ОСНОВЫ ГЕОБОТАНИКИ

Флора есть исторически сложившаяся совокупность видов растений, приуроченная к определенному географическому пространству, связанная с его природными условиями, геологическим прошлым и находящаяся в более или менее устойчивых отношениях с флорой других участков земной поверхности. Понятие «флора» охватывает все растения определенной территории. Основой познания каждой флоры служит выявление ее видового и родового состава. Изучение флоры конкретного региона включает в себя сбор гербария, морфологический анализ и определение растений, исследование их экологических, биологических и фитоценотических свойств.

Любой участок территории, занятый растениями, представляет собой не случайный набор некоторого числа видов, а закономерное их сочетание. Такая совокупность определенных видов растений, приспособленных к совместному существованию, называется растительным сообществом, или фитоценозом. В течение всего эволюционного периода формирования растительного покрова Земли отобрались виды растений, способные обитать в определенных условиях экотопа. По определению А.П. Шенникова, фитоценозом называется всякая конкретная группировка растений, на всем протяжении занимаемого ею пространства относительно однородная по внешности, флористическому составу, строению, по условию существования и характеризующаяся относительно одинаковой системы взаимоотношений между растениями и со средой обитания.

Фитоценозы с однородным видовым составом, одинаковой структурой, приуроченные к сходным условиям местообитания, относятся к одной ассоциации. Ассоциация -типологическая единица фитоценозов, она представляет совокупность однотипных фитоценозов. Ассоциации объединяются в более крупные единицы растительного покрова. Высшей таксономической единицей считается тип растительности (например, луг, степь, болото, лес и т.д.).

Совокупность растительных сообществ (фитоценозов), а также сопутствующих им группировок растений, населяющих Землю или отдельные ее регионы, составляет растительный покров (растительность) той или иной местности.

Цель геоботанических исследований - изучение многообразия растительного покрова, особенностей строения, функционирования, динамики и взаимодействия растительных сообществ.

Выделяют следующие методы полевых геоботанических исследований растительности: маршрутные, стационарные и экспериментальные исследования; особенно выделяются дистанционные методы исследования.

Маршрутные методы геоботанического исследования - класс методов, которые реализуются путем однократных учетов (рекогносцировочные исследования) или более подробного изучения (детально-маршрутные исследования) по ходу маршрута. Маршрутные исследования могут быть разными по масштабу и по степени точности (опираться на визуальные или же точные методы учета роли видов в растительных сообществах).

Строение фитоценоза характеризуется его составом и структурой и представляет собой динамическое явление, оно подвержено изменениям в определенных пределах, варьирующих в зависимости от типа фитоценоза.

В флористический список вносят названия лишь тех растений, в видовой принадлежности которых нет сомнений. Остальные включают в список под порядковыми номерами и условными названиями, а также собирают в гербарий для последующего определения в стационарных условиях.

Чтобы оценить роль видов в фитоценозе, необходимо выделять фитоценотипы - группы видовых популяций или видов, которые характеризуются сходной ролью и фитоценотической позицией в пределах фитоценоза (средообразующему воздействию, степени влияния на популяции других видов и т.д.), особенностями приспособления к совместному существованию.

Выделяют следующие фитоценотипы:

эдификаторы - строители сообщества, определяющие главные особенности фитоценотической среды;

ассектаторы - соучастники в построении сообщества, мало влияющие на создание фитосферы. Например, ель - эдификатор еловых лесов, при изреживании леса она может перейти в ранг ассектатора. Ковыль - эдификатор южных степей -становится ассектатором в лугово-степной полосе.

Кроме эдификаторов и ассектаторов в сообществе нередко выделяют субэдифшсаторы -виды, господствующие не в главном, а во второстепенных ярусах. Например, брусника в травянисто-кустарничковом ярусе ельника-брусничника.

Для установления фитоценотипов важно знать обилие вида, занимаемое им пространство, использование условий среды и влияние его на среду, приспособленность вида к борьбе за существование. С учетом обилия видов выделяют: доминанты - господствующие в сообществе виды, образующие главный ярус (слой) сообщества, оказывающие наибольшее влияние на среду, наиболее продуктивные и в большей степени определяющие важнейшие особенности сообщества; кондоминаты — встречающиеся с двумя-многими другими доминантами, образуя главный слой сообщества; субдоминанты - виды, образующие второстепенные ярусы (слои) сообщества, зависят от преобразованной доминантами и кондоминатами среды сообщества, но вместе с тем и сами в значительной степени изменяют эту среду.

Соотношения между понятиями «доминант» и «эдификатор» таковы: "эдификаторы -такие доминанты, которые определяют особенности среды растительных сообществ. Каждый эдификатор обязательно является доминантой, но далеко не всякий доминант является эдификатором. Понятие «эдификатор» выражает не только количественное преобладание одного вида над другим, но и качественные особенности данного вида.

Мозаичность обусловлена неравномерностью в распределении видов растений и неоднородностью горизонтального сложения фитоценозов. Причины мозаичности могут быть разными: неоднородности в рельефе, различия в затенении, деятельность животных, особенности роста, способы разрастания и расселения отдельных видов и др_>При мозаичности каждое пятно представляет собой микроценоз; растения, обитающие в разных пятнах, постоянно взаимодействуют друг с другом. Мозаичность следует отличать от комплексности -сочетания участков различных сообществ, которая характеризуется размерами пятен в несколько метров или десятков метров, отсутствием общего эдификатора. При комплексности каждое пятно состоит из микроценозов; растения, обитающие в разных пятнах, взаимодействуют лишь на границах пятен.

Смена фенологических фаз. Такое явление неодновременного развития растений в фитоценозе образно называют ярусностыо во времени.

Смена аспектов. Сезонные особенности облика фитоценоза называют аспектами. Под сменой аспектов понимают изменение внешнего вида фитоценозов в течение года или вегетационного сезона.

Приступая к геоботаническому описанию территории, исследователь должен сначала провести рекогносцировочный осмотр ее и выделить на ней типичные участки, отражающие закономерности распределения растительности данной местности в зависимости от физико-географических условий. Затем на каждом из типичных участков исследователь закладывает так называемую пробную площадь. Размер пробной площади должен быть не меньше площади, на которой выявляются все основные морфологические и флористические признаки сообщества. Так, для лесных сообществ обычны размеры 20x20 м при простом и 50x50 м при сложном древостое. Для травянистых, а также кустарниковых сообществ пробные площади чаще всего должны иметь размер 10x10 м. В условиях комплексного растительного покрова полупустынь и тундр сообщества могут быть описаны и на меньших пробных площадках - 5x5 м и даже 1x1 м.

В бланке геоботанического описания необходимо указать: географическое положение (область или край, ближайший населенный пункт, где проводятся описания), рельеф местности (общий характер рельефа - водораздельное плато, склон или дно оврага, долина реки и т.д.), микрорельеф (наличие и размеры неровностей почвы, наличие кочек, их происхождение и пр.), охарактеризовать почвенные условия (генетические горизонты почвы, механический состав, окраска, сложение, структура, наличие включений), условия увлажнения (атмосферное, проточное, застойное, грунтовыми водами и пр.). Указывается также хозяйственное использование участка (сенокос, пастбище т.д.), формы и степень антропогенного воздействия. Желательно также дать оценку площади, занятой ассоциацией, и охарактеризовать границы участка (окружение другими типами растительности).

Хотя на стометровой площадке обычно выявляется основная часть видового состава фитоценоза, но все же в пределах данного фитоценоза вне пробной площадки удается найти и еще ряд видов. Их записывают отдельно, не включая в общий список.

При составлении списка видов растений в бланк геоботанического описания заносятся только латинские названия видов (в полевых условиях заполнение бланков следует производить простым карандашом). Кроме того, рекомендуется вести запись видов по группам, например в соответствии с жизненной формой: деревья, кустарники, кустарнички, травы, мхи. Травянистые виды растений в свою очередь разбиваются на четыре группы: злаки, осоки, бобовые, разнотравье. Такая разбивка облегчает в дальнейшем классификацию растительного сообщества, анализ сравниваемых участков фитоценозов.

Желательно, чтобы любое описание растительного покрова сопровождалось сбором гербария, так как при флористической неопытности исследователя легко ошибиться в определении растений на месте описания. Поэтому следует производить полные сборы всех видов растений в каждом массиве растительности.

Обилие - число особей каждого вида на определенной площади сообщества; оно может быть выражено различными показателями - числом особей на единицу площади; массой органического вещества, производимой видом: пространством, занимаемым особями вида и пр.

1. Глазомерные методы учета обилия - результаты учеты выражаются в условных баллах, которыми оценивают обилие данного вида. Для оценки численности видов применяют различные шкалы. Широко распространена шкала О. Друде:

зос - зоспаПз - растения смыкаются надземными частями; сор з - сорюзае - растения очень обильны; сор 2 - сорюзае - растения обильны; сор 1 - сорюзае - растения довольно обильны; зр - зрагзае - растения редки; зо! - зоШапез - растения единичны; ип - ишсшп - растения встречены в единственном числе.

Шкала Друде дает лишь приблизительные оценки обилия видов, поэтому она применяется при маршрутных исследованиях.

2. Числовые методы учета обилия видов - результаты учета выражаются числом особей или побегов, весом или объемом данного вида. Количество экземпляров растений и их побегов - весом или объемом данного вида. Количество экземпляров растений и их побегов подсчитывается на пробных площадках, размеры которых определяются величиной растений, их обилием и равномерностью распределения в пространстве. Оценка объема растений широко применяется для характеристики запаса древесины.

Проективное покрытие - площадь, занятая проекциями наземных частей растения, ярусом или сообществом в целом. Например, если голая поверхность почвы составляет 1/10 всей поверхности пробной площадки (площадью 100 кв. м), то общее проективное покрытие растительности будет 90%.

Сомкнутость крон - площадь проекции, ограниченная внешними контурами крон (листвы) растений без учета просветов, имеющихся внутри крон; выражается в процентах от общей площади.

Все описания обязательно нумеруются.

Название ассоциации. Оно строится в соответствии с правилами бинарной номенклатуры: первое слово производится от названия доминанты ассоциации древесного яруса, второе - от названия субдоминанта травянистого покрова (яруса). Например, дубняк снытевый или сосняк - черничник. В травянистых сообществах название дается по доминантам и субдоминантам, преобладающий вид ставится в названии на последнее место. Например, типчаково-ковыльная степь.

Пункты, касающиеся географического положения, общего характера рельефа и микрорельефа, почв и увлажнения, хозяйственного использования, заполняются в соответствии с вышеизложенными рекомендациями.

Прочие особенности. Указывается окружение другими типами растительности, характер границ фитоценоза, влияние животных или человека, степень повреждения насекомыми и др.

Обязательно указывается формула состава древостоя, отражающая соотношение между различными древесными породами, образующими сообщество. Все количество стволов на данном участке принимается за 10, и вычисляется доля участия каждой породы. Название породы дается по первой или нескольким первым буквам. Например, на исследуемой площади находится 20 стволов деревьев, из них 10 - сосна, 5 - береза, 5 - осина. Формула состава древостоя будет такой: 5 С, 2,5 Б, 2,5 Ос.

Взрослые деревья первой величины образуют первый ярус, взрослые деревья второй величины - второй ярус и т.д.

Число деревьев учитывается путем пересчета стволов каждой породы на всей пробной площади (учитываются только взрослые деревья).

Возраст древостоя определяется путем подсчета годичных слоев на пнях спиленных деревьев. В древостоях, состоящих из хвойных пород, возраст можно определить по мутовкам. Ежегодно образуется одна мутовка. Следует также учесть, что первая мутовка у сосны образуется в возрасте трех лет, а у ели и пихты - в возрасте 5 лет.

БЛАНК

200 г.

Описания лесной растительности №

Дата: « »

1.Название ассоциации...................................

2.Географическое положение........................

3.Общий характер рельефа............................

4.Микрорельеф................................................

5.Почвы............................................................

б.Увлажнение.................................................

7.Хозяйственное использование....................

8. Прочие особенности

Характеристика древесного яруса - Д

9. Размер пробной площади........................................

10. Степень сомкнутости крон.............................................

11. Формула состава древостоя......................................

12. Ярусность древостоя:

Д 1 (высота, сомкнутость крон, основные составители).....................

Д 2 - (высота, сомкнутость крон, основные

составители)...........................

Д 3 - (высота, сомкнутость крон, основные составители...........................

13.Характеристика пород древесного яруса

№ пп	Названи е	Ярус	Кол-во стволе	Возрас	Высота, м (ср., макс,		Диаметр, см (ср., макс,

%

14. Учет возобновления в данном типе леса (характеристика подроста):

№пп	Название породы	Кол-во экземпляре	Высота средняя, см	Всходы

Характеристика кустарников яруса - К

15. Размеры пробной площади..........................................

16. Сомкнутость полога...................................................................

17. Характеристика пород, составляющих кустарниковый ярус

№п/п	Название	Фенофаза	Высота, м		Численност
			ср.	мак

Характеристика травяного яруса - Т

18.Размер пробной площади.............................................

19. Общее проективное покрытие.........................................................

20. Аспект..................................................................................................

21. Ярусность: Т 1 (высота, проективное покрытие, основные представители).

Т 2 (высота, проективное покрытие, основные представители).

Т 3 (высота, проективное покрытие, основные представители).

22. Видовой состав растений травянистого яруса

Название растений Ярус Фенофаза Высота ср.,см Проект, покрытие Обилие

Характеристика мохового покрова - М

23. Мощность............................................................

24. Общее покрытие..................................................

25. Характеристика видового состава мхов

№п/п Название Размещение I Покрытие Примечание

26. Характеристика мертвого покрова (сложение, мощность, степень покрытия поверхности)......

27. Общие замечания о фитоценозе в целом....................

Геоботаник.................................