6+生物分布区与生物区系

第六章生物分布区与生物区系第一节生物分布区生物分布区：指某类生物种在地表的分布区域。在种的分布区基础上再合并出属的分布区、科的分布区等。一、种的分布区及其制图方法（一）分布区的概念种的分布区是指某种生物所占据的地理空间，在此空间内，该种生物能充分地进行个体发育，并留下具有生命力的后代。在种的分布区内，该种生物的个体并不是布满所有空间，而只能生活在适宜它们生存的地方，这种地方称为栖息地。该种生物在分布区内的配置，取决于栖息地在分布区内的分布。（二）分布区的制图方法绘制分布区图是生物区系研究的基本方法。进行分布区制图工作时，必须以各个分布点的资料为基础。所用地图的比例尺根据分布区的范围、研究目的等情况来确定。1.点图法将某种动、植物已知的分布地点用点、圈或其他符号绘在一定比例尺的空白地图上。点图法表现的事实客观、直接、具体，是研究动、植物分布的原始资料。2.周界法如果已知动、植物分布地点的资料相当详尽，就可以把地图上最外围的各个分布点连结起来，绘出分布区的轮廓，有人又称为“轮廓法”。也可把点图法和周界法结合起来，一般用实线表示确定的边界，用虚线表示推测的边界。3.涂斑法对于较小的分布区，并且该类生物在分布区的情况很清楚，通常采用在小比例尺地图上将整个分布区涂成不同的斑块。二、分布区的形成（一）分布区的形成理论关于种的分布区形成有多种理论。一是“单境发生论”，认为种是在一个地点一次发生，然后由发生地逐渐向四周扩展分布。此初始发生地称为发生中心或起源中心。二是“多境发生论”，认为生物种可以在多个地区同时或不同时发生；三是“稳健的多境发生论”，如德--康多和恩格勒等认为种以下的分类单位可以多境发生，而种以上单位，决大多数都是单境发生的；四是“泛境发生论”，认为旧种的进化达到变质阶段，新种就在旧种的背景上于整个分布区中一次发生。（二）影响分布区形状和边界的主要环境因子分布区形状和边界主要受气候、地形、土壤、生物、历史、认为等因子的影响。1.气候因子例如，我国山东半岛和辽东半岛上生长的赤松，它的分布区只局限于海洋性气候的范围内，稍向内陆，就被松属的其他种所代替。2.土壤因子例如，蜈蚣草只分布在亚洲热带、亚热带石灰岩和含钙土壤上，而同属的剑叶凤尾蕨却生长在潮湿的酸性土上。蜈蚣草蜈蚣草剑叶凤尾蕨3.地形因子例如，我国的秦岭山脉是北方温带生物区系和南方亚热带生物区系的天然界限。对于陆生生物来说，海洋及宽阔的海峡是侵移和扩展难以克服的障碍。而对于海洋生物来说，陆地是不可逾越的障碍。4.生物因子例如，某种生物的分布决定于宿主（寄主）的地理分布；又如，森林造成的生物环境不利于草原、荒漠生物的生存。5.历史因子例如，分布在我国西北部荒漠地区的沙冬青属，是亚洲中部仅有的阔叶常绿灌木，它起源于古地中海区系喜热的祖先。6.人为因子例如，在新西兰，自1000年以来，外来种的引入使当地的23个种和亚种鸟类濒临灭绝。菲律宾，由于引入猪、山羊和兔子，在1790-1840年间，有13种土著植物灭绝。三、分布区的扩散一个新种形成以后，只要它的原始分布区周围存在着适合于该种发展的有利条件，它就可能向分布区以外迁移、扩大自己的分布范围；另一方面种群大量繁殖后，个体压力增大或环境不适宜，也要由发生中心向周围迁移，找到适宜的栖息地就定居下来。种群这种由发生中心分布到另一地区的过程，称为扩展。扩展一般分为两种方式，即主动扩展和被动扩展。（一）主动扩展主动扩展是指生物不依靠外界因素，只依靠自身力量所进行的一种积极性的迁移，使分布区有所扩展。主动扩展又可分为正常扩展和先锋扩展。1.正常扩展指种由发生中心逐渐地向外扩展而到达新的地区。这种扩展是有规律的，缓慢进行的。2.先锋扩展主要指动物。包括迁移、漫移和爆发三种不同的形式。（二）被动扩展被动扩展主要依靠外界因素进行扩展。如，水流、风、气流、其他生物及人类等。如水扩展、风扩展、生物携带扩展。1.水扩展生物体随着水流漂到很远的地方。如椰子果实可以借助洋流漂到其他海岛上。北极狐可以随冰块被带到很远的地方。椰子果实北极狐2.风扩展风可以将植物的瘦果及带附属物的种子吹到很远的地方。可将许多小动物以及它们的卵吹到很远的地方。3.生物携带扩展动物在取食的时候，在草层中活动，可以将带钩刺果实附在身上；另外人类的有意识和无意识的活动，也经常将许多生物传播到世界各地。例如，伴人植物蒲公英、车前、龙葵等。龙葵扩展成功的可能性决定于生物对环境的适应能力，只有那些生态幅度广，能与本地种竞争的种，并且有一定数量和不同性别的个体才能扩展成功。新的地区与原来的生境越相似扩展成功的可能性就越大。扩展的完成是个体与环境间复杂的相互作用结果，这种相互作用经常是环境阻力与种的扩展能力的相互适应。四、分布区的类型根据分布区的大小可划分为广域分布区和狭域分布区；根据分布区的形状可划分为连续分布区和间断分布区；根据分布区的变化可划分为扩展分布区、潜在分布区、特有性分布区、残遗分布区、替代分布区。（一）广域分布区生物种分布的范围广泛，通常遍及各大洲，称为世界种或广域分布种。一般来说，种的生态幅度越广，克服阻限能力就越大，分布范围就越广，如植物中的大车前、龙葵等；动物中的狼等都有广泛的分布区，有的几乎是世界性分布。但在自然界中广域种是为数不多的。（二）狭域分布区生物分布范围狭小，只限于局部地区，如银杉只分布在我国广西龙胜、四川金佛山等地。动物中的高加索雪鸡等属于狭域分布种。银杉雪鸡（三）连续分布区分布区是一块完整的区域。分布区内没有生态屏障（高山、海洋、不适宜气候等）隔开，没有失去基因交流的机会，但在分布区内，生物种并不是在空间上连续密闭分布，只是分布在适宜的地点。（四）间断分布区分布区中间被高山、海洋、不适宜的气候障碍隔开成相距遥远的两部分或更多部分，各部分种群间失去基因交流的机会，而形成一种间断的分布区。例如，对生叶虎耳草除环绕北极分布之外，还出现于欧亚大陆中纬度山地。虎耳草（五）扩展分布区某种生物尚未达到自己生存条件的区域边界，则不断向外扩展。扩展的速度取决于环境变化的速度、种群的密度和克服障碍的能力。（六）潜在分布区某种生物完全可以生存和分布的地区，由于受阻限的影响，该种生物尚未分布到此，当阻限消失后，该种生物不仅可以定居下来，还可以向分布区外扩展。例如熊蜂引入新西兰，在稳定的环境下，一年就可以将其分布区扩大几公里。（七）特有性分布区某些生物只生存于局部特有的生境，称为特有种。它们的分布区称为特有性分布区。例如，南非的好望角地区，由于气候条件与相邻地区差别显著，形成起源于近代的特有种异常丰富，这些种称为新特有种。（八）残遗分布区最初具有广泛分布区，后来由于气候变迁、地壳构造运动等原因，面积大大缩小或者星散为几个小的分布区，如水杉残遗分布在我国湖北、四川两省交界处很小的范围内，但在白垩纪时，水杉最北可分布到离北极圈只有8°的地方。(九)替代分布区由特征相近的分类学单位，它们各自占有独立的小分布区，在空间上相互替代，这种现象叫替代分布，它们的分布区叫替代分布区。这些种称为替代种。替代种的产生是由于气候的变化或由于海陆变迁所产生的地理隔离而分化出来的新种。五、间断分布的成因动、植物间断分布是由连续分布发展而成的。间断分布的原因很多，但主要是历史原因。1.自然条件变化；2.生物的分散迁移及在原来分布区内死亡。3.陆地下沉4.大陆漂移5.跳跃式传播6.人为影响第二节生物区系生物区系主要包括植物区系和动物区系。广义的生物区系：指许多不同生物种（科、属、种）的总和。狭义的生物区系：指不同的生物种在一定的历史条件下形成的生物总体。一、生物区系的概念：二、生物区系形成的地质学基础和早期的生物分布（一）冈瓦纳古陆和劳亚古陆侏罗纪时统一的大陆已分裂为南北两块，即冈瓦纳古陆和劳亚古陆。冈瓦纳古陆（南美洲、中非、南非、澳大利亚、南极洲和印度）舌叶蕨属及恒河蕨属占优势，通称舌叶蕨植物区系。劳亚古陆（北美洲、格陵兰和欧亚）则没有舌叶蕨植物区系。（二）大陆漂移学说德国科学家魏格纳的大陆漂移学说在1915年发表后，一些生物地理学家立即承认了这一理论，认为它巧妙地解释了各大陆间生物区系的关系。（三）大陆格局的变化早新生代，世界轮廓与今日我们见到的有所不同。在中新世，约4500万年前，澳大利亚与南极洲分开，印度与亚洲联合。同时，欧洲与格陵兰分开，而鄂毕海的干涸，是欧洲与亚洲相连。南美洲与北美洲的最后联系，直到晚渐新世才形成。（四）大陆上早期的生物分布第三节世界陆地生物区系区整个地球表面可分为海洋生物区系和陆地生物区系。区别：1.海洋中有极其丰富的等级较高的类群，并有广泛的世界性分布。陆地则相反，但是陆地上的生物种类却比海洋丰富得多。区别：2.海洋生物结构比较简单而原始，这与海洋环境条件稳定有关。陆地生物结构比海洋生物高级而复杂，这与陆地环境多样性和复杂性有关。划分的六个生物区系区：1.全北区（最大的区）：包括北回归线以北的广大地区及北回归线以南的部分地区。2.非洲热带区（古热带区、埃塞俄比亚区）：包括非洲大陆、阿拉伯半岛、马达加斯加及附近岛屿。3.新热带区：是世界六个生物区系中很有特色的而且种类最丰富的一个区。包括中美洲和南美大陆。4.东洋区（印度---马来西亚区）：由印度次大陆、喜马拉雅山、缅甸、中南半岛、马来西亚、印度尼西亚、菲律宾、太平洋岛屿组成。5.澳大利亚区：由澳大利亚、新几内亚、新西兰、新喀里多尼亚组成。6.南极区：包括南极大陆及其附近岛屿。第四节世界海洋生物区系区一、海洋植物区系区海洋植物区系可以划分为三个区，即：北方海洋区、热带海洋区、南方海洋区。二、海洋动物区系区以海洋哺乳动物和鸟类为依据，将世界海洋动物区系划分为七个区，即：1.北极冷水区：包括北冰洋、白令海北部和东部、白海、巴芬湾和哈得逊湾，并沿格陵兰岛和北美洲东部南下，直达纽芬兰岛。2.北太平洋温水区：包括由白令海峡向南伸延至大约40°N一带。除了太平洋北部以外，白令海、鄂霍次克海和日本海的绝大部分均属本区的组成部分。3.北大西洋温水区：位于北极冷水区的南面，包括巴伦支海的决大部分，挪威海、北海、波罗的海、格陵兰海的东部和大西洋东北部，向南达捷拉瓦尔湾和比斯开湾。4.印度---太平洋暖水区：位于40°N-40°S之间，本区占据太平洋和印度洋的绝大部分，面积超过所有各区的总和。5.大西洋暖水区：北与北大西洋温水区相连，南起南美洲海岸大约40°S的地方，向东延伸南至45°S处，然后倾斜转向低纬非洲海岸的20-15°S的地方。还包括西印度洋和地中海。6.南方温水区：北界与印度-太平洋暖水区和大西洋暖水区的南界相接，南界在50°-60°S之间。7.南极冷水区：位于南方温水区以南的环南极地带。