Богданов стремился проверить свои выводы на большом материале и предпринял изучение фауны всей черноземной полосы Поволжья от северных до южных ее границ. Он просил общество естествоиспытателей направить в экспедицию совместно с ним ботаника, так как считал, что только сочетанием зоологических, ботанических и геологических исследований можно основательно изучить историю и ход органической жизни страны.
Казанское общество естествоиспытателей командировало вместе с Богдановым ботаника О. О. Баумана. Путешественники направились вниз по Волге, делая остановки в отдельных пунктах правобережья. Богданов предполагал спуститься до южных пределов Самарской и Воронежской губерний и проникнуть в бассейн Дона, с тем чтобы проследить южную границу чернозема и распространение связанных с ним животных и растений. Но так далеко пройти им не удалось. Было изучено распределение чернозема на западном берегу Волги между 49 и 55° с. ш. и около низовьев Камы, определены границы распространения типичных представителей фауны и флоры.
Собранный Богдановым обширный материал давал возможность составить карту распространения лесов на западном побережье Волги и выделить основные зоогеографические районы, сделать определенные выводы об историческом движении фауны и впервые набросать общую картину хода органической жизни на Русской равнине в послетретичное время.
Зиму 1869/70 г. Богданов посвятил сдаче магистерских экзаменов, а летом 1870 г. вновь отправился вниз по Волге, чтобы исследовать птиц, населяющих ее долину. Он поплыл на лодке один. Дождливая погода, бури и ветры задержали его и заставили пересесть на пароход. Он писал выдающемуся химику и своему большому другу А. М. Бутлерову из Саратова 4 июля 1870 г.: «Относительно моей поездки по Волге могу сказать, что не ожидал встретить столько препятствий, как это оказалось на деле. Во-первых, вследствие бурь и противных ветров. .. я едва только 2-го июля добрался до Саратова; во-вторых, комаров такая пропасть, что буквально не было возможности сомкнуть глаз в тихие ночи. Все эти прелести отнимали так много времени, что я здесь продал лодку и завтра еду прямо в Астрахань, с тем чтобы ознакомиться в течение июля с волжской долиной в нижнем течении реки».[>1 Арх. АН СССР, ф. 22, оп. 2, № 30, л. 1—1 об.]
Богданов подробно исследовал фауну дельты. Наблюдения, сделанные во время поездки, убедили его в еще большем разнообразии видового состава птиц волжской дельты, чем он предполагал. Он насчитал здесь до 195 видов. Но самое интересное было то, что долина Волги оказалась как бы торной дорогой, по которой проходит основной путь передвижения фауны как с юга на север, так и с севера на юг. «Некоторые представители арало-каспийской фауны по долине Волги идут так далеко на север, как нигде в Европе, — писал Богданов в своем отчете о поездке, — а фауна лесов черноземной полосы в лице некоторых ее представителей спускается по долине Волги до самого взморья» (I, 16, Протоколы, стр. 16). Впервые в русской зоогеографии устанавливался факт, что реки и их долины являются основными путями движения не только для водной фауны, но и для наземной.
