Кукурудза С.І. Біогеографія

Подождите немного. Документ загружается.

ÏÅÐÅÄÌÎÂÀ

“Біогеографію” як навчальну дисципліну читають на географічних

факультетах університетів з початку 60-х років минулого століття.

Раніше курси “Географія рослин” і “Зоогеографія” викладали окремо.

Об’єднання цих курсів цілком виправдане, оскільки у географії рослинних

і тваринних організмів простежується багато спільних рис.

Незважаючи на тривалий час, протягом якого студенти вивчають

курс біогеографії, в Україні жодного університетського підручника з цієї

дисципліни не опубліковано. Чверть століття тому київське видавни-

цтво “Вища школа” переклало з російської й опублікувало навчальний

посібник П. Второва і М. Дроздова “Біогеографія” (1982) для природни-

чо-географічних факультетів педагогічних інститутів. Україномовний

підручник відомого зоогеографа І. Пузанова “Зоогеографія” останній

раз видавався 1949 року.

Головна складність підготовки такого підручника полягає в тому,

що українські й російські назви живих організмів у багатьох випадках

не збігаються, а латинські, які є ключем до їх однозначного розуміння,

далеко не всім зрозумілі.

У процесі підготовки пропонованого підручника “Біогеографія” ми

головно спиралися на видання російських учених та на їхні переклади

підручників американських, англійських, німецьких і французьких біо-

географів, а в окремих випадках і на оригінали таких праць.

Підручник з біогеографії передбачає вивчення студентами гео-

графічних факультетів університетів фундаментальних проблем цієї

науки. Тому значну увагу в підручнику приділено теорії, історії, мето-

дології та методиці біогеографічних досліджень. Розглянуто струк-

турно-функціональну сутність популяцій, біомів та біосфери, колообіг

речовин й енергії, взаємовплив між організмами, поглядами на проблему

походження життя та його еволюцію.

Проаналізовано екологічні чинники, ареалогію живих організмів,

особливості поширення біоти й біомів рівнинних, гірських та острівних

територій. Окремі розділи присвячено біоті та біоценозам прісноводних

акваторій і Світового океану. У кожному з розділів звернено увагу на

питання трансформації ландшафтного й біотичного різноманіття та

захисту рідкісних видів і тих, які зникають.

×àñòèíà 1. Çàãàëüí³ ïðîáëåìè á³îãåîãðàô³¿

Підручник складається з двох частин: загальної та регіональної

біогеографії. Перша частина охоплює сім розділів. У першому з них

розглянуто парадигми біогеографії з акцентом на сучасність і про-

блемність досліджень. У розділі, присвяченому історії біогеографії,

вперше увагу зосереджено на дослідженні теренів України та внеску

українських учених у розвиток теорії й методології біогеографії.

Друга частина присвячена традиційним хорологічним та регіо-

нальним проблемам, де акцентовано на новітній біогеографічній та

екологічній інформації, зокрема, працях українських учених М. Голуб-

ця, Д. Гродзинського, І. Григори, Я. Дідуха, В. Злобіна, В. Кучерявого,

К. Малиновського, С. Стойка та ін. На підставі їхніх поглядів і власного

бачення проблемних питань сформульовано головні положення сучасної

біогеографії, які утворили її парадигму.

Робота над підручником тривала протягом кількох років. Оста-

точний варіант опрацьовано впродовж 2005 року. Вдячний колегам

кафедри раціонального використання природних ресурсів і охорони при-

роди Львівського національного університету імені Івана Франка за

численні поради, професорам С. М. Стойку, В. П. Кучерявому, М. Д. Гро-

дзинському – за об’єктивні рецензії, доценту Б. В. Чернюху – за редагу-

вання грецьких і латинських термінів.

Працю ілюстровано рисунками, картосхемами, фотографіями,

колажами як запозиченими, так і оригінальними. У їх підготовці значну

допомогу надала викладач Львівського коледжу прикладного й декора-

тивного мистецтва імені І. Труша О. Хоменко. За технічну допомогу в

підготовці рукопису підручника щира подяка співробітникам й аспіран-

там кафедри раціонального використання природних ресурсів і охорони

природи Львівського національного університету імені Івана Франка

В. Дерев’яному, П. Телішу, Я. Хауляку.

Підручник призначений для студентів університетів, які навча-

ються на біологічному, географічному та екологічному факультетах,

а також для вчителів загальноосвітніх шкіл, ліцеїв та коледжів, які

викладають біологію, географію й екологію.

Усвідомлюємо, що в підручнику наявні дискусійні трактування

окремих понять і термінів, різні підходи до проведення меж біотичних

регіонів, а також технічні огріхи. Будемо вдячні всім, хто висловить

зауваження й побажання щодо можливого поліпшення структури та

змісту підручника.

Автор

×àñòèíà ïåðøà

ÇÀÃÀËÜÍ² ÏÐÎÁËÅÌÈ

Á²ÎÃÅÎÃÐÀÔ²¯

1. ÀÒÐÈÁÓÒÈ É ÏÀÐÀÄÈÃÌÈ Á²ÎÃÅÎÃÐÀÔ²¯

Правильне уявлення про органічний світ географічних ландшаф-

тів можна одержати лише в тому випадку, коли відомо

, які організми

і в якому поєднанні заселяють конкретний ландшафт. Розширення

й поглиблення знань про живі організми є важливою передумовою

раціонального використання й охорони їх людством. Біоресурси треба

використовувати так, щоб не спричинити змін генетичних можливос

тей екосистем усіх рівнів.

З огляду на це завжди варто передбачати й реалізовувати заходи,

спрямовані на захист від виснаження та винищення рослинного по

криву і тваринного населення. Такі заходи будуть ефективними тоді,

коли ґрунтуватимуться на достовірній інформації про геопросторове

поширення, кількість, продуктивність, вікову структуру, екостан окре

мих популяцій і геопросторових угруповань. Саме таку інформацію

покликана збирати, аналізувати й узагальнювати міжгалузева біо

лого-географічна наука

– біогеографія.

Біогеографія –

наука про закономірності розселення та роз-

міщення живих організмів і їхніх угруповань на суходолі й у водному

середовищі

. Є інші визначення біогеографії як науки. Зокрема, спира-

ючись на те, що організм є формою існування життя, американський

вчений Р

. Аллен означив біогеографію як науку про поширення життя

на Землі

. Російський біогеограф А. Тишков акцентує на тому, що в

основу біогеографії слід покласти вивчення “минулих і актуальних

картин природи

, пізнання особливостей розподілу живих організмів

та їхніх угруповань за градієнтами абіотичного середовища”

Біогеографія виникла внаслідок об’єднання географії рослин

–

фітогеографії (

φiton – з грец. рослина) і географії тварин – зоогеографії

(ξφov – з грец. тварина). Останнім часом до біогеографії приєднують

географію грибів і географію мікроорганізмів. Однак ці гілки біо

географічних досліджень поки що перебувають у зародковому стані.

За просторово-часовим відображенням об’єктів дослідження

біогеографію відносять до природничої географії, адже її геопрос

1. Àòðèáóòè é ïàðàäèãìè á³îãåîãðàô³¿

торовими об’єктами є топічні, локальні, регіональні та глобальні

утворення. А за часовою ознакою вона досліджує минулу, теперішню

й майбутню природу живих організмів з відповідними антропічними

змінами

Отже, за геопросторовим окресленням предмета й об’єкта до

слідження біогеографія є чотирискладовою, а за часовою – три

складовою

Біогеографія є своєрідним містком між географією та біоло

гією. Таке становище біогеографії можна пояснити її історичним

розвитком і тісними взаємозв’язками географічних і біологічних

наук. Фізична географія, зокрема ландшафтознавство, для означення

геопросторових і сутнісних параметрів своїх об’єктів як найваж

ливіші діагностичні ознаки використовує рослинні угруповання.

Водночас результати комплексного дослідження певного ландшафту

дають змогу глибше пізнати закономірності поширення, принаймні,

домінантних та едифікаторних видів рослин, умови їхнього існу

вання, екостани тощо. Отже, ці споріднені науки доповнюють одна

одну, дають змогу ліпше зрозуміти сутність тих природних явищ і

процесів, що характеризують єдності “організм–середовище”, “при

рода–суспільство”.

Крім цього, є багато проблем, які можуть бути вирішені за до

помогою біогеографічних методів, а саме:

• вивчення поширення і розміщення певних видів, родів

та інших таксономічних категорій живих організмів та

їхніх угруповань;

• визначення біомаси, продуктивності й енергетичної цін

ності різних біоценозів;

• уточнення глобальних і регіональних та визначення локаль

них і топічних меж виділів біогеографічного районування;

• дослідження впливу геопросторових чинників на живі

організми та їхні угруповання;

• аналіз антропічного впливу на живі істоти й оцінення

наслідків такого впливу;

• біоіндикація стихійних процесів і явищ, родовищ корис

них копалин тощо;

• моніторинг стану біоти окремих регіонів і планети загалом.

×àñòèíà 1. Çàãàëüí³ ïðîáëåìè á³îãåîãðàô³¿

ООН 2005 року повідомила про те, що населення Землі досягло

6,5 млрд осіб. Для нормального проживання такої кількості людей

потрібно щорічно виробляти не менше 650 млн т рослинних і тварин

них продуктів харчування. Тепер використовується значно менше, і

цей процес не завжди раціональний, тобто такий, який не забезпечує

їхнього своєчасного і у повному обсязі відтворення без шкоди для

довкілля та прийдешніх поколінь. Про це йдеться в підсумкових до

кументах “Порядок на ХХІ століття” Конвенції ООН з питань природ

ного довкілля і розвитку, що відбувалася в Ріо-де-Жанейро

(1992) та

Йоганесбурзької конференції

(2002). Досліджуючи біорізноманіття,

біогеографія має зробити свій суттєвий внесок у вирішення актуаль

них еколого-економічних та геосозологічних проблем

Кожна наука має властивості й складові, що формують її осно

ву, тобто своєрідний “каркас”, без якої вона не може розвиватися як

самостійна галузь наукових знань. Це насамперед об’єкт і предмет

науки, правила і методи збору та систематизації наукових фактів,

подання результатів дослідження. Всі ці складові науки є її голов-

ними атрибутами (attributum – з лат. додане). До атрибутів науки

належить і суб’єкт-дослідник, який володіє відповідними методами

дослідження.

Водночас кожна наука застосовує вироблені нею власні норми

і взірці, підходи й методи, алгоритми та концепції для одержання

нового знання. Сукупність цих реалій лежить в основі парадигми

певної наукової галузі (

παράδεγμα – з грец. приклад, взірець). Вико-

ристовуючи ту чи іншу парадигму

, наука нагромаджує та однотипно

пояснює і систематизує одержані факти, досягаючи певних успіхів.

Такий період у розвитку наукової галузі Т

. Кун (1977) назвав “нор-

мальним”. З часом нові факти починають “не вписуватися” в цю

парадигму, тож формується нова, яка в змозі пояснити нові факти.

З цього приводу В

. Пащенко (2000) зазначає, що “конструктивному

розвиткові науки слугує реалізація найрізноманітніших філософських

і наукознавчих підходів та знань як взаємодоповнюючих

, що засто-

совуються критично і творчо

”.

Розглянемо основні атрибути і парадигми сучасної біогеографії,

що дасть змогу ліпше зрозуміти сутність цієї природничої галузі

знань.

1. Àòðèáóòè é ïàðàäèãìè á³îãåîãðàô³¿

1.1. Îá’ºêò, ïðåäìåò ³ ìåòîäè á³îãåîãðàô³¿

Об’єкт дослідження біогеографії. Об’єктом пізнання науки, як

відомо, є об’єктивна реальність та ідеальна сутність навколишньо

го світу або його частини, що потрапили в поле зору пізнавальної

діяльності суб’єкта. Це означає, що кожна наукова галузь має свій

об’єкт дослідження. Для природничих наук ці об’єкти матеріальні,

а для гуманітарних – ідеальні.

Частиною об’єктивної реальності, яку досліджує біогеографія, є

органічний світ планети Земля, її територіальних та акваторіальних

частин.

Система органічного світу достатньо вивчена та структуризована

і в філогенетичному, і в геопросторовому аспектах

, відповідно, від

виду до царства і від району до царства. Історично склалося так, що

в полі зору біогеографії перебували винятково два царства живих

організмів: царство рослин (

vegetabilia – vegetо – з лат. оживляю) і

царство тварин (

animalia – animal – з лат. тварина). Останнім часом

наука збагатилася інформацією про царство грибів (

fungus – fungi з

лат. гриб) і царство мікроорганізмів. Отже, об’єктом дослідження

сучасної біогеографії є, з одного боку, різні класифікаційні єдності

рослин, тварин, грибів і мікроорганізмів, а з іншого

, – всі живі орга-

нізми, які займають в земному просторі певне місце. Тож об’єктом

біогеографії водночас є географічна оболонка, точніше

, та її частина,

у якій наявне життя і яка одержала назву біосфери. Але і в біосфері,

за влучним висловом В

. Вернадського, існує тонка плівка – “плівка

життя”. Різні вчені називали її по-різному – “фітогеосферою” (Є

. Лав-

ренко, 1949), “біогеоценотичним покривом Землі” (В

. Сукачов, 1964),

“біогеосферою” (М

. Диліс, 1978).

За М

. Дилісом (1978), “біогеосфера розташована на контакті

газової

, літогенної і водної оболонок Землі і займає придонну части-

ну повітряного океану й поверхневий горизонт кори вивітрювання

і акваторій планети

. Вона найскладніша за складом компонентів,

найбільш анізотропна (

ἄvισoς – з грец. неоднаковий і τρορι – поворот,

зміна, напрям) у просторі і найдинамічніша в часі

. В її структуру

входить найнижчий

(приземний), найщільніший і багатий енергією

горизонт тропосфери, ґрунт із підґрунтям, поверхневі горизонти

водних просторів, рослини, тварини й мікроорганізми. Енергетичним

×àñòèíà 1. Çàãàëüí³ ïðîáëåìè á³îãåîãðàô³¿

рушієм у біогеосфері є в основному сонячне випромінювання, яке до-

сягає поверхні Землі

”.

М. Голубець присвятив аналізу поняття “плівка життя” окрему

монографію з однойменною назвою

(1997). Він, зокрема, зазначає,

що “хоча плівка життя має товщину лише від кількох сантиме

трів-дециметрів до кількох десятків і максимально двохсот метрів

і в тисячу разів тонша від біосфери

, з її функціонуванням пов’язані

хімічний склад атмосфери і гідросфери

, запаси біогенних речовин у

літосфері

, біоенергетичні, продукційні й трансформаційні власти-

вості теперішньої біосфери. Протягом мільярдів років вона була

шаром зосередження життя рослин

, тварин і мікроорганізмів. У її

межах виникли людиноподібні тварини

, предки людини, а згодом і

Homo sapiens. Протягом тисячоліть у цій плівці відбувався соціаль-

ний розвиток людства, формувалися його виробничі потужності

Вона була для людини джерелом харчової і промислової сировини

енергетичного забезпечення, основним об

’єктом господарського

використання й перетворення”. Після цих вичерпних означень біо

геосфери та плівки життя як області найбільшої концентрації життя

можна зробити висновок, що матеріальним об’єктом дослідження

біогеографії є живі організми та їх угруповання в межах біосфери

та її просторових частин усіх масштабних рівнів.

Водночас розвиток науки немислимий без її самоаналізу, коли

дослідник, прагнучи одержати нові знання, критично оцінює здобутки

і можливості своєї науки. У такому випадку маємо поєднання, синтез

ідеальних знань дослідника та його попередників з параметрами чи

ознаками матеріальних об’єктів дослідження. В біогеографії такий

синтез маємо тоді, коли дослідник вивчає, наприклад, особливості

заселення живими організмами території, звільненої льодовиком

, або

аналізує періоди розвитку біогеографії як науки. У цьому випадку

об’єктами дослідження є і матеріальні об’єкти дослідження (рослини,

тварини, регіони), й ідеальні реалії (знання суб’єкта-дослідника та

його попередників).

Предмет дослідження біогеографії

. Біосфера та її складові, як

відомо, є об’єктом дослідження кількох наук. Водночас В. Пащенко

(2000) підкреслює, що “кожна наука має свій сутнісно новий предмет

дослідження

, який є відображенням об’єкта дослідження, одержа-

1. Àòðèáóòè é ïàðàäèãìè á³îãåîãðàô³¿

ного за допомогою пізнавальних засобів”. Якщо об’єкти досліджен-

ня можуть бути матеріальними, ідеальними або їх поєднанням, то

предмети дослідження завжди ідеалізовані суб’єктом-дослідником.

А. Воронов (1976) зазначає “що вся сукупність законів, які визнача-

ють географічне поширення організмів та їх угруповань, становить

предмет біогеографії” (див. Ж. Леме, 1976)

Предметом пізнання біогеографії ми вважаємо закони й законо

мірності поширення й розміщення живих організмів та їх угруповань

у просторі й часі залежно від їхніх адаптивних можливостей та

впливу на них екологічних чинників

Методологія і методи науки

. Методологія науки – вчення про

взаємодію і застосування методів досягнення істини в науковому

пізнанні та зведення знань у єдину систему. В методології виділяють

кілька рівнів: всезагальний або світоглядно

-філософський, загаль-

нонауковий, конкретно

-науковий та практичний. Кожному з них

притаманні способи і ступінь узагальнення пізнаної дійсності. Зо

крема, до загальнонаукового рівня методології науки належать логічні

методи абстракції (узагальнення, визначення, ототожнення, аналізу,

діагнозу, синтезу, аналогії), а також найзагальніші форми умовиснов

ків(індукція та дедукція), найзагальніші методи наукового пізнання:

вимірювання, досліду, ідеалізації, експерименту, спостереження, сис

тематизації, аксіоматизації та ін

.), а також принципи (ергодичності,

самоорганізації, синергізму).

Конкретно-науковий рівень методології науки ґрунтується на

методах, принципах і процедурах досліджень, які застосовують в

окремих галузях наукових знань, тобто в окремих наукових дис

циплінах. Ці методи, принципи і процедури перманентно зміню

ються і доповнюються досконалішими й актуальнішими. Методи,

які застосовуються у природничій географії

, за В. Пащенком (2000)

класифікують так:

• емпіричні, теоретичні, методологічні;

• польові й камеральні;

• пасивні (спостереження, виміри) й активні (експеримен-

ти, моделі);

• власне природничо-географічні (емпіричні, теоретичні);

• інтегративні фізико-географічні (районування);

×àñòèíà 1. Çàãàëüí³ ïðîáëåìè á³îãåîãðàô³¿

• галузеві природно-географічні (біогеографічні);

• загальногеографічні (картографічні, геоінформаційні);

• негеографічні (фізичні, хімічні, біологічні, математичні,

історичні).

Окрім них, кожна наука має ще один або кілька специфічних, які

найбільшою мірою застосовує в своїх дослідженнях. У біогеографії

такими методами є ареалогічний, біогеографічного районування та ви

значення біопродуктивності угруповань. За допомогою цих та інших

методів біогеографія сформувалася як окрема наукова дисципліна.

До атрибутів науки належать також суб

’єкти наукового дослі-

дження: окремі дослідники, колективи тематичних досліджень і на

укові школи. Саме суб’єкт (суб’єкти) організовує й реалізовує дослі

дження, тобто визначає конкретний об’єкт і предмет, методологію і

методи, форму подання одержаних результатів тощо. Якщо теоретичні

вихідні (принципи, аксіоми, постулати), фактичний матеріал і алго

ритм його узагальнення відповідають загальновизнаним вимогам, то

результати такого дослідження будуть об’єктивними. Передумовою

об’єктивності результатів дослідження є також дотримання певних

вимог стосовно суб’єкта дослідження. Найважливіші з них такі:

• дослідник повинен володіти природничо-географічни-

ми та біологічними знаннями про об’єкти дослідження,

вмінням їх спостерігати та експериментувати;

• важливою складовою дослідника є теоретична і мето-

дологічна підготовленість, здатність до критичного на

укового сприйняття, незалежного мислення, наукового

узагальнення;

• широка обізнаність із суміжними науками та їхніми нау-

ковими досягненнями.

Глибоке розуміння атрибутів біогеографії є першим кроком до

оволодіння теорією і практикою цієї науки. Наступним кроком цього

процесу є засвоєння і правильне трактування основних понять біо

географії

1.2. Ñóêóïí³ñòü îñíîâíèõ ïîíÿòü

Біогеографія розвивається паралельно з біологією й географією

і чимало інформації черпає з цих наук. Тому в її вжитку наявні по