - orzęski, krążkopławy - chełbia modra, strzałka bałtycka, bełtwa, żebropław groszówka

Fitobentos:

- głównie rośliny strefy przybrzeżnej i płycizn

- mikro- i makroglony, rośliny kwiatowe

- mikroglony (okrzemki, sinice, zielenice, krasnorosty) - liczne w strefie przybrzeżnej do 1 m głębokości, osadzają się na ziarenkach osadów dennych, kamieniach, roślinach, zwierzętach

- makroglony - zielenice, brunatnice, krasnorosty - podłoże skaliste lub kamieniste

- rośliny kwiatowe - dno piaszczysto-muliste

Zoobentos

dno kamieniste:

- skorupiaki: pąkla, kiełż bałtycki, morski, krabik amerykański

- ślimak - rozdepta rzeczna

- małże - omułek jadalny

- koralowce - ukwiałek arkoński

- wypławki - biały, brunatny, żwawy

- mszywioły - statecznik bałtycki

- gąbki - powłócznica chlebowa

piaszczyste dno:

skorupiaki: bełkaczek, dłużnik, rogowiec bałtycki, sercówka drobna, piaskołaz, nereida, pygospio, rurecznik

dno muliste:

- pośródek, pontoporeja, podwój wielki, cyprina islandzka, rogowiec bałtycki, wodożytka bałtycka, pirapulus, neftyda, skoloplos

Nekton:

- ryby wód otwartych:

pelagiczne: śledź, szprot

przydenne: dorsz, lisica, stornia

- gat. z Morza Północnego - belona, sardela, ostrobok, witlinek

- ryby strefy przybrzeżnej:

ryby morskie:

- dno porośnięte roślinnością: iglicznia, wężynka

- dno kamieniste: kur diabeł, węgorzyca

- dno piaszczyste: babki, tobiasz

ryby słodkowodne: okoń, płoc, sandacz, szczupak, leszcz, ciernik,

dwuśrodowiskowe: anadromiczne - łosoś, troć, sieja; katadromiczne - węgorz

ssaki: morświn, foka szara, pospolita, obrączkowana

Rośliny brzegu Bałtyku:

- wywłócznik karłowaty, trzcina pospolita

Ptaki brzegu Bałtyku:

- mewa srebrzysta, śmieszka pospolita, rybitwy, ostrygojad, alka, nurnik zwyczajny ,nurzyk popielaty, sieweczka obrożna, morska, piaskowiec, biegus krzywodzioby, nur czarnoszyi, rdzawoszyi, perkoz dwuczuby, krzyżówka, gągoł, lodówka, łabędź niemy, nurogęś, edredon

Elementy biogeograficzne fauny:

- gat. borealne (północne): dorsz, śledź, kur rogacz, małż piaskołaz, zimnica,

- gat. atlantyckie (południowe - makrela, belona, iglicznia, babki, chełbia

- gat. arktyczne - rekiny

- gat. eurychoryczne - szeroko rozsiedlone: krewetka garnela, priapulus

- gat. obce

Cechy biogeograficzne Bałtyku:

- mała różnorodność gatunków flory i fauny

- występowanie gatunków, słodkowodnych, słonawowodnych, słonowodnych

- przeważają gatunki zimnolubne (północne, borealne)

- relikty polodowcowe - gatunki arktyczne

- gatunki obce - większość inwazyjne

- bardzo niski endemizm gatunkowy

Wykład 10 30.01.13r.

Geograficzne zróżnicowanie Europy:

- kontynent europejski można podzielić na 2 części: zachodnią i wschodnią

- Europa zachodnia - bogate ukształtowanie pionowe, różnorodna budowa geologiczna

- Europa wschodnia - ma charakter wielkiej płyty o jednolitej budowie i rzeźbie

- część środkowa charakter przejściowy

Granica pomiędzy Europą zachodnią i wschodnią:

- jest niewyraźna, wszelkie zmiany odbywają się przejściowo (klimat, gleby)

- nie jest zaznaczona w morfologii terenu - pasy nizin i gór przebiegają w linii wschód - zachód

- jest na uskoku między Platformą Europy Zachodniej, a Platformą Wschodnioeuropejską

Położenie geograficzne Polski:

- na styku Europy zachodniej i wschodniej

49°0' - 54°50'N 14°7' - 24°8' E

Rozciągłość:

- południkowa - 10°2' (689 km)

- równoleżnikowa - 5°50' (649 km)

Powierzchnia: 311 888 km², długość granic: 3511km

Geometryczny środek Europy - Suchowola. Geometryczny środek Polski - Piątek koło Łęczycy

Granice Polski:

- granica północna (morska) - brak we florze lądowej i słodkowodnej współczesnych przybyszów ze Skandynawii (obecne współczesne relikty)

- granica południowa (górska) - nie jest szczelna - Brama Morawska oddzielająca Sudety od Karpat

- granica wschodnia i zachodnia otwarte - wędrówki gatunków odbywają się w obu kierunkach poprzez szerokie, położone równoleżnikowo pradoliny rzek

Położenie wpływa na:

- budowę geologiczną

- rzeźba terenu

- klimat

-gleby

- stosunki wodne

- szatę roślinną

- szatę zwierząt

Polska na tle struktur tektonicznych Europy:

1. Platforma Wschodnioeuropejska (prekambryjska)

2. Platforma Europy Zachodniej i Środkowej (paleozoiczna)

3. Strefa fałdowań alpejskich Europy południowej

Rzeźba terenu Polski:

- rzeźba gór i wyżyn - okres trzeciorzędowy

- niż - ukształtowany pod wpływem zlodowaceń

- 4 zlodowacenia plejstoceńskie (glacjały) i 3 okresy cieplejsze (interglacjały)

- skrajne zmiany klimatu

- zmiany pokrywy glebowej

- ewolucja szaty roślinnej

Ukształtowanie pionowe:

- przewaga niżu (90 % to tereny maksymalnie do 300 m.n.p.m.)

- pasowość rzeźby terenu

- różnica pomiędzy północną i środkową częścią kraju (niziny), a południową (góry)

0-150 m.n.p.m. >50% powierzchni

300 -500 m.n.p.m. - 6% powierzchni

>500 m.n.p.m - 3% powierzchni

Polska na tle klimatu Europy:

- na pograniczu klimatu oceanicznego i kontynentalnego

- klimat zmienny- 60% dni w roku odznacza się gwałtownymi zmianami pogody

- usłonecznienie niewielkie - średnio 4 godz. na dobę

- przeważają wiatry zachodnie

- najwyższa średnia roczna temp. powietrza, południowo-zachodnia Polska 8,5°C

- amplituda roczna przekracza 70°C

- klimat przejściowy

- duże różnice między wschodem i zachodem w liczbie dni mroźnych

- położenie w obrębie formacji lasów liściastych zrzucających liście na zimę

Polska na tle roślinności Europy:

- wpływ lasów borealnych (tajga) na płn.-wsch. I stepów na pd.-wsch.

Rozmieszczenie flory w Polsce:

Stan poznania

- dobrze poznany skład gatunkowy - opisano ok.2300 gat. roślin naczyniowych, 650 gat. mchów, 250 gat. wątrobowców, 1200 gat. porostów

- flora jest średnio bogata

- drzewa - 2% gat., krzewy 7%, krzewinki 2%, rośliny jednoroczne i dwuletnie 22%, byliny i inne ponad 60%

- gat. górskie 25% flory

- gat. przechodnie 54%

- endemity i subendemity 7%

Regionalizacja geobotaniczna Polski:

1. Prowincja Środkowoeuropejska Niżowo-Wyżynna

Dział Bałtycki:

- klimat przymorski nad Bałtykiem, dalej wzrost kontynentalizmu

- uboga pionowa rzeźba terenu - przewaga nizin

- występowanie elementu atlantyckiego, ok. 20 gat. roślin naczyniowych np. wrzosiec bagienny

- rolę lasotwórczą odgrywają: buk, jodła, cis, jawor, dąb szypułkowy, bezszypułkowy, lipa szerokolistna

- występowanie różnych postaci buczyn (buczyna leśna, pomorska, bór mieszany z udziałem buka)

Dział Północny:

- brak ostrej granicy z Działem Bałtyckim

- znaczy stopień kontynentalizmu klimatu

- brak lub wyspowe występowanie niektórych gat. drzew np. jodły buku, jaworu

- naturalna ekspansja świerka i duży udział brzozy (borealny charakter lasów typowy dla prowincji północno-europejskiej)

- duży udział gatunków borealnych: turzyca (życicowa, kulista, skąpo kwiatowa) sit torfowy, wierzba lapońska

- występowanie reliktów glacjalnych

- brak lub rzadkość i florystyczne ubożenie ciepłolubnych zbiorowisk roślinnych

- duży udział zbiorowisk torfowiskowych

2. Prowincja Pontyjsko - Panońska:

Dział stepowo-leśny

- reprezentowany w Polsce przez bardzo mały obszar Wołynia Zachodniego i Opola Zachodniego

Występują:

- dąbrowy typu podolskiego (bardzo rzadko)

- zarośla pontyjskie z kłokoczką , leszczyną, różnymi gatunkami róż, szczodrzeńcami

- zarośla wiśni karłowatej

- kserotermiczne murawy o charakterze stepowym

3. Środkowoeuropejska - Górska

Dział Karpaty Zachodnie

Dział Karpaty Wschodnie

- odrębność w stosunku do flory niżu

- zmiana flory i roślinności wraz z wysokością

- piętrowość roślinności Karpat:

-piętro pogórza

- regiel dolny (buczyny)

- regiel górny (bory świerkowe)

- piętro subalpejskie (kosodrzewina)

- piętro alpejskie (niwalne)

- dużo endemitów karpackich (ogólnokarpackie, wschodnio- i zachodniokarpackich)

- florystyczne podobieństwo z Alpami wschodnimi

- Karpaty wschodnie powiązane z górami Półwyspu Bałkańskiego - gat. karpacko-bałkańskie

- większość gat. górskich przybyła z innych gór europejskich w okresie zlodowaceń plejstoceńskich

Dział Karpaty Zachodnie

- obecność endemitów zachodnio-karpackich - ok 20 gat. i podgatunków z rodzajów przywrotnik, jeżyna, jastrzębiec

- liczne gat., których brak w Karpatach Wschodnich - wiele ograniczonych jest do Tatr

- ubóstwo gat. karpacko - bałkańskich

- odrębne zespoły skalnych muraw wapiennych

- endemiczne warianty geograficzne zespołów leśnych

Dział Karpaty Wschodnie

- szata roślinna bogatsza od Zachodnich Karpat

- 80 gat. endemicznych, wiele endemicznych zespołów roślinnych

- gat. karpacko - bałkańskie

Dział Sudety

- góry znacznie niższe i mniejsze

- położenie na płn.zach. od Karpat, klimat chłodniejszy bardziej oceaniczny

- piętrowość:

- obniżone granice pięter

- słabo rozwinięte piętro alpejskie

- brak piętra subniwalnego

- zubożenie flory w stosunku do Karpat - z 500 gat. górskich Karpat jest ok 200 (40%)

- brak endemitów ogólno- i zachodniokarpackich

- niski % karpackich gat. reglowych

- brak wielu gat. karpackich np. limby, dębika ośmiopłatkowego

- brak gat. wysokogórskich

- słabo zaznaczony endemizm - 3 gat. endemiczne, kilka podgatunków

- podobieństwa z Karpatami: 7 endemitów ogólno- i zachodniokarpackie, gat. sudecko - karpackie, gatunki wspólne Sudetom, Karpatom, Bałkanom

Regionalizacja faunistyczna Polski:

- bezkręgowce 35 000 w Polsce

- kręgowce 662-702 gat. w Polsce

- ssaki 105 gat, gady 9, płazy 18, ryby: 662 -702 gat. w Polsce

- ptaki ok. 435

- bezżuchwowce 4

Królestwo : Arktogea

Kraina : Palearktyczna

Dzielnica : Eurosyberyjska

Obszar : Europejski

Regiony :

1. Sudecko- Karpacki - podregiony (według wysokości):

1. alpejsko-subalpejski

2. górski (reglowy)

- okręg: sudecki, zachodnio- i wschodniokarpacki

2. Środkowoeuropejski - podregiony:

1. wschodni (NE Polska)

- okręg: borealny, sarmacki, subpontyjski

2. środkowy (reszta Polski)

- okręg: Przymorski, Centralny, Środkowopolski

Okręg Przymorski:

- wyodrębnia się słabo

- 11 gat. wyróżniających

- kormoran czarny, ohar, biegus zmienny

Okręg Centralny:

- wyodrębnia się bardzo słabo

- 8 gat. wyróżniających

- jeż zachodni, gęś gęgawa, przestrojnik, królik, słowik rdzawy

Środkowopolski:

- wyraźnie wyróżniony podokręg Śląsko - Małopolski z 37 gat. wyróżniających (południowe stepowe)

- żółw błotny, wąż Eskulapa, skalnik, polaniec

Borealny:

- najdalej na zachód wysunięty fragment lasów borealnych (tajga)

- 9 gat. wyróżniających

- zając bielak, sowa uralska, skalnik arktyczny

Sarmacki:

- najdalej na zachód wysunięty fragment lasów mieszanych wschodnioeuropejskich

- 26 gat. wyróżniających

- smużka, orlik grubodzioby, perełkowiec wschodni

Subpontyjski:

- związany z fauną lasostepów i stepów wschodniej Europy

- 23 gatunki wyróżniające

- suseł perełkowany, kobczyk, pasyn Lucyla

Podregion górski:

- obejmuje regiel dolny i górny Sudetów i Karpat

- 69 gat. wyróżniających

- występują gatunki górskie oraz gat. ginące dziś występujące w górach

- okręgi różnią się składem gatunkowym fauny

- gat. górskie: ryjówka górska, salamandra plamista, traszka górska

- gatunki ginące występujące dziś w górach: żbik, niedźwiedź brunatny

Podregion alpejsko-subalpejski:

- najwyższe partie Karpat i Sudetów

- 31 gat. wyróżniających, darniówka tatrzańska, nornik śnieżny, świstak, kozica, płochacz halny

Cechy biogeograficzne Polski:

1. Kontrast między flora (fauną) gór i nizin

2. Typowość w stosunku do szaty roślinnej i fauny Europy (Niżu Środkowoeuropejskiego)

3. Przejściowy charakter flory i fauny - przenikanie różnych elementów geograficznych

4. Mały udział endemitów - mała specjalizacja flory i fauny

5. Mało reliktów - młody wiek flory i fauny

1.

- 25% gat. flory to gatunki górskie

- ok. 100 gat. górskich spotyka się na niżu

Góry:

- piętrowy układ roślinności

- gat. górskie i wysokogórskie: reglowe - rzeżucha trójlistkowa, żywiec gruczołowaty; alpejskie - sasanka alpejska, fiołek alpejski

- np. kozica, świstak, darniówka tatrzańska, ryjówka górska, nornik śnieżny, płochacz halny, drozd obrożny, pluszcz zwyczajny, pomurnik

- znacznie więcej endemitów niż na niżu

- we florze najwięcej jest endemitów Karpackich (zachodniokarpackich) np. skalnica tatrzańska, ostróżka tatrzańska

- endemity fauna: darniówka tatrzańska, ślimak tatrzański, goroń tatrzański

Niziny i wyżyny:

- brak wyraźnego zróżnicowania klimatycznego i środowiskowego

- mało charakterystycznych niżowych gat. (rośliny północne, nadmorskie, błotne, torfowiskowe, łąkowe), nornik północny, brzoza niska, łoś

- mało (flora) lub zupełny brak endemitów (fauna) - warzucha polska, przytulia krakowska

2.

- flora typowa dla Niżu Środkowoeuropejskiego - lasów liściastych zrzucających liście na zimę

- przeważają gat. europejskie i eurosyberyjskie

- 54% gat. przechodnich: gatunki środkowoeuropejskie, eurosyberyjskie, wokóbiegunowe północne

Gatunki środkowoeuropejskie:

- drzewa liściaste: grab pospolity, klon zwyczajny, dąb bezszypułkowy, lipa szerokolistna

- krzewy: jałowiec ciernisty

- rośliny zielne: żywiec cebulkowy, rozchodnik sześciorzędowy, pięciornik biały

Gatunki eurosyberyjskie:

- drzewa: sosna zwyczajna, brzoza omszona, jarzębina

- krzewy i krzewinki: malina właściwa, borówka czarna, goździk pyszny, wiązówka błotna, bodziszek łąkowy

Gatunki wokółbiegunowe północne

- krzewinki: borówka brusznica, modrzewnica zwyczajna

- rośliny zielne: niecierpek pospolity, siedmiopalecznik błotny

- skrzyp błotny, łąkowy, leśny

- fauna typowa dla Niżu Środkowoeuropejskiego - lasów liściastych zrzucających liście na zimę

- przeważają gat. europejskie i eurosuberyjskie

- 60% gat. przechodnich

- gat. europejskie: kos, zięba, orzechówka, jaszczurka zwinka, żaba trawna, rzekotka, dzik, jeleń, sarna

- gat. eurosyberyjskie: drozd śpiewak, dzięcioł duży, rudzik, ryś, borsuk, kret, nornica ruda, bóbr, wiewiórka pospolita, nornik bury, ryjówka aksamitna

3.

- elementy borealne

- elementy oceaniczne

- elementy karpackie

- elementy kontynentalne (pontyjskie)

- elementy alpejskie

Flora - przenikanie różnych elementów geograficznych:

- borealny: turzyce, sit torfowy, wierzba lapońska

- atlantycki: wrzosiec bagienny, kłoć wiechowata

- alpejski: sosna alpejska, fiołek alpejski

- …

- gatunki nieprzechodnie - osiągają na terenie Polski którąś z granic swojego zasięgu 56% gat. flory

np. gatunki północne i północno-wschodnie, które na terenie Polski osiągają granicę południową: malina moroszka, zimoziół północny, brzoza niska

gatunki wschodnie i północno-wschodnie : wiśnia stepowa, wawrzynek główkowaty, trzmielina brodawkowata

gatunki zachodnie i płn.-zachodnie: woskownica europejska, wiciokrzew pomorski, wrzosiec bagienny

gatunki arktyczno - alpejskie: wierzba zielna, wierzba żyłkowana, jaskier lodnikowy, dębik ośmiopłatkowy

gatunki o zasięgach wyspowych: limba, cis pospolity

Fauna - gatunki nieprzechodnie - 40%

- duży udział gatunków południowych (21% ssaków, 44% gadów, 24% motyli)

- mało gatunków północnych (4% ptaków, 4% ryb, 2% motyli)

- element borealny: zając bielak, smużka, orzechówka, dzięcioł trójpalczasty, niepylak mnemozyna

- atlantycki: królik, jeż zachodni, słowik rdzawy

- alpejski: kozica, świstak

- śródziemnomorski: modliszka

- pontyjski: suseł perełkowany, tchórz stepowy

- gatunki północne: nornik północny, gągoł, perłowiec tundrowy

- gatunki północno-wschodnie: jeż wschodni, słowik szary, orlik grubodzioby

- gatunki borealno - górskie: smużka, dzięcioł trójpalczasty, orzechówka

- gatunki południowe i południowo - wschodnie: mysz zielna, mopek, muchołówka białoszyja

- gatunki zachodnie i południowo - zachodnie: królik europejski, jeż zachodni, słowik rdzawy

- zasięgi wyspowe: podkowiec mały, koszatka, żołna

4.

- mała specyfika flory i fauny

- neoendemity powstałe w okresie polodowcowym lub środkowym plejstocenie

- bardzo często jednostki systematyczne niższe od gatunków (podgatunki, odmiany)

- najczęściej endemity ogólnokarpackie

- flora - 170 taksonów endemicznych lub subendemicznych (7% flory), w tym 30 taksonów na terenie Polski, 140 taksonów wychodzi zasięgiem poza teren Polski

- fauna - brak endemitów polskich (endemity tatrzańskie)

Subendemity - gatunek mający główny ośrodek występowania na danym obszarze, wychodzi zasięgiem poza ten obszar

- główne centrum endemizmu - Karpaty (Tatry i Pieniny)

- endemity zachodniokarpackie: skalnica tatrzańska, ostróżka tatrzańska, kostrzewa tatrzańska, złocień Zawadzkiego, pszonak pieniński, mniszek pieniński,

- endemity wschodniokarpackie: pszeniec biały, wilczomlecz karpacki,

- endemity wyżyn i nizin: warzucha Polska, przytulia krakowska, lnica wonna,

5.

- młody wiek flory i fauny

- relikty biogeograficzne (klimatyczne)

- relikty trzeciorzędowe bardzo rzadkie

- relikty plejstoceńskie (glacjalne) - najczęstsze

- relikty postglacjalne (holoceńskie)

Flora:

- trzeciorzędowe: skalnica, ostróżka, urdzik karpacki, kostrzewa karpacka

- plejstoceńskie: wierzba zielna, lapońska, dębik ośmiopłatkowy, brzoza karłowata, niska, skalnica śnieżna

- holoceńskie: gatunki żyjące dziś wyłącznie na terenach objętych przez ostatnie zlodowacenie: poryblin kolczasty, turzyca punktowana

Fauna:

- trzeciorzędowe: wąż eskulapa, studniczek (Niphragus tatrensis), jaszczurka zielona (obecnie zanikła na terenie Polski)

- plejstoceńskie: kozice, świstak, orzechówka, nornik śnieżny, skrzelopływka bagienna

- holoceńskie (stepowe): suseł perełkowany, suseł moręgowany (? Zanikł na terenie Polski), smużka stepowa, tchórz stepowy

Inne elementy flory i fauny Polski:

- gatunki obce: inwazyjne i nieinwazyjne

- gatunki synantropijne - gatunki towarzyszące człowiekowi rodzime (autochtoniczne) i obce (alochtoniczne); skład grupy gatunków synantropijnych zależny jest od strefy klimatycznej

Gatunki synantropijne:

- gatunki ruderalne - zasiedlają podłoże zmienione przez człowieka np. bylica pospolita, łopian pajeczykowaty, pokrzywa żegawka, szarłat szorstki, tasznik pospolity

- szczur wędrowny, gołąb szary, szczur śniady, wróbel domowy, mysz domowa, mucha domowa

- gatunki środowisk antropogenicznych: kuna domowa, nornik zwyczajny, chomik europejski, bocian biały, sierpówka, jaskółka oknówka

- gatunki ulegające synantropizacji: lis pospolity, wiewiórka pospolita, dzik, kaczka krzyżówka, gołąb grzywacz, sroka

Przejściowość biogeograficzna Polski jest wynikiem położenia Polski w centrum Europy, w klimacie przejściowym i brak granic zachodniej i wschodniej.

Przejawia się:

1. Typowością w stosunku do flory i fauny Europy - przeważają elementy europejskie i eurosyberyjskie (gat. przechodnie)

2. Przenikaniem różnych elementów geograficznych (gatunki nieprzechodnie)

3. Małym udziałem endemitów we florze i brakiem endemitów fauny

40

Czynniki środowiskowe

Ścierają się ze sobą, dużo opadów

---