1.3. Заплави річок, їх будова та рослинність
Запла́ва — частина дна річкової долини, що затоплюється при повіні або під час паводку. Утворення заплави — це етап розвитку річкової долини, коли завершено вироблення поздовжнього профілю рівноваги, глибинна ерозія змінилась боковою і внаслідок останньої розширилась річкова долина. Заплава утворюється внаслідок зміщення меандр униз за течією і початком її формування є прируслова обмілина при опуклій частині руслової звивини. В долині завдяки тривалій еволюції виникає двобічна заплава, що надає долині ящикоподібного вигляду.
Заплава належить до досить динамічних форм рельєфу. Руслові процеси спричинюють переміщення алювію і утв. прируслових обмілин і прируслових валів (розмежовують річище і знижену частину заплави)
Основна частина заплави — центральна заплава, де під час повені відкладаються дрібні глинисті частинки алювію. Гриви-залишки давніх прируслових валів. Ще одна частина тераси розміщена біля схилу корінного берега або тераси, займає знження поблизу тилового шва або біля підошви уступу.
За характером рельєфу заплави розрізняють:
сегментні (характерні для мандруючих річок);
паралельно-гривисті (формуються у великих річках з широкими долинами і зміщені в правий або лівий бік берега);
обваловані заплави річок (характерні переважно для передгірних нахилених рівнин).
Класифікація заплав за будовою:
акумулятивні (утворені алювіальними відкладами, з нормальною потужністю алювію);
цокольні (малопотужний алювій)[8]
Прийнято вважати. Що в заплавах рік умови росту рослин більш сприятливі, ніж на вододілах. Між тим в заплавах окремі елементи мікроклімату також не забезпечують нормальних у мов для росту і розвитку сільськогосподарських і лісової рослинності. Тут проявляються несприятливі явища у вигляді ерозії ґрунту, замуленню русел річок і водосховищ.
Мікроклімат. Понижене положення річкових заплав, та те що вони кожного року затоплюються, великі водні покриття і специфічні ґрунтові умови створюють в них особливі мікрокліматичні умови, які в деякій мірі загладжують зональність клімату в порівнянні з водозбірним басейном.
Спостереженнями виявлено, що літом в ранкові і вечірні години заплава характеризується більш пониженими температурами повітря (на 1,5 - 40) в обідній час підвищена (на 1 – 20).
В заплаві переважають направлення вітрів вподовж долини. В цілому заплави характеризуються підвищеною вологості. В цілому мікрокліматичні умови в заплавах можна вважати більш сприятливими умовами для рослинності. Але в посушливу погоду на відкритих ділянках також виникають несприятливі умови, які викликають загибель рослинності.
Гідрологічні умови. Тривалість затоплення заплави визначається висотою ділянки над літнім рівнем і умовами стоку. Тривалість і глибина затоплень, які визначають рослинні умови в заплавах, в залежності від висоти паводків в окремі роки змінюються. [14]
1.4 Склад та структура лісових фітоценозів
Фітоценоз – рослинне угрупування, для яких характерно відносна однорідність видового складу, що визначається переважно умовами місце існування, і відносною відокремленістю від інших угрупувань, які складаються із ценопопуляцій, зв’язаних відносинами диференціації екологічних ніш и інтерференцій, які знаходяться в відносно однорідних умовах місце перебування і здатне до самостійного існування.
Фітоценоз – це умовне поняття, так як по-перше, угрупування одних рослин не може реально існувати і взаємодіяти з іншими компонентами біогеоценозу – зооценозом, мікробіоценозом, біотопом, а по-друге,відповідно домінуючої сьогодні концепції континуальності рослинного покриву, любі розчленування відокремлених угрупувань із нього штучні і слугують лише для практичних цілей вивчення рослинності на всіх рівнях.
Сучасне представлення про фітоценози як про відносне, реально не існуюче утворення, утворилася на основі індивідуальної гіпотези, розробленої російським вченим Л.Г. Раменским і американським Г. Глізоном. Суть цієї гіпотези в тому, що кожний вид специфічний по своїх відносинах до зовнішнього середовища і має екологічну амплітуду, не співпадаючу повністю з амплітудами інших видів (тобто кожний вид розподілений «індивідуально»). Кожне угрупування створює види, екологічні амплітуди яких перекриваються в даних умовах середовища. При зміні якогось фактора чи групи факторів поступово зменшують різновидність і зникають одні види, з’являються і збільшують різновидність інших видів, і таким чином відбувається перехід від одного типа рослинних угрупувань до іншого. З рахунок специфічності (індивідуальності) екологічних амплітуд видів ці зміни відбуваються не синхронно, і при поступовій зміні середовища рослинність змінюється також поступово. Таким чином, рослинні угрупування не утворюють чітко сформовані одиниці, а зв’язується перехідними угрупуваннями в безперервно варіюючу систему.
Основні підходи щодо трактування поняття «структура фітоценозу»
1. Структура, як синонім складу (видова, конституційна). В цьому сенсі говорять про видову, популяційну, біоморфологічну (склад життєвих форм) й інших структур ценозу, маючи в виду лише одну сторону ценозу – склад в широкому сенсі. В кожному випадку проводиться якісний і кількісний аналіз складу.
2. Структура, як синонім будови (простір або морфоструктура). В любому фітоценозі рослина характеризуються визначеної приуроченості до екологічних ніш і займають певний простір. Це відноситься і до інших компонентів біогеоценозу. Між частинами просторового розчленування (яруси, мікроугруповання тощо) можливо достатньо легко і точно провести границі, можна нанести їх на план, обчислити площу, а за тим, наприклад, розщитати ресурси корисних рослин або кормові ресурси тварин. Тільки на основі даних по морфоструктурі можливо об’єктивно визначити точки постановки тих чи інших експериментів. При описі і діагностиці угрупувань завжди проводиться вивчення просторової неоднорідності ценозів.
3. Структура, як синонім сукупності зв’язків між елементами (функціональна). В основі розуміння структури в такому сенсі лежить вивчення взаємовідносин між видами, в першу чергу вивчення прямих зв’язків – біотичний коннекс. Це вивчення ланцюгів і циклів живлення, забезпечуючи кругообіг речовин і розкриваючи механізм зв’язків трофічних (між рослинами і тваринами) чи топічних (між рослинами – конкуренція за поживні речовини в ґрунті, за світло в надземній сфері, взаємодопомога).
Всі три аспекти структури біологічних систем тісно взаємопов’язані на ценотичному рівні: видовий склад, конфігурація и розміщення структурних елементів в просторі є умовою для їх функціонування, життєдіяльності і продукування рослинної маси, а останні, в свою чергу, в значній степені визначає морфологію ценозів. І всі вказані аспекти відображають умови середовища, в котрих формуються біогеоценоз.
Розглянемо фітоценоз в системі організації живої матерії. Він входить в склад біоценозу разом з зооценозом и мікробіоценозом. Біоценоз, в свою чергу, в сполучення з умовами абіотичного середовища (біотоп) утворює біоценоз. Фітоценоз є центральним елементом біоценозу, так як трансформує первинний екотоп і утворює ценотичне середовище для проживання живих організмів, а також є першою ланкою в кругообігу енергії. Від рослинності залежать властивості ґрунтів, мікроклімат, склад тваринного світу, такі характеристики біогеоценозу, як біомаса, біопродуктивність тощо.
В свою чергу елементами фітоценозу є ценопопуляції рослин – сукупності особин одного виду в границях фітоценоз. Ценопопуляції одного виду мають різні характеристики в різних фітоценозах.
Фактори організації рослинних угрупувань можна умовно розділити на чотири групи: характеристики середовища, взаємовідносини між рослинами, вплив на рослинність гетеротрофних компонентів і порушення. Ці три групи факторів визначають сукупність і характеристики ценопопуляцій видів в фітоценозі. Екотоп є головним фактором організації фітоценозу, хоча він може бути в значній степені трансформації біотичним впливом рослин чи порушенням. До абіотичних факторів, які впливають на організацію угрупувань можна віднести: кліматичні (світло, тепло, осадки, волога повітря і інше).
Взаємовідносини рослин, які надають вплив на структуру фітоценозу можуть ділитися на вертикальні (відносини між рослинами на різних трофічних рівнях – паразитизм і напівпаразитизм) і горизонтальні (між рослинами на одному трофічному рівні). Серед останніх можна виділити: конкурентні відносини; неконкурентне середовище (рослини можуть по різному впливати на середовище, через затінення, посуху, товщину підстилаючої поверхні і так далі, а через неї на склад і структуру угрупувань). Серед рослин виділяють індикатори, які показують визначення впливу на організацію фітоценозу (наприклад, дуб в діброві); рослин впливають один на одного за допомогою речовин які виділяють); позитивна взаємодія (маловивчена форма взаємодії, яка проявляється в «взаємодопомозі» рослин); вплив ліан і епіфітів (може виявлятися у пошкодженні кори, «удушення» рослини – підпорки, формування продуктами життєдіяльності середовища в якому можуть розвинутися бічні корені рослини – підпорки).
Вплив на організацію фітоценозів гетеротрофних компонентів біогеоценозів виключно різноманітно. Вплив тваринних організмів в запиленні, поїданні, розповсюдження насіння, розпушування ґрунту, витоптування тощо. Мікоризні гриби покращують надходження до рослин елементів мінерального живлення і води. Анаеробні бактерії підвищують надходження рослинам азоту. Інші бактерії, а також віруси можуть являтися патогенами. Порушення, як антропогенного так і природного генезису, можуть повністю трансформувати фітоценоз. Це відбувається при пожежах, вирубках, випасанні худоби, рекреації і багато іншого. В таких випадках формуються промислові фітоценози, які поступово змінюються в сторону відновлення кореневого, якщо вплив порушую чого агента припинився. Коли вплив довгочасний (наприклад, при рекреації) формуються угрупування пристосовані до існуванні при поданому рівні навантаження. Діяльність людини привела до утворення фітоценозів, раніше не існуючих в природі (наприклад, угрупування на токсичних обвалів промислових виробництв) [9].
Вертикальна структура лісових фітоценозів та її особливості в залежності від екологічних умов та діяльності людини
Вертикальна структура – це ярусність. Ярусність особливо добре помітна у лісових фітоценозах. Вона є наслідком міжвидової боротьби в рослин. Наприклад, надземні й підземні органи розташовуються в декілька ярусів, по-різному використовуючи й змінюючи середовище.
Розглянемо яруси в широколистяному лісі: перший ярус утворений деревами першої величини (дуб звичайний, липа серцеподібна, в'яз гладкий та ін.); другий — деревами другої величини (дикі яблуня й груша, черемха, верба, клен татарський); третій ярус складає підлісок, утворений чагарниками (ліщина звичайна, крушина ламка, жимолость лісова та ін.); четвертий — високі трави (конвалія травнева, купена лікарська); п'ятий ярус складають трави значно нижчі (осока волосиста, розхідник волосистий, переліска багаторічна та ін.); у шостому ярусі — найнижчі трави, такі, як копитняк європейський, різні види мохів. Виділяють також між'ярусні організми (лишайники, епіфіти, ліани). [9]