Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

ipatov1997_fitotsenologija

.pdf
Скачиваний:
46
Добавлен:
26.03.2016
Размер:
9.69 Mб
Скачать

 

 

 

Окончание

табл. 6.2

Виды

 

Номер участка

 

 

 

 

 

 

 

1

2

 

3

4

 

 

 

 

 

 

Сатех acuia

ф

_

 

к

к

Equisetum palustre

+

-

 

кк

-

Geum rivale

-

+

 

кк

-

Rumtx acetosa

-

-

 

кк

-

Mentha arvensis

-

-

 

кк

-

Sonchus arvensis

-

-

 

кк

-

Coronaria flos-cuculi

-

-

 

кк

-

Scutellaria galericulata

кк

-

 

к

-

Equisetum. fluviatile

к

-

 

-

-

Veronica longifolia

к

-

 

-

 

Naumburgia thyrsiflora

к

-

 

-

-

Geranium pratense

-

к

 

-

-

Calamagrostis epigeios

-

к

 

-

-

Galium palustre

-

-

 

-

к

Viola palustris

к

-

 

к

-

Примечание. Ф — вид наиболее активен на лугу, КК — на краю кроны, К — под кроной, + - вид представлен равномерно во всех зонах,- --вид отсутствует или не достаточно обилен для проведения статистического анализа. Приведены виды, обилие которых достоверно различается на 1 % уровне значимости в разных зонах, хотя бы на одном участке. Участок 1: притеррасная часть поймы, куст Salix cinerea, возраст 18 лет, размер конома 8 X 8м. Участок 2: вырубка, куст Salix pkylicifolia, возраст 18 лет, размер конома 7 Х 7,5м. Участок 3: суходольный щучковый луг, куст Salix cinerea, возраст 15 лет, размер конома 7 X 8м. Участок 4: пойменный луг, куст Salix phylicipholia, возраст 10 лет, размер конома 4 X 4 . 5 м.

 

 

 

 

 

Таблица 6.3

 

Коном ели в березовом лесу

 

 

 

 

 

 

Виды

 

A

Б

В

 

 

 

 

 

Общее проективное покрытие (%)

65

5

55

 

Geranium sylvaticum

 

с

р

н

Angelica sylvestris

 

н

р

р

Fragaria vesca

 

p

-

н

Oxaiis acetoselia

 

н

-

р

Melica nutans

 

p

р

н

Solidago virgaurea

 

н

р

и

Trollius europaeus

 

р

-

н

Eqvisetum sylvaticum

 

p

р

p

\taianthemum bifolium

 

p

р

p

Milium effusum

 

p

-

 

 

Pyrola media

 

p

 

p

Stellaria media

 

p

-

-

 

Trientalis europaea

 

p

р

p

Veronica ckamaedrys

 

p

р

p

Число видов

 

14

8

13

 

Примечание, с —

согосподствующий,

н — наполнитель, р — редкий. Смотри

рис.6.5.

 

 

 

 

 

179

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица в.4

 

 

Ценом и сином сосны

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Виды

 

 

 

 

A

 

Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Общее проективное покрытие

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мохово-лишайникового покрова (%)

 

 

90

100

 

 

Cladina rangiferina

 

 

 

 

 

г

 

-

 

 

 

Cladina arbuscula

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Polytrichum commune

 

 

 

 

н

 

р

 

Pleurozium schreberi

 

 

 

 

-

 

 

г

 

Dicranum polysetum

 

 

 

 

-

 

 

н

 

Hyloc.omtum splendens

 

 

 

 

-

 

 

р

 

Ptilium crista-castrensis

 

 

 

 

-

 

 

р

 

Общее проективное покрытие

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

травяно-кустарничкового покрова (%)

 

5

60

 

 

Vaccinium myrtillus

 

 

 

 

 

р

 

 

г

 

Vaccinium vitis-idaea

 

 

 

 

р

 

 

с

 

Calluna vulgarts

 

 

 

 

 

р

 

-

 

 

Melampyrum pratense

 

 

 

 

-

 

 

p

 

Примечание, г —

господствующий,

с —

согосподствующий, н—

наполнитель, р-

редкий. Смотри рис. 6.6.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 6.5

 

 

Коном осоки дернистой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Виды

 

 

А

Б

 

В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Общее проективное покрытие

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

травяного покрова (%)

 

100

100

10

 

 

 

 

1. Carer cespitosa

 

 

г

г

 

 

 

 

 

 

2.Сатех acuta

 

 

-

-

 

 

с

 

 

 

 

3.Filipendula ulmaria

 

н

н-с

с

 

 

 

 

4.А1ореситиз pratensis

 

н

н

 

-

 

 

 

 

5.Geum urbanum

 

 

р

р

 

н

 

 

 

 

б.Роа trivialis

 

 

-

н-р

-

 

 

 

 

7. Viola palustris

 

 

р

р-н

р

 

 

 

 

S.Galium uliginosum

 

-

р-н

-

 

 

 

 

9.Anthriscus sylvestris

 

р

р

 

-

 

 

 

 

10. Carex diandra

 

 

 

р

 

-

 

 

 

 

11.Equisetum palistre

 

р

-

 

 

-

 

 

 

 

12.Equisetum fluviatile

 

 

-

 

 

р

 

 

 

 

XZ.Galium paiustre

 

 

р

р

 

-

 

 

 

 

14.Geranium sylvaticxm

 

р

р

 

-

 

 

 

 

15.Lathyrus sylvestris

 

-

р

 

-

 

 

 

 

IS.Lysimachia vulgans

 

-

р

 

-

 

 

 

 

17.Myosotis palustris

 

р

р

 

-

 

 

 

 

18.Paris quadrifolia

 

 

-

р

 

-

 

 

 

 

19.Ranunculus auricomus

 

р

р

 

-

 

 

 

 

2O.Rubus saxatilis

 

 

р

-

 

 

-

 

 

 

 

21.Rumtx acetosa

 

 

р

р

 

-

 

 

 

 

22. Thalictrum aquilegijolium.

 

р

-

 

 

-

 

 

 

 

23. Veronica chamaedrys

 

-

р

 

-

 

 

 

 

24. Vicia cracca

 

 

-

р

 

-

 

 

 

 

Проективное покрытие

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мохового покрова (%)

 

15

35

 

30

 

 

 

 

[p.Mnium, p.Climacium и др.)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Моховой покров в основном

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

по бокам кочек

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Примечание, г —

господствующий, с

 

-согосподствующии, н —

наполнитель, р —

редкий. Смотри рис.6.7.

180

Рис.6.8. Кономы (ценомы) Oxytropis immersa (Восточный Памир) (по: Ухачева, 1974).

аOxytropis immersa; б— остальные компоненты: 1 PottntiUa pamiriса, 2— Hordeum turkestanicum, 3 Роа gla.uciculm.it, 4 Pyrtthrum pyreth.roides, 5Oxytropis tianschanica, 6Artemisia viridis, 7Plantago arachnoidea; &

камни, г— почва, лишенная растений.

Мощными эдификаторами и тем самым создателями ультраценоэлементов выступают растения, образующие кочки (рис. 6.7, табл.6.5), и растения-подушки (рис.6.8). Растения, населяющие кочки и подушки, находят здесь благоприятный субстрат в виде разлагающегося органического вещества. В кочках осоки дернистой благодаря дренажу растения избавлены от избытка влаги и обеспечены аэрацией. Напротив, в субстрате подушек Oxytropis immersa содержится в 4-4,5 раза больше гигроскопической влаги, чем в верхнем слое оголенного субстрата, таким образом при дефиците влаги в условиях высокогорья создаются относительно комфортные условия для населяющих подушки растений. Видимо, положительную роль играет и смягченный температурный режим в толще подушки. Оба ультраценоэлемента квалифицированы как кономы, но не исключено, что эдификаторы представлены множеством особей, тогда эти образования должны быть отнесены к категории ценомов или синомов. Однако природа таких коллективов растений не вызывает сомнения: все они ультраценоэлементы. Характер средообразующей роли эдификаторных ценоэлементов определяется как видовой их спецификой, так и особенностями экотопа. Своеобразны ценоэлементы, образуемые в аридном климате черным саксаулом (Haloxylon ammodendron), в тканях которого накапливается большое количество солей. В результате разложения опада черного саксаула происходит засоление почвы. Под кронами саксаула выпадает осока, а по периферии разрастаются соле-

устойчивые виды (Londesia enantha, Kochia schrenkiana, Schismus arabicus,

Salsola praecox и др.), не встречающиеся среди осоки. При этом по мере разрастания саксаула и смыкания его крон отдельные кономы и ценомы

182

Рис.6.9. Ультраценоэлементы в разреженных черносаксаульниках (по: Мирошниченко, 1986).

1-2— проекция крон: 1 Haloxylon ammodendron, 2-— отмершие осо-

би черного саксаула; 3— положение стволов; ^-7— проекция крон: 4Ephedra strobilacea, 5Calligonum caput-medusae, 6C.rubescens, 7C.setosum; 8— всходы черного саксаула; 9Carex physodes; 10Schismns arcuata; 11Microcepkala lameUata; 12Londesia eriantha; 13Kochia schrekiana; 14 Suaeda arcuata; IS Papaver pavoninum; 16— Ceraiocephalus Jaicaius; 17Atripltx dimorfostegia; 18— Tortula destrtorum; 19 — границы микрогруппи-

ровок; 20— голые части подкронных пятен.

сливаются в сином. Попутно отметим, что черный саксаул в обоих случаях (рис.6.9,6.10) образует синузии, так как корни его смыкаются (по данным Ю.М. Мирошниченко, например, корни 25-летнего саксаула простираются от ствола на 5 м, а у более старых растений достигают длины

12м).

В растительном покрове, образованным травами (луга, степи), ультраценоэлементы, как правило, менее явно выражены. Это связано с меньшими размерами растений, меньшей фитомассой, меньшей дифференцированностью покрова по вертикали. Тем не менее на лугах и в степях образуются ультраценоэлементы. Ю. И. Самойловым исследова-

ны на пойменном лугу кономы Achyrophorus maculatum, Convallana majalis, Deschampsia cespitosa, Nardus stncta. На основе данных о микроклимате и почвенных анализов им установлено, что трансформация экотопа наблюдается в пределах проекции надземных органов. В этой зоне численность и масса видов соседей значительно меньше, чем вне зоны влияния.

183

Рис. 6.10. Динамика ультраценоэлементов в черносаксаульниках. А—-1965 г., Б—1984 г. Остальные обозначения, как на рис.6.9.

Например, в пределах влияния розетки Achyrophorus maculatus создается зона "разряжения", где уменьшается (по сравнению с фоном) число по-

бегов Lerchenfeldia flexuosa, Agrostis tenuis, Festuca rubra. В кономы щучки (Dcschampsia cespitosa) входят растения видов: Agrostis tenuis, Festuca rubra, Nardus stricta, Achillea millefolium, Convallana majalis, Rumex acetosa, R.acetosella, Solidago virgaurea, Stellana graminea, Plantago lanceolata и др.

Практически у всех видов обнаружена слабая, но достоверная зависимость числа побегов от расстояния до центра дернины щучки: вид отсутствует или очень малочислен в дерновине, число побегов несколько увеличивается, а затем резко возрастает за краем дерновины и быстро выравнивается при удалении от нее. Вне дерновинок слабое влияние щучки обнаружено только на овсяницу красную (Festuca rubra). Очевидно, что коном ограничен пределами дерновины щучки.

При смыкании нолей влияния эдификаторных растений образуются ценомы и синомы. Однако для того чтобы в каждом конкретном случае определить, имеем ли мы дело с ультраценоэлементом или с коллективом растений иной природы, необходимы знания о взаимодействии растений, а их накоплено немного. Поэтому наши заключения только на основе строения могут быть правдоподобны, но необязательно истинны. Например, возможно является кономом куртина таволги (Filipendula ulmaria) диаметром 40см с проективным покрытием 100%, под которой растут хилые экземпляры манжетки (Alchimilla vulgaris), ландыша (Convallana majalis), тысячелистника (Achillea millifolium), марьянника лесного (Melampyrum sylvaticum), купальницы (Trollius europaeus). Невысокая жизненность этих видов как будто бы свидетельствует о том, что они находятся под "прес-

184

сом" таволги. Но менее очевидно, что ценомом может считаться куртина василька (Centaured jacea) (диаметром 30 см, с проективным покрытием 95%), с отдельными экземплярами в ее пределах Dactyhs glomerata, Poa pratensis, Convallaria majalis, Vicia cracca, так как внешний вид этих растений не отличается от особей, растущих вне куртины василька.

Среди ультраценоэлементов коном представляет собой элементарное образование, поскольку он неделим на этом уровне. Ценомы же могут включать в себя отдельные кономы; в сином могут входить как кономы, так и ценомы. При неравномерном размещении растений эдификаторных элементов степень трансформации ими среды, естественно, неодинакова в разных зонах плотности, и, следовательно, жизненность, обилие и соотношение подчиненных видов (ассектаторов) могут различаться в этих зонах. Например, в синоме черного саксаула просматриваются отдельные кономы (рис.6.9, 6.10). Вместе с тем подчиненные элементы имеют и общие черты, отражающие влияние эдификаторов.

В синомах старого соснового леса в подкроновом пространстве отдельных сосен изрежен напочвенный покров, резко снижено обилие мхов и лишайников в результате накопления большого количества опада хвои, веток, коры. Более или менее стойкой оказывается брусника — это коном сосны. Под плотными группами сосен, формирующих ценомы, зеленые мхи образуют сплошной ковер, а на участках с разреженным древостоем значительную роль наряду с мхами играют кустистые лишайники. Таким образом, сосновый сином представляет собой в этом случае довольно сложное образование.

Приведенным перечнем ценоэлементов, по-видимому, не ограничивается их число. Описаны лишь простые формы организации ценоэлементов. В частности, может сложиться ситуация, когда практически невозможно выделить эдификаторный элемент. Приведем конкретный пример. На пойменном лугу визуально четко выделяется пятно (размер 3x3 м), в котором диффузно перемешаны следующие основные виды: Dactyhs glomerata, Poa angustifoha, Deschampsia cespitosa, Alopecurus pratensis, Centaurea jacea, Knautia arvensis, Equisetum pratense, Lathyrus pratensts, Gahum boreale, Geum nvale, Geranium sylvaticum и др. Общее проективное покрытие составляет около 80%. Проективное покрытие злаков и разнотравья распределяется поровну, преобладание какого-либо вида не наблюдается, щучка плотных дерновин не образует. Ценоэлементы визуально не просматриваются. Повидимому, и эколого-статистический анализ также не дал бы результатов. Возможно, здесь вся совокупность растений выступает эди-фикатором по отношению к самой себе. Такое образование можно было бы назвать гетеросиномом, однако из-за отсутствия материалов мы не рискуем обсуждать вопрос о сложных формах ценоэлементов.

Ценопопуляция, консорция. В заключение остановимся на двух понятиях: "ценопопуляция" и "консорция", которые нередко относят к элементам фитоценоза, но с нашей точки зрения не являются таковыми. Прежде всего это касается чрезвычайно популярного понятия "ценопопуляция". Популяция — совокупность индивидумов, между которыми может существовать или существовал в прошлом обмен генетической информацией. Таким образом, растения в популяции объединены генетическим сходством. Популяция представляет собой естественную совокупность растений. Ценопопуляция — искусственно вычленяемая часть популяции, к ней относятся особи одной популяции, представленные в конкретном фитоценозе. Ценопопуляция выделяется но принадлежности к территории, соответствующей фитоценозу (в свою очередь, выделяемому по разным

185

основаниям), а не по собственным признакам. Между особями одной ценопопуляции могут возникать ценотические и экологические взаимодействия, причем часто не между всеми, а только частью их. Но эти взаимодействия не обязательны для ценопопуляции и не являются ее признаком. Ценопопуляция (или ее часть) может представлять собой ценоэлемент благодаря тому, что особи, образующие его, объединены ценотическими и экологическими взаимодействиями, конкурируют друг с другом и совокупно трансформируют среду. Так, особи одной ценопопуляции, в совокупности образуя древостой, представляют собой синузию, но рассеяные по территории, не контактирующие друг с другом, ценоэлементом не являются. Более того, ценопопуляция, содержащая разные возрастные группы, может образовывать несколько ценоэлементов. Взрослые ели и подрост входят в разные синузии в пределах одного фитоценоза. В подобных случаях проявляется двойственность ценопопуляции: если особи одной ценопопуляции образуют ценотическую структуру, то они входят в ценоэлемент, если нет — ценоэлемент ими не формируется. Тот факт, что ценопопуляция, как и вид, популяция, жизненная форма, фитоценотип, не может быть отнесена к ценоэлементам, не снижает ценности этой категории для геоботаники. Исследуя свойства и признаки этих групп растений, мы получаем возможность объяснить процессы формирования растительного покрова.

Консорция также не может считаться элементом растительного покрова, поскольку включает в себя не только растения, но и представителей иных трофических уровней. Консорция — понятие биогеоценотическое, через консорции, в частности, растительный покров включается в экосистему.

СТРОЕНИЕ РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА

Под строением следует понимать взаимное расположение частей, составляющих целое (в данном случае, растительность на определенном участке). Частью могут являться отдельные особи, множество особей одной или нескольких популяций, совокупность сходных органов растений, локализованные в пространстве. При выявлении ценоэлементов нас прежде всего интересовал функциональный аспект, т. е. мы опирались на взаимоотношения растений и рассматривали образование ценоэлементов как результат этих взаимоотношений. При анализе же строения растительный покров расчленяется на однородные по выбранным признакам части, и рассматривается их расположение в пространстве. Такие части можно назвать морфоэлементами. Конечно, при этом следует иметь в виду, что то или иное строение покрова обусловлено как морфологическими особенностями растений, так и их отношением к среде обитания и взаимоотношениями друг с другом. Расчленение (строение) растительного покрова рассматривается в вертикальном и горизонтальном направлениях. По вертикали он членится обычно в зависимости от высоты растений, расположения их надземных органов (в некоторых случаях и подземных); по горизонтали выделяются участки растительного покрова разной степени однородности.

Вертикальное строение. Растительный покров по вертикали неоднороден. Заполненность его пространства определяется наличием разных жизненных форм, что зависит от условий местообитания, в первую очередь климата. Самая большая насыщенность растениями характерна для тропического леса, где велико видовое разнообразие и разнообразие экобиоморф; большую роль здесь играют лианы и эпифиты. Полное

186

насыщение пространства по вертикали приводит к образованию слитной ярусности.

Рис.6.11. Ярусы (/-///) и слои, или ступени (1- 4), в лесном сообществе

(по: Быков, 1953).

Рис. 6.12. Соотношение растительных ярусов и биогеоценотических горизонтов.

/, //— ярусы древостоя, /// — ярус подлеска. Биогеоценотические горизонты: 1 — верхний (деятельный) фотосинтеза первого яруса; 2— нижний фотосинтеза первого яруса; S— первый стволовой или межпологовый, 4 — верхний фотосинтеза второго яруса; 5 — нижний фотосинтеза второго яруса; 6— второй стволовой или межпологовый; 7— горизонт фотосинтеза подлеска; 8, 9— подпологовые (по: Бяллович, I960).

При вертикальном членении растительного покрова выделяют различные морфоэлементы, что часто определяется задачами исследования. Чаще всего это ярусы, выделяемые в надземной и подземной частях покрова. Надземные ярусы можно характеризовать как морфоэлементы, образованные совокупностью растений одинаковой высоты, они оказываются "вставленными" друг в друга (рис.6.11,6.12). Как правило, ярус образуют растения одной биоморфы, однако могут быть представлены и разные жизненные формы. Например, в одном ярусе тундровых сообществ

187

Рис. 6.13. Вертикальная проекция овсецово-разнотравной степи в окресностях сел.Хатассы Якутского района Якутской АССР.

1 Festuca lenensis; 2Helictotrichon krylovii; 3Koeleria gracilis; 4 Poa stepposa; 5Carex korskinskyi: 6Pulsatitla flavescens; 7Veronica incana; 8Artemisia pubescent; 9Potentilla arenosa.

можно найти и травы, и кустарнички, и мхи. При вычленении ярусов в растительном покрове следует принимать во внимание наиболее деятельные, физиологически активные части растений. В надземной части — это фотосинтезирующие органы (поверхности). Рассматривая с этих позиций вертикальное строение растительности, можно сказать, что в лесных сообществах, без сомнения, хорошо выражена ярусность — там ассимилирующие части расставлены в пространстве, расположены "этажами". Условием формирования четкого ярусного строения (наличия промежутков, перерывов в слоях скопления фотосинтезирующих частей) является недостаток в наборе жизненных форм, которые были бы так многообразны, чтобы заполнить все пространство по вертикали. Кстати, по мнению А.Г.Воронова (1980), четкую дифферениированность лесных сообществ на ярусы следует считать вторичным явлением, вызванным изменением условий в неблагоприятную сторону, — аридизация климата, понижение температуры и т.д. Типы лесных сообществ различаются сложностью строения: в широколиственных или смешанных лесах количество ярусов достигает трех-четырех, в иных (например, в сосняках беломошниках или зеленомошниках, где отсутствуют деревья второй величины и подлесок)— всего два (ярус сосны и мха или лишайника). На определенном этапе развития елового или букового леса — мертвопокровной стадии — представлен лишь один ярус. Слишком плотный древостой вследствие затенения и обильного опада препятствует развитию здесь напочвенного покрова.

Травянистые сообщества также объединяют растения разных размеров, но при существенном различии высоты генеративных органов, их фотосинтезирующий листовой аппарат чаще сосредоточен в одном нижнем слое (рис.6.13). Это дает основание говорить об отсутствии ярус-

188

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]