Завдання.

1. Визначити розміщення видів у фітоцинозі за різними шкалами.

2. Зробити висновки.

35

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 8

Тема: сезонні зміни та флуктуації рослинних угруповань.

Мета: визначити сезонні зміни та флуктуації рослинних

угруповань

Обладнання: описи рослинних угрупонь, база даних.

Досить істотною ознакою фітоценозів є періодичність, тобто певна періодизація розвитку рослин. У процесі малого циклу розвитку дикорослих і культурних рослин звичайним є виділення таких періодів, або фаз: висівання насіння , вегетація, бутонізація, цвітіння, плодоно­шення, тощо.

36

Отже, в розвитку рослин спостері­гається певна біологічна ритмічність, яка повторюється з року в рік у суворій закономірності за певних кліматичних та едафічних умов. Завдяки ритмічності та періодизації рослини якнайповніше вико­ристовують життєво важливі енергетичні можливості ценопопуляцій та сировинні ресурси місцезростання фітоценозу. Оскільки ритми розвитку різних рослин у фітоценозі різняться в часі, й структура фітоценозу протягом вегетації не залишається сталою, а помітно змінюється. Особливо чітко ритмічність розвитку прояв­ляється в трав'янистих лучних і степових фітоценозах. У них поруч з вегетуючими рослинами можна зустріти й такі, що перебувають у фазі цвітіння, відцвітання, плодоношення чи відмирання. Таке явище неодночасного розвитку рослин у фітоценозі називається "ярусністю" в часі.

У процесі розвитку рослинного угруповання в ньому залишаються види, які пристосувалися до співіснування на обме­женій території та набули здатності використовувати світло та вологу рослинонасичених горизонтів у часі й просторі. Ранньовес­няні неморальні види широколистяних лісів отримують достатню кількість вологи з поверхневих шарів грунту коли лісотворні породи ще не мають листя. Ефемери та ефемероіїди степів і лук також повністю асимілюють світло і поглинають вологу з при­поверхневих шарів грунту, а зі зміною повітряного та водного режимів завершують свій життєвий цикл розвитку і вступають у стан спокою, утворивши цибулини, кореневища, діаспори.

Важливу роль у пізнанні особливостей розвитку видів і фіто­ценозів відіграє фенологія - наука, яка вивчає сезонні явища в неживій та живій природі. В геоботаніці предметом фенологічних спостережень є проходження рослинами окремих фаз росту й розвитку в процесі вегетації й онтогенезу. Такі спостереження допомагають виявити не лише строки проходження будь-яким ви­дом певної фенологічної фази в будь-якому рослинному угрупованні, а й зміни у циклі розвитку залежно від екологічних умов місцезростання та ступеня антропогенного тиску.

Аспекти бувають сталі та несталі.

Сталими або постійними називають аспекти, які повторюються у фітоценозах щороку. Зрозуміло, що такі аспекти властиві для багаторічних фітоценозів – лісових, степових, болотних, лучних тощо.

Несталі або нестійкі аспекти – це аспекти, які в окремі роки не повторюються внаслідок випадання із фітоценозу деяких видів.

37

Прикладом можуть служити степові фітоценози, з яких у посушливі роки випадають групи однорічних трав, або болотні фітоценози зі складу яких через періодичне підсихання випадають сфагнові мохи або пухівка піхвова. Види, які створюють загальний аспект фітоценозу протягом вегетаційного періоду, називають аспектними видами.

Як рослинний покрив в цілому, так і складаючі його фітоценози ніколи не залишаються однаковими. Змінюються й умови існування рослинності, викликаючи зміни рослинного покриву, і сам рослинний покрив незалежно від змін умов існування (онтогенетичні зміни, еволюція видів, створюючих рослинні угруповання, тощо.).

Слід розрізняти: 1.) зміни в межах одного фітоценоза, що не приводять до послідовної зміни едіфікаторов співтовариства, до різких змін його видового складу, структури і інших особливостей і 2) зміни, що виражаються в зміні одних співтовариств іншими.

У природі постійно відбуваються різного роду зміни. Не лишаються незмінними й рослинні угруповання. Навіть ті фітоценози, що досягли високого рівня диференціації і внутрішнього глибокого зв'язку між компонентами, які їх створюють, постійно перебувають у розвитку. Динаміка їх спричинена або внутрішніми факторами, пов'язаними з біологічними особливостями саморегуляції видів чи фітоценозів, або зовнішніми, тобто впливом абіотичних антропогенних чинників. Відповідно до цього розрізняють ендодинамічні та екзодинамічні зміни рослинності.

Ендодинамічні зміни -це зміни фітоценозів, які відбуваються під впливом причин, зумовлених особливостями саморозвитку і саморегуляції окремих видів або самих фітоценозів.

У рослинному угрупованні можна виділити наступні типи змін:

1) добові,

2) сезонні,

3) щорічні або різнорічні (флуктуаційні),

4) вікові,

5) зміни, що визначаються процесами відновлення,

6) зміни, обумовлені мікроеволюцією видів рослин.

Добові зміни - пов'язані з добовою ритмікою і життєдіяльності рослин, створюючих фітоценоз. Виражаються в змінах інтенсивності транспірування, дихання, фотосинтезу, в добових рухах квіток і листя, в ритмі відкриття і закриття квіток. Визначаються особливостями фітоклімата, створюваного рослинним співтовариством.

38

Добові зміни відбуваються протягом доби і виявляються в інтенсивності фотосинтезу, відтоку асимілянтів, накопиченні первинного крохмалю, транспірації, наростанні фітомаси, збільшенні розмірів листків, появі нових корінців тощо. Характер добових змін залежить від генетично обумовлених темпів росту, тривалості та якості освітлення; режиму аерації й вологості грунту, сили і напряму вітру, життєдіяльності тварин та мікроорганізмів.

Сезонні відмінності визначаються особливостями ритму розвитку видів, створюючих фітоценоз. Ці зміни дозволяють існувати спільно більшому числу видів рослин, ніж в тому випадку, якщо б вони розвивалися одночасно. Вони можуть розглядатися як прояви структурних особливостей фітоценоза («ярусність в часі», по виразу В. У. Алехина). Весною - ранні ефемероїди, влітку - пізньолітні трави, чагарники, дерева.

Сезонні зміни фітоценозів відбуваються протягом сезону, вони спричинені абіотичними факторами і, як правило, повторюються за сезонами з року в рік.

Кліматогенні сезонні зміни спричинені впливом кліматичних факторів, насамперед кількістю тепла та силою вітру, температурою повітря. В лісах коли на широколистяних породах ще не розпустилися листки і під кронами дерев достатній рівень освітленості й вологості грунту, розвиваються ранньовесняні види.

Гідрогенні сезонні зміни пов'язані зі змінами водного режиму рослин чи фітоценозу. Такі зміни добре помітні на осушених болотах. Навесні, коли внаслідок сніготанення рівень ґрунтових вод (РҐВ) підвищується до 0, 15-0, 35 м, а температура грунту в коріневмісному шарі досягає 10-14°С, лісотвірні породи, як і види наземного покриву, рясно цвітуть, дають добрий пріріст, а в другій половині літа, з пониженням РҐВ до 60-80 см підвищенням температури до 20-26°С і більше, всихають мохи, а журавлина, андромеда, пухівки скидають листки, уповільнюється ріст чагарників і деревних порід.

Сезонні зміни продуктивності пов'язані з темпами наростання зеленої маси, котрі змінюються протягом вегетації оскільки весною, влітку і восени різні види рослинних угрупованні; мають різну інтенсивність фотосинтезу.

Випадкові зміни фітоценозів за окремими роками або флюктуації, відбуваються під впливом екологічних факторів, котрі не є постійними, а виникають в різні роки на певній ділянці.

39

Флуктуаційні (щорічні або різнорічні) зміни пов'язані з відмінностями в умовах середовища незаселеного фітоценоза в різні роки, тобто із зміною метеорологічної обстановки по роках. Від неї залежить інтенсивність і особливості діяльності тварин, що мешкають у фітоценозе, а також врожайність насіння, розвитку вегетативної маси рослин та інших особливостей біотопу й біоценозу, змінних за роками.

Їх характерні ознаки: оборотність змін рослинності, точніше, повернення фітоценоза до стану, близького до початкового, різна орієнтованість змін в окремі роки, стійкий флористчний склад, відсутність упровадження нових домінантів - інвазій, що веде до направлених змін угруповань.

Ознаками флуктуацій слід вважати не тільки оборотність змін, але і їх глибину: якщо у фітоценозе зберігаються основні компоненти, хоча б в латентному стані, то це флуктуація. Якщо ж одні компоненти змінюються іншими, то йдеться про зміну одного фітоценоза іншим, тобто, про сукцесії. Не всяка зміна фітоценоза є флуктуаційними, а лише таке, при якому флористичний склад виявляється стійким.

По ступеню вираженості розрізняють флюктуації:

а) приховані, виявляються лише при точних учетах і що не мають істотного значення для життя фітоценозов;

б) короткострокові - осцилляторні (осциляції), тривалістю 1-2 року, зміни в співвідношенні компонентів і в продукції,

в) дігресійно-демутаційні - триваліші (тривалістю 3-10 років),викликаються глибшими змінами умов і обов'язкоро супроводжуються масовим відмиранням одного або декількох компонентів і відповідно розростанням експлерентів.

Зоогенні флюктуації виникають під впливом життєдіяльності тварин. Масове розмноження мишей (полівок) у малосніжні й теплі зими призводить до загибелі посівів зернових, а розмноження землерийок - до перетворення природних сінокосів у не придатні для механізованої заготівлі кормів. Під впливом другорядних флюктуацій відбувається зміна корінних фітоценозів на вторинні.

Фітогенні флюктуації спричинюють інші види рослин, гриби, мікроорганізми, віруси. Вони призводять до зниження врожайності культур, імунітету рослин, їхньої життєвості та енергії розвитку. Під впливом таких флюктуацій ко.рінні фітоценози замінюються новими.

40

У часі кожний з видів фітоценозу за оптимальних умов місцезростання повторюватиме проходження вікових змін фенологічних фаз з року в рік, характеризуючи специфіку розвитку фітоценозу.

Під час геоботанічних досліджень агрофітоценозів, природних кормових угідь тощо фенологічні показники обов'язково фіксуються в польових описах. Для запису і регістрації проходження фено­логічних фаз розвитку рослин користуються різними системами умовних знаків. Так, О.П. Шенніков (1928) позначив окремі фази ініціалами їхньої назви:

в – вегетація, з– зацвітання, ц – цвітіння,

п – плодоношення, о – відмирання ( від рос. отмирание). Однак ці позначки не відображали всіх фаз розвитку рослин, тому згодом Є.М.Лавренко розробив детальнішу систему, в якій фази позначалися літерами, а підфази – цифрами:

пр – проростки, р – ростки, вег – вегетаційний стан до викидання

суцвіть, б – бутонізація, к – колосіння, ц – цвітіння ( початок цвітіння – ц₁, повне цвітіння – ц₂, відцвітання – ц₃), п – плодоношення ( незрілі плоди – п₁, зрілі плоди – п₂, висипання плодів – п₃), оп – осипання плодів, вд–відрос­тання нових пагонів після осипання плодів, вдм – відмиран­ня надземних пагонів, м – мертві, сухі надземні пагони.

Отже, рослини, що утворюють певний фітоценоз, проходять ту чи іншу фазу вегетаційного розвитку тільки за певних умов навколишнього середовища, насамперед кліматичних.

Зміни, що визначаються процесами відновлення.

Наземна рослинність, що розвивається на днищі сухого озера, не має практично нічого або майже нічого спільного з тією водною рослинністю, яка була характерна для озера в роки наповнення його водою. Тому зміни рослинного покриву на днищах висохлих озер відносяться до змін одного фітоценоза іншим, а не до флюктуационним. Якщо насіння і кореневища водних рослин можуть існувати декілька років в грунті озер після їх висихання, то діаспора наземних рослин потрапляє на висохле днище тільки після відходу води.