生物地理學是研究世界各地諸物種分佈的科學,其內容 包括解釋從遠古至今某物種的起源、遷移至定居,例如分佈 的形式、規律及變動過程。

甚麼是生物地理?

在過去數百年歲月,人們積累了世界各地的動植物的記錄,開始研究不同地區不同地理條件下的生物種類,分析牠們的分佈規律。初期的生物地理學,以研究親緣關係的分類學作基礎,在世界地圖上劃出了特定物種類群的東西南北分佈界限,並給每個不同區域命名。後期加上地理學及地質學,如魏格納的「大陸漂移學說」,進一步解明物種的起源、擴散、定居、遷徒等現象及其意義。

現在,生物地理學已成為一門成熟的綜合科學,結合了生物學、分類學、古生物學、生態學、地理學、地質學等,不但能証實生物的地理分佈,反過來也會以生物性証據去討論地理變遷等的真確性。

為何需要生物的地理分佈?

經過認識眾多物種,進行無數記錄和分類,人們開始明白到不同的物種棲息在不同的地方,特定的種類只能在某些特定的環境才可找到,明白到每逢遊訪新地域必能遇到未被認知的生物。不論中國人往西域青藏、西南中印半島、以及南部海疆諸島的遊記,包括航海到達的印度及非洲的鄭和船隊,均有對當地物種作記述,某些還有被帶回國土,而西方人在大航海時代在不同地域亦作了同樣的考察和記錄。因 此,早期的人對不同地域的生物記錄,主要是為了同胞在異地的生存的當地資源記錄,方便日後在不同地區殖民以擴大國土領域,提高人類在異域的生存機會。

時至今日,認識生物的地理分佈不再與殖民有關,而取向於獲得某類或某個物種的分佈及數量等情報,與生態學等相配合,通過了解生物在過往與現在的分佈變遷的歷史與成因,對某區域或整個地球的環境及物種保育等作出貢獻。

如何去做生物地理?

生物地理,是研究動物、植物、甚至微細的原生物與細菌等一切有生命在地球上分佈的科學。所涉及的主要知識,照字面推知,就是生物與地理。有興趣者至少要學好分類,懂得將研究的對象及有關物種清楚鑒定,以及一般地圖的指示及定位,工作才會順利。

魚類的分佈

魚類的分佈範圍

魚類終生於水中生活,以長達5億年的進化歷史,滲透散佈入地球上各類水域,如淡水的溪、河、湖、澤至海岸及珊瑚礁,由水深近11,000米的海溝至海拔4,000米的高山溶雪溪湖(垂直差距約15,000米),終年不見天日的溶洞地下水,甚至由寒冬時會完全結冰的湖泊到近40°C灼熱的溫泉。 可謂除了終年保持固態的冰雪外,無論陸地或海洋,地表或地下,幾乎每類水體也能找到魚的蹤跡。

魚類的地理分類

魚類的地理分類,最廣為熟悉的就是根據生境的水的鹽度(含鹽量)來劃分:

淡水魚類——內陸水域
淡水魚類,是指分佈在溪、河、湖、澤至陸地邊緣,包括地表及地下的淡水內陸水域的魚類。

鹹淡水魚類——河口至沿岸水域
鹹淡水魚類,是指分佈於河口及三角洲至沿岸等河海交界鹹淡水域的魚類。

海水魚類——沿岸至遠洋水域
海水魚類,是指分佈於沿岸、離岸、大陸棚至遠洋、以及珊瑚礁等海水域的魚類。

洄游魚類
洄游魚類是指在生活史中,於某特定階段,在不同環境條件(如靜水與流水、海水與淡水)的水域間進行遷徙的魚類。

海水魚類的分佈

海洋動物地理

海洋雖然在濕度和溫度變化上沒有陸地般鮮明,但海洋動物的分佈模式與陸地動物一樣,受各種環境因素所左右,最主要的有水深、氣候及海流。

海水魚類的地理區劃

海水魚類終生於海水中生活,由於海洋水域範圍廣及大陸沿岸至離岸遠洋,其環境因子如光照度、含鹽量、水溫、海流、以及食物等在各水域有所差異,因此絕大部分海水魚類均具地域性,並非於整個海洋所有水域自由遷移游動,更不會無故進入或棲息於淡水,因此海水魚類的分佈,與其棲息水域的位罝及條件有密切關係。

研究海洋動物的生物地理學稱為海洋動物地理學,與陸地一樣,最早吸引人們研究的,有魚類、哺乳類、軟體動物等較大型顯眼,與人類生活有直接關係 (糧食及危疾等)的海洋生物群存在地點及分佈形式。

貝傑斯在1974年的著作《海洋動物地理學》中發表以水平離岸與垂直水深、以及南北緯各氣候帶劃分的海洋水域,為現今的海洋生物地理分區基礎,如下圖:

Geographic_regions_of_ocean_(Briggs_1974)_01

海洋的構造
Geographic regions of ocean (Briggs, 1974)

海水魚類的地理群

海水魚類可根據水平與陸岸距離,分為沿岸魚類及遠洋魚類,遠洋魚類又以垂直之水層深度,分為遠洋表層魚類、遠洋中層魚類、遠洋深海魚類、及超深海魚類,表層性魚類又以生活樣式,分為非完全表層魚類及完全表層魚類,分類如下:

  1. 沿岸魚類
    – 在水深淺於200米之沿岸水域生活的魚類


2.   遠洋表層魚類
       – 在水深淺於200米之遠洋水域表層生活的魚類

i. 非完全(遠洋)表層魚類
– 生活史中某時期有規律或偶然到表層水域生活的魚類

a. 暫時(遠洋)表層魚類
– 幼魚階段或繁殖期才到遠洋水域生活的沿岸魚類

b.(遠洋)中層魚類
– 日周期活動某段時間(如夜間)游升至遠洋表層 水域的中層魚類

c. 外來(遠洋)表層魚類
– 偶然隨水流或漂浮物(如海藻)到達遠洋水域

ii. 完全(遠洋)表層魚類
– 生活史絕大部份或整體在遠洋表層水域渡過的魚類


3.   遠洋中層魚類
       – 在水深於200-1,000米中海層水域生活的魚類


4.   遠洋深層魚類

– 在水深於1,000-6,000米深海層水域生活的魚類


5.   遠洋超深層魚類 

– 在水深於6,000 – 11,000米超深海層水域生活的魚類

 

淡水魚類的分佈

淡水魚類的區劃——陸地動物地理

淡水魚類由於終生於內陸淡水中生活,絕大部分完全無法進入或棲息於海水,因此淡水魚類的分佈,與各陸地板塊的離合歷史有密切關係。

在無數物種的發現過程中,最早吸引人們研究的,就是以哺乳類、鳥類、爬蟲類、昆蟲、以及各類植物等較大型或顯眼,與人類生活有直接關係(糧食及危疾等)的陸地生物群存在地點及分佈形式。

研究動物的生物地理學稱為動物地理學,以十八世紀歐洲布隆斯域克公國的數學及物理學教授斯馬曼在1777年有關哺乳類分佈統計的研究算最早。初期動物地理學以劃分各世界動物分佈區域為主題,自1778年丹麥昆蟲學家法布里齊烏斯以昆蟲的八個世界分區,到1857年斯克萊特以鳥類的六個世界分區,構出了陸地東西南北向的生物地理主要分區名稱。 最後,阿爾佛華萊仕於1876年的專著《動物的地理分佈》中發表了修訂版本,奠定了現今的生物地理分區基礎,如下:

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