Лекции / Лекция 10

Цель геоботаники – познание причин и закономерностей формирования взаимоотношений растительных сообществ с условиями местообитания.

Основные задачи геоботаники:

-Изучение состава и структуры фитоценозов.

-Изучение закономерностей распределения фитоценозов по эколого-ценотическим градиентам и их динамики фитоценозов.

-Выяснение зависимости фитоценотического состава растительного покрова, флористического состава фитоценозов и их структуры от биотических и абиотических факторов, воздействия человека.

-Анализ фитоценотических отношений между популяциями растений и взаимоотношений растительных сообществ с условиями местообитания

-Классификация, география и картографирование растительности.

-Хозяйственная характеристика различных форм растительности и выявление путей их рационального размещения и устойчивого использования.

21

ФИТОЦЕНОЗ

Термин предложен И.К. Пачоским в 1915г., а в 1918г. независимо от И.К. Пачоского сформулирован Х. Гамсом.

Фитоценоз – это элементарный участок растительности, для которого характерно: относительная однородность по внешнему облику, видовому составу, строению и структуре, относительно одинаковой системой взаимоотношений между популяциями видов растений и средой обитания, и который может существовать самостоятельно вне данного окружения.

22

Свойства фитоценоза:

Континуум – свойство растительных сообществ (фитоценозов) постепенно переходить друг в друга (сменять друг друга во времени и пространстве).

Фитоценоз является материальной системой.

Фитоценоз – динамичная система, которая изменяется во времени и пространстве.

Фитоценоз – сложная система, для которой характерна вертикальная и горизонтальная неоднородность.

Фитоценозу присуща эмергентность (англ. emergence от лат. emergo – появляться, выходить) – степень несводимости свойств сложной системы (фитоценоза) к свойствам отдельных ее элементов (популяций видов растений, входящих в данный фитоценоз). У разных сообществ разный уровень эмергентности: у разомкнутых сообществ аридных зон (пустынь) она приближается к нулю, и сообщество можно рассматривать как простую сумму популяций; у сомкнутых фитоценозов с интенсивной интерференцией (конкуренцией) и дифференциацией ниш эмергентность повышается.

Фитоценозам присуще адекватное поведение (реакция), стратегия которого направлена на выживание, оптимальное размещение популяций видов растений во времени и пространстве с целью максимального использования ресурсов окружающей среды.

Фитоценозам присуща относительная устойчивость к неблагоприятным условиям среды, которая реализуется за счет выработки адекватных адаптаций популяций видов растений, слагающих конкретный фитоценоз.

23

Состав и структура фитоценоза

характеризуются наличием видов растений разной ценотической значимости и стратегии жизни (т. е. разных фитоценотипов), различной экологии (т. е. разных жизненных форм), неоднородностью сложения состава видов в горизонтальном (мозаичностью) и вертикальном (ярусностью) направлениях, обособлением групп растений, различающихся по функциональной роли (напр., доминанты, эдификаторы).

Главная функция фитоценоза состоит в фиксации солнечной энергии и использование её для продуцирования органических веществ, необходимых для существования гетеротрофных организмов.

24

Биогеоценоз – взаимообусловленный комплекс живых и косных (абиотических, неживых)) компонентов, связанных между собой обменом веществ и энергии

Экосистема – безранговая, безразмерная функциональная система, состоящая из сообществ живых организмов и среды их обитания. состоит их биоценоза и экотопа.

Экотоп – определенный режим экологических факторов (воздушный, водный, температурный, минерального питания, температурнорадиоционный и др.) на участке земной поверхности. Состоит из климатопа и эдафотопа и/или гидротопа.

Биоценоз – сообщество организмов в пределах биотопа.

Биотоп – участок земной поверхности (суши или водоема) с проживающими на нем живыми организмами и однородными абиотическими

В таксономической системе фитоценозов приняты следующие единицы:

Ассоциация - для нее характерно как относительное постоянство видового состава и определенной структуры, так и однородность экологических условий. Таким образом, одна ассоциация будет включать все фитоценозы, которые обладают названными признаками. В этом смысле ассоциацию следует понимать как определенный тип растительного сообщества. Для удобства сравнения ассоциаций их названия строятся по правилу бинарной системы. На первом месте названия указывается доминирующий вид ассоциации и записывается как существенное; на втором месте — указывается название другого доминанта и записывается в виде эпитета. Например: бор-брусничник, ельник-кисличник и др.

Группа ассоциаций объединяет ассоциации, у которых общий доминант, а подчиненные доминанты представляют одну жизненную форму. Например: три ассоциации елового леса (ельник-черничник, ельник-брусничник, ельник-кисличник) будут объединены в группу ассоциаций — ельник-зеленомошник.

Формация включает все ассоциации, имеющие один общий доминант, например сосняк обыкновенный, ельник сибирский, чернополынная пустыня. Группа формаций охватывает все ассоциации, доминанты которых представлены одной жизненной формой растений, например, еловые леса, пихтовые, дубовые, березовые и др. Класс формаций объединяет формации, у которых доминирующие растения представлены близкими жизненными формами (лиственные леса, хвойные леса).

Тип растительности дает наиболее общую характеристику однотипной экологии растительности с учетом преобладающих жизненных форм. Каждый тип растительности характеризуется сочетанием формаций

26

Учения об ареалах

Ареал - это область географического распространения систематической единицы (вида, рода, семейства и т. д.). География растений имеет дело, прежде всего, с ареалами различных видов. Зная ареалы видов какого-либо рода, можно составить представление об ареале всего рода в целом. Так же обстоит дело и с ареалом семейства, который складывается из ареалов отдельных родов.

27

Основные факторы формирования ареалов можно:

1. Биологические особенности растений:

а) естественные способы распространения;

б) экологическая амплитуда.

2. Современные физико-географические условия, в которых происходит расселение вида.

3. Возраст вида.

4. Изменения физико-географических условий материков в геоисторическом масштабе.

5. Деятельность человека.

28

В зависимости от причин, границы ареалов, в географии растений различают типы границ:

1. Климатические границы возникают как следствие приспособленности

растений к режиму тепла и влаги той природной зоны, где каждый данный вид существует в оптимальных условиях. У большинства растений Северного полушария, особенно древесных, полярная граница является климатической (ель, лиственница и др).

2. Непереходимые границы возникают за счет физических преград, встающих на пути распространения растений. Сюда относятся обширные водные пространства - океаны, моря, высокие горные хребты, особенно в случае их широтного простирания. Эту же роль играют большие площади открытых ландшафтов пустынь, степей, тундр - для лесных растений и значительные лесные пространства - для растений степей и пустынь.

3. Почвенно-грунтовые, или эдафические, границы образуются при исчезновении необходимых местообитаний в связи с резким изменением химизма или физических свойств почв.

4. Биотические границы иногда называют еще конкурентными, так как связывают их с невозможностью внедрения вида в какую-либо местность потому, что необходимые для него местообитания уже раньше успели занять популяции другого вида со сходными экологическими требованиями.

5. Исторические границы, в отличие от предыдущих типов, обусловлены не современными причинами, а какими-нибудь событиями геологического прошлого, такими, как фазы горообразования, изменения конфигурации и связей материков, изменения климата.

29

Типы ареалов

1. Простой ареал имеет сплошную территорию. Установление границ простых ареалов не составляет особых трудностей, если организмы лишены возможности активно перемещаться (растения), либо ведут оседлый образ жизни (некоторые животные).

ПРОСТОЙ АРЕАЛ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ

30