Проводящие ткани 11 страница

Горизонтальная структура фитоценоза обязательно учитывается при создании агрофитоценозов. Так, при закладке садов в зависимости от биологических особенностей сортов определяют плотность посадки растений, культуры размещают с учётом направления склона и глубины залегания грунтовых вод.

Экологическая структура фитоценоза характеризует соотношение растений разных экологических групп в фитоценозе. Подробно влияние факторов среды на рост и развитие растений изучается в курсах физиологии и экологии растений.

Экологические группы выделяют по отношению растений к свету, теплу, воде; к механическому составу, кислотности и плодородию почвы. Например, на лугу на верхней части склона, в условиях недостатка влаги, можно встретить клевер горный. На участках умеренно увлажненных хорошо растет клевер луговой. На пониженных участках луга повышенную влажность почвы неплохо переносит клевер средний.

Отдельные виды растений, узко приспособленные к произрастанию в определенных условиях, могут служить индикаторами почвы. Например, хвощ полевой предпочитает кислые почвы, крапива хорошо растет на высокоплодородных почвах. Пушица является хорошим индикатором на торф, качим указывает на легкие песчаные почвы, а монилия – на близкий уровень грунтовых вод.

В качестве показателя, характеризующего приспособленность вида к сложившимся условиям среды, используют жизненность вида (табл. 2).

Высокую жизненность имеют многолетние мезофитные травы (тимофеевка луговая, клевер луговой) в условиях умеренно увлажненного луга при слабом его хозяйственном использовании.

Маршрутные рекогносцировочные исследования проводятся для выявления особенностей состояния, видового состава и распределения растений в фитоценозе. При этом учитывают:

1. Местонахождение фитоценоза. Отмечают географическое и топографическое положение, особенности рельефа, режим увлажнения (уровень грунтовых вод, наличие ключей, регулярность атмосферных осадков и их обилие);

2. Тип растительности, в состав которой входит фитоценоз. В Беларуси это могут быть леса, луга, торфяники, водоемы;

3. Название растительной ассоциации, формирующей фитоценоз (березняк земляничник и т.д.);

4. Аспект фитоценоза, который определяется по его внешнему виду, создаваемому цветущими растениями. Аспект зависит не только от видового состава фитоценоза, но и от сезона развития растений. При весеннем отрастании трав луг имеет зеленый цвет, затем появляется желтый цвет при зацветании калужницы, лютиков, одуванчика. Летом палитра красок становится более разнообразной – красные тона создают клевер луговой, гвоздика-травянка, синий – колокольчики, белый – ромашка луговая и т.д.;

5. Общее проективное покрытие, которое выражают в процентах;

6. Культуртехническое состояние. Например, на лугу учитывают закустаренность и закочкаренность;

7. Можно также учесть биогенную нагрузку. Антропогенную – по наличию дорог и тропинок, линий электропередач, кострищ, засоренность промышленными и бытовыми отходами. Зоогенную – по наличию кротовин, гнездовий, муравейников и др.

При проведении рекогносцировочных исследований можно также определять структуру фитоценоза и наличие синузий. Синузии – это небольшие, обособленные группы растений в фитоценозе, которые отличаются жизненной формой или экологическими особенностями. Например, растения-эпифиты в лесу или эфемеры в саванне, которые имеют короткий период вегетации и цветения в начале сезона дождей, но не обнаруживаются при отрастании высокорослых злаковых трав.

Фитоценозы образуют растительный покров земли, или растительность. Растительность характеризуется большим разнообразием сочетаний жизненных форм и видов растений, что зависит от сочетания условий произрастания. Для удобства их описания и изучения в ботанике разработана фитоценологическая система таксономических единиц. По мере усложнения эти единицы располагаются в следующем порядке: ассоциация, группа ассоциаций, формация, группа формаций, класс формаций, тип растительности.

Тип растительности является самым высоким таксоном. Наиболее распространенными из них являются следующие:

1. Гилеи. Это – вечнозеленая древесная растительность влажных тропиков;

2. Жестколистные, лавровые и зимнезеленые леса и саванны. Этот тип растительности формируется деревьями, кустарниками и травами, приспособленными к засухе;

3. Летнезеленые леса умеренного климата. Листопадные растения, сбрасывающие листву к холодному зимнему периоду. Распространены в Беларуси;

4. Хвойные вечнозеленые леса умеренно-холодного и холодного климата. Распространены в Беларуси;

5. Луга. Формируются травянистыми мезофитами с преобладанием злаков. Распространены в Беларуси;

6. Степи. Чаще всего образуются злаковыми ксерофитами;

7. Растительность полупустынь и пустынь. Преобладают полукустарники и кустарнички, приспособленные к недостатку влаги, значительным перепадам температуры почвы и воздуха;

8. Растительность тундры. Преобладают карликовые, стелющиеся и подушкообразные кустарники, а также многолетние травянистые растения, приспособленные к обитанию в условиях вечной мерзлоты;

9. Растительность болот и торфяников. Образуется древесными, кустарниковыми и травянистыми растениями, переносящими избыток влаги и недостаток азота, а также мхами. Распространена в Беларуси;

10. Растительность водоемов. Формируется макрофитами (высшие растения) и микрофитами (водоросли). Распространена в Беларуси.

Соподчиненность фитоценологических таксономических единиц можно показать на примере хвойных лесов, распространенных в Беларуси:

тип растительности - Хвойные вечнозеленые леса умеренно-холодного и холодного климата;

класс формаций – хвойные леса;

группа формаций – темнохвойные леса;

формация – ельник;

группа ассоциаций – ельник моховой;

ассоциация – ельник зеленомошник.

Закономерности формирования, видового богатства, изменчивости и распространения растительности на Земном шаре изучает фитогеография, являющаяся крупным самостоятельным разделом ботаники.

75 2. Понятие о флоре

Термин “флора” является многофункциональным, он известен во многих науках. В широком смысле “флора” (Flora) обозначает крупную систематическую группу организмов – царство Растения. В более узком ботаническом значении флора – это исторически сложившееся сочетание видов растений на определенной территории. Эти виды относятся к разным родам, семействам и другим таксономическим единицам. В современной ботанике термин флора понимают более углубленно. Б.А. Юрцев определяет флору как исторически сложившуюся, экологически обусловленную, подвижноравновесную, конкурентную систему популяций разных видов растений, делящих между собой жизненное пространство и ресурсы населяемой ею территории. Взгляд на флору как природную систему популяций поддерживают также Вынаев Г.В., Шеляг-Сосонко Ю.Р. и Дидух Я.П. и другие исследователи.

Видовой состав флоры как природной системы зависит от комплекса природно-климатических факторов: высоты над уровнем моря и выравненности рельефа; происхождения, физико-химических свойств и плодородия почвы; обеспеченности теплом и влагой в течение года; продолжительности светового дня и спектрального состава света. Эти абиотические факторы среды неравномерно распределены на поверхности Земли, что приводит к выделению конкретных флор разных местностей. Например, флоры Кольского полуострова, Нижнего Поволжья, Кавказа, Крыма, флоры Беларуси. Они называются элементарными региональными флорами.

Региональные флоры точно отражают комплекс ландшафтно-климатических условий населяемой территории, очерчивая его естественные границы. В связи с эколого-топографической неоднородностью территорий регионов в составе конкретной флоры выделяют парциальные флоры, которые отличаются между собой местоположением и видовой структурой. Например, парциальные флоры Беловежской и Налибокской пущи, Березинского и Припятского заповедников существенно различаются между собой, хотя и входят в состав единой региональной флоры Беларуси.

На географически обособленных территориях выделяют флоры-изоляты. Растения, возделываемые в сельском хозяйстве, используемые в озеленении территорий и помещений образуют культурную флору.

Особой формой флоры является городская флора. Историческая причина её своеобразия состоит в том, что в старину города возникали, как правило, у переходов из одной природной зоны в другую, там, где границы между широтными зонами пересекались реками и имели сложный расчлененный рельеф. Так, к центру Москвы сходятся клиньями различные геоботанические районы, по территории Киева проходит не только провинциальная, но и зональная граница, Казань лежит близ зонального контакта леса и степи и на границе Бореальной и Среднеевропейской флористических областей.

Городская флора отличается более богатым видовым составом, изначально обусловленным природными условиями, значительно дополненным благодаря интродукции, селекции новых форм, целенаправленному формированию видового состава.

Для городской флоры характерна высокая динамичность. Например, благодаря деятельности Ботанического сада Белорусской государственной сельскохозяйственной академии постоянно пополняется набор видов растений, используемых для озеленения территории академии и города Горки.

3. Критерии флоры

Критерии – это существенные признаки, по которым одни биологические системы отличаются от других. Важнейшими критериями флоры являются ареал, видовая структура и видовое богатство.

Ареал представляет собой участок территории, на котором размещаются виды региональной или иной флоры.

Видовая структура характеризует набор видов растений и их соотношение в составе флоры. Однако простое указание на то, что в составе флоры какого-либо региона обнаружено то или иное число видов, ещё не даёт полного представления о растительном покрове, поскольку не учитывает площади ареала данной флоры

Видовое богатство показывает количество видов растений, приходящихся на единицу площади ареала. Оно выражается уравнением Аррениуса:

S = A× x^z или log S = log A + z log x,

где S – число видов;

x – площадь;

А – число видов на единице площади;

z – экспонента, характеризующая динамику пространственного разнообразия флоры.

Величина z обратно пропорциональна монотонности рельефа и однотипности экологических условий формирования флоры. Так, для условий Ямала z равно 0,02. В Литве, Латвии и Московской области z равно 0,11; в Беларуси – 0,13, Молдавии – 0,14, Армении – 0,18. В Туркмении экспонента z варьирует от 0,07 до 0,09.

4. Методы изучения флоры

Изучение региональных флор является фундаментальной комплексной задачей ботанической географии, в решении которой могут быть использованы методы флористики, фитоценологии, палеоботаники, экологии, биологии популяций, генетики, математики и информатики. В настоящее время для изучения флоры используются приведенные ниже методы.

1. Фитохорологический. Применяется для изучения ареала флоры.

2. Эйдологический. Используется для инвентаризации флоры. Этот метод позволяет изучать состав флоры, эндемизм (наличие уникальных, присущих только данному региону растений) и его причины, реликтовые (древние по происхождению) типы флоры; наличие мутантных, гибридогенных и полиплоидных форм; появление заносных (апофитных) видов и т.д.

3. Метод конкретных флор. Разработан А.И. Толмачёвым и используется для сравнения флор в широком географическом диапозоне. Сопоставимость флор по этому методу обеспечивается равенством площадей ареалов сравниваемых флор, ограниченным размером этих площадей и высокой степенью изученности видового состава.

4. Флорогенетический метод - один из самых глубоких по комплексу решаемых проблем, но и самый сложный в методологическом плане. Он используется для изучения закономерностей формирования, развития и преобразования флор в связи с геологической историей.

5. Статистические методы - предполагают использование дисперсионного, корреляционного, регрессионного и других математических методов для анализа флор.

6. Создание и использование информационных баз данных. Применяется как вспомогательный метод анализа флор с помощью ЭВМ.

Методы используемых для изучения флоры практически неисчерпаемы, поэтому разработка и применение их зависит от инициативы исследователя.

6.4. Жизненные формы

Во флоре Беларуси, как и во всем умеренном поясе, травянистые формы преобладают над деревянистыми. Деревянистых видов известно 108. В том числе:

деревьев – 27 (береза бородавчатая, вяз малый, граб обыкновенный, груша обыкновенная, дуб черешчатый, ель обыкновенная, ива ломкая, клен платановидный, липа мелколистная, ольха черная, пихта белая, рябина обыкновенная, сосна обыкновенная, тополь дрожащий или осина, черемуха обыкновенная, яблоня лесная, ясень обыкновенный и др.);

- кустарников – 58 (барбарис обыкновенный, бузина красная, ежевика, жимолость лесная, ива остролистная, лещина обыкновенная, малина, рододендрон желтый, роза собачья, смородина черная и др.);

- кустарничков – 15 (брусника, вереск обыкновенный, клюква мелкоплодная, подбел многолистный, черника и др.);

- полукустарников – 8 (барвинок малый, паслен сладко-горький, солнцецвет монетолистный, чабрец обыкновенный и др.);

- деревянистых лиан – 1 (плющ обыкновенный).

Травянистых видов в Беларуси описано 1383. В том числе:

- многолетних трав – 1006 (бодяки, вероники, донники, клевера, лапчатки, овсяницы, осоки и др.);

- двулетних трав – более 50 (чесночница черешковая, клоповник полевой, рудбекия жестковолосистая и др.);

- одно-двулетних – более 30 (икотник серый, гулявник высокий, желтушник левкойный, сердечник недотрога и др.);

- однолетних трав – 275 (фиалка полевая, дескурения Софии, череда трехраздельная, галинзога мелкоцветная, костер полевой и др.).

На территории республики встречаются также эфемеры (веснянка весенняя, мышехвостник маленький и др.) и эфемероиды (ветреницы, гусиный лук, хохлатки, пролеска сибирская и др.).

По способу питания большинство видов белорусской флоры являются автотрофами. Гетеротрофы представлены сапрофитами (гнездовка настоящая, ладьян трёхнадрезанный, надбородник безлистный, подъельник обыкновенный), полупаразитами (зубчатка, марьянник, очанка, погремок) и паразитами (заразиха, омела, петров крест, повилика). Кроме того, во флоре Беларуси встречается 10 видов насекомоядных растений из родов Росянка и Пузырчатка, а также альдрованда пузырчатая и жирянка обыкновенная.

Дата добавления: 2015-04-24