CURSUL 1Cap. I Obiectul bigeografiei. Relaţiile cu alte discipline. Ramurile biogeografiei

I.1. Obiectul biogeografiei Biogeografia este o ştiinţă interdisciplinară, situată la interferenţa biologiei şi geografiei, ce studiază răspândirea fiinţelor vii pe planeta noastră şi factorii care au condiţionat această răspândire. Sarcini: - cunoaşterea cauzelor răspândirii vieţuitoarelor,

- explicarea unor fenomene biogeografice, - valorificarea ecosistemelor naturale cu menţinerea echilibrului bioproductiv, - lupta pentru conservarea mediului ambiant (care se identifică cu mediul biogeografic).

În acest scop este importantă: - stabilirea tuturor conexiunilor şi interacţiunilor între componentele biosferei,

- interpretarea fenomenelor biogeografice, în legătură cu condiţiile istorice care le-au generat, aceasta devenind metodologia fundamentală a studiului distribuţiei organismelor vii de pe Glob; toate fenomenele biogeografice au un aspect bipolar, putând fi astfel abordate simultan, atât dintr-o perspectivă biologică, cât şi dintr-una geografică.O altă precizare în legătură cu obiectul cercetărilor biogeografice: atât organismele individuale cât şi comunităţile biologice, de plante şi animale (şi nu luate separat), fac obiectul de studiu al biogeografiei ca ştiinţă.

I.2. Relaţiile biogeografiei cu alte disciplineBotanica şi zoologia se află în strânsă legătură cu biogeografia.Acestea oferă datele privind:

- sistematica (clasificarea) modernă care stabileşte relaţiile de descendenţă şi înrudire între specii, - vechimea la scară geologică a unor taxoni , - perioada ruperii unor „grupuri-soră”, - sincronizarea unor grupe de plante şi animale. Paleontologia se ocupă cu studiul formelor fosile (macro- şi megafosile) vegetale şi animale, în vederea

corelării stratigrafice a unor formaţiuni sedimentare şi a sincronizării vârstei lor relative.Palinologia se ocupă cu studiul sporilor şi polenului, continuând şi aplicând preocupările paleontologiei pe microfosile constând în granulele de spori şi polen, cu ajutorul cărora se apreciază :- vârsta unor sedimente, - aspecte calitative şi cantitative din istoria florei şi vegetaţiei, - repartiţia plantelor în anumite perioade - Pliocen, Pleistocen, Holocen.

Paleogeografia - reconstituie aspectele geografice din trecut, oferind informaţii asupra evoluţiei uscatului de-a lungul erelor geologice;- se bazează, la rândul ei, pe ipoteze şi argumente concrete oferite de biogeografie, în stabilirea anumitor relaţii între continentele vechi pentru care nu există argumente geologice, ci exclusiv argumente deduse din răspândirea actuală a organismelor.

Ecologia - disciplină a biologiei se ocupă cu studiul relaţiilor dintre vieţuitoare şi mediul lor, mai exact, al sistemelor supraindividuale complexe cum sunt populaţia, biocenoza, ecosistemul şi biosfera ce cuprind învelişul viu şi mediul acestuia. Geografia fizică este un alt domeniu care prin disciplinele sale (climatologie, hidrologie, pedologie) oferă numeroase informaţii, cu ajutorul cărora pot fi înţelese problemele biogeografice, ori întregesc metodele de lucru ale biogeografiei.

I.3. Ramurile biogeografieiPrimele cercetări s-au separat pe trei orientări: floristică, respectiv faunistică, biogeografia ecologică şi biogeografia istorico-genetică.Principalele etape din dezvoltarea acestei ştiinţe relevă mai multe ramuri cu preocupări diferite:

1. Biogeografia descriptivă - înregistrarea datelor floristice şi faunistice în vederea inventarierii florei şi faunei de pe teritoriul studiat. O altă orientare în cadrul biogeografiei descriptive este corologia sau arealografia, care se ocupă cu studiul răspândirii diverşilor taxoni, în vederea reconstituirii arealului sau teritoriului populaţiilor lor.

1

2. Biogeografia comparată stabileşte relaţii între complexele floristice şi faunistice, sau areale pe baza unor studii comparative. Se diferenţiază în:a. Botanica şi zoologia geografică (numită şi biogeografia sistematică, respectiv fito- şi zoogeografia sistematică), care studiază răspândirea geografică a taxonilor supraspecifici (genuri, familii);b. Biogeografia regională (geografia biologică, geografia botanică, respectiv zoologică sau floristică şi faunistică comparată), care pe baza studiilor comparative floristice şi faunistice din diversele teritorii, delimitează regiuni şi provincii biogeografice;c. Biogeografia cenotică sau sincorologia (fitogeografia şi zoogeografia biocenotică) se ocupă cu studiul diverselor biocenoze sau comunităţi biologice.

3. Biogeografia cauzală reprezintă etapa superioară, care explică răspândirea unor sp. ca o consecinţă a infl. unor factori complecşi. Are două ramuri cu orientări aparent opuse, în realitate, complementare, întregindu-şi reciproc explicaţiile:a. Biogeografia ecologică, care explică actuala repartiţie a vieţuitoarelor prin condiţiile mediului şi prin posibilităţile lor de răspândire;b. Biogeografia genetico-istorică explică repartiţia actuală a vieţuitoarelor, invocând condiţiile care au generat apariţia şi extinderea arealelor lor. Tot în cadrul biogeografiei cauzale pot fi separate biogeografia analitică şi biogeografia sintetică.

Biogeografia analitică studiază răspândirea taxonilor supraspecifici, pe baza coroborării informaţiilor microtaxonomice şi ecologice, ca şi a celor paleontologice şi paleogeografice pe întreg arealul lor.

Biogeografia sintetică reconstituie istoria şi evoluţia grupărilor de specii („complexe floristice şi faunistice”) cu răspândire asemănătoare, reconstituie istoria regiunilor biogeografice şi istoria dezvoltării formaţiunilor vegetale şi chiar a biocenozelor.

Evocarea principalelor etape din istoricul biogeografiei evidenţiază următoarea linie de desfăşurare a cercetărilor: floristică şi faunistică à geografie biologică à biogeografie sintetică. Atât în cadrul geografiei biologice (geobiologiei), cât şi în cadrul biogeografiei sintetice, se disting două curente: curentul regionalist, care delimitează regiuni şi provincii biogeografice, şi curentul genetic, stabileşte centrele de origine şi răspândire actuală ale complexelor de elemente floristice şi faunistice.

Procesele biogeografice pot fi studiate în funcţie de trei scări: cea a spaţiului, cea a timpului şi cea a evoluţiei, a schimbărilor acestea fiind interdependente între ele prin transferul de informaţie de la o scară la alta. Cap. II Evoluţia şi răspândirea vieţuitoarelor pe Glob

II.1. Evoluţia plantelor şi animalelor în timpul erelor geologiceDefiniţie : evoluţia biologică este un proces care constă în selecţia naturală a mutaţiilor adaptative ce asigură

supravieţuirea populaţiilor prin adaptări noi la condiţiile schimbate. Sensul evoluţiei este autoperfecţionarea adaptativă a speciilor, în confruntarea cu mediul ambiant.

Caracteristici : este un proces universal şi propriu lumii vii;este un proces creativ - selecţia promovează caracterele noi, apărute prin adaptarea la noi condiţii de mediu şi cu cât aceste condiţii sunt mai variabile cu atât divergenţa speciilor este mai evidentă; din contra, un mediu uniform timp îndelungat, duce la o evoluţie convergentă a organelor analoage.(fig. ), este un proces autoreglabil, de tip cibernetic, prin care se păstrează un echilibru dinamic între integralitatea specifică a populaţiilor şi factorii de mediu care acţionează determinând selecţia naturală.

Taxonomia este disciplina care reconstituie şi reprezintă sintetic şi sistematic, evoluţia plantelor sau a animalelor, clasificarea exprimând direcţiile evoluţiei, gradul de înrudire, nodurile filogenetice, durata (în timp), viteza evoluţiei (prin numărul de taxoni produşi) etc.

- este un proces continuu, ce se desfăşoară cu ritmuri şi viteze diferite la diferitele grupe de vieţuitoare.Evoluţia este un proces continuu, dar cu ritmuri şi viteze diferite la diverse grupe de organisme. Astfel: - algele (cca. 35.000 specii) s-au diversificat timp de peste 600 milioane de ani,

- muşchii (cca. 26.000 specii) şi ferigile (cca. 12.000 specii) în numai 400 milioane de ani,- gimnospermele (cca. 10.000 specii din care astăzi mai trăiesc doar 800 specii), deşi au necesitat numai 200

milioane de ani, predominând în Mezozoic, sunt astăzi în declin,

2

- angiospermele (cca. 250.000 specii) apărute acum 150 milioane de ani, sunt astăzi în plină expansiune şi diversificare.

Concepţia modernă despre filogenia plantelor şi animalelor se bazează pe teoria sintetică a evoluţiei care a completat ideile centrale ale darwinismului despre evoluţia prin adaptare şi selecţie naturală cu teoria cibernetică a sistemelor autoreglabile ce caracterizează viziunea modernă asupra evoluţiei biologice.

Etapele principale ale evoluţiei plantelor.- Cronologia stratigrafică paleobotanică nu se suprapune exact peste cea paleozoică deoarece erele caracterizate prin anumite grupe de plante, respectiv Paleofitic, Mezofitic şi Neofitic preced şi se termină mai repede decât erele animalelor: Paleozoic, Mezozoic şi Neozoic (fig).

1)Era primară a durat cca 400 milioane de ani, dar primele bacterii au apărut acum 3-4 miliarde de ani în urmă, când începe epoca primelor arhebionte celulare procariote (cu nucleu difuz) şi asexuate, numită Proterozoic. - Epoca algelor durează din Precambrian până în Devonian (peste un miliard de ani), viaţa desfăşurându-se aproape numai în apă (şi pe uscat trăiau puţine bacterii, alge, ciuperci).

Etape de dezvoltare: - apare celula eucariotă (cu nucleu diferenţiat),- stadiul cenobial şi talul pluricelular,- pigmenţi asimilatori (clorofilele) şi acumularea de amidon, - apare reproducerea sexuată.

- Epoca ferigilor durează din Devonian până în Permian (cca. 130 milioane de ani) şi începe cu apariţia florei terestre, prin transformarea algelor litorale în psilofite şi a acestora în celelalte grupe de ferigi terestre. - În Devonian psilofitele palustre reprezentau practic întreaga vegetaţie, iar la sfârşitul epocii, în Carbonifer, ferigile

arborescente dominau întreg Globul. -Tot în această epocă apar primii muşchi cu organe de înmulţire specializate. - Se dezvoltă cormul format din rădăcină, tulpină şi frunze.

2)Era secundară ce durează aproximativ 250 milioane de ani este, în cronologia paleobotanică, epoca gimnospermelor care începe în Permianul superior (Paleozoic) şi ţine până în Cretacic (Mezozoic). • Climatul mai secetos determină reducerea severă a ferigilor lemnoase higrofile şi expansiunea gimnospermelor mai

xerofile care ocupă întreg landşaftul. • Perfecţionarea organelor de reproducere, respectiv apariţia florii-con în care ovulul devine sămânţă, determină

expansiunea considerabilă mai ales în emisfera nordică a gimnospermelor.• Emisfera sudică dominată de un climat tropical favoriza încă persistenţa ferigilor arborescente.

3)Era Terţiară începe acum 70 milioane de ani în urmă şi este marcată de expansiunea angiospermelor, apărute în Cretacic, probabil din cele mai primitive gimnosperme.• Angiospermele sunt cele mai evoluate plante de uscat ale căror caractere de superioritate faţă de gimnosperme (o

protejare mai bună a seminţei în ovarul ce devine la maturitate fruct) le permit o expansiune rapidă pe tot uscatul. • Fiind cel mai bine adaptate la viaţa de uscat s-au diversificat realizînd cca. 250.000 specii, cele mai multe genuri

formându-se încă din Terţiar şi migrând în toate continentele datorită legăturilor temporare sau permanente dintre acestea.

• Angiospermele au urmat mai multe direcţii evolutive, constituind mai multe subclase cuprinse în două clase: dicotiledonate (Magnoliatae) şi monocotiledonate (Liliatae).

Etapele evoluţiei animalelor• Descifrarea originii şi evoluţiei regnului Animalia a ridicat şi ridică probleme deosebit de complexe, în timp

fiind emise mai multe ipoteze, mai mult sau mai puţin plauzibile. S-a plecat de la cunoaşterea taxonomiei regnului animal şi compararea grupelor de protozoare actuale; în urma analizei s-a ajuns la concluzia că flagelatele constituie puntea de legătură între plante şi animale (fig. de mai jos !)

• Trecerea de la stadiul unicelular (protozoare) la cel pluricelular (metazoare) s-a făcut prin intermediul formelor coloniale de flagelate. Din acestea s-a format subregnul metazoarelor (organisme pluricelulare animale), cuprinzând numeroase grupe încadrate în:

• Nevertebrate: spongieri, celenterate, viermi turbelariaţi, trematode, nematelminţi şi anelizi, moluşte, artropode,

3

echinoderme etc., (nr. sp.)şi cordate, animale cu organizare mult mai complexă, depăşind 50.000 de specii, în care se includ următoarele clase: ciclostomi, peştii, amfibieni, reptile, păsări şi mamifere.• În fig. . este prezentată grafic evoluţia regnului animal, principalele grupe de animale şi nodurile filogenetice

din care a luat naştere fiecare grup.• Cordatele inferioare - animale puţin mobile, care se hrănesc în mare măsură pasiv; strămoşii lor au dat

naştere la forme capabile să se deplaseze activ “asemănătoare peştilor”, denumite Ostracodermi, înrudite cu primele vertebrate şi găsite în strate siluriene şi devoniene. Ostracodermii au dispărut nelăsând descendenţi.

• Strămoşii direcţi ai peştilor sunt necunoscuţi deocamdată, urme de peşti placodermi s-au găsit în Silurianul superior şi Carbonifer, iar de peşti cartilaginoşi şi osoşi în Devonian. Strămoşii Crossopterigienilor şi ai Dipnoilor au apărut în Devonian şi au ajuns la dezvoltarea maximă în Carbonifer; primii prezintă un interes special prin aceea că dintre toţi peştii, ei stau cel mai aproape de grupa de origine a vertebratelor terestre, Stegocefalii.

Amfibienii prezintă un interes deosebit pentru evoluţia animalelor deoarece la nivelul lor vertebratele au trecut de la viaţa în mediul acvatic la cea pe uscat, fapt însoţit de două adaptări hotărâtoare:

– respiraţia oxigenului atmosferic şi – locomoţia pe substrat tare.

Amfibienii fosili sunt cunoscuţi din straturile din Devonianul superior din Groenlanda. În strate din perioadele Carbonifer şi Permian s-au descoperit resturi de Labirintodonţi, cuprinzând cei mai mari amfibieni dispăruţi (de mărimea crocodililor actuali). Amfibienii dispăruţi sunt reuniţi în subclasa Stegocefalilor, ce aveau o cuirasă osoasă continuă ce le acoperea capul; aceştia au trăit până la începutul Mezozoicului, iar ordinele actuale de amfibieni au apărut abia la sfârşitul Mezozoicului, din care cauză nu a putut fi stabilită o legătură directă între ele. Condiţiile din ultima perioadă a Carboniferului, când clima era umedă, caldă şi uniformă pe cea mai mare parte a continentului, probabil unic, au fost favorabile Stegocefalilor.Amfibienii au fost sincroni ferigilor fosile.

• La sfârşitul Mezozoicului marea majoritate a grupelor sistematice mari (subclase) dispăruseră, probabil datorită specializării lor unilaterale la condiţii de viaţă specifice şi strict determinate. Modificările însemnate de climă şi de peisaje geografice, datorită deplasărilor litosferei şi formării munţilor din “epoca alpină de formare a munţilor” au schimbat covorului vegetal prin înlocuirea florei mezozoice de cicadale şi conifere cu plante de tip nou, angiospermele; toate aceste modificări au avut repercusiuni asupra tuturor grupelor de animale, şi în primul rând asupra celor strict specializate. “Reptilele actuale reprezintă doar rămăşiţe deplorabile ale faunei din Mezozoic”

Păsările îşi au originea în reptilele vechi (grupa Pseudosuchiilor), foarte specializate, adaptate la căţărat, ulterior dezvoltându-şi capacitatea de a sări de la un arbore la altul. Scheletele relativ complete a două tipuri: Archaeopterix şi Archaeornix, descoperite în strate jurasice, relevă un amestec de trăsături evidente de păsări şi de reptile, modul lor de viaţă fiind arboricol, puteau să planeze, dar nu să zboare. Cu timpul, zborul planat a dus la apariţia zborului propriu-zis şi, de asemenea, la desăvârşirea altor trăsături:• apariţia penajului a dus la realizarea homeotermiei;• separarea sângelui arterial de cel venos şi complicarea aparatului respirator au dus la intensificarea metabolismului; • dezvoltarea sistemului nervos a dus la perfecţionarea comportamentelor de procurarea hranei, de apărarea de

duşmani, de creşterea puilor.• Zborul le-a permis ca în scurt timp să populeze întregul Glob pământesc, ocupând cele mai variate condiţii de

mediu.Mamiferele s-au desprins în Paleozoic din reptile primitive care nu aveau o specializare strictă, astfel încât sub acţiunea factorilor externi s-au produs adaptări hotărâtoare, respectiv: evoluţia progresivă a mamiferelor, care constă în: • temperatura ridicată a corpului şi capacitatea de termoreglare (atât în condiţii de temperaturi scăzute, cât şi în

condiţii de temperaturi ridicate), • viviparitatea (naşterea de pui vii şi hrănirea lor cu lapte) şi, • în special, activitatea nervoasă foarte dezvoltată, care asigură dezvoltarea unui comportament complex, în

sensul unei mai bune adaptări la mediu.Mamiferele au apărut probabil în Jurasic sau chiar în Triasic, materialul privitor la primele mamifere mezozoice limitându-se la dinţi izolaţi, la maxilare sau la fragmente de craniu.

Marsupialele apar în perioada cretacică, la începutul Terţiarului fiind răspândite pe tot Globul. • Ulterior placentarele mai perfecţionate au înlăturat sau au distrus direct marsupialele. Separarea Australiei de

celelalte continente înainte de pătrunderea placentarelor a dus la supravieţuirea acestora până în zilele noastre, pe de

4

o parte, şi la diversificare maximă a formelor de marsupiale care au ocupat toate mediile. În celelalte continente, marsupialele au fost eliminate aproape în întregime de placentarele în expansiune. Grupa cea mai veche de placentare o constituie insectivorele (identificate în Mongolia în strate din Creatacicul superior), din care au luat naştere chiropterele, edentatele şi rozătoarele. Cu insectivorele se înrudesc carnivorele (care apar pe la începutul Terţiarului - creodontele) ce au dat ulterior carnivorele actuale terestre, pinipedele şi cetaceele. Tot din insectivore au luat probabil naştere şi ungulatele sau copitatele.

Maimuţele fosile se cunosc din Oligocen: cele de tipul Propliopithecus au dat naştere hilobatidelor (gibonilor) şi speciei Ramapithecus din Miocenul Indiei, apropiată de antropoide. Un mare interes prezintă Australopithecus şi mai ales maimuţele antropoide găsite în depozitele cuaternare din Africa de Sud.• Specia cea mai primitivă de oameni străvechi - Pithecanthropus - s-a găsit în depozitele pleistocene pe insula

Iava, în anul 1891; resturi ale unui alt reprezentant al oamenilor străvechi, • Sinanthropus, au fost găsite în anul 1927 în apropiere de Pekin; resturi fosile ale omului de Neanderthal

(Homo primigenius), s-au descoperit în mai multe locuri din Eurasia. Această specie a existat în perioada cuaternară, pe la începutul ultimei epoci glaciare.

• La sfârşitul ultimei glaciaţiuni, exista specia actuală de Homo sapiens.

• CURSUL 2 Arealul geograficDefiniţie

Majoritatea speciilor de plante şi animale trăiesc într-un spaţiu geografic limitat – teritoriu sau acvatoriu – ce poartă denumirea de areal geografic.Exemple: rogozul arctic, murul arctic, vulpea polară – pentru mediul terestru – şi foca – pentru mediul acvatic – ocupă arealul circumpolar boreal;garofiţa Pietrei Craiului (Dianthus callizonus) ocupă un areal în Piatra Craiului.Speciile migratoare au arealul format din teritoriile de reproducere, cele de hrănire, cele de iernat şi căile de migraţie (de asemenea teritoriile în care specia se găseşte ocazional). Speciile de plante adventive şi animalele sinantrope au areale “afectate” de intervenţia omului.S-a constatat că arealele unor specii de plante, ori de plante şi animale se suprapun, relevându-se astfel anumite tipuri de areale. S-a ajuns astfel la diferenţierea unor categorii de specii floristice ce se încadrează tipurilor de areal, reflectând condiţiile fizico-geografice ale arealului respectiv, numite elemente floristice sau fitogeografice. Denumirea elementului corespunde cu denumirea arealului respectiv.

Principalele elemente floristice din Europa:1. elemente europene;2. elem. continentale sau estice (irano-turaniene);3. elem. arctice şi alpine;4. elem. balcanice sau sud-estice;5. elem. mediteraneene sau sudice;6. elem. atlantice sau vestice;7. elem. cosmopolite;8. elem. adventive;9. elem. endemice. Metode de stabilire a arealuluiArealografia este disciplina care se ocupă cu studiul structurii arealelor şi al legilor de distribuţie şi mobilitate a populaţiilor biologice. Instrument de lucru – hărţile de răspândire.Tipuri de areale funcţie de densitatea localizărilor

- areale întregi sau continui;- areale discontinui sau disjuncte;- punctiforme.

Arealele continui pot prezenta discontinuităţi ecologice care nu afectează limitele arealului (ex. în arealul iepurelui se includ şi zonele intens populate, apele continentale). Discontinuităţile corologice afectează limitele arealului geografic. Mărimea arealelor - variază foarte mult este determinată de mai mulţi factori: vechimea sau istoria geologică a speciei valenţa ecologică a speciilor posibilităţile de răspândire (pasive sau active) întâmplarea.

5

Speciile marine au cele mai extinse areale; sunt urmate de speciile terestre; speciile dulcicole au în general areale mici; cele mai mici areale se întâlnesc la speciile cavernicole.

În cadrul arealelor mari se disting mai multe tipuri:Areale zonale – se prezintă sub formă de benzi latitudinale ce se suprapun zonelor climatice: areal circumpolar areal pantropical.Areale meridiane – se prezintă sub formă de fâşii pe direcţia N-SAreale regionale – ocupă teritorii ± mari dintr-un continent.

Speciile cosmopolite sunt răspândite pe tot Globul. Exemple:Plante acvatice şi palustre: lintiţa de baltă (Lemna), broscariţa (Potamogeton), trestia (Phragmites australis), papura (Typha latifolia, T.angustifolia);Plante terestre: urzica (Urtica dioica), păpădia (Taraxacum officinalis), troscotul (Polygonum aviculare), pătlagina (Plantago major).Animale: stârcul cenuşiu (Ardea cinerea), striga (Tyto alba), lepidoptere din genul Vanessa, unele animale pelagice.

În cazul unităţilor endemice, când limitarea arealului se datorează factorului timp, se menţionează prin prefix tipul de endemism, respectiv, neo-endemism şi paleo-endemism.Nu există limită de mărime pentru arealele endemismelor. Astfel:Mas. Piatra Craiului, M-tii Bucegi, Australia etc.

Unităţile endemiceNeoendemismele (endemisme progresive)- specii apărute recent (Pliocen, Cuaternar) prin izolare geografică sau specializare strictă la anumite condiţii de mediu;- au o evidentă tendinţă de extindere;- ex.: endemismele carpatice: Dianthus callizonus - speciile vicariante – specii noi din cadrul aceluiaşi gen diferenţiate ca urmare a unei mari diversităţi a condiţiilor de mediu.- speciile relicte - au supravieţuit erelor geologice, rezistând pe teritorii restrânse; tipuri: relicte terţiare: Nymphaea lotus var. termalis (nufăr), Syringa josikaea (liliac ardelenesc), Hepatica transilvanica (crucea voinicului) - relicte glaciare – rămăşiţe din timpul glaciaţiunilor ce ocupă unele enclave: 40 sp. în mlaştini eutrofe (Betula humilis- Tuşnadu Nou; Viola epipsila – Baz Ciuc; Pedicularis sceptrum carolinum – Hărman –Braşov şi Zvoriştea – Botoşani, Angelica palustris- Bălăneşti- Neamţ) - 20 specii în mlaştini oligotrofe (Betula nana – Lucina Suceava,Carex limosa, C. paupercula, C.pauciflora – Munţii Semenicului).

Paleoendemismele- unităţi taxonomice de plante şi animale cu origine străveche, care au supravieţuit schimbărilor climatice majore din erele geologice.Ex.: - plante: Welwitschia mirabilis (tumboa); vârstă Mezozoic Ginkgo biloba (arborele pagodelor); Sequoia sempervirens, S. gigantea. - animale: Latimeria chalumnae – oceanul Indian; - peştii Dipnoi (Neoceratodus forsteri); - marsupialele din ordinul Monotrema (Ornithorhynchus anatinus). Răspândirea indivizilor în cadrul arealului- distribuţia nu este uniformă, discontinuităţile mari fiind o consecinţă a condiţiilor variate: - disc. mici la speciile marine, - mai mari la sp terestre,- cele mai mari la sp. cavernicole şi speciile de munte.Ex. capra neagră are arealul fragmentat în 7 zone principale: Pirinei, Alpi, Apenini, Dinarici, Carpaţi, Caucaz,Taurus. - speciile acvatice dulcicole au arealul cu atât mai fragmentat cu cât specia este mai legată de partea superioară a râului. Salmo trutta fario (păstrăvul) (foto de mai jos) este reprezentat la noi de 100 de populaţii.Regulă generală: majoritatea speciilor de plante şi animale au arealul fragmentat .

6

Barierele- Obstacole de natură geografică – fizice şi climatice – sau biologică cu rol în delimitarea arealului unei specii.Tipuri: abrupte – acestea delimitează clar arealul; ex.: b. fizice - au o poziţie fixă spaţiu şi permanentă în timp (lant muntos, un desert, un fluviu lat);- discrete – arealele sunt separate prin zone de tranziţie; - în general sunt de natură climatică; se deplasează pe directia N-S, conditiile se înrăutăţesc treptat (temp., precipitaţiile).Modificări ale arealelor- sunt legate de schimbările climatice;- se produc mai lent sau mai rapid, cu restrângerea sau extinderea teritoriului;- se produc ca o consecinţă a tendinţei de extindere a oricărei specii.- ex.: extinderea buruienilor, expansiunea speciilor mediteraneene; expansiunea speciilor siberiene;- areale “artificiale” şi areale “naturale” Migraţiile peştilor şi păsărilor- deplasări în masă, periodice, pe distanţe foarte mari ale unor specii de peşti sau păsări;- ridică probleme în stabilirea arealelor, a originii grupelor, a originii migraţiilor.Migraţiile peştilor:- pe cursul aceluiaşi râu – nu au o semnificaţie biogeografică;- din mediul marin în cel dulcicol şi invers, pentru reproducere sau hrănire, funcţie de care se clasifică în:- peşti anadromi – trec din mare în apele dulci pentru reproducereex.: somonul – urcă din M.Nordului pe fluviile Europei; scrumbia de Dunăre urcă pe Dunăre, Nistru şi Don; acipenseridele urcă pe Dunăre;- peştii catadromi – se hrănesc în apele dulci şi coboară în mare pentru reproducereex.: anghila migrează din fluviile Europei în Marea Sargasselor;Alte specii migrează din America de Nord, Japonia, Australia în mări tropicale unde se reproduc. S-a tras concluzia că originea speciilor respective este în locul de reproducere. Migraţiile păsărilorSunt o consecinţă a lipsei hranei într-un anumit sezon (speciile ecuatoriale nu migrează !).Arealul speciilor migratoare este format din teritoriul de reproducere, cel de iernat şi căile de migraţie. Căile de migraţie sunt constante şi specifice pentru fiecare specie, uneori pentru fiecare regiune: - cele din vestul Europei migrează prin pen. Iberică; - cele din est prin Asia Mică, Siria, Valea Nilului sau, alte specii, prin Italia, Sicilia, Tunisia; - toate evită întinderile mari de apă.Originea migraţiilor este legată de modificările climatice din trecut şi de schimbarea regimului de hrană. Modalităţi de răspândire a vieţuitoarelorDiseminare: 1. pasivă – prin intermediul unor factori externi: vânt, apă, animale, 2. activă – prin mijloace proprii.Plantele: - autochore - allochore: anemochore, hidrochore, zoochore.

- plante cu posibilităţi reduse: capacitate de înmulţire foarte mare,rezistenţă la condiţii vitrege, longevitate.1. Diseminarea pasivă – caracteristică plantelor şi mai puţin animalelor.

Anemochoria presupune numeroase adaptări: - greutate redusă a seminţelor (poroinic, smirdar, portulac); - seminţe sau fructe sferice (leguminoase, crucifere); - seminţe prevăzute cu peri (salcie, plop, pufuliţă, bumbac); - fructe aripate (arţar, ulm, frasin, mesteacăn); - fructe cu umbrelă de puf (păpădie, pălămidă, bumbăcăriţă) sau cu o aristă (colilie); - inflorescenţă cu o bracteie - la tei; - întreaga plantă are formă sferică (roza Ierichonului)

7

Zoochoria – răspândirea plantelor cu ajutorul animalelor care poate fi - activă la animalele frugivore – pantele se numesc endozoochore;- pasivă când animalele transportă pe blana, pene, picioare seminţe sau fructe prevăzute cu cârlige, ţepi, etc.-

plantele sunt epizoochore. Hidrochoria – răspândirea plantelor cu ajutorul apei.Adaptări: aerenchim bine dezvoltat; - tegumente impermeabile (cucuta de apă, rogozuri, papură, Cocos nucifera)2. Diseminarea activă – este mai frecventă la animale.La plantele autochore se întâlnesc unele adaptări: - ţesuturi mecanice în fruct care prin deschidere bruscă aruncă seminţele; - ex.: Impatiens nolli-tangere (slăbănog), plesnitoare, Hura crepitans .La animale prin deplasare activă (înnot, fugă).Prin intervenţia antropică- voluntară – plantele de cultură: Solanum tuberosum din America de Sud, Licopersicum esculentum din Franţa la noi XIX, agave, opunţii, muşcate aduse în Europa - unele buruieni (ştirul adus de Linne la Upsala, 1750) râia pământului Germania, 1800 - unele animale: bizamul din SUA în Europa şi Siberia iepurii de casă în Australia, 1840;aclimatizarea unor specii de peşti americani la noi – Salmo irideus -involuntară – răspândirea unor buruieni - înlocuirea şobolanilor sud-americani cu şobolanul negru din Europa, 1544, dus pe corăbii. CURSUL 3 II.3. FACTORII PALEOGEOGRAFICI AI RĂSPÂNDIRII VIEŢUITOARELOR

Teorii, susţinute de argumente geologice, geofizice, paleomagnetice, paleontologice şi biogeografice cu privire la evoluţia configuraţiei continentelor şi oceanelor:

1. Teoria punţilor continentale. - admite existenţa unor legături între continente în anumite perioade din trecut:- puntea sau continentul Nord-Atlantic-Gondwana

-puntea africano-braziliană, -Lemuria,-puntea antarctică -alte punţi mai puţin importante: M-ţii Urali, America Centrală, I-lele Indoneziei.2. Teoria permanenţei continentelor şi oceanelor.

- se opune teoriei punţilor continentale, susţinând ideea păstrării configuraţiei continentelor şi oceanelor din Paleozoic până în zilele noastre. - a fost acceptată de numeroşi biogeografi.

3. Teoria translaţiei continentelor.-„teoria lui Wegener” sau „a driftului continental”, sau a derivei continentelor;- blocul continental iniţial Pangea s-a separat în Laurasia şi Gondwana, ulterior fragmentarea a continuat, păstrându-se legături periodice între fragmente care au favorizat schimburi de floră şi faună. 1.Teoria permanenţei continentelor şi oceanelor- păstrarea configuraţiei continentelor şi oceanelor din Paleozoic pînă azi- recunoaşte modificările limitei uscat-apă şi limitele mărilor epicontinentale;- dintre biogeografi Ph. Darlington (1965) au susţinut această teorie:- speciile s-au format în sudul Asiei;- de acolo au migrat în zona temperată a Europei şi Asiei, în America de Nord, iar de aici în America de Sud;- tot din sudul Asiei au trecut în zona temperată a Australiei şi în Noua Zeelandă;- din zona tropicală a Americii de Sud, în părţile reci ale aceluiaşi continent;- dispariţia unor grupe din zona temperată nordică şi,- supravieţuirea numai în zona temperată sudică. 2. Teoria permanenţei continentelor şi oceanelor. -Mersul general al evoluţiei grupelor dominante şi competitive de animale terestre şi dulcicole (Bănărescu, 1970)

8

1. Principalul centru de evoluţie a grupelor competitive2. Căile de răspândire a grupelor competitive3. Retragerea spre sud a faunei de pe emisfera nordică în urma răcirii climei.

Consideraţii biogeografice sintetice privind teoriile paleogeograficeCele trei teorii s-au înlocuit în timp una pe cealalta şi, pe măsură ce s-au acumulat noi şi incontestabile

argumente în favoarea teoriei mobilităţii blocurilor continentale, s-a acceptat aceasta.Numeroase fapte biogeografice pot fi explicate prin ambele teorii, unele se explică mai uşor prin teoria translaţiei:

a. particularităţile florei şi faunei australiene, Australia este situată azi foarte aproape de Asia de care se leagă incomplet prin insulele Indoneziei. De ce fondul ei biotic este alcătuit predominant din elem. vechi, şi doar câteva elemente târzii ? Răspunsul poate fi dat doar prin teoria lui Wagener, care susţine că Australia a ajuns în vecinătatea Asiei abia în Miocen, acest teritoriu funcţionând mult timp ca o insulă izolată.

b. prezenţa unor grupe de organisme numai în continentele sudice;c. asemănările dintre ihtiofauna sud-americană şi cea africană (fig !).

Răspândirea actuală a plantelor şi animalelor Etapele principale ale evoluţiei paleogeografice şi caracterizarea acestora sub aspect biogeografic: 1. Din Paleozoic până în Mezozoic, pe cele două continente: Laurasia şi Gondwana grupele de plante şi animale se puteau răspândi liber între Europa şi America de Nord şi respectiv între toate continentele şi regiunile sudice. 2. Fragmentarea Gondwanei, cu păstrarea unor legături temporare între unele fragmente până la sfârşitul Mezozoicului; 3. Asia forma în Terţiar un imens continent aproape permanent legat de America de Nord căruia i s-a ataşat India şi Europa; Sudul tropical al Asiei a fost, în cea mai mare parte a Terţiarului, principalul centru de evoluţie a grupelor competitive de animale şi de plante, care tindeau să se răspândească. Genurile florei actuale au apărut aproape în totalitate la sfârşitul Cretacicului (în urmă cu peste 70 milioane ani). 4. In Miocen Africa s-a ataşat de Asia. - a fost înlocuită aproape complet vechea floră şi faună de origine gondwaniană din Africa Odată cu formarea, foarte recentă, a Mării Roşii, Africa s-a izolat din nou de Asia; 5. America de Sud a stabilit la începutul şi sfârşitul Terţiarului legături temporare cu America de Nord; a funcţionat ca o insulă în Terţiar. 6. Australia ajunge în Miocen, în apropierea Asiei de sud de care se leagă incomplet prin insulele Indoneziei; 7. Izolarea faunistică şi floristică a continentelor separate prin mări nu a fost completă.

Ex: situaţia celor două Americi din Eocen până în Pliocen; izolarea a fost deplină pentru unele grupe care au evoluat independent, în schimb între faunele de păsări schimbul a fost permanent. 8. Fluctuaţiile climatice din cuaternar au influenţat foarte mult răspândirea plantelor şi animalelor, au întrerupt în mod radical o evoluţie care a durat lent şi continuu timp de milioane de ani.

In urmă cu aproximativ 100 mil. ani, zona denumită Dinosaur Cove (pătratul roşu) situată în extremitatea sudică a Australiei se afla dincolo de Cercul Antarctic cu mai mult 400 spre Polul Sud în comparaţie cu poziţia actuală. Izolarea faunistică şi floristică a continentelor separate prin mări nu a fost completă. Ex: situaţia celor două Americi din Eocen până în Pliocen; izolarea a fost deplină pentru unele grupe care au evoluat independent, în schimb între faunele de păsări schimbul a fost permanent. Fluctuaţiile climatice din cuaternar au influenţat foarte mult răspândirea plantelor şi animalelor, au întrerupt în mod radical o evoluţie care a durat lent şi continuu timp de milioane de ani.  II.4. GLACIAŢIUNILE CUATERNARE ŞI REPERCUSIUNILE LOR BIOLOGICE

Perioadele glaciare sunt o succesiune de mai multe oscilaţii climatice foarte reci, numite stadii, şi temperate, numite interstadii, ce au influenţat radical majoritatea grupelor de vieţuitoare.

Pentru Europa Centrală: patru faze de expansiune a gheţarilor: Günz, Mindel, Riss şi Würm; separate de interglaciarele: Günz-Mindel, Mindel-Riss, Riss-Würm.

Cu ajutorul analizei sporo-polinice s-a descifrat evoluţia climatului cuaternar, istoricul vegetaţiei şi modificările suferite de covorul vegetal ca urmare a instabilităţii climatice.

9

S-au separat astfel câteva tipuri de perioade fitoclimatice: perioade anaterme - de încălzire a climatului (regres de pin şi mesteacăn, extindere de alun şi esenţe mai termofile); perioade hipsoterme de culminare a climatului călduros (frecvenţă mare de el.termofile: stejar, tei, ulm, carpen); perioade cataterme de răcire a climatului (revenirea microtermelor). In cadrul perioadelor reci s-au separat epoci arctice şi subarctice, iar în cadrul perioadelor calde, epoci atlantice (umede) şi epoci boreale (uscate şi reci).Scăderea temperaturii de la începutul cuaternarului a determinat înlocuirea florei termofile pliocene cu una mai microtermă.

Primele glaciaţiuni - Günz şi Mindel - au fost mai puţin riguroase, iar interglaciarul care le-a separat a fost scurt şi nu a permis reinstalarea esenţelor termofile. Interglaciarul Mindel-Riss (Holstein) a fost mult mai lung decât primul şi cu un climat mult mai cald decât cel actual.

Glaciaţiunea Riss a fost cea mai extinsă, înregistrând două stadii cataterme separate de o oscilaţie anatermă. Europa Centrală era acoperită de tundre cu sălcii pitice, mesteacăn pitic, arginţică (Dryas octopetala). Interglaciarul Riss-Wurm care a urmat a fost mai blând decât cel actual, favorizând dezvoltarea asociaţiilor termofile.

Glaciaţiunea Würm (aprox. 65000 ani) a constat într-o succesiune de stadii (reci) şi interstadii (temperate).În decursul stadiilor se dezvolta o floră arctică-alpină şi subarctică ierboasă şi arbustivă, iar în timpul interstadiilor vegetaţia era alcătuită din păduri de molid, stejar, ulm, frasin, carpen şi alun. Ultima perioadă a complexului würmian (Tardiglaciarul), numită şi Dryas (între20000-8800 ani în urmă) a avut temperatura medie mai coborâtă cu 8-12 grade C decât cea actuală.

Periodizarea Postglaciarului- elaborată pe baza analizelor sporo-polinice de Blytt şi Sernander;- s-au diferenţiat zece zone polinice bine individualizate, valabile şi pentru evoluţia vegetaţiei postglaciare de la noi, reconstituită de Emil Pop şi colab. (1970) pe baza unei diagrame din Retezat:Zona I – Dryas-ul vechi – sfârşitul perioadei tundrelor arctice : ierburi şi arbuşti în Europa Centrală; În Carpaţi : pinete aride vechi cu jneapăn episod Pinus-Picea - în interstadiul Bolling; episod pinete aride noi. Zona II – interstadiul Allerod sau perioada subarctică mijlocie – anaterm

- în Europa Centrală – episod mesteacăn-pin- în Carpaţi – pinete cu molidiş bogat.

Zona III – Dryas-ul recent sau sfârşitul Tardiglaciarului – perioada subarctică recentă sau a tundrelor-parcuri noi – tundre cu rarişti de pin.Zona IV – Preborealul sau faza de tranziţie pin-molid, încălzirea climatului

- în Europa extinderea pinului şi molidului,- în Carpaţi s-au extins masiv molidişurile.

Zona V – Borealul sau faza extinderii molidişurilor cu stejăriş amestecat şi alun – climat călduros şi uscat, molidişurile se extind spre altitudine, foioasele termofile mai jos.Zona VI şi VII - Atlanticul sau apogeul molidului cu stejăriş amestecat. răcoros şi mai uscat, în Carpaţi între stejărişe şi molidişuri se interpune o zonă de cărpinişe.Zona IX şi X – Subatlanticul sau faza făgetelor – climatul devine răcoros şi umed, fagul ia locul carpenului şi determină o reducere şi a celorlalte esenţe, devenind principalul edificator climatogen al vegetaţiei montane.

CURSUL 4. Organizarea gruparilor de vietuitoare

Concepţia sistemică în biologie a fost introdusă în 1932, de către L.von Bertalanffy.Sistemele biologice au fost ierarhizate funcţie de complexitatea lor pe mai multe niveluri de organizare:

- individual- populational sau al speciei- biocenotic- nivelul biosferei.

10

Ecologia (autecologia – studiul speciei - şi sinecologia – studiul comunităţilor biotice) se ocupă cu studiul relaţiilor sistemelor biologice cu mediul lor (condiţii energetice, fizice, chimice şi biologice).

Însuşirile comune tuturor sistemelor biologice:- caracter istoric – s- au diacronismul, au o evoluţie în timp, moştenesc de la sistemele precedente o serie de

caracteristici; - legea biogenetică “Ontogenia repetă pe scurt filogenia” este un argument al diacronismului;- evoluţia plantelor şi animalelor este o succesiune de stadii şi trepte de perfecţionare.

- caracter informaţional – posedă informaţii în fiecare subsistem pe baza căreia funcţionează şi pe care o transmit fidel fără alterarea conţinutului ei; pentru a nu fi alterată, fidelitatea este asigurată prin mijloace de suplimentare, de repetare a informaţiei, fenomen denumit redundanţă (ex. cromozomi, ochi, repetarea caraterelor în populaţie); cu toate acestea, fidelitatea nu e absolută, se produc mutaţii care ...stau la baza evoluţiei !!!!

- programul : inferior – la nivelul subsistemelor care îl compun, pentru sine – presupune structuri şi funcţii prin care org.trăieşte, superior – specializarea pentru sistemul de ordin superior. - integralitatea, fiind constituite din subsisteme cu diferite funcţii, dependente între ele şi faţă de întreg; integralitatea este foarte puternică la nivel individual şi apoi scade;

- ex. Individul, niv la care acţionează cel mai puternic. - echilibru dinamic – capacitatea de a-şi păstra integralitatea în condiţiile unui flux continuu de materie şi energie cu menţinerea unei stări mobile de echilibru;- autoreglare, capacitatea de a-şi controla şi corecta activitatea proprie cu ajutorul mecanismelor de autoreglare ce funcţionează pe principii cibernetice; autoreglarea arată comportamentul activ al organismului faţă de variaţiile mediului; el alege activ hrana, caută sau îşi construieşte adăpost, evită sau se luptă cu duşmanii, apără progenitura, alege locurile favorabile

- caracter autopoietic, adică capacitatea organismelor de a se auto- reface;- comportament antientropic – legea a II-a a termodinamicii spune că întro transformare de energie, o parte se pierde sub formă de căldură, fapt ce duce la creşterea entropiei sau la tendinţa către dezordine.la organismele vii, energia disipată menţine, dezvoltă şi complexifică structurile sistemului.

- caracter fractal – între creşterea volumului unui corp şi creşterea suprafeţei lui este o disproporţie: - vol. creşte la cub, suprafaţa la pătrat; - la organisme suprafaţa crescând mai încet, devine factor limitant; se poate corecta: pliuri, excrescenţe etc Populatia- Sistem supraindividual cu caracter universal in lumea vie si valoare de nivel de organizare alcatuit dintro grupare de indivizi de aceeasi specie in relatie cu aceleaşi condiţii de mediu, întrun spaţiu determinat.- populaţii locale – comunităţi reproductive – ex. şoareci de câmp- populaţii geografice (rase geografice), ex. g.Larix- populaţii ecologice.Elemente de structură a populaţiei: str. demografică (efectiv numeric, densitate), str. spaţială (dispersia) str. ecologică, str. funcţională (natalitate, mortalitate).Rolul populaţiei în biocenoză se apreciază prin evaluarea energiei care se scurge prin populaţie în unitatea de timp.- Pentru evoluţia speciilor: locul în care se produce selecţia naturală.Nişa ecologică – unitatea de distribuţie a speciei, determinată de resursele de hrană, spaţiu, factorii abiotici.

BiocenozaDefiniţie: nivel de organizare a materiei vii, foarte mobil, istoric constituit în biosferă, în care populaţiile sunt interdependente nu numai teritorial ci şi funcţional.

- ansamblu de populaţii de specii diferite, trăind pe un teritoriu determinat, la care apar trăsături specifice, unitate ce funcţionează ca un întreg;

- relaţiile trofice leagă direct sau indirect toate speciile întro populaţie unică. Structură: fitocenoză

- zoocenoză- microcenoză sau microbocenoză ce include şi micocenoza.

11

Biotopul – reprezintă suportul material al biocenozei = habitat;- este constituit din elemente ale litosferei, hidrosferei, atmosferei şi energiei solare.

Funcţional, biocenoza este alcătuită din org. autotrofe (producători) şi org. heterotrofe (biofagi şi saprofagi).Biocenoza conţine pentru fiecare formă de trai mai multe specii ecologic apropiate, aşa încât dacă una dispare, biocenoza se păstrează. Productivitatea – însuşire a biocenozei pe care o posedă fiecare populaţie, dar nu se poate realiza în afara biocenozei.Ecosistemul-este un sistem complex alcătuit din biocenoză şi biotop;- fragment de scoarţă terestră populat şi transformat de o biocenoză;- este unitatea de bază a ordinii în natură;- structura: este un ansamblu format din: - biocenoză (fitocenoză, zoocenoză, microbocenoză) - biotop sau mediul fizic;- sub aspect funcţional, organismele sunt verigi ale lanţurilor trofice şi se clasifică în: - organisme autotrofe (producătorii - plantele) şi- organisme heterotrofe (consumatorii – animalele – biofage şi saprofage)- funcţiile de bază: funcţia energetică- funcţia de circulaţie a materiei - de autoreglare.- ecosistemele evoluează de la stadiul de pionierat până la saturarea în specii , numit stadiu de climax, în care se realizează un echilibru mobil în interacţiunea viu-neviu şi componenţi autotrofi-componenţi heterotrofi.

Interacţiunea dintre partea vie şi cea nevie- sau interacţiunea biotop-biocenoză;- este posibilă prin fluxul de materie şi energie.

Interacţiunea componenţilor autotrofi şi heterotrofi- se realizează în aşa fel încât între consumul heterotrof şi producerea autotrofă să fie un decalaj;- decalajul apare şi ca urmare a separării parţiale în spaţiu şi timp a autotrofilor (plantelor) şi heterotrofilor (animalelor); astfel; - stratul superior = “zona verde” – pred. metab.autotrof - stratele de mai jos = “zona brună” – pred. met.heterotrof- în ecosferă o mică parte din producţia vegetală intră în consumul imediat, restul este descompus.

Ecosfera-este sistemul care integrează întreg substratul abiotic al planetei (toposferă) şi învelişul viu alcătuit din totalitatea biomurilor (biosfera). Toposfera (atmosfera, litosfera, hidrosfera) – asigură menţinerea vieţii pe Pământ.Biosfera este locul cel mai înalt în ierarhia nivelurilor de organizare a sistemelor biologice.Între componenta vie şi cea nevie există o interacţiune permanentă care se reflectă prin circuitul materiei, energiei şi informaţiei la scară planetară. Circuitele biogeochimice se desfăşoară la nivelul ecosistemelor, al biomurilor şi biosferei şi sunt de 2 tipuri: - circ.gazoase, închise sau perfecte cu rezerv.în atmosferă (C,N,O); - circ.sedimentare, deschise sau imperfecte cu intrările şi ieşirile de el.chimice neechilibrate. Circuitul biogeochimic al Azotului

Azotul elementar – bacterii fixatoare – compuşi (nitraţi, nitriţi, ionul amoniu) ce sunt luaţi de plante, apoi de animale. Azotul din compuşii vegetali şi animali este mineralizat până la amoniac. Amoniacul este oxidat până la nitraţi de către microorga- nismele nitrificatoare. În condiţii de anaerobioză mineralizarea se opreşte la amoniac (pl.adaptate!!) sau Bact.denitrificatoare reduc nitraţii la azot molecular! Circuitul biogeochimic al Fosforului- plantele absorb fosforul sub formă de ioni ai acidului ortofosforic(H2PO4) – aceşti ioni se menţin în sol dacă pH-ul este 5,8-6,2.Circuitul biogeochimic al Calciului- pleacă de la rezervele minerale şi organice rezultate din descompunerea organismelor moarte;- calciul e absorbit sub formă de cation (Ca 2+).Fluxurile energetice- energia solară incidentă pe atmosfera terestră – 1,34x1024 cal/an;

12

- din aceasta 4% este utilizată în fotosinteză pt. fixarea a 5x1015 Kg/an în materie organică;- transferul de energie de la producători la consumatori şi apoi la descompunători se face conform legilor termodinamicii, dar cu pierderi de la o verigă la alta; fluxurile de Carbon şi de energie liberă se desfăşoară întro direcţie, materia se reciclează.

CURSUL 5 Influenţa factorilor de mediu asupra dezvoltării şi răspândirii vieţuitoarelor pe Glob- mediul înconjurător cuprinde condiţiile fizice, chimice, energietice şi biologice care acţionează asupra organismelor;- condiţiile sunt date de mediile diferite: acvatice (dulci, marine etc) - terestre (aride, umede, înmlăştinite) - subteran - mediul de influenţă antropică;- prima clasificare a factorilor: - abiotici (climatici, edafici, orografici) - biotici;- majoritatea clasificărilor cuprind: - în fact.fizico-geografici: aşezare, relief, pantă, expoziţie; - în fact.ecologici: lumina, căldura, fact.hidrici,fact.edafici, mecanici, fact.biotici .Factorii ecologici pot avea, în anumite condiţii, rol limitant. Acţiunea se exprimă prin 3 legi: - Legea minimului (Liebig, 1840), - Legea toleranţei (Shelford, 1911) - Legea acţiunii combinate a factorilor (Mitcherlich).Factorii abioticiLumina= fluxul de energie de la soare ce acţionează sub formă de radiaţie solară şi radiaţie calorică;- radiaţia solară variază pe suprafaţa Globului, în funcţie de fact.geografici , relief, altitudine, expoziţie- în mediul acvatic, radiaţia este absorbită diferit, funcţie de suspensiile din apă.

Influenţa luminii asupra organismelor- prin intensitate, compoziţie şi durata iluminării diurne şi anuale;- la plante influenţează fotosinteza, transpiraţia, germinaţia, creşterea;- la animale determină coloritul, ritmul activităţii, bioritmurile etc.;- la organisme au apărut adaptări care le permit existenţa în anumite condiţii de iluminare: homocromia,

- coloraţia de dezagregare, - fitomimarea, - coloraţia de avertizare, - mimetismul sau copierea celor periculoşi.

Influenţa intensităţii luminii- s-au separat 2 grupe ecologice: - iubitoare de lumină sau heliofile, fotofile, eurifote - iubitoare de umbră sau schiafile, umbrofile, fotofobe - intermediare, eurifote – helioschiofitele.Adaptări ale heliofilelor: frunze groase, cutinizate, cerificate - cloroplaste mici şi multe - dispoziţia frunzelor - orientarea florilor - formează fitocenoze rare sau f.stratificate.Adaptări ale schiafilelor: frunze subţiri necutinizate, - ţesut mecanic slab dezvoltat, - cloroplaste mari şi multe, - nu formează singure fitocenoze, ci... Specii heliofile: g. Stipa, g. Festuca, g.Pinus

13

Animalele- nu suportă intensităţi mari ale iluminării, astfel că:- intră sau ies din activitate funcţie de modificările intensităţii,- caută locuri însorite sau umbrite fcţ. de grupa ecologică de care aparţin,- animalele fotofile sunt prezente în locuri deschise (bizoni, gazele etc.),- animalele umbrofile trăiesc în sol, peşteri, abisul oceanelor etc. Durata iluminării (fotoperioadă)- variază funcţie de schimbările zilnice şi sezoniere,- determină bioritmurile zilnice şi sezoniereFuncţie de durata iluminării plantele se împart în 2 grupe: de zi lungă ,de zi scurtă.Bioritmurile sezoniere duc la procese fiziologice ca: înflorirea plantelor, - reproducerea păsărilor şi mamiferelor, - migraţia păsărilor, - hibernarea mamiferelor. Temperatura- provine din energia radiantă solară care la suprafaţa terestră se transformă în energie calorică şi o încălzeşte, apoi se transferă stratelor adiacente;- repartiţia temperaturii pe suprafaţa Pământului depinde de unghiul de incidenţă a radiaţiilor;- emisfera nordică este mai caldă decât cea sudică datorită transparenţei aerului şi numărului mare de zile senine;Limitele de toleranţă ale organismului- 0-50 grade C, cu o zonă optimală 16-28 grade C;- există organisme care pot suporta temp. mult mai mari sau mai mici;- fiecare specie îşi are limitele ei de temperatură: un minim, un max. şi un optimum, iar toleranţa faţă de variaţii îi este specifică;- funcţie de toleranţă, organismele se grupează în:- org. euriterme – sunt ubicviste- org. stenoterme (criofile şi termofile) – au areale mici

Suportă temperaturi de minus 60 grade: Pinguinul imperial, Renul.Adaptarea plantelor faţă de factorul termic

- În condiţii de temperaturi scăzute: forme repente, creşterea sub formă de perină sau covor, tulpini şi ramuri în sol, înveliş de peri, forme de rezistenţă (terofite), acumularea de zaharuri, căderea frunzelor etc.

1. As. Betulo-Saliceto repentis.2. Polytrichum communis3. Floarea de colţÎn condiţii de temperaturi ridicate, la plante au apărut adaptări: ţesut izolator (suber), cuticulă lucioasă,perişori la baza plantei, dispoziţia verticală a frunzelor etc. Formele biologice- au apărut în cursul evoluţiei istorice ca o necesitate de a se apăra contra intemperiilor iernii;plantele şi-au format organe regenerative (muguri, rizomi, bulbi, seminţe) care rezistă la diferite niveluri faţă de suprafaţa solului;- după poziţia acestor organe, plantele se includ în mai multe f.b. numite şi bioforme:- fanerofitele (Ph) – au muguri protejaţi de catafile la peste 25 cm de suprafaţa solului; funcţie de înălţimea la care se găsesc, categoria se diferenţiază în: megafanerofite (arbori mari) - mezofanerofite - nanofanerofite (arbuşti şi subarbuşti) - fanerofite suculente arborescente;- camefitele (Ch) – au muguri protejaţi de solzi şi stratul de zăpadă la 25-30 cm faţă de sol;- cuprind arbuşti pitici, subarbuşti;- hemicriptofite (H) – au mugurii la suprafaţa solului, iarna părţile aeriene ale plantei pier (Taraxacum, Bellis, Capsella);- criptofitele (geofite) – iarna rezistă numai mugurii organelor subterane (bulbi, rizomi, tuberculi): lăcrămioare, brânduşa, cartoful;

14

- helohidatofitele (Hh) – plante ierboase palustre şi acvatice ale căror muguri se găsesc pe rizomi (la trestie, nuferi, lintiţă); - terofitele (T) – plante care pier în timpul iernii şi pe care o trec sub formă de seminţe; sunt 2 categorii: terofite anuale (Th) (macul)- terofite bianuale (TH) (varza)- epifite (Ep) – plante ce trăiesc pe organele vegetative ale altor plante, pe care le folosesc ca substrat (ex.: bromeliaceele)

Spectrul bioformelor relevă proporţia diverselor bioforme din flora unei regiuni sau din structura unei asociaţii vegetale. - fanerofitele sunt cel mai bine reprezentate în pădurea tropicală; - camefitele sunt specifice regiunilor cu ierni geroase şi bogate în ninsoare; - hemicriptofitele sunt dominante în formaţiunile ierboase; - geofitele au o pondere mare în zonele cu perioade de vegetaţie scurte; - terofitele sugereză un climat mai arid; - helohidatofitele se găsesc în regiunile umede. Adaptările animalelor faţă de factorul termic- mecanismele de reglare termică sunt diferite la cele 2 categorii:- poikiloterme (ectoterme)- homeoterme (endoterme)Astfel: Poikilotermele – nu posedă mecanisme de termoreglare; Homeotermele menţin constantă şi ridicată temperatura corpului prin adaptări morfologice: talia animalelor: viteza reacţiilor metabolice este mai mare în z.calde şi mai mică în z.reci; prin urmare, animalele arctice se maturizea - dimensiunile extremităţilor – cresc de la z.reci spre cele calde; - fiziologice: frigul produce acel tremur care eliberează căldură; transpiraţia are rolul de a pierde o cantitate de E;- comportamentale: căutarea de microhabitate favorabile, - migraţii pe verticală şi orizontală - construirea de galerii, tuneluri, vizuini - traiul în colonii aglomerate. - hipotermia adaptativă: hibernare şi estivaţie.

Temperatura ca factor limitant în răspândirea organismelor temperatura ca şi lumina acţionează ca factori ecologici primari, determinând arealele speciilor pe Glob;sunt specii pentru care sunt importante valorile extreme de temperatură: ex.: Aedes aegypti pentru care temperatura de 10 grade este mortală;temperatura influenţează şi răspândirea org. în interiorul arealelor; astfel apar etajele de vegetaţie;etajul de veget. este o fâşie întrun teritoriu muntos între alt. determinate;etajele sunt analoage zonelor de vegetaţie situate mai spre nord; în Carpaţi: 300 – 1200 m alt., etajul pădurii de foioase;1200 – 1600 m alt., et. pădurii de molid;1600 – 2200 m alt., etajul subalpin; peste 2200 m alt., etajul alpin. Factorii hidrici- apa = factor ecologic limitant;este constituient (45-95%) al materiei vii; reprezintă soluţia, vehicolul şi uneori participant activ în reacţiile metabolice; cantitatea de apă din litosferă şi atmosferă variază funcţie de - factorii climatici, - orografici, - geografici.În funcţie de preferinţele pentru apă, s-au separat 4 categorii ecologice: - org. acvatice – hidrofite, animale hidrofile – trăiesc în apă;- org. higrofite şi respectiv, animale higrofile – trăiesc în mediu cu umiditate excesivă şi sunt stenohigrice;- org. mezofite şi respectiv, animale mezofile – de umiditate moderată; sunt eurihigrice;- org. xerofite şi respectiv xerofile – de zone uscate, aride; sunt stenohigrice. Adaptările organismelor pentru evitarea deshidratării la plante: - sunt prezente mai ales la xerofite: - sistem radicular dezvoltat, în adâncime sau suprafaţă; - prezintă ţesuturi acvifere dezvoltate; - epiderma frunzelor şi tulpinii cuticulată, cu stomate în cripte pentru reducerea transpiraţiei; - reducerea până la căderea totală a frunzelor.

15

La animale: - impermeabilizarea tegumentelor; - alungirea pasajelor nazale pentru reducerea pierderilor de apă (la cămilă); - substanţe de excreţie în soluţii concentrate; - producerea de apă metabolică prin arderea grăsimilor (cămilă); - adaptări de comportament.Componente higrice cu acţiune asupra organismelor:- precipitaţiile – factor limitativ ce influenţează repartiţia biomurilor; - 0 – 250 mman – vegetaţie de pustiu; - 250 – 750 mman – stepă, savană, rarişti; - 750 – 1250 mman –pădure uscată; - peste 1250 mman – pădure umedă;- umiditatea aerului;- umiditatea solului – factor ecologic foarte important.Influenţa umidităţii asupra distribuţiei geografice a organismelor:- se consideră că vegetaţia oricărui loc este un produs al climatului;

CURSUL 6 Factorii edafici (de sol) Sol = formaţ. naturală, recentă, de la supraf.litosferei, reprezentată de o succesiune de straturi (orizonturi) care: - s-au format şi se formează prin transformarea rocilor parentale şi a resturilor organice;- sub acţiunea factorilor fizici, chimici şi biologici.Însuşirea de bază a solului este fertilitatea care, reprezintă capacitatea de a pune la dispoziţia plantelor substanţe nutritive şi apă. Factorii pedogenetici: roca parentală, relieful, climatul, - organismele vii – la o veget.zonală îi corespunde un sol zonal.Relaţiile plantelor cu solul sunt determinate de propr.fizice, chimice şi biologice.

- propr.fizice: compoz.mecanică, porozitate, regim caloric etc.,- propr.chimice: pH-ul şi compoziţia în elemente nutritive.Propr ietăţile fizice ale solului

a.Adaptările plantelor la proprietăţile fizice ale solului- psamofitele şi plantele arenarii (psamofitele sunt plante de nisipuri mobile, plantele arenarii sunt plante de nisip şi soluri argiloase);- flora nisipurilor prezintă o mare diversitate:- adaptarile plantelor sunt legate de mobilitatea nisipului: sistemul radicular poate fi extensiv şi superficial (Carex arenaria) sau intensiv (Elymus arenarius); - rădăcinile pot prezenta formaţiuni de protecţie împotriva dezgolirii de nisip şi a variaţiilor mari de temperatură şi umiditate ca: împletirea perilor absorbanţi şi cimentarea lor cu firele de nisip, creându-se un fel de manşoane.- alte adaptări apar la nivelul celorlalte organe:

- reducerea sau lipsa frunzelor, - dezvoltarea continuă pe verticală a plantei (Aristida, Elymus) etc.

- plantele arenarii nu prezintă adaptări strict legate de natura substratului-majoritatea sunt xerofile, care pot creşte pe nisipuri şi pe soluri bine aerisite sau nisipoase.

În legătură cu proprietăţile fizice ale solului s-au separat şi alte grupe de plante ca - hasmatofite - plante de crăpături de stânci (Lloydia serotina);

- petrofite - plante fixate pe suprafaţa pietrelor (Pleurococcus);- plante saxicole - plante de stâncării (Saxifraga luteo-viridis); - plante rupicole – plante de stâncării, coaste, versanţi abrupţi, (Cerastium transsilvanicum); - psihrofite – plante de soluri reci şi umede.

b. Influenţa proprietăţilor fizice ale solului asupra vegetaţiei- proprietăţile fizice ale solului influenţează vegetaţia prin compoziţia mecanică, în măsura în care aceasta

determină regimurile caloric, de apă şi de aeraţie:- solurile calde şi uscate condiţionează instalarea unei vegetaţii xerofitice;

16

- solurile moderat umede şi temperate favorizează o vegetaţie mezofilă; - cele cu exces de umiditatea favorizează instalarea unei vegetaţii higrofile;- pe solurile nisipoase - vegetaţie specifică psamofilă şi arenacee, care prezintă adaptări;- în mlaştinile de pe coastele continent. tropicale şi subtropicale, la locul de vărsare al unor răuri, se dezvoltă o

vegetaţie tipică de mangrove (în jurul Ecuatorului, Indonezia, Noua Guinee şi pe insulele Filipine).- în tundre se dezvoltă o vegetaţie pitică cu sistemul radicular superficial, solul dezghetându-se, numai superficial şi pentru puţin timp, vara.Proprietăţile chimice ale soluluiCompoziţia mineralogică a solului, determinată de roca parentală şi aportul în materie organică, supuse proceselor pedogenetice condiţionează o anumită compoziţie chimică şi o anumită aciditate a solului.

Substanţe minerale indispensabile plantelor: N, P, K, Ca, Mg, Fe;Gradul de saturare al solului în elemente nutritive, numit şi grad de saturare în baze indică troficitatea unui sol;Troficitatea = însuşire fundamentală a solului care se manifestă prin capacitatea de asigurare a plantelor cu elemente nutritive; Fondul de elemente nutritive stabilit la un moment dat reprezintă troficitatea potenţială;

După gradul de saturare în baze, solurile se împart în: soluri cu troficitate foarte scăzută (V=0-25%), soluri cu troficitate scăzută (V=25-50%), soluri cu troficitate mijlocie (V=50-70%), soluri cu troficitate ridicată (V=70-85%),soluri cu troficitate foarte ridicată (V=85-100%).Din categoria elementelor vitale fac parte şi microelementele: B, Cl, Co, Zn, Cu, Mn, care intră în compoziţia enzimelor şi catalizatorilor.Influenţa compoziţiei chimice asupra plantelor

După gradul de saturare în baze al solului pe care cresc, plantele au fost împărţite în mai multe categorii de troficitate:

- oligotrofe: Sphagnum, Pinus silvestris;- mezotrofe: Carex silvatica, Dentaria bulbifera, Origanum vulgare- eutrofe: Adonis vernalis, Aegopodium podagraria;- megatrofe: Arum maculatum, Echium rubrum;- euritrofe: Juncus articulatus, Triglochin palustre, Galium palustre

- pe soluri cu exces în unele elemente chimice au apărut categorii speciale de plante:- plante nitrofile: Urtica dioica, Chenopodium album, Rubus idaeus;- plante calcifile = plante de mediu alcalin = plante de stepă: Adonis vernalis, Artemisia austriaca, Festuca valesiaca etc.;- plante silicicole = plante de mediu acid: Calluna vulgaris, Juncus trifidus;- plante halofile – pe soluri cu exces de săruri solubile de Na şi Mg.- plantele halofile: - obligate – cresc numai pe sărături (Aster tripolium) - preferante – cresc de obicei pe sărături (Puccinelia distans) - suportante – cresc pe alte soluri, dar...(Poa bolbosa)- după adaptările la excesul de săruri: - halofite tipice - halofite cu unele elemente de halomorfă.Structura halomorfă specială: tulpini suculente, - frunze solziforme sa lipsă; - ţesut acvifer dezvoltat etc- plante indicatoare de Zn: Viola calaminaria, Populus grandidentata, Achillea millepholium - plante indicatoare de Pb: Amorpha;- plante indicatoare de roci cu gips – indicatoare de petrol: Hippophae rhamnoides

Reacţia chimică a solului şi acţiunea asupra plantelor- este dată de ionii de H+ în soluţia solului şi se exprimă prin pH;

17

- pH = logaritmul cu semn schimbat al concentraţiei în ioni de H+;- solurile se includ în mai multe categorii, funcţie de reacţia chimică;- pH-ul influenţează gradul de sat.în baze, troficitatea: - solurile acide sunt oligotrofe, -

- solurile slab acid neutre – eu-, megatrofe;- funcţie de reacţia solului şi plantele şi fitocenozele au fost împărţite în următoarele categorii: - extrem

acidifile (pH 3,8 – 6,7); - neutrofile (pH 6,7 – 0); - bazifile (pH >7);

- si fitocenozele pot fi: acidifile – cele alpine cu Carex curvula; - neutrofile – pădurile de silvostepă; - bazifile – fitocenozele de stepă.

Categorii speciale de plante funcţie de pH:- oxilofitele – prezintă fen.de “secetă fiziologică” - pH 3 – 3,5- temperatură scăzută;- slabă aerare;- apă în exces;- lipsă de azot;- toxine multe;- condiţiile de mai sus det. adapări xerofitice.Categorii de plante după forma de humus a solului- Forme de humus: mull (C/N=10), moder (15-25), mor (30-40), turba.- Plante de mull: Paris quadrifolia (dalacul) Euphorbia amygdaloides

Mercurialis perennisPulmonaria officinalis

- Plante de moder: Luzula albida Nardus stricta Lycopodium selago

Salinitatea mediului acvatic- concentraţia sărurilor din mediul acvatic, funcţie de care apele se clasifică în ape dulci, salmastre, marine;- apele dulci (sal. 0,5 - 5 la mie), grupa ecologică oligohaline;- apele salmastre (5 – 18 ), grupa ecologică mezohaline;- apele marine (18 – 41, salinitatea medie 35 ), org. polihaline;- lacurile mari, continentale (>41; Marea Moartă 300 ), hipersaline;- după variaţiile salinităţii:- ape poikilohaline - ape homoiohaline;- sărurile solvite: cloruri – 6,9% în ape dulci, 88,8% în ape marine; sulfaţi – 13,2% 10,8% carbonaţi; 79,9% 0,4%. Influenţa salinităţii asupra organismelor:- diversitatea faunei acvatice- arealul de răspândire;Astfel:- apele marine conţin toate tipurile de organizare;- Marea Mediterană: sal. 35 la mie - >7000 specii;- Marea Neagră: sal. 19 la mie – aprox. 1200 specii;- Marea de Azov: sal. 12 la mie – aprox. 100 de specii.

Speciile marine: eurihaline – la locul de vărsare a fluviilor - stenohaline – apele pelagice;

18

Apele cu salinitate mare ca şi cele cu variaţii foarte mari au puţine specii, dar reprezentate prin populaţii mari.Diversitatea plantelor şi animalelor marine:

- anim. dulcicole < anim. marine - flora dulcicolă > flora marină.Factorii geografici- poziţia geografică (latitudinea şi longitudinea) indică zona climatică a unui ecosistem;- altitudinea determină modificări comparabile cu cele care se petrec cu cât ne depărtăm de la ecuator la poli;- expoziţia reliefului influenţează ecosistemele terestre prin modificările pe care le imprimă altor factori;Factorii mecaniciVântul are efecte pozitive şi efecte negative când se manifestă extrem.Acţiuni pozitive:- polenizarea anemofilelor, - răspândirea anemochorelor,- facilitarea termoreglării la homeoterme, a reprod. unor specii;Acţiuni negative: răspândirea buruienilor, a atacurilor de ciuperci, uscarea solului.Zăpada, Focul.Factorii biotici:- relaţii intraspecifice- relaţii interspecificeRelaţiile intraspecifice – au caracter de necesitate, asigurând integritatea populaţiei;- există 2 tipuri de relaţii: - în interesul individului - asigură supravieţuirea; - în interesul populaţiei – perpetuarea speciei. Nu întotdeauna relaţiile în interesul individului sunt şi în interesul populaţiei: se deosebesc astfel 2 forme de relaţii:- relaţii de întrajutorare: efect de grup – pozitiv (poate trece în efect de masă)- relaţii de concurenţă = competiţia intraspecifică – se ajunge la eliminarea indivizilor firavi de către cei viguroşi;Competiţia intraspecifică poate fi pasivă la plante şi activă (directă sau indirectă) la animale; ex.: c.directă: canibalismul c.indirectă: comportamentul ierarhizării - eliberarea de secreţii în mediu. Locusta migratoria 4 larve/dm 3 – efect negativ.Relaţiile interspecifice- se stabilesc între indivizi de specii diferite, dar din aceeaşi biocenoză;- s-au dezvoltat dea lungul istoriei şi au caracter de necesitate;- se reglează numărul de indivizi din biocenoză;După efectul lor, se clasifică în 7 tipuri:- neutralism – cele 2 specii nu se afectează reciproc;- pop. de căprioare şi pop. de lepidoptere din pădure;- majoritatea relaţiilor dintro biocenoză sunt neutre;- protocooperare – interacţ. pozitivă pentru ambele populaţii, dar neobligatorii;- peşti; hipopotam – o specie de păsări; mutualism (simbioză) – interacţiunea este pozitivă şi obligatorie pentru

ambele populaţii;Ex.: nodozităţile de pe leguminoase, micorizele;Plante – insecte polenizatoare comensalism: interacţiune pozitivă şi obligatorie pentru comensal, pentrugazdă este indiferentă;ex.: plantele epifite – arbori tropicali;Insectele îşi depun ouăle pe frunze, ramuri, tulpini; Pagurii folosesc cochilii goale de gasteopode;Amensalismul – populaţia amensală este inhibată de produşi de secreţie ai speciei inhibitoare; ex.:antibioticele produse de nişte bacterii distrug alte bacterii;

19

Competiţia – interacţiunea este negativă pentru ambele specii;- are loc pentru aceeaşi factori ecologici;

Prădătorismul şi parazitismul – interacţiuni pozitive pentru prădător şi parazit şi nefavorabile pentru pradă sau gazdă;Ex.: ghepardul aleargă cu 80 km/h- paraziţii: protozoare, viermi, crustacei, acarieni, insecte.

CURSUL 8 Domelike de viaţă ale Globului

- acvatic (dulcicol şi marin)- terestru- subteran.În cadrul acestora materia vie este organizată în: - populaţii - biocenoze - biomuri. Domeniul acvatic cuprinde: - biomuri limnicole - biomuri marine - biomuri oceanice.Domeniul terestru cuprinde o mare diversitate de biomuri (deşerturi reci nivo- glaciare, tundra, taigaua, pădurile mixte de conifere şi foioase, păduri de foioase şi tufărişuri cu frunze căzătoare din zona temperată, stepele, savanele, pădurile sclerofile rare tropicale, pădurile tropicale cu frunze căzătoare şi pădurile tropicale umede cu frunze persistente).

Biomurile acvaticeFormaţiunile limnicole se clasifică în următoarele tipuri:

- ecosisteme de izvoare şi ape curgătoare (biomul lotic)- ecosisteme de ape stătătoare – lacuri (biomul lacustru)

- bălţi (biomul palustru)- ecosisteme de mlaştini (biomul mlaştinilor)- ecosisteme de deltă (biomul deltaic).

Formaţiunile de apă sărată: biomul marin şi biomul oceanic.Indiferent de tipul lor, ecosistemele acvatice conţin 2 biotopi:

- masa de apă sau pelagialul - populat de pelagos- substratul sau bentalul – populat de bentos .

Pelagosul (totalitatea vieţuitoarelor care trăiesc în apă) cuprinde următoarele biocenoze:- planctonul (fitoplancton, zooplancton şi bacterioplancton)- neustonul (populează suprafaţa neagitată a apelor)- pleustoul (plutesc pe suprafaţa apelor)- nectonul (consumatori care se deplasează activ în masa apei).

Bentosul – biocenoze legate mai mult sau mai puţin de substrat. Biomurile acvatice continentale

1. Biomul lotic Reprezintă un mozaic de biocenoze de la izvoare până la vărsarea în mare, ca o consecinţă a heterogenităţii condiţiilor de mediu: alt., compoz. chimică a apei, viteza de curgere, natura şi structura substratului.Caracteristici:- Biocenozele sunt structurate în cele 3 niveluri trofo-energetice (producători, consumatori, descompunători);- Circuitul substanţelor şi fluxul de energie au caracter de tranzit;- Factorul esenţial în stabilirea compoziţiei este curentul apei; - Biocenozele dominante: potamoplanctonul (fitoplancton şi zooplancton)

- perifitonul- bentosul (biocenoze lotice, lentice, psamo-, argilo-, pelo-,litoreofile)

20

- nectonul (peşti f.b. înotători).- Producătorii primari: microfite şi macrofite- Fauna piscicolă din pâraie, râuri şi fluvii este diversă şi caracteristică.- Nivelurile trofice sunt neconcordante.- Biomurile lotice temperate şi nordice prezintă o dinamică sezonieră ce poate fi perturbată de viituri.Producători primari: Microfite: diatomee, euglenoficee, cloroficee etc.Macrofite: muşchiul de apă, piciorul cocoşului fluviatil, bobornicul (Veronica), brădişul (Myriophyllum), broscariţa (Potamogeton), stuf (Phragmites australis), papură (Typha), rogozuri (Carex)Macrofite lotice: Muşchiul de apă, Piciorul cocoşului fluviatil

Adaptări ale faunei nevertebrate la curentul apei1. Perla 2. Baetis3. Ecydurus4. Iron7. Piscicola8.Tubifex 9. Nais10. Pisidium

2.Biomul lacustru Cuprinde totalitatea ecosistemelor lacustre de pe suprafaţa Pământului.Lacurile reprezintă 1,8% din supraf. Terei şi oferă condiţii de mediu foarte variate : se clasifică în

oligotrofe (ex. lacurile montane pe roci cristaline) mezotrofe (apar prin eutrofizarea lacurilor oligotrofe) eutrofe (majoritatea lacurilor de pe glob) distrofe (lacuri puţin adânci, colmatate din Scandinavia) Caracteristici:1. Cuprind 2 biotopuri: pelagialul şi bentalul2. Biocenozele grupate în pelagos şi bentos se diferenţiază în cenoze vegetale şi animale strict specializate la viaţa întrun anumit loc: ex.: - necton (animale ce înoată activ în masa apei)- fitobentos- zoobentos- plancton (fito-, zoo-, bacterioplancton)- neuston (fitoneuston, zooneuston şi bacterioneuston)- fauna fitofilă-3. Legăturile trofice concretizate în lanţuri trofice ce închid un circuit al materiei şi energiei au ca rezultat producţia biologică finală.4. Prezintă un ritm circadian şi unul sezonier.5. Ecosistemul acvatic poate trece ireversibil în unul terestru. 3 Biomul palustru ( palustris = baltă )Cuprinde totalitatea ecosistemelor de baltă de pe suprafaţa Globului.- Suprafaţa este variabilă în spaţiu şi timp;- se formează pe toate formele de teren;- funcţie de troficitate se clasifică în: oligo-, mezo-, eu- şi politrofe.- Băţile din zona forestieră (nisipoase sau argilos acide) adăpostesc ecosist. oligotrofe. - Ecosistemele mezo- şi eutrofe au cenoze bogate de alge verzi, alge albastre-verzi, diatomee şi cianoficee ce

produc “înflorirea apei”; macrofitobentosul bogat- Bălţile politrofe şi cele eutrofe au grupe de plante dominante diferite.- Alte caracteristici: productivitate foarte ridicată

21

- mortalitate ridicată- concentraţii de oxigen în scădere, şi de săruri, crescândă.- Zooplanctonul este format din nevertebrate şi vertebrate adaptate la condiţiile critice.- Ecosistemul palustru şi cel lacustru sunt asemănătoare ca structură şi mod de funcţionare. 4.Biomul mlaştinilor - Cuprinde totalitatea ecosistemelor de mlaştină de pe suprafaţa Terrei (350 mil ha pe glob; 7000 ha în ţara

noastră).- Clasificare:- După provenienţa apei: mlaştini topogene (ape de infiltraţie) mlaştini ombrogene (ape din precipitaţii) mlaştini soligene (ape din precipitaţii şi viituri)- După troficitate: mlaştini eutrofe prezente în zona tropicală mlaştini mezotrofe prezente în zona temperată mlaştini oligotrofe prezente în zona rece temp. nordică 1. Biomul mlaştinilor eutrofe - pH acid, slab acid sau neutru;Apa bogată în săruri minerale;Turba macerată şi pământoasă;Activitate

biologică intensă.- Macrofite: muşchi de mlaştină, muşchi de apă, lintiţă, trestia, papura, pipirig, rugina, rogoz; câteva plante

lemnoase: aninul alb şi negru, mesteacănul, salcia, plopul.- Fauna bogată în nevertebrate: gasteropode, viermi, acarieni, insecte. - Dintre vertebrate: broaşte, reptile, păsări, rozătoare2. Biomul mlaştinilor oligotrofeRăspândire: Alaska, Canada, Europa de Nord - la noi (aprox. 200) între 700 şi 1600 m.alt. în Apuseni şi Orientali;Substrat geologic de natură silicioasă, dură, ce nu eliberează el.chimice în mediu; Reacţia chimică întotdeauna acidă: 3,5-5; Suprafaţa convexă, cu tendinţa de extindere; zona de margine a tinovului are o troficitate bună de mezotrof şi eutrof.Covorul vegetal este sărac în specii, dar cu populaţii luxuriante.

Ex: muşchi: Sphagnum magellanicum, Sph. rubellum, Sph. squarrosum , Polytrichum ;- ferigi: Equisetum, Dryopteris;-plante vasculare: Drosera rotundifolia, D.intermedia

- Carex pauciflora, C.paupercula - Andromeda polyfolia - Eryophorum vaginatum pl. lemnoase: Betula pubescens, B. nana, B.humilis - Salix aurita - Pinus silvestris - relicte glaciare.Fauna: numeroasă şi variată: protozoare, viermi, melci, scoici, insecte - animale mari din împrejurimi. 5.Biomul deltaic Cuprinde formaţiuni teritoriale ocupate de ecosisteme acvatice, semiacvatice şi terestre, aflate la locul de vărsare a fluviilor în lacuri, mări şi oceane.Clasificare: - lacustre şi marine (după locul de formare); - de avansare, de retragere, şi staţionare (după dinamică); - tinere, mature şi bătrâne (după vârstă şi evoluţie).

Caracteristici: - sunt unităţi ecologice complexe datorită întrepătrunderii proceselor marine cu cele fluviale; - echilibrul lor este întro continuă schimbare; - diversitatea biotopurilor: braţe fluviale, canale, ghioluri, bălţi, plaur, grinduri, terenuri inundabile etc.; - diversit. biocenozelor: plancton, bentos, necton (acvatice)

22

- pajişti, tufărişuri, păduri (pe grinduri), - stufărişurile – în zonele temperate, iar în zonele calde se dezv. papirusul; - plaurul plutitor “poartă” feriga de plaur (Thelypteris palustris), tătăneasă (Symphytum officinale), izma (Mentha), cupa vacii (Calystegia sepium); - asociaţiile acvatice conţin: Salvinia natans, Potamogeton, Myriophyllum,Vallisneria, Najas,Nymphaea, Nuphae luteum, Trapa natans. - fauna: peşti, amfibieni, reptile, păsări, mamifere. Macrofitobentos din Delta Dunării: Nymphaea alba, Trapa natans, Potamogeton natansÎn deltele fluviilor ce se varsă în Oceanul Pacific şi Oceanul Indian (zona caldă, cu flux şi reflux) se dezvoltă vegetaţia de mangrove.Fauna deltelor: bogată ca număr de specii şi de indivizi.Peşti: somonul (Amur şi Obi, deltele siberiene) ştiuca (Delta Dunării, Mississippi) pirania (estul Amazonului) morunul (Amur) anghila (Deltele Europei)Amfibieni: broaşte, tritoni, salamandreReptile: iguana verde – Amazon varanul în mlaştinile de mangrove pitonul – deltele africane crocodili – Africa, Asia, America;Păsări(flamingi), Mamifere (castorul,nevăstuica, nurca,vidra,mistreţul, rinocerul, mamifere carnivore,maimuţe, hipopotami) CURSUL 9

6.Biomurile marine şi oceaniceBiomul marinFiecare mare este considerată un biom cu trăsături specifice atât sub aspectul condiţiilor ecologice, cât şi al compoziţiei în specii de plante şi animale.Concentraţia în săruri le diferenţiază în: - mări salmastre - mări saline.Temperatura la suprafaţă diferă pe long. şi lat., dar şi funcţie de apartenenţa la una din categoriile: mări secundare, marginale, mediteraneene etc.Transparenţa diferă funcţie de mai mulţi factori (suspensii, salinitate, temp., curenţi).Condiţiile ecologice influenţează dezvoltarea ecosistemelor.Biocenozele biomului marin: - plancton (format din fito-, zoo-, bacterioplancton + peşti) - bentos (fitobentos, zoobentos, descompunători şi necton).

Fitoplanctonul: alge de apă dulce şi sărată;Zoopanctonul: animale mici şi mari ce plutesc sau înoată în masa apei;Fitobentosul: alge uni- şi pluricelulare, roşii, verzi şi brune, de substrat.Zoobentosul: nevertebrate şi vertebrate grupate în psamobionte, litobionte, pelobionte. -

cuprinde: scoici, melci, crustacei, viermi, peşti;Nectonul: peşti sau moluşte ce se deplasează activ.

Marea Neagră - biom de sine stătător;Trăsături specifice: 413448 km2; perimetru: 4000 km; adâncime medie: 1197m, ad. max: 2245m; salinitate: 17-20 ‰ în zona litorală şi 21-22 ‰ la 200 m ad - are caracter de mare salmastră! Evoluţia istorică:Până în Miocen sup. forma un complex - M. Sarmatică - împreună cu M.Caspică şi Lacul Aral, Întindere: bazinul Vienei, M. Urali, Oc. Arctic; - Munţii Carpaţi şi Caucaz apăreau ca insule; - mare cu caracter tropical.

23

Pliocen: scindarea bazinului cu formarea Marelui Lac Pontic scindarea bazinului cu formarea bazinului pontic şi a bazinului aralo-caspic. Pleistocen – s-au format mai multe bazine mici care s-au colmatat, a rămas unul – M.Neagră prăbuşirea pragului ce despărţea M.Neagră de M. Mediterană cu formarea str.Bosfor.Prin istoric, aşezare şi condiţii de viaţă, M.Neagră este considerată “un unicum hydrobiologicum” (C.Pârvu, 1999) Structura domeniului pelagial:

- epipelagial (0-15 m. ad.)- mezopelagial (15m – 100-120m.ad.)- infrapelagial – masa de apă de la marginea platformei continentale, (120-200 m)- provincia oceanică – zona de la infrapelagial în larg.

Structura domeniului bental:- etajul supralitoral – zona de ţărm stropită de valuri;populată de alge, viermi, crustacee, nevertebrate mici;- etajul mediolitoral – fâşia de fund până la 0,5 m. adancime, cenoze de scoici, gasteropode, crustacei, peşti;- etajul infralitoral – porţiunea de fund de la 0,5-15m;

- are sectoare nisipoase, stâncoase, mâloase;- cenoze: cu Lentidium şi Donax, cu Mytilus şi Actinia;

- etajul circalitoral (15m-120m ad.) populat de 2 biocenoze: biocenoza midiilor de adânc (24-45m) -biocenoza faseolinelor (sub 70m) .- etajul periazoic: specific Mării Negre; ocupă marginea platformei continentale până la 200m.ad.; populat de hidropolipul Bougainvillina, asociat cu viermi şi foraminifere;- sub adâncimea de 200m – bacterii reducătoare de sulf, câteva specii de faună.Biocenoze bentale: limnivore, suspensivore, filtratoare, detritivore, fitofage, carnivore, necrofage. Ichtiofauna Mării Negre- 140 specii dintre care: - 60% - forme mediteraneene - 18% - relicte - 22% - forme dulcicole.- Specii pelagice: scrumbia albastră (Scomber scomber), s. de Dunăre (Alosa pontica), scrumbia de mare, rizefaca, rechinul câinele de mare, hamsia, şprotul.- Specii cu valoare economică: morunul, lung de 1,4-4 (9)m, - nisetrul, lung de 0.8-1,2m - păstruga, - 0,8-1,4m;-Specii de peşti bentonici: barbunul, calcanul, cambula, limba de mare, vulpea de mare etc.Mamiferele din Marea Neagră: - specii de delfini (Delphinus, Phocaena, Tursiops) - cuiburi de foci (Monachus albiventer) Biomul oceanicOceanele = cei mai mari biomi ai Terrei;deşi au comunicat dintotdeauna, prezintă diferenţieri ce delimitează zone distincte de floră şi faună. Structura generală a bazinului oceanic:- criteriu: 1. configuraţia reliefului cuvetei oceanice:

- regiunea treptei continentale:- platoul continental (format din : zona prelitorală, zona litorală şi zona sublitorală)

corespunzând zonei neritice;- taluzul continental (abrupt sau panta) de la 200m la 1500 (2000m) (zona este numită batială şi

este afotică);- regiunea abisală:

- abisul sau profundalul (zona abisală) – pantă mai lină până la 6000-8000m;- gropile abisale sau jgheaburile cu adâncimi peste 11 000m (13 în Pacific, 3 în Atlantic şi 1 în

Oceanul Indian).- criteriul 2. condiţii fizico-chimice şi biologice ale apei:

- pelagialul – masa apei se diferenţiază în mai multe zone: z. epipelagică (de fotosinteză), z. mezopelagică (până la izoterma de 10 gr. C), z. bathipelagică (izoterma de 4 gr.C sau 2500 m ad.),

24

z. abisopelagică (între 2500 şi 6000m ad.), z. hadopelagică sau ultraabisală (sub 6000m ad.)

- pe orizontală se diferenţiază o regiune neritică (deasupra platoului)şi o regiune oceanică de la marginea pl. în larg;

- bentalul – fundul bazinului - se diferenţiază în 7 etaje: (supralitoral,

mediolitoral, sistemul litoral sau fital, luminat infralitoral, circalitoral, batial, abisal şi sistemul profundal sau afital, neluminat hadal sau ultraabisal).

- proprietăţile fizice ale apei: temperatura, densitatea, transparenţa;- proprietăţile chimice: salinitate, gazele dizolvate în apă;- alţi factori: vânturile, valurile, mareele, curenţii oceanici.

3. Biomul oceanic = cel mai mare cadru de viaţă al Pământului- condiţiile ecologice uniforme au determinat biocenoze f. extinse, stabile şi complexe;

Planctonul = cea mai mare biocenoză de pe Terra; - alcătuire: fito-, zoo- şi bacteroplancton - structură: - plancton neritic – deasupra platformei continentale - plancton oceanic – în largul apei. Fitoplanctonul este constituit majoritar din diatomee. - alcătuire: fitoplancton, zooplancton, necton.Diatomeele – utilizează radiaiile albastre, şi mai puţin pe cele roşii şi verzi; - sinteza max. de substanţă organică are loc la adânc. de 25m;Lumina în corelaţie cu alţi factori ecologici determină variaţii locale, latitudinale şi sezoniere ale dezvoltării planctonului:- la poli densitatea max. de fitoplancton – în timpul verii polare;- în regiunile subpolare şi temperate: 2 max. primăvara şi toamna:- la tropice şi ecuator: fitoplancton sărac şi variaţii reduse

Zooplanctonul = totalitatea organismelor animale de la protozoare la peşti: Protozoare (radiolari, foraminifere), cnidari (meduze, hidre, corali), rotifere, viermi inelaţi,

crustacei, moluşte, echinoderme. Multe grupe prezintă un schelet Si, Ca, Fe, chitinos ce se va acumula. O altă diferenţiere: zooholoplancton – toate stadiile în plancton; zoomeroplancton – unele stadii planctonice, altele bentonice. Animalele sunt adaptate la condiţii: - mobile sau plutitoare, - transparente sau colorate;

- au organe de filtrare, - sunt prolifice;

- se dispun etajat, funcţie de rezistenţa la presiune (steno-, euribate).Nectonul – format din cefalopode, moluşte, reptile, peşti, păsări şi mamifere care trăiesc în pelagial. Ex.: sepia, calmarul, caracatiţa şi Argonauta dintre octopode, şerpi de mare şi broaşte ţestoase dintre reptile, peştii – cel mai numeros şi diversificat grup din necton. Păsările sunt reprezentate de 17 sp. de pinguini (Spheniscus – nordic, Aptenodites şi Pygoscelis – sudice). Mamiferele oceanice sunt reprezentate de delfini şi balene.

Specii reprezentative de peşti, crustacei şi moluşte oceanice Pesti

25

a) de adacnime (merlucius, egrefin, cod)b) de suprafata (sardina, ansoa, hering,scrumbie, tuna)

Custacee (crili, creveti, languste crabi)Moluste(stidii, moluste comestibile, caracatita, calmar)

RECHINI, Pinguini (17 specii)Mamifere marine şi oceanice(orci, casalot, balena,) Regiunile biogeografice marine şi oceanice - este influenţată de barierele ecologice: zonele abisale – pt speciile litorale, - mările puţin adânci – pt sp abisale, - zonele de uscat – pt org pelagice. Regionarea zonei litorale – apare datorită zonalităţii climatice;

- floră şi faună tropicală; - floră şi faună nordică temperată şi rece; aceste 3 unităţi reprezintă supraregiuni - floră şi faună sudică temperată şi rece.

a.Supraregiunea tropicalăCuprinde 4 ţinuturi izolate între ele ce formează 3 reg.tropicale:- reg. Indo-vest pacifică – cea mai întinsă şi bogată ca nr de specii; - cuprinde zona tropicală a Oc Indian şi V Oc Pacific - unele particularităţi au dus la separarea unor provincii; - repr.principalul centru de evoluţie şi răsp.a grupelor marine; - reg. tropical americană – mărgineşte cele 2 Americi pe partea E şi V; - are 2 subregiuni, cea pacific-americană fiind mult mai săracă decât cea atlantic-americană; - reg. vest-africană – cuprinde estul Oc Atlantic în dreptul Africii - reg cea mai mică şi săracă; - reg. mediterano-atlantică – M.Mediterană şi zonele vecine ale litoralului european şi african până la Capul Verde; - amestec de faună tropicală şi faună nordică. Regionarea zonei abisale Regionarea zonei pelagiceb. Regiunea nordică - are rang de supraregiune, şi o singură regiune în componenţă; - reprezintă al II-lea centru de evoluţie a faunei marine litorale; - cuprinde 3 subregiuni: arctică - boreal-pacifică – cea mai bogată faună - boreal-atlantică;

C. Supraregiunea sudică - este considerată cu mult mai complexă decât celelalte două; - repr. al III-lea centru de evoluţie; - conţine elemente de origine sudică şi multe elemente tropicale; - supraregiunea conţine 6 regiuni: una antarctică - două de climat rece - trei de climă temperată (amestecuri de sp.tropicale şi circumantarctice) Regionarea zonei abisale - fauna abisală propriu-zisă – 1000-6000 m - faună ultra-abisală sau hadală – sub 6000 m. - fauna abisală trăieşte sub 200 m ad.; - zona cuprinde 4 regiuni: indo-pacifică - cuprinde: faună arhibentală 200-1000 m - atlantică - arctică

26

- antarctică - ca grupe – pred.izopodele şi holoturiile (castraveţi de mare. Regionarea zonei pelagice - zona pelagică se diferenţiază în 3 regiuni: tropicală, nordică şi sudică, separarea fiind o consecinţă a

zonalităţii climatice.

CURSUL 10 Biomurile terestreSuccesiunea zonelor climatice de la ecuator spre poli, reflectă variaţii mari de temperatură şi precipitaţii şi determină o dispunere a formaţiunilor vegetale sub formă de fâşii cu limite mai mult sau mai puţin sinuoase.Deşerturile – regiuni cu climat arid şi semiarid (peste 20 mil.km2); - temp.foarte ridicate; - diferenţe foarte mari între noapte şi zi (uneori); - floră şi faună specifică-Funcţie de cantitatea de precipitaţii, repartiţia lor, poziţia deşerturilor:

- d. cu precipit.în anotimpul rece – nordul Saharei, Kara Kum (Asia), - d. cu precipit.în anotimpul cald – S Saharei, Kalahari, Victoria, Mexic- d. cu precipit.în toate anotimpurile: depr. Aralo-Caspică, Gobi, Namib,V Victoriei, Patagonia;- d. cu precipit. întâmplătoare: Sahara centrală, Arabia de Sud, Asia centrală, ţărmul Peru.

Umiditatea aerului: - este influenţată direct de distanţa până la mări şi oceane;Regimul termic – este diferit, funcţie de zona climatică:

- deşerturi temperate, subtropicale, tropicale.Solurile: - variază foarte mult; sunt frecvente solurile cenuşii - solurile subdeşertice brune - sierozemurile; - sunt sărace în s.organice, cu oriz.compacte datorate argilei, calcarului, gipsului.Relief caracteristic:

- hamada = podiş de stânci şi pietre colţuroase;- regul sau serirul = deşert de pietriş şi nisip;- ergul = deşertul de nisip – ocupă părţile depresionare;

D.lutoase = tekir; d.sărăturoase – sot; văi străbătute de torenţi – weduri. Caracterele florei şi vegetaţiei- vegetaţie foarte săracă, dominată de plante afile sau cu frunze reduse (Ephedra, Calligonum aphyllum)- tulpini suculente cu funcţie asimilatoare;- fitocenozele de cactuşi americani şi euforbiacee africane;- ca forme biologice predomină terofitele, care au ciclul biologic scurt:

- plante efemere – ex. Boehavia repens ( 10 zile)- plante efemeroide – rezistă sub formă de organe vegetative: Carex desertorum

Caracterele biologice ale animalelor din deşerturi- sunt legate de uscăciunea de lungă durată, temp.ridicate şi lipsa hranei;- caractere: sunt rezistente la lipsa temporară a apei; - procură apa din plante suculente; - se mulţumesc cu apă la intervale mari de timp; - produc apă metabolică prin oxidarea grăsimilor.Adaptări la temperaturi mari: - evitarea lor prin adăpostire; - majoritatea sunt nocturne şi puţine, diurne; - unele specii din deşerturile calde estivează; - în deşerturile temperate, unele specii hibernează;Lipsa hranei a obligat unele animale la polifagie (fenecul şi şacalul); altele migrează pe timpul secetei; ori, depozitează hrană. Deşerturile tropicale şi subtropicale

- cuprinse între 40 gr lat.N şi 40 gr lat.S;

27

- diferenţe de 50gr între noapte şi zi;- precipitaţii foarte reduse;- vânturi aproape continui.Răspândire: Africa, Asia, America de Nord, America de Sud (Atakama) Africa de sud (Kalahari), Australia.Deşerturile din AfricaSahara (9 mil.km2), relief foarte variat;

- formaţiunea vegetală: acheb în care domină Convolvulus supinus; - pe nisip şi dune: graminee şi arbuşti: Aristida pungens; Retama retam, Calligonum - pe terenuri depresionare – veget.de oază cu: leandru, curmal, palmierul-dun, saxaulul.

Deşertul Namib- situat în S-V Africii;- numeroase plante suculente cu flori viu colorate: g.Stapelia, g.Lithops,

g.Crassula, g.Pelargonium; g. Lithops- arbuşti xerofili din g. Acacia;- Welwitschia mirabilis

Fauna deşerturilor din Africa- este săracă,- alcătuită din grupe adaptate la condiţii vitrege: reptile, păsări, mamifere.

Deşerturile din America de Sud- se întind dea lungul ţărmului vestic la Oc.Pacific şi Munţii Cordilieri;- vegetaţia formată din arbuşti şi cactuşi;- fauna săracă: rozătorul tuco-tuco, câinele lui Magellan, pasărea Nandu.Deşerturile din America de Nord- au vegetaţia bogată, formată din pelin, arbustul de creozot (Larrea), Acacia, Celtis, Parkinsonia, Agave americana, Yucca, Opuntia şi Cereus;- fauna conţine numeroase insecte, reptile, păsări, rozătoare, mamifere. g.LarreaDeşerturile din Australia- situate în centrul continentului, acoperit de dune nisipoase;- vegetaţia: graminee şi arbuşti din genurile: Banksia, Casuarina, Eucalyptus, Gravillea.- fauna – puţine specii de talie mică: cârtiţa-marsupială de deşert, şobolanul-cangur, broaşte de deşert, păsări de deşert. 2. Deşerturile din zona temperată- ocupă teritorii întinse în Asia Centrală: Gobi şi Tibet;- caracteristici: - 2 anotimpuri; - diversitatea substratului: argilă, pietre, nisipuri; - nisipuri mişcătoare sub formă de barcane; - unele teritorii sărăturate;- vegetaţia: graminee, ciperacee, plante ierboase efemere, plante halofile în sărături, cârcelul dintre gimnosperme;- fauna prezintă particularităţi, funcţie de tipul de deşert:

- sărăturile şi deşertul pietros – foarte sărace în vieţuitoare;- deşertul argilos – bogat primăvara;- deşertul nisipos – bogat în faună tot anul.

Savanele- sunt formaţiuni ierboase tropicale, megaterme, cu arbori şi arbuşti izolaţi sau în pâlcuri;- înălţime: de la câţiva decimetri până la câţiva metri;- plantele sunt rezistente la secetă;- arborii sunt mici, noduroşi şi strîmbi;- clima este caldă tot anul;- precipitaţiile de 900-1000 mm/an cad întrunul din cele 2 anotimpuri;- solurile dominante sunt cele feruginoase;- fauna este alcătuită din : - numeroase insecte

28

- animale mari de turmă etc.;- răspândire: Africa, America de Sud, Australia, sudul Asiei.

Savanele din Africa- sunt cele mai întinse de pe Glob (40% din supr.Africii);- situate între pădurile tropicale cu frunze căzătoare şi semideşerturi;- formate din ierburi aspre şi înalte de unu-câţiva metri;- categorii: savana cu baobabi – 1,5 - 3,5m; - graminee: iarba elefanţilor, imperata, mei - arbori: Adansonia digitata;

- savana cu Acacii umbeliforme: ierburi de 1 – 1,5m; - graminee mai xerofile- Panicum;- savana cu palmieri: - în vestul Africii; - palmierul evantai, palmierul de ulei;- savana cu euforbiacee arborescente: cu mulţi arbori (5-8m) şi arbuşti;- fauna este bogată ca nr.de specii şi număr de indivizi;

- antilope (canna, niala, kudu, antilopa-gnu, beisa), zebre, girafe,bivolul-african, rinoceri, ghepardul, leopard, hiene, crocodili, flamingi struţ, insecte (termitele îşi construiesc muşuroaie de 6m)

Savanele din America de Sud- se diferenţiază în mai multe regiuni, purtând mai multe denumiri: campos (Brazilia), llanos (Venezuela), palmares (Bolivia);

Savanele din sudul Asiei- se găsesc în India, insula Ceylon şi peninsula Indochina;- au câteva specii caracteristice: bivol-indian, tigrul, cobra, gavialul.

Savanele din Australia- ocupă nordul şi estul continentului;- fauna e formată din marsupiale ierbivore şi carnivore.

Stepele- formaţiuni ierboase de zonă temperat-continentală;- formaţ. de climat cald subarid ce fac trecerea spre savane şi deşerturi se numesc pseudostepe;- climatul cu secete prelungite nu permite dezvoltarea arborilor;- plantele prezintă xeromorfoze;- animalele prezintă aceleaşi adaptări ca şi cele de savane;

- rozătoarele sunt cele mai numeroase; - multe specii sunt nocturne; - dintre insecte, lăcustele sunt caracteristice stepelor.

Stepele din Eurasia- se întind ca o fâşie din Câmpia Bărăganului – Mongolia orientală;- climatul continental excesiv cu temp.med.an între 10-11gr. şi 0,5;- solurile negre bogate în humus sunt caracteristice stepei;- s-au diferenţiat mai multe tipuri de stepe:

- stepele nordice – floră mezoxerofilă;- stepele sudice – floră xerofilă, mai puţin diversă;- stepele siberiene – floră din elemente siberiene;- fauna – specii comune arealelor de stepă: lupul, vulpea, hârciogul, popândăul;- specii caracteristice pentru anumite teritorii: iepurele-european,antilopa-saiga, măgarul-sălbatec sau kiangul, calul-sălbatec din Gobi.Stepele din America de Nord, numite şi prerii- există mai multe tipuri de prerii:- preria propriu-zisă – teritoriile centrale – graminee + dicotiledonate;- preria de tip Andropogon – în estul fluviului Missouri; - ierburi de 2 m;- preria mixtă – face trecerea de la pajiştile scunde la cele înalte;

29

- preria xerofilă – ocupă teritorii nisipoase cu precip.de 250-800; în Est- preria scundă – pajişti xerofile de 5-8 cm înălţime. Fauna mult sărăcită; - formată din rozătoare mici şi mijlocii, ierbivore mari (antilopa- americană, bizonul, cerbul măgăresc); - carnivore de prerie (lup de prerie, vulpe de prerie, dihor de stepă).Stepele din America de Sud, numite pampasuri- pe şesurile din Argentina şi Uruguay;- flora foarte bogată;- fauna: cerbul mic de pampas, câinele lui Magellan, pasărea nandu

CURSUL 11 Formaţiunile lemnoase de zone tropicale şi tempetate - Prezintă o mare diversitate pe Glob, datorată zonalităţii climatice;- În zonele calde se întâlnesc:

- păduri tropicale: 1. umede sempervirente;- 2. cu frunze căzătoare (sempervirente; - semisempervirente şi - xerofile caducifoliate;- păduri subtropicale: 1. umede

2. şi tufărişuri xerofile cu frunze dure şi mate; - În zonele temperate:

- - pădurile şi tufărişurile cu frunze căzătoare;- pădurile de conifere boreale.

Pădurile tropicale umede sempervirente- localizate întro bandă în jurul pământului, între cele 2 tropice; alte denumiri: păduri pluviale ecuatoriale, selvas, hilee, junglă; condiţii: umiditate – 1500 – 10000 mm/an (23000); 75-100% umid.aerului; - temperatura – 20-32 gr.C; solurile: - afectate de umiditatea constantă; - ritmul de transformare a resturilor, foarte dinamic; - mineralizare foarte rapidă, - acumulare minimă de humus; - îndepărtarea selectivă a unor elemente: Ca, Mg, comp.cu Si; - compuşii cu Fe şi Al dau naştere la kaolinit; - solurile rezultate au culoarea roşie, se numesc laterite.

Fizionomia şi structura pădurii ecuatoriale diferită de a celorlalte păduri datorită diversităţii floristice şi - concurenţei acerbe pentru lumină. trăsături ale pădurii:este sempervirentă; iversitatea floristică relevă 87 specii de arbori pe 1 ha – în păd. braziliană;concurenţa pt lumină determină dispunerea pe 4-6 straturi supraterane;stratul arborilor distribuit în 2-3 etaje imprimă pădurilor o boltă sinuoasă;este bogată în liane, epifite şi semiepifite;arborii se fixează superficial în sol şi îşi asigură stabilitatea prin lăţirea bazei tulpinii, oriprin rădăcini proptitoare;tulpinile arborilor sunt drepte, înalte, neramificate, cu un buchet de frunze la vârf şi prezinta fenomenul de cauliflorie. Caracterele generale ale faunei:-fauna din pădurea tropicală este foarte diversă şi bogată şi aparţine la cele mai diverse grupe: viermi, crustacei,

reptile, amfibieni, păsări, mamifere de talie mijlocie şi mică;-Ex.: în cornetele frunzelor de bromeliacee trăiesc aprox. 200 sp. de mormoloci, brotăcei, salamandre, crustacei,

insecte, lipitori; - în Columbia, s-au identificat 150 sp.de ţânţari pe 10 km2;-o mare parte din animale sunt arboricole şi au adaptări în acest sens:- cozi prehensile (maimuţe, cameleoni, furnicarul arboricol),

30

- degete opozabile (maimuţe, papagali) - gheare puternice (leneş) - pernuţe adezive (insecte, lilieci, broaşte) - membrane interdigitale sau pliuri pe corp la animalele care planează; - culoare de protecţie: la insecte, şopârle, şerpi, păsări.

Pădurile tropicale umede din America de Sud - ocupă bazinul Amazonului şi vestul continentului; - cele mai întinse (cât 2/3 din Europa) din lume; - 3 tipuri de pădure, funcţie de umiditate:

- hilea constant inundată – palmieri mici cu rădăcini proptitoare; - hilea temporar inundată – palmieri, liane, epifite, ferigi; - hilea neinundată – la 900-1300 m alt. – mulţi arbori, arbuşti, liane, epifite, cactuşi, orhidee;

- fauna – animale arboricole: maimuţe, furnicarul, porcul spinos, lilieci; - animale terestre: tapirul american, tatuul uriaş, jaguarul, puma

sau leul, şerpi foarte mari din genul Boa, broasca fagure. Pădurile tropicale umede din Africa - ocupă bazinul fluviului Congo şi împrejurimile, între 8gr.lat.N şi 5 lat. S şi estul insulei Madagascar; - caracteristici: înălţime rar peste 50 m; - compoziţie floristică mai puţin diversificată – 3000 sp de arbori; - nr. de specii de epifite este mai mic şi aparţin ferigilor şi orhideelor. Fauna: - foarte bogată şi diversă; - se remarcă diversitatea maimuţelor (lemurieni şi catarini); - păsările – numeroase şi diverse; - reptile arboricole; - animale terestre: ierbivorul okapi, bangoul; - ţapii de pădure africani de 15-25 cm h.; - hipopotamul-pitic; - animale de talie mijlocie sau pitică; - elefantul african; - leopardul sau pantera.Pădurile tropicale umede din Asia - ocupă ţărmul vestic al Indiei, insula Ceylon, Bangladeş, o parte din peninsula Indochina; - arborii au 40 – 75 m h.: abanosul negru, mango, arboraşul de scor- ţişoară, palmierul de zahăr, bananieri, bambuşi; - specii deosebite: ferigi arborescente, palmierul rotang (liană), Rafflesia; - fauna: - variată şi bogată; - mai multe genuri de maimuţe, lemurieni, - găina sălbatecă bankiva; - elefantul indian - rinocerul cu un corn; - tigrul – caracteristic numai pentru sud-estul Asiei. Pădurile tropicale umede din Insulele Indoneziei - ocupă locul II ca întindere şi diversitate; - arborii ajung la 60-70 (100) m h.; - specii mai deosebite: arborele de pâine; - sagotierul; - mangustanul; - arborele de cuişoare; - muscatul – produce “nucuşoarele “;

31

- fauna: are specii deosebite: lemurieni - makii-fantomă; - macacul; - maimuţa-porc; - gibonul-argintiu; - urangutanul; - are specii zburătoare: câinele-zburător, şopârla-zburătoare, broasca-zburătoare; - păsări: p-rinocer, păsări ale paradisului; - animalele terestre: numeroase, de talie mijlocie şi mică. Pădurile tropicale umede din Australia - ocupă teritoriile estice ale continentului şi teritorii restrânse din nord; - conţin numeroase paleoendemisme; - arborii de Eucalyptus amygdalina ating 165 m; - ferigi arborescente; - fauna conţine numeroase marsupiale; - conţine numeroase specii de păsări: - pasărea-liră; - păsările-paradisului; - papagaliB. Păduri tropicale cu frunze căzătoare - ocupă fâşii între 5 şi 10 gr. lat N şi S; - precipitaţiile scad la 1700-1500 (500) mm/an; - există 2 sezoane: unul secetos de 1 – 6 (8) luni, unul ploios; - pădurile îşi schimbă fizionomia, compoziţia şi ponderea speciilor cu frunze căzătoare în strânsă legătură cu lungimea secetei; - se diferenţiază 3 tipuri de pădure: 1. p.sezoniere sempervirente; 2. p.sezoniere semisempervirente – păd musonice: de teck (Tectona grandis) de sal (Shorea robusta ) mixte cu santal, abanos; 3. p.tropicale xerofile caducifoliate – păduri-savane – fac trecerea spre savane; - păduri şi tufărişuri xerofile ghimpoase: bruse (Africa) - caatinga – păd.albă în America de Sud; - în Australia: păd. cu arbori-butoi , păd. cu eucalipţi; C. Păduri subtropicale umede - fac trecerea între pădurile tropicale şi cele de zonă temperată; - clima se caracterizează prin alternanţa a 2 sezoane: - vară călduroasă cu precipitaţii redus; - iarnă blândă cu precipitaţii mai bogate; - ocupă teritorii din vecinătatea mărilor şi oceanelor; - fizionomie: fitocenoze din arbori cu frunze persistente în amestec cu esenţe cu frunze căzătoare cu caracter

xeromorf; - densitatea şi înălţimea arborilor este mai mică; - stratul arbuştilor este des; - nr de liane şi epifite este mic. Pădurile din America de Nord – pe versanţii estici ai munţilor din Florida; - stejari sempervirenţi plus alte sp.= hemoc; Pădurile din Chile – conifere înalte + fagul austral + canelo; Păd.din sudul Japoniei – stejari plus alte sp.; Păd.din sudul Australiei – fag austral sau eucalipt predominantD.Pădurile şi tufărişurile xerofile subtropicale cu frunze dure şi mate - ocupă teritorii mari în jurul Mediteranei, N-V Californiei, în Chile, în sudul Africii, în S-E Australiei; - climat mediteraneean;

32

- sempervirente cu frunze dure, cenuşiu-verzui fără luciu; - păduri rare, luminoase, cu stratul ierbos sărac; - acest biom are mai multe tipuri de ecosisteme: - păduri - tufărişuri; Pădurile din jurul Mediteranei: - sunt edificate de specii de stejar care vegetează până la 1300-1600 m alt.; Pădurile din California au alte specii decât cele mediteraneene; Pădurile din S-E Australiei sunt alcătuite din eucalipţi. Tufărişurile = chaparral – sunt de origine secundară;

- poartă denumiri locale: machia în Corsica; frigana în Grecia, Creta, Asia Mică, garriga în Franţa, Spania, Algeria, Maroc, tomillares în Spania, ciaparal în America de Nord,

mattora în America de Sud, scrub în Australia. Formaţiuni lemnoase de zone temperate - Păduri şi tufărişuri caducifoliate: - păduri de foioase caducifoliate; - păduri mixte de tranziţie; - tufărişuri cu frunze caducifoliate, - tufărişuri sempervirente atlantice. - răspândire: Europa, NE Chinei, Pen.Coreeană, Japonia, SE Americii de Nord, S Americii de Sud; - clima – temperat-continentală moderată, cu temp.pt vară 13-22 grade C şi temp.pt iarnă -6 - -12 gr.C; - fizionomie şi structură:- coroana fără sinuozităţi - frunze ca o foaie (foioase); - litieră; - 4 straturi; - liane şi epifite puţine; - aspecte diferite în cele 4 anotimpuri. Pădurile de foioase din Europa: - stejărişuri, - cerete - gârniţete - gorunete - făgete. Pădurile de foioase din America de Nord: - stejărişuri cu castan nord-american; - stejărişuri cu nuc; - făgete - păduri de arţar de zahăr. Pădurile de foioase caducifoliate din America de Sud: - fagi australi cu magnoliaceul Drimys winteri. Pădurile de foioase caducifoliate din Asia Centrală: - păduri de stejari, frasin, tei, arţari, nuci – alte specii decât cele din Europa. Tufărişuri cu frunze caducifoliate, verzi vara: alunişuri - smirdărişuri (porumbar cu păducel) Tufărişuri sempervirente atlantice – lande – din Europa preatlantică - ericacee şi leguminoase arbustive. Pădurile de conifere boreale Pădurile de conifere eurasiatice: - molidişuri europene nord-occidentale - taigaua rară europeană (între Onega şi Pecioara) - taigaua Siberiei occidentale (Pecioara şi Enisei)

33

- taigaua Siberiei centrale (lariţă şi pin siberian) - taigaua extremului nord (pini cu foioase). Pădurile de conifere din America de Nord: - ocupă teritorii în nord, în jurul Marilor Lacuri şi pe cele 2 litoraluri; - teritoriile prezintă anumite particularităţi: - cele nordice, alcătuite din molid-alb şi lariţă americană; - în Alaska: molizi, ţuga, tuia, pini, chiparoşi; - în Canada: molizi, brazi de balsam, pini şi foioase; - pădurile din est: molizi, brazi de balsam, pini, lariţă; - în jurul Marilor Lacuri: pini, ţuga, molizi, brazi, foioase; - pădurile litorale estice: pinul de tămâie şi pinul-rigid; - pădurile litorale pacifice: sunt luxuriante: tuia, molid, duglas, brazi şi arborii mamuţi.

34