Structura și compoziția fitocenozelor de stepă și a speciilor medicinale. Caracteristicile principalelor tipuri de fitocenoze ale globului

Caracteristici ale activității generative a fitocenozelor de stepă

S. V. Levykin, Ph.D. în geologie, G. V. Kazachkov, Ph.D.

Institutul de Stepă, Filiala Ural a Academiei Ruse de Științe, Orenburg

Biota zonală a stepei, formată în condiții specifice de insolație ridicată și umiditate insuficientă, are gamă largă variante de manifestare a activităţii generative. Când condițiile meteorologice favorizează dezvoltarea anumitor specii, stepa se schimbă în mod repetat în timpul sezonului de vegetație. aspect. Odată cu manifestarea masivă a activității generative a anumitor plante în stepă, se formează un baldachin dens de lăstari generativi, creând un anumit fundal de culoare

Modelele de schimbare a aspectelor de stepă, care caracterizează diferențierea zonei naturale, au fost studiate în detaliu de către clasicii studiilor de stepă la stațiile științifice ale BIN ale Academiei de Științe a URSS, în stepele Streletskaya și cazac de lângă Kursk, Starobelsky. și stepele Askaniysky din Ucraina. Mai jos sunt prezentate principalele etape ale sezonului de vegetație caracteristic stepelor din Eurasia de Nord.

1. Stepe de luncă ale Regiunii Pământului Negru din Rusia

În stepele de luncă din Regiunea Pământului Negru Central (stepa Streletskaya de lângă Kursk), sub regimul de cosit, sunt înlocuite 18 aspecte, în timp ce 16 plante dominante cu flori strălucitoare ies în evidență.

2. Stepe de iarbă cu pene din Ucraina

În variantele nordice ale stepelor de iarbă forb-feather (stepele Starobel din Ucraina), sunt descrise 7 faze de dezvoltare a vegetației.

3. Stepe de iarbă cu pene de păstuc din sudul Ucrainei

În stepele de iarbă cu pene de păstuc ale Ucrainei (tărâmurile virgine askaniane) se notează până la șapte aspecte.

4. Stepe de iarbă cu pene din Uralii de Sud și Trans-Uralii

Pentru 1993-2005 Intensitatea schimbărilor sezoniere în principalele aspecte fenologice ale zonelor de stepă standard a fost studiată pe standardele de stepă ale Uralului de Sud și Trans-Uralului. Sunt identificate 10 aspecte.

5. Xerophyto-fescue-pene iarba stepe uscate Kazahstanul de Nord

Schimbarea aspectelor în stepele uscate de păstuc-păstuc-iarbă cu pene și mușețel-păstuc-iarbă de pene (cea mai xerofită variantă a stepelor de gazon-iarbă din Eurasia de Nord, Kazahstan) include șapte faze de dezvoltare a vegetației.

6. Steppe subțiri de deșert pelin-păstuc-iarbă din Kazahstanul Central

Aspecte ale acestor stepe au fost studiate în partea lor nordică folosind exemplul stației științifice a Institutului Botanic al Academiei de Științe a URSS (regiunea Karaganda). În total, au fost notate șapte faze de dezvoltare a vegetației.

7. Stepe subțiri din deșertul pelin-tyrsik din Kazahstanul Central

Aspecte ale stepelor au fost studiate în părțile lor nordice și centrale, folosind exemplul stației științifice a Institutului Botanic al Academiei de Științe a URSS (regiunea Karaganda). Stepele subțiri de pelin-tyrsik reprezintă limita de sud a tipului de vegetație de stepă din Eurasia de Nord. Au fost notate 7 perioade ale stării sezoniere a vegetaţiei.

8. Stepe cu iarbă de plante din Dauria

O imagine fenologică ușor diferită se observă în stepele de tip mongol din Transbaikalia de Sud-Est. Acest tip de stepă se caracterizează printr-un sezon de vegetație scurt și o schimbare a precipitațiilor maxime de vară la mijlocul sezonului. Sunt remarcate șase aspecte principale sezoniere și specifice.

Aspectul unic al stepei virgine este determinat de combinația mai multor tipuri de ierburi și diferite intensități ale înfloririi lor. În ani diferiți, diferite tipuri de plante se pot dezvolta intens în aceeași zonă a stepei: în anii secetoși - cereale și subarbusti, în anii umezi

Forbs.

În condițiile moderne de dezunire teritorială a zonelor mici de stepă, fazele bioritmurilor plantelor și condițiile climatice favorabile pentru înflorirea în masă rareori coincid pe fiecare dintre ele. Oamenii de știință au observat de mult că zonele de stepă „vechi” absolut protejate prezintă rareori aspecte strălucitoare. Conform observațiilor noastre, cea mai intensă activitate generativă este manifestată de stepele „tinere” - terenuri de pânză și pășuni. Plantele pioniere care colonizează spațiul de locuit eliberat se găsesc în condiții ecologice mai bune decât plantele de pe sol virgin. Au o zonă de hrănire mai mare și o iluminare mai bună. Solul afanat al pârghiei are o productivitate mai mare.

Rolul cheie în activitatea generativă a florei zonale este jucat de raportul dintre căldură și umiditate. Mai mult, intensitatea formării lăstarilor generatori depinde de acești doi factori climatici în anii anteriori și curenti. În general, într-o comunitate de climax, intensitatea înfloririi dominantelor plantelor este asociată cu alternarea condițiilor favorabile și nefavorabile în anii individuali. Manifestare

înflorirea în masă numai în câțiva ani se explică prin costul ridicat al plantei nutrienti pentru formarea florilor si a semintelor. În anul următor (sau câțiva ani), planta, care nu mai are o rezervă de energie suficient de mare, nu poate înflori și da roade, mai ales dacă anii anteriori nu au fost favorabili din punct de vedere meteorologic. În condiții favorabile sezonului de vegetație, până în toamnă plantele pot acumula o cantitate suficientă de nutrienți care pot fi folosite anul viitor în cazul unor condiții meteorologice nefavorabile. S-a dovedit că există o „memorie” a plantelor despre anterioare conditiile meteo.

De exemplu, am constatat că formarea aspectului argintiu strălucitor al ierbii cu pene în 2005 a fost facilitată de faptul că în anii anteriori iarba cu pene a dezvoltat lăstari predominant vegetativi. În plus, perioada de toamnă a anului precedent 2004 s-a remarcat în 2002 prin precipitații crescute (110-245%) și temperaturi medii zilnice ridicate (1-5° peste normal).

Rezumând cele de mai sus, observăm că aspectele sezoniere ale stepelor sunt determinate de ritmurile sezoniere ale dominantelor, inclusiv perioada toamna-iarna. De regulă, aspectele sezoniere individuale sunt monotone și relativ stabile. Doar durata și luminozitatea acestora variază, din cauza conditiile meteo an. Plantele dominante și alte plante sunt, de asemenea, capabile să creeze un fundal de culoare caracteristic de intensitate variabilă - un aspect particular care apare neregulat. De exemplu, fundalul verde în luna mai și aspectul galben-pai al ierbii uscate în august sunt fenomene sezoniere. Înflorire de intensitate medie a ierbii cu pene

Aspectul sezonier este primăvara târzie, iar înflorirea lor în masă este un aspect deosebit.

Modificările intensive în anumite aspecte sunt cele mai tipice pentru stepele de luncă. Există așa-numitele specii cu aspect privat care pot crea un fundal de culoare strălucitoare: lalele, iarbă cu pene, înțelepți, paie de pat; si specii cu spectru scazut (cenusii): iscusi, picior subtire, pelin etc., care dau aspectului sezonier doar o usoara tenta de culoare.

Modificarea și intensitatea aspectelor sezoniere și particulare în stepe este determinată de condițiile climatice naturale, dar este perturbată de evenimente catastrofale neregulate (incendiu, inundații, arătură etc.).

Să ne uităm la principalii factori care influențează intensitatea înfloririi și fructificării uneia dintre dominantele de stepă - iarba cu pene (Bira\essingiand). Aceasta este cea mai caracteristică specie petrofilă-calcifilă de stepă de câmpie. Anterior dominat pe zone vaste, în special

în subzona cernoziomului sudic şi a solurilor de castan închis. Această stepă privată dominantă

În același timp, cele mai bune dintre ierburile cu pene în ceea ce privește nutriția. În stepa virgină reprezintă 75-90% din randamentul întregii ierburi. În acest sens, considerăm că această specie poate pretinde foarte bine rolul de „carte de vizită” a stepelor zonale ponto-caspice. Lăstarii vegetativi ai ierbii cu pene formează un aspect verde sezonier stabil, iar înflorirea și fructificarea sa în masă formează un aspect parțial argintiu.

Randamentul anual de semințe de iarbă cu pene și, în consecință, intensitatea aspectului său argintiu caracteristic poate varia foarte mult în funcție de vreme și de alte condiții mediu. Astfel, conform cercetărilor efectuate la spitalele științifice ale Academiei de Științe a URSS, producția de semințe de iarbă cu pene poate varia de la 0 semințe/m2 până la 1683 semințe/m2. Conform observațiilor noastre (1991-2005), efectuate în prima jumătate a lunii iunie pe standardele de stepă din Uralul de Sud (regiunea Orenburg, Kazahstan), iarba cu pene a înflorit și a fructificat intens în 1991, 1998, 1999, 2000, 2002 , 2005. Aspectul moderat a fost observat în 1993, 1994, această specie nu a înflorit deloc în 1992, 1995, 1996, 2001, 2003, 2004. De conditiile climatice 1992, 1994, 2003 - anormal de umed, în 1995, 1996, 1998. a fost o secetă. În general, în funcție de combinația de factori favorabili, anii „iarbă cu pene” și „iarbă fără pene” sunt observați fără semne evidente de ciclicitate în schimbarea lor. Conform observațiilor noastre, cel mai mult „iarbă cu pene” din ecoregiunea de stepă Orenburg-Kazahstan a fost 2005. Conform estimărilor noastre, în medie au existat 1000-1200 de ierburi cu pene pe standardele de stepă în această perioadă. semințe de iarbă cu pene la 1 m2.

După cum s-a menționat mai sus, iarba cu pene tânără înflorește cel mai intens, mai ales în condiții de succesiune nedorită. Vârsta plantelor a fost determinată numai de vârsta depozitului (până la 10 ani). Se crede că iarba cu pene are o durată de viață de zeci de ani, așa că schimbarea naturală a generațiilor are loc lent. În acest sens, sunt necesare studii detaliate ale interacțiunilor intra și interpopulaționale ale dominantelor de stepă. Multe întrebări necesită studiu: există, în principiu, îmbătrânirea arboretului de stepă, procesul de reînnoire în cadrul arboretului este constant; arboretele de iarbă de stepă au clase de vârstă similare cu cele ale vegetației lemnoase; în ce măsură, pe măsură ce arboretul se maturizează și îmbătrânește (dacă există), activitatea sa generativă și, în consecință, intensitatea reproducerii generative scade.

Incendiile frecvente de stepă, distrugând tufășul de cereale și pelin, contribuie la dominația bulgărelor mari de cereale vechi, inclusiv iarba cu pene. În timp ce este acceptat că în modern

În fitocenozele de stepă, proporția indivizilor generativi este de aproximativ 70%. Cu toate acestea, trebuie menționat că încă nu se știe exact până la ce vârstă rămâne iarba necesară pentru reînnoirea semințelor. Este posibil să identificăm o persoană? grupe de vârstă mixte un tip de planta? Este posibil ca cei mai bătrâni indivizi ai dominantelor de stepă să nu fie deloc capabili de reproducere a semințelor.

Mai jos vom avea în vedere sistemul factorilor de mediu care influențează intensitatea reproducerii generative: caracteristicile unei populații specifice a dominantei de stepă și anume: vârsta populației, proporția indivizilor tineri și maturi, durata pauzei caracteristice specia între două înfloriri intense (pentru ierburi cu pene această perioadă este în medie de 3 ani) ; factori meteorologici si anume: conditii de temperatura anul curent, cantitatea de precipitații din toamna anului precedent, cantitatea de precipitații din primăvara sezonului curent; factori antropici și anume: intensitatea pășunatului, momentul și regularitatea fânului, dinamica și intensitatea efectelor pirogene, gradul de izolare teritorială a zonelor virgine.

Pentru iarba cu pene, condițiile favorabile pentru înflorirea în masă sunt o combinație între regimul optim de utilizare economică, precipitații abundente din toamna anului precedent și primăvara sezonului curent, cea optimă. regim de temperatură primavara sezonului curent si sfarsitul perioadei

da pauze dupa ultima inflorire intensa. În general, factorii care predetermină intensitatea fructificării ierburilor cu pene pot fi diferenţiaţi astfel (Tabelul 1).

În consecință, coincidența nu tuturor factorilor favorabili determină înflorirea ierburilor cu pene în modul mediu obișnuit. Coincidența majorității factori nefavorabili determină un răspuns adecvat al vegetației: se dezvoltă doar lăstarii vegetativi, atrofiază în copilărie și se usucă. Au loc înflorirea „falsă” și formarea semințelor goale.

Ținând cont de toate cele de mai sus, inclusiv de fragmentarea teritoriului modern al stepelor virgine, în opinia noastră, concomitent cu introducerea unui regim de protecție teritorială asupra acestora, este recomandabil să se efectueze îngrijirea ecosistemelor în unele dintre aceste teritorii, care constă, în special, în reglarea activității generative a principalelor fitodominanți de stepă. Fezabilitatea acestor procese este determinată, în primul rând, de două motive: necesitatea menținerii unei productivități ridicate a semințelor a rezervelor genetice de stepă în vederea reproducerii agrostepelor conform metodei lui S. Dzybov și semnificația estetică ridicată a aspectelor de stepă, în special, pentru dezvoltarea ecoturismului.

Literatură

1 Alekhin, V.V. Eseu despre vegetație și schimbările sale succesive în zona stepei Streletskaya de lângă Kursk // Proceedings of the St. Petersburg Society of Naturalists. 1909. T. 11.

2 Alekhin, V.V. Vegetația URSS. M.: Știința sovietică, 1951. P. 256-321.

3 Borisova, I. V. Ritmuri de dezvoltare sezonieră a plantelor de stepă și a tipurilor zonale de vegetație de stepă în Kazahstanul Central // Tr. Bot. Institutul care poartă numele Academia de Științe V. L. Komarova a URSS. Seria III (geobotanica). Vol. 17. M.-L.: Editura Academiei de Științe a URSS, 1965. P. 64-100.

4 Borisova, I. V. Schimbarea aspectelor și a stărilor sezoniere // Cercetarea biocomplexului în Kazahstan. L., 1976. Partea 3. Caracteristicile cuprinzătoare ale principalelor comunități de plante din stepele deșertice din Kazahstanul Central. S. 7881; 145-148.

5 Gorshkova, A. A. Biologia plantelor de pășune de stepă în Transbaikalia. M.: Nauka, 1966.

6 Zhmykhova, V. S. Schimbarea imaginilor aspectuale ale stepei Streletskaya sub regimuri de rezervă cosite și necosite // ​​Biografie și economie nationala: rezumate ale rapoartelor. M., 1974. S. 27-30.

7 Lavrenko, E. M. Vegetația stepelor Starobelsky / E. M. Lavrenko, G. I. Dokhman // Jurnalul ciclului biobotanic al VUAN. Kiev, 1933. Nr. 5-6.

8 Pachosky, I.K. Vegetația provinciei Herson 2. Stepe. Herson, 1917.

9 Rabotnov, T. A. Ciclul de viață al plantelor perene plante erbaceeîn cenoze de luncă // Tr. Bot. Institutul care poartă numele Academia de Științe V. L. Komarova a URSS. Seria III (geobotanica). Vol. 6. M.-L., Editura Academiei de Științe a URSS. 1950.

10Smenova-Tyan-Shanskaya A. M. Dinamica vegetației de stepă. M; L.: Nauka, 1966. 172 p. pTanfilyev, G.I. Cercetări botanice și geografice în zona de stepă // Proceedings of Special Expedition. Pădure Departamentul, Sankt Petersburg 1898.

12Shalyt, M. S. Eseul geobotanic State. Stepe. Rezervatia "Chapley", langa. Askania-Nova // Buletinul stației fototehnice a Institutului de Stepă „Chapli”. 1930. T. 1.

1. Factori care determină intensitatea fructificării ierburilor cu pene

Factori care favorizează formarea abundentă a lăstarilor generatori Factori care reduc energia generativă

Pământuri afanate Pământuri dense, virgine

Avantajele teritorial-ecologice ale stadiilor de pionier ale demutarii Concurenta

Populația tinerilor Apogeul populației

Pășunatul ungulatelor, în primul rând cailor. Suprimarea arboretelor prin pășunat excesiv

Un singur foc toamna-iarna Arderea frecventă a arboretelor de iarbă

Rotirea fânului Acumularea de pâslă

Toamna umedă Fânare timpurie în timpul formării semințelor

Primăvara caldă umedă Toamnă uscată

Acumularea maximă de nutrienți de către plantă la trei ani după ultima înflorire în masă Se usucă primăvara caldă timpurie

Primavara lunga rece

Acumularea precipitațiilor solide sub normal

Întinzându-se pe distanțe considerabile de la nord la sud și de la vest la est, stepele de pe teritoriul țării noastre nu rămân aceleași ca compoziție și structură floristică. În zona de silvostepă, forbs joacă un rol semnificativ în formarea fitocenozelor de stepă, printre care, alături de xerofitele de stepă, sunt comune speciile de luncă.

Natura arboretului de iarbă din stepă este influențată de lumea animală, în special de activitatea rozătoarelor asemănătoare șoarecilor.

Solurile de stepă sunt predominant diverse cernoziomuri, care în sud sunt înlocuite cu soluri de castani. Plantele de stepă au un conținut ridicat de cenușă, iar stratul de humus, a cărui grosime poate ajunge la 80-100 cm sau mai mult, este bogat în compuși minerali, inclusiv săruri de calciu, și are o structură noduloasă.

În general, zonele ocupate de vegetație de stepă se caracterizează printr-un climat continental; gradul de continentalitate a acestuia creste mai ales de la vest la est.

Plantele de stepă dezvoltă un sistem radicular adânc care acoperă un volum mare de sol.

Adaptările la temperatură ridicată și lipsa de umiditate se manifestă și în structura internă a organelor: în sclerificarea celulelor, într-o creștere a numărului de vene și stomate pe unitate de suprafață etc.

Printre plantele de stepă se numără cele care „scapă” de secetă, completând ciclul de dezvoltare într-o perioadă mai favorabilă a anului.

Un număr mai mare de specii înflorește în prima jumătate a verii, într-o perioadă de aprovizionare mai bună cu apă a plantelor.

Obișnuite în stepă sunt plantele baliste, care au adaptări pentru a împiedica căderea spontană a fructelor și a semințelor; dar odată cu aceasta, s-au dezvoltat proprietăți care contribuie la împrăștierea rudimentelor și la îndepărtarea lor din corpul mamei.

Un efect și mai mare asupra distribuției semințelor și fructelor este obținut la plantele tumbleweed.

Stepele se caracterizează printr-o diversitate mare de specii, fiind mai bogată în stepele nordice comparativ cu cele sudice.

În stepele nordice, cu o specie mare și o saturație de lăstari a arboretului de iarbă, se disting șapte niveluri; cel inferior este compus din specii care au lăstari scurtați și târâtori; V nivel superior plantele apar cu lăstari înalți, erecți. Nu există granițe clare între nivelurile individuale, iar în fiecare dintre ele practic nu există nicio specie dominantă, ceea ce distinge stepele nordice de cele sudice.

În stepele de luncă, stratul suprateran de mușchi verzi este adesea bine dezvoltat.

O saturație mai mare a arboretului de iarbă devine posibilă cu prezența plantelor de diferite forme de viață. Plantele diferă unele de altele nu numai prin natura organelor subterane și capacitatea de a trage rădăcini, ci și prin forma lăstarilor, metoda de reînnoire a acestora, durata sezonului de vegetație al unui lăstar monocarpic înainte de trecerea la înflorire și poziția lăstarului în spațiu.

Printre cereale se numără rizom lung, tufiș liber, tufiș rizom liber și tufiș dens.

În ceea ce privește caracteristicile lor ecologice, în special în ceea ce privește apa, plantele stepelor nordice sunt și ele diferite: printre ele se numără numeroase xeromezofite și mezoxerofite.

În ceea ce privește abundența speciilor și participarea acestora la ierburile din stepele nordice, predomină plantele, iar printre ierburi predomină formele conice și late cu tufiș liber.

Schimbările în standul de iarbă au loc nu numai în spațiu, ci și în timp.

Structura pe mai multe niveluri a fitocenozei de stepă în aer este completată de aranjamentul pe etaje a lăstarilor subterani și a sistemelor de rădăcină în sol.

În stepele sudice, spre deosebire de cele nordice, rolul cerealelor crește și, în consecință, participarea plantelor medicinale în compoziția plantei scade.

Dintre ierburile rizomatoase din stepele sudice cresc iarba de grâu, iarba de grâu târâtoare și iarba de grâu păroasă. Bluegrass este o iarbă cu tufiș liber, caracteristică stepelor de luncă.

Pe măsură ce vă deplasați de la nord la sud, stepele devin mai puțin colorate, mai sărace din punct de vedere floristic, densitatea acoperirii plantelor scade, rolul edificator al ierburilor de gazon mare crește, părțile supraterane ale plantelor nu se apropie întotdeauna, structura stratificată. este mai puțin complexă, organizarea xeromorfă a plantelor vegetative pe termen lung crește, rolul și participarea la compoziția arborelui de iarbă a plantelor cu creștere scurtă, numărul de arbuști și subarbuști rezistenți la secetă crește și pauza de vară în creștere. sezonul devine mai pronunțat.

În ariile și rezervațiile protejate, este necesar să se păstreze toată diversitatea speciilor, cu toate proprietățile și caracteristicile lor variate, pentru a păstra fondul genetic creat de natură.

Goluri:

Se extinde pe baza

studiul practic al cunoștințelor studenților despre fitocenoza zonei de stepă;

Promovați învățarea

capacitatea elevilor de a observa, analiza și trage concluzii.

Promovarea unei culturi a comunicării cu natura.

Dotare: aparat de fotografiat, rigle de contor, termometre, lupe, blocnote și creioane, 4 cuie, 40 m de rufe.

Locație excursie: zona de stepă

Progresul excursiei:

eu. Moment organizatoric

Instrucțiuni TB.

1.Conversație introductivă despre BGC

BIOGEOCENOZA (din bio... geo... și greacă koinos - general), o zonă omogenă a suprafeței terestre cu o anumită compoziție de vie (biocenoză) și inert (stratul de sol al atmosferei, energie solară, sol, etc.) componente și interacțiune dinamică dintre ele (schimb de materie și energie). Termenul a fost propus de V.N Sukachev (1940).

2.Repetarea metodei descrierilor geobotanice.

1.1 Metodologia cercetării.

Obiectivul principal al studiului este de a crea o listă a florei și vegetației cretacice din „muntele chel din regiunea Veidelevsky” și aspectul botanico-geografic al acestora.

Flora este o colecție de specii de plante care trăiesc într-o anumită zonă.

Vegetația este un ansamblu de comunități de plante.

Comunitatea plantelor - (fitocenoza) - o colecție de plante dintr-un teritoriu dat, interdependente între ele și cu mediul.

Asociația - ca comunitate vegetală elementară, este unitatea de bază în geobotanica. Asociația se caracterizează prin următoarele caracteristici principale:

1.compoziție floristică; 5.acoperire;

2.aspect; 6.aparitie;

3. etajat; 7. vitalitate;

4. belşug; 8.forme de viaţă.

1. Compoziția floristică determină structura asociației și este decisivă pentru caracteristicile acesteia.

2. Aspect – aspectul exterior al comunității, care determină „fizionomia” acesteia. Se caracterizează prin dinamism următoarele simboluri sunt folosite pentru a indica rolul diferitelor plante într-un aspect:

Δ – specie care joacă un rol primordial în aspect;

Δ – participare minoră;

Δ – terțiar;

Δ – fără participare.

Simboluri ale stării fenologice:

----! –vegetație până la înflorire;

^ -mugurire;

ŋ - înflorire;

o - înflorire deplină;

c - decolorare;

Fructificare;

# - cad fructele;

Fructele cad.

3. Etanizarea este aranjarea plantelor în diferite orizonturi. Speciile care domină un anumit strat sunt numite dominante.

4. Abundența este un indicator care caracterizează reprezentarea cantitativă a unei specii într-o asociație dată.

Pentru o evaluare subiectivă a abundenței, se folosește un sistem de notație propus de omul de știință danez Drude și revizuit de oamenii de știință.

(Scara Drude):

soc – plantele creează fundal 100 !

cop 3 – foarte generos 90-80 } la 100 m2

cop 2 - abundent 70-60

cop 1 – destul de generos 50-40

sp 3 - împrăștiat 30

sp 2 - ocazional 20) la 100 m 2

sp 1 - rareori 10

sol - singur< 10

Un - un exemplar

Plantele din aceeași specie apar ca petice(e)

Numărarea spot se efectuează prin numărarea numărului de exemplare dintr-o parte a tuturor speciilor de plante pe suprafețe mici (1,0; 0,5 sau 0,25).

5. Acoperire - gradul în care solul este ocupat de plante. Evaluarea se face ocular ca procent.

6. Apariția - determinată prin metoda lui Ramensky prin așezarea unor parcele de probă de 0,1 m 2.

Apariția este frecvența de detectare a plantelor fiecărei specii într-o fitocenoză. Determinarea unei frecvențe suficient de mare de apariție prin luarea în considerare a speciilor din zone de dimensiuni reduse (de obicei 1 x 1) și se exprimă ca procent din zonele în care a fost găsită o anumită specie:

B = 100 n

nu

unde B este apariția în %,

n - numărul de site-uri,

n o – numărul total de site-uri.

A face treaba.

Formular de descriere Nr.

Numele asociatiei:

Localizare geografică:

Caracterul general al reliefului:

Poziția locului de asociere în relief (indicați expunerea pantei):

Microrelief (natura cotelor și depresiunilor, dimensiunile acestora):

Solul și descrierea secțiunii de sol:

Alte caracteristici:

Compoziția speciei

Participarea la aspect

Acoperire

Nivelare

Uscător de păr stat

Vitalitate

Rata de apariție

Compoziția speciei găsită în afara parcelei de probă la o distanță de 10 m

Compoziția speciilor de animale întâlnite în timpul trecerilor de traseu

III. Rezumat.

IV. Teme pentru acasă. Pregătiți un raport de grup sub formă de standuri sau prezentări, inclusiv tabele, schițe și fotografii.

480 de ruble. | 150 UAH | 7,5 USD ", MOUSEOFF, FGCOLOR, "#FFFFCC",BGCOLOR, "#393939");" onMouseOut="return nd();"> Disertație - 480 RUR, livrare 10 minute, non-stop, șapte zile pe săptămână și sărbători

Avanesova Anna Alexandrovna. Succesiunea fitocenozelor de stepă din silvostepa europeană: 03.00.05 Avanesova, Anna Aleksandrovna Succesiunea fitocenozelor de stepă din silvostepa europeană (pe exemplul Rezervației Biosferei Pământului Negru Central numită după V.V. Alekhin): Dis. ...cad. biol. Științe: 03.00.05 Voronezh, 2006 166 p. RSL OD, 61:06-3/1309

Introducere

Capitolul 1. Cercetarea stratului de vegetație al stepei Streletskaya 7

1.1. Caracteristicile fitocenozelor virgine de stepă montană din stepa Streletskaya 7

1.2. Studiul florei stepei Streletskaya 14

1.3. Cercetări privind productivitatea și bogăția de specii a fitocenozelor de stepă 18

1.4. Modificări succesive ale fitocenozelor de stepă în diferite regimuri de protecție 22

1.5. Studiul caracteristicilor biomorfologice ale plantelor din stepa Streletskaya 35

Capitolul 2. Domeniul, materialele și metodele de cercetare 45

Capitolul 3. Starea actuală a fitocenozelor stepei Streletskaya 50

3.1. Compoziția și productivitatea speciilor în fitocenozele cosite absolut rezervate și adiacente în partea de vest a stepei Streletskaya 50

3.2. Compoziția și productivitatea speciilor în fitocenozele cosite absolut rezervate și adiacente în partea centrală a stepei Streletskaya 61

Capitolul 4. Succesiunea fitocenozelor de stepă sub influența unui regim absolut rezervat 71

4.2. Extinderea copacilor și arbuștilor pe stepa Streletskaya 77

4.3. Etape de succesiune a fitocenozelor de stepă în zonele cu regim absolut protejat 90

Capitolul 5. Succesiunea fitocenozelor de stepă sub influența fânului 95

5.2. Etape de succesiune a fitocenozelor de stepă în zonele cu regim periodic de cosit 103

Capitolul 6. Compararea succesiunii fitocenozelor de stepă din stepa Streletskaya cu succesiunile din alte rezervații ale silvostepei europene 107

Concluzia 115

Concluzii 117

Sugestii de utilizare a rezultatelor cercetării 120

Lista literaturii folosite 121

Aplicații 137

Introducere în lucrare

Relevanța subiectului. Studiul succesiunii nu are doar un profund interes teoretic, ci și o importanță practică. De asemenea, este important să se studieze succesiunea acoperirii vegetale care apare ca urmare a schimbărilor pe care oamenii le fac în prezent în viața lor. activitate economică(Kamyshev, 1964).

Rezervația de stat a biosferei Pământului Negru Central poartă numele. prof. V.V. Alekhina (regiunea Kursk) stă la baza studiului modificărilor fitocenozelor de stepă virgină sub influența anumitor regimuri de protecție. Stepele de luncă ale Rezervației Pământului Negru Central sunt sisteme unice care aproape au dispărut în toată Eurasia din cauza arăturii și a activității economice umane (Alekhine, 1936). Prelucrarea materialului biologic acumulat în Rezervația de Stat a Biosferei Pământului Negru Central are o mare parte semnificație științifică datorită respectării programului UNESCO Omul și Biosfera (MAB) și Convenția privind diversitatea biologică faunei sălbatice adoptată în 1992

Succesiunea fitocenozelor de luncă-stepă în diferite regimuri de protecție nu a fost suficient studiată. Este necesar să se cunoască direcția acestor schimbări pentru a corecta procesele care au loc în ele și pentru a optimiza managementul mediului de stepă (Lavrenko, 1959).

În zona de silvostepă s-a realizat număr mare cercetarea vegetaţiei. Acest lucru se datorează importanței sale economice, precum și faptului că studiul vegetației de stepă duce la identificarea problemelor fitocenologice și floristice (Kultiasov, 1981). Una dintre probleme este „întrebarea stepei”, care dezvăluie motivele lipsei de copaci a stepelor (Komarov, 1951).

Recent, s-au observat mari schimbări în fitocenozele de stepă și răspândirea arborilor și arbuștilor în zonele cu regim protejat.

Datele privind starea fitocenozelor de luncă-stepă obținute în diferiți ani oferă material pentru identificarea etapelor de succesiune.

Scopul și obiectivele studiului. Scopul acestui studiu este de a studia succesiunea fitocenozelor de stepă din silvostepa europeană (folosind exemplul Rezervației Biosferei Pământului Negru Central numită după V.V. Alekhin).

Pentru atingerea acestui obiectiv au fost stabilite următoarele sarcini:

1. Identificați caracteristicile starea actuală fitocenoze de stepă cu regim de cosire periodică (RPK) și regim absolut rezervat (RAZ), întoarcere o atenție deosebită asupra răspândirii arborilor și arbuștilor.

2. Determinați direcțiile de succesiune a fitocenozelor de stepă cu RAZ și RPC.

3. Identificați etapele de succesiune a fitocenozelor de stepă în timpul RAZ și RPC.

4. Comparați succesiunea în curs de desfășurare a vegetației din Rezervația Pământului Negru Central cu schimbările din comunitățile similare de stepă de luncă din silvostepa europeană.

Noutatea științifică a lucrării. Pentru prima dată a fost descris stadiul de pădure deschisă în fitocenoze cu regim absolut protejat și s-au identificat etapele de succesiune a vegetației sub un regim de protecție absolut protejat și un regim de cosire periodică. S-a stabilit dinamica expansiunii arborilor și arbuștilor în toate zonele necosite din secțiunea Streletsky a Rezervației Naturale Central Black Earth. În zonele cu regim RPC s-au înființat pajiști și împăduriri în zonele cu RAZ în fitocenozele de stepă ale stepei Streletskaya.

Dispoziții de bază depuse spre apărare.

1. Analiza modificărilor în compoziția speciilor, a bogăției speciilor, a productivității și a indicilor de umiditate conform L.G Ramensky indică pajiștea comunităților de stepă din stepa Streletskaya în perioada existenței rezervației.

2. În fitocenoze cu RPC, indicele de umiditate s-a modificat (de la 51,9 la 52,7 nivel pe scara de umiditate L.G. Ramensky). În prezent, fitocenozele cu RPC sunt situate la granița dintre stepele de luncă și pajiștile uscate, proaspete. Fitocenozele cu RAZ sunt caracterizate ca pajiști proaspete (nivelul 56 pe scara de umiditate L.G. Ramensky) cu extinderea speciilor forestiere, arborilor și arbuștilor.

3. Evaluarea succesiunii fitocenozelor cu RAZ și RPC a stepei Streletskaya și altele arii protejate a arătat că schimbările identificate sunt caracteristice comunităților de stepă de luncă protejate din întreaga silvostepă europeană.

Semnificație practică. Materialele prezentate în disertație rezumă experiența acumulată în protejarea stepelor de luncă din Rezervația Centrală a Pământului Negru, permit alegerea unor metode raționale de protejare a stepelor de luncă și confirmă evaluarea de către N.S. a regimului rezervelor absolute. Kamyshev (1965), ca regim care duce la pierderea fitocenozelor de luncă-stepă și apariția pădurilor deschise.

Aprobarea lucrării. Principalele prevederi ale disertației au fost prezentate și discutate la conferințe științifice „Fitocenozele silvostepei nordice și protecția lor” (Kursk, 2001), „Flora și vegetația regiunii Pământului Negru Central” (Kursk, 2002,2003,2004). ), „Influența antropogenă asupra florei și vegetației” (Lipetsk , 2001), „Studiul și conservarea naturii silvostepei” (Kursk, 2002), a II-a Conferință Internațională de Anatomie și Morfologie a Plantelor (Sankt. Petersburg, 2002), „Istoric Peisaj. Natura, Arheologie. Istorie” (câmpul Tula-Kulikovo, 2002).

Domeniul de activitate. Teza de 166 de pagini constă dintr-o introducere, 6 capitole, concluzie, concluzii și 29 de pagini de anexă; conține 120 de pagini de text principal, 22 de figuri, 9 tabele. Bibliografia cuprinde 217 titluri, dintre care 9 sunt limbi straine.

Caracteristicile fitocenozelor virgine de stepă montană din stepa Streletskaya

Rezervația de stat Central Black Earth a fost creată în 1935. la inițiativa renumitului botanist-geograf V.V Alekhin cu scopul de a conserva și studia zonele virgine de stepe de iarbă (sau luncă) și pădurile de stejari adiacente. Rezervația este formată din 6 zone izolate, dintre care cele mai mari sunt Strelețki (2,2 mii hectare), Kazatsky (1,5 mii hectare).

Înainte de crearea rezervației, zonele ei de luncă-stepă, judecând după documentele istorice, au fost folosite în ultimii 200-300 de ani ca fânețe și pășuni și au fost astfel supuse unor schimbări antropice relativ slabe.

Secțiunea cea mai reprezentativă a rezervației este Strelețki. Aici au fost efectuate cele mai complete și cuprinzătoare studii ale geosistemelor naturale caracteristice silvostepei centrale. Secțiunea Streletsky a rezervației este situată în interfluviul cursurilor superioare ale râului. Seim și afluentul său - Mlodați, în partea de mijloc a Munții Ruse Centrale, în silvostepa centrală. Cea mai mare parte a acestei suprafețe (911 ha) este stepă virgină (Zozulin, 1950), care este cunoscută sub denumirea de stepă Streletskaya (Fig. 1).

V.V. Alekhine clasifică stepa Streletskaya drept stepe nordice, care ocupă părțile de nord ale zonei de stepă și sunt uneori numite „pajiste” datorită asemănării lor cu o pajiște și le caracterizează ca plante colorate cu ierburi late (Alekhine, 1936: 522-529).

Conform rezumatului „Vegetația URSS”, stepa Streletskaya se referă la stepele de luncă, pajiștile de stepă combinate cu zonele forestiere (stepă de pădure). Aceasta face parte din silvostepa est-europeană, care se întinde pe „Harta Geobotanică a URSS” ca o fâșie continuă de la bazinele Prutului și Niprului până la sudul Uralului. (Lavrenko, 1956: 670-671).

Potrivit lui F.N. Milkov (Milkov, 1961: 46-57) Stepa Streletskaya aparține zonei silvostepei, provinciei silvostepei din Muntele Rusiei Centrale, subzonei silvostepei tipice, districtului Sudzhansky, situat în bazinul cursurile superioare ale râurilor Seim, Psel, Vorksla.

N.S. Kamyshev (1961) numește stepa Streletskaya stepa nordică pene-pene-fescue-forb. Ulterior, în timpul zonării botanico-geografice a Regiunilor Centrale Pământului Negru, N.S. Kamyshev (1964) clasifică stepa Streletskaya ca o regiune a pădurilor de stejar snytev din stepele pene-pene-fescue din provincie silvostepă centrală a Rusiei.

E.M. Lavrenko și colab. (1991: 26-42) clasifică stepa Streletskaya drept una dintre stepele subregiunii Marea Neagră-Kazahstan, blocul est-european al provinciei și tipul de stepă de luncă și pajiști de stepă din Rusia Centrală. I. A. Bannikova (1998) clasifică stepa Streletskaya ca parte a regiunii silvostepei Kursk din Eurasia. Fitocenozele de stepă de luncă ale silvostepei Rusiei Centrale au început să se formeze după ultima glaciare, de la mijlocul Holocenului, adică. acum 20.000 de ani. Acestea sunt cele mai vechi comunități stabilite (Dohman, 1968). A.M. Semenova-Tyan-Shanskaya (1966) clasifică fitocenozele din stepa Streletskaya drept pajişti de stepă. „Compararea acestora într-o serie de indicatori cu stepele reale și pajiștile nordice evidențiază poziția lor intermediară și conexiunile indubitabile cu ambele tipuri de vegetație erbacee, confirmând astfel zonarea generală a acesteia și tranzițiile treptate între stepe și pajiști prin legătura intermediară a pajiștilor gradate, la căruia îi aparțin comunitățile Streltsy studiate” (Semenova-Tyan-Shanskaya, 1966:140). Fitocenozele de stepă de luncă din regiunea Kursk sunt formate din ierburi de stepă, cum ar fi iarba cu pene, păstucul și iarba subțire, cu numeroase plante colorate. Aceste comunități sunt limitate la cele mai înalte zone ale bazinelor hidrografice și a pantelor lor blânde și domină pe versanții abrupți ai râpelor cu expunere sudică. Ele se găsesc în regiunea Kursk, în principal, în subprovincia silvostepă centrală a Rusiei, care se află în sud-estul râului. Sejm. Stepele virgine rămase din Rezervația Cernoziomului Central sunt situate aici (Atlasul Regiunii Kursk, 2000) Fitocenozele de stepă de luncă din partea de vest a regiunii Cernoziomului Central sunt formate dintr-un număr mare de specii (aproximativ 410), care aparțin. la diferite tipuri și familii sistematice, cel mai mare număr de specii fiind Asteraceae (61,1%), Poaceae (13%), Brassicaceae (7,6%), Fabaceae (7,3%), Lamiaceae (6,6%), Caryophyllaceae (6,1%), Scrophulariaceae (5,9%)), Rosaceae (5,4%), Ranmculaceae (3%), Apiaceae (2,5%) (Sapronova, 2001). Flora stepei și fitocenozelor de stepă s-au format de-a lungul istoriei sale sub influența schimbărilor condițiilor de mediu. Diversitate factori de mediu grupate de obicei astfel (Mirkin et al., 2000:16): 1. Factorii climatici. 2. Factori edafici. 3. Factori topografici. 4. Factori biotici. 5. Factori antropogeni Factori abiotici care combină primele trei grupe: amplasarea geografică (climă moderat-rece), precipitații (precipitații medii anuale - 582,3 mm), temperatura medie anuală(+5,4C), complexitatea acoperirii solului, micro- și macrorelieful bine dezvoltate sunt favorabile dezvoltării fitocenozelor de stepă. „Combinarea și existența pe arii restrânse a speciilor de ecologie diferită se explică în primul rând prin natura variabilă a umidității, datorită căreia sunt cele mai caracteristice speciile de stepă rezistente la secetă și adevăratele mezofite de luncă și pădure-lunca, precum și mezofitele de luncă-stepă. a silvostepei (în sensul larg) se pot dezvolta aici” (Semenova-Tyan-Shanskaya, 1966:32-33). Principalele caracteristici ale stepelor de luncă sunt că: 1) alcătuirea arboretului este dominată de elemente mezoxerofile și euxerofile, dar mezofitele joacă încă un rol semnificativ; 2) predomină ierburile de gazon cu o abundență de plante mezofile de stepă nordică, ierburile rizomatoase joacă un rol subordonat; 3) sinuziile anuale și efemeroide, precum și arbuști sunt slab exprimate; 4) solul are adesea o acoperire de mușchi (Lavrenko, 1940; Kultiasov, 1981). Factorii abiotici determină polidominanța și diversitatea ecologică a comunităților de stepă și bogăția mare de specii (până la 80 de specii la 1 m), care deosebește fitocenozele de luncă-stepă de toate comunitățile de bazine hidrografice erbacee din Câmpia Rusă (Coupland, 1993).

Compoziția și productivitatea speciilor în fitocenozele cosite absolut rezervate și adiacente în partea de vest a stepei Streletskaya

Descrierile geobotanice standard au fost efectuate în perioada 2001-2005 pe parcele de probă de 100 m folosind metodele „Geobotanica de câmp” (1959-1976). În anul 2001 au fost efectuate cercetări în raioanele 19 și 20. În trimestrul 19, amplasamentele au fost amenajate de-a lungul liniei de demarcație de est a părților cosite și necosite în fitocenoze de stepă cu un regim absolut protejat (descrierea nr. 3, 4, 10, 11) și un regim de cosit periodic (descrierile nr. 1, 2, 9, 12). De asemenea, am studiat siturile cu regim de cosit periodic în trimestrul 20 în apropierea unei perdele cu bujor, în apropierea primei deschideri a Buștenii Petrin (descrierea nr. 5, 6, 7, 8, au fost amplasate terenuri de-a lungul despărțirii vestice). linia pieselor cosite și necosite în fitocenozele de stepă cu modul de cosire periodică (descrierea nr. 13, 14, 15, 16,17) și modul absolut rezervat (descrierea nr. 18,19,20,21,22). La studierea profilului meridional în 2003. Pe zona necosită nr 2, care merge de la turnul de incendiu până la Buștenul Petrin, au fost amplasate terenuri de probă de 100 m2 în blocurile 8 și 13 (descrierea nr. 23, 24, 25, 26). În anul 2005 s-au efectuat descrieri în fitocenoze de stepă în regim absolut protejat în trimestrul al XIX-lea (descrieri nr. 27,28,29,30,31,32,33,34,35,36).

Abundența plantelor a fost considerată pe scara Drude, deoarece Toți cercetătorii anteriori au lucrat în rezervă folosind această metodă. După această scară, în zonele absolut protejate s-au luat în calcul răsaduri de arbori și arbuști incluși în stratul erbaceu. Numele asociațiilor era determinat de dominante. Planta dominantă a fost indicată pe ultimul loc în nume. Clasificarea vegetației a fost efectuată după principiul ecologic-morfologic (dominant) (Iaroșenko, 1953)

Bogăția de specii a fitocenozelor de stepă a fost determinată pe pătrate lungi de un metru cu trei repetări (Ushteker, 1980). Analiza biomorfologică se bazează pe sistemul de forme de viață al lui Raunkiaer (Raunkiaer, 1937) cu adăugiri pentru analiza vegetației silvostepei Rusiei Centrale de către M.I. Paderewskaya (1977, 1979) și date despre structurile biomorfologice identificate de V.N. Golubev (1962). Nivelurile de umidificare au fost calculate cu ajutorul scalelor L.G. Ramensky (Ramensky și colab., 1956)

Productivitatea fitocenozelor de stepă cu regim absolut rezervat și cu regim de cosire periodică a fost determinată de cantitatea de fitomasă supraterană în perioada de dezvoltare maximă a acesteia, când cel puțin 80% din speciile de plante vasculare intră în faza generativă (maxim fenologic). ). Ținând cont de întârzierea dezvoltării plantelor în condițiile unui regim absolut rezervat, în aceste zone s-au făcut butași două săptămâni mai târziu (Sobakinskikh, 1996).

In anul 2001 s-a facut cosirea in trimestrul 19 in zonele cu regim de cosit periodic la 3 iulie 2001 si in zonele cu regim absolut rezervat la 16 iulie 2001. In anul 2002 s-a facut cosit in zona cu regim de cosire periodica in trimestrul 17 la 2 iulie 2002 si in zona cu regim absolut rezervat in trimestrul 17 la 16 iulie 2002.

Probele au fost prelevate folosind un cadru de numărare de 0,25 m în 8 repetări. Cosul a fost efectuat la nivelul solului, tăind tot gazonul dens. Litierul și mușchiul au fost colectate în pungi separate. Am diferențiat întreaga fitomasă supraterană (t) în părți verzi (t) și moarte (p/). În partea verde a fitomasei supraterane s-au distins fracții - grupe economice și botanice: ierburi de gazon (zd), ierburi rizomatoase și de tufă liberă (zkr), rogoz (o), leguminoase (b), plante (r) și mușchi ( m). Partea moartă a tăieturii a fost împărțită în cârpe (c) și așternut (p). Cârpele sunt lăstari morți care și-au păstrat legătura cu planta mamă. Litierul (pâslă) este materie vegetală moartă care se formează la suprafața solului. Probele uscate au fost supuse analizei de greutate. În anii 2001-2003, distribuția arborilor și arbuștilor a fost studiată în toate zonele necosite. În prima și a doua zonă netunsă au fost amenajate parcele de probă de 500 m, a căror dimensiune a fost asigurată conform metodei V.N. Sukacheva (1957) identificând caracteristicile fitocenozelor forestiere. Zonele nr. 3 și nr. 4 au fost complet cartografiate. Profilul (6 hectare) amenajat de V.D. Sobakinskikh în 1980-1981 a fost recartat, care merge în direcția meridională de la turnul de observare a incendiilor până la Petrin Log. Pentru zonele enumerate s-au înregistrat proiecții orizontale ale coroanelor copacilor și arbuștilor și înălțimea acestora. Ca principal criteriu de identificare a relației dintre compoziția speciilor de arbori, arbuști și rolul lor combinat în fitocenoze, s-a acordat preferință zonei proiecțiilor coroanei - acoperire proiectivă. Proiecțiile coroanelor desișurilor continue de tufișuri au fost desenate de-a lungul contururilor de pe plan.

Pe baza analizei surselor literare indicate mai sus, cu implicarea rezultatelor cercetărilor proprii, au fost identificate principalele etape ale succesiunii vegetației în zonele cu regimuri periodic și absolut protejate în ultimii 70 de ani. La determinarea limitelor de timp s-a luat în considerare momentul descrierii fitocenozelor de către cercetători, iar descrierea inițială a fost descrierea clasică a anului 1933 (Alekhine, 1936). Etapele succesiunii au fost distinse în funcție de principalii indicatori ai compoziției speciilor, bogăția speciilor, raportul grupelor economico-botanice, dominantele principalelor asociații, indici de umiditate de L.G. Ramensky (1956), cronoclinele (Mirkin, 1978).

Direcția modificărilor vegetației în zonele cu regim absolut protejat

Succesiunile menționate mai sus sunt cauzate de modificări ireversibile ale fitocenozelor de stepă, care au avut loc sub influența schimbărilor condițiilor de mediu interconectate în sistemele complexe ale comunităților de plante din stepele de luncă.

Complexitatea stepelor de luncă constă în combinația de plante cu caracteristici biologice diferite, care aparțin diferitelor grupuri de mediu, diverse elemente ecologice și fitocenotice, diverse forme de viață.

De-a lungul timpului care a trecut de la organizarea rezervației (1935), s-au produs modificări ale vegetației, ducând la înlocuirea unor comunități cu altele.

Regimul absolut rezervat creat pentru fitocenozele de stepă din rezervație nu a fost niciodată tipic pentru aceste comunități. În stepa pre-agricolă, turmele de ierbivore au păscut mai târziu, oamenii au folosit stepele pentru pășuni și fânețe. De-a lungul existenței stepelor, s-a produs constant înstrăinarea fitomasei terestre și pășunatul.

Regim absolut rezervat (eliminarea pășunatului și fânului), ca exogen factor antropic, a dus la apariția unor noi factori endogeni, care s-au exprimat: 1. În acumularea de cârpe și așternut. 2. Întârzierea zăpezii, topirea ei lentă. 3. Modificari ale conditiilor de temperatura. 4. Schimbarea regimului de umiditate (Semenova-Tyan-Shanskaya, 1966). Deoarece modificările vegetației apar datorită interacțiunii fitocenozei și ecotopului, cauzate de procesele de reproducere și creștere a plantelor, acest proces de succesiune este o singeneză autogenă (Mirkin, 1989). Modificările treptate ale fitocenozelor pot fi urmărite din lucrările cercetătorilor anteriori V.V Alekhin (1935, 1938, 1936, 1940), N.A. Prozorovsky (1940), G.M. Zozulina (1955, 1959), V.N. Golubeva (1962,1965), D. Radulescu-Ivan (1967,1968), Semenova-Tyan-Shanskaya (1960,1966), G.I. Dokhman (1965, 1966, 1968), I.F. Petrova (1990), V.D. Sobakinskikh (2000,2002). Analiza descrierilor comunităților, a caracteristicilor acestora și a tabelelor de randament fac posibilă detectarea caracteristicilor modificărilor indicatorilor de bază. În același timp, sunt indicate etapele de dezvoltare a fitocenozelor, ale căror limite sunt determinate de timpul celui mai mare descrieri complete fitocenoze. Cronoclinele abundentei medii a principalelor specii de plante din descrierile disponibile (Alekhin, 1935; Prozorovsky, 1940; Zozulin, 1955; Radulescu-Ivan, 1965, 1967; Dokhman, 1968; Semenova-Tyan-Shanskaya, 1969; Petrova, 1969; ; Sobakinskikh, 2000) și propriile noastre date arată că în fitocenoze Festuca valesiaca și Carex humilis cad din când în când. Calamagrostis epigeios și Arrhenaterum elatius și-au crescut abundența în ultimii 40 de ani. Există o creștere a abundenței Bromopsis reparia și Stipa pennata în anii 60 și o scădere a acestora până în prezent. Abundența principalelor specii de aspect a scăzut odată cu pierderea completă a Salvia pratensis și Myosotis popovii (Fig. 12).

În lipsa pășunatului și fânului, în a doua etapă de dezvoltare au crescut ierburi cu pene, mai ales în zonele necosite. Stipa pennata are gazon mai mari decât Festuca sulcata și are un ciclu individual de dezvoltare mai lung, de până la 50 de ani. Gazonurile de iarbă cu pene existente inițial, în absența pășunatului, au crescut în mod natural, atingând dimensiunea și vârsta maximă în zonele necosite, creând șocuri, alături de indivizi tineri de reînnoire a semințelor, care a fost facilitată de acoperirea proiectivă globală relativ mică din originalul. fitocenoze. S-a observat mai rar în zonele cosite, deoarece se ştie că fânul suprimă iarba cu pene (Dohman, 1966).

Răspândirea Calamagrostis epigeios la a treia etapă de succesiune în zonele necosite, care, totuși, nu se observă în zonele cu cosire periodică, este asociată cu caracteristici biologice. Iarba de stuf se răspândește și este auto-susținută de numeroase semințe, care sunt purtate de vânt pe distanțe lungi, și de rizomi. Aceasta este o plantă care atinge dimensiuni mari (până la 170 cm), are frunziș bun și formează desișuri. Alte ierburi, inclusiv iarba cu pene și bromegrass, nu pot concura cu iarba stuf.

Procesele de succesiune care apar în fitocenoze cu RAZ sunt indicate de modificări ale indicilor de umiditate conform scalelor ecologice ale L.G. Ramensky. La prelucrarea materialelor conform scalelor de mediu s-au folosit liste complete de descrieri ale fitocenozelor, indicând abundența pe categorii de acoperire proiectivă Yu.N. Neshataeva (1987). Pentru comparație, pe lângă propriile noastre date, s-au determinat indici de umiditate ai fitocenozelor de stepă conform listelor V.V. Alekhina (1936), D. Radulescu-Ivan (1965), G.I. Dokhman (1968), date de la M.I. Paderewskaya (1967), I.F. Petrova (1990), obținută pe câmpiile stepei Streletskaya în aceleași habitate.

Prelucrarea descrierilor la scară de mediu indică o schimbare către creșterea conținutului de umiditate (Tabelul 5), ceea ce indică o tranziție de la stepele de luncă la pajiști proaspete. Potrivit lui L.G. Stepele de luncă Ramensky (1956) se caracterizează printr-o treaptă de scară ecologică cu indici 47-52, iar pajiștile uscate și proaspete se caracterizează printr-o treaptă de 53-63.

Direcția modificărilor vegetației în zonele cu regim periodic de cosit

Listele noastre nu au inclus unele specii indicate de V.V. Alekhine: Vicia cracca, Androsace septentrionalis, Acinos arvensis, Cerastium holosteoides Fries, Dianthus andrzejowskianus (Zapal.) Kules., Helichrysum arenarium (L.) Moech, Hieracium pilosella L., Sisymbrium polymorphum (Murr.) Incathina (Murr.) )DC, Prunella grandiflora (L.) Scholl., Erysimum hieracifolium L., Potentilla heptaphylla Jusl., Rumex acetosella L..

Cronoclinele abundentei medii a principalelor specii de plante din descrierile disponibile (Alekhin, 1935; Prozorovsky, 1940; Zozulin, 1955; Radulescu-Ivan, 1965, 1967; Dokhman, 1968; Semenova-Tyan-Shanskaya, 1969; Petrova, 1969; ; Sobakinskikh, 2000) și datele proprii arată că au existat modificări cantitative ale caracteristicilor fitocenozelor în zonele cosite. Abundența Elytrigia repens, Festuca valesiaca (cop - sol, sp), Carex caryophyllea (sol - un), Carex humilis (cop - sol), Carex praecox (sp - sol), Onobrychis arenana (cop - sp, sol), Lathyrus scade lacteus (sp - sol), Achillea millefolium (sp - "sol), Asperula cynanchica (sp - sol), Asperula tinctoria (sp - - sol), Campanula sibirica (sp - sol, un), Erigeron acris (sp - un) , Filipendula vulgaris (cop2- sp), /im/a /wrta L. (sp - sol), Ms aphylla L. (sp - sol, un), Jurinea arachnoidea (sp - un), Leucanthemum vulgare (cop - sol) , Z/ww/w perenne (sp - sol, un), Salvia nutans (sol -» un), Polygala comosa (sp - sol, un), Myosotis popovii (sp - un), Thymus marschalianus (sp- sol) ), Tragopogon orientalis (cop - un), Valeriana rossica (sp - nin), FzWa rupestris (cop - sp, sol). Abundența Elytrigia intermedia (sol - sp), Helictotrichon pubescens (sp - sp), i?r/za media (sol - sp) Poa angustifolia (sp - "sp), Stiapa pennata (sol-" sp), „Ufa /" crește /LUYA (2-3 - "sp), Stachis officinalis (2-3 - "sp, sol), Centaurea scabiosa (2-3 - sp), Delphinium cuneatum (2-3 - sp, sol), Primula veris (sp - cop), Sa/v/a pratensis (sp -»copl), Seiratula heterophylla (un- sp). Pe zonele de stepă au apărut două cereale cu cosit periodic: Arrhenaterum elatius, Bromopsis riparia, neînscrise în V.V. Alekhine și se găsesc în prezent în abundență semnificativă (sp, ср 2). S-a înregistrat o modificare a indicatorilor de abundență ai principalelor specii de aspect în zonele cu RPC. Observațiile aspectelor în fitocenozele cosite arată în prezent că aspectele s-au schimbat față de cele inițiale remarcate de V.V. Alekhine (1909), Pokrovskaya (1940). Aspecte ale Adonis vernalis și Pulsatilla patens sunt observate doar pe alocuri, fragmentar. Aspectul de nu mă uita apare pe zonele cosite. Este bine exprimat aspectul Primula veris și Draba sibirica, în timpul înfloririi cărora întreaga stepă se îngălbenește (Fig. 20). De la mijlocul verii se observă aspectul Arrhenatherum elatius, ai căror lăstari generatori acoperă plantele care se estompează. Analiza descrierilor la scară ecologică arată că fitocenozele de stepă cu RPC au devenit pajiste și sunt situate la granița dintre stepele de luncă și pajiștile uscate și proaspete (Tabel 9). Diferențele observate în prezent au apărut pe parcursul a 68 de ani, sub influența schimbărilor condițiilor de mediu, după încetarea pășunatului animalelor în aceste zone, care până în 1935 a fost intens în primăvara și toamna după toamnă, și a regimurilor de fânare desfășurate pe toată perioada. existența rezervei. Studiul fitocenozelor de stepă cosite arată că Calamagrostis epigeios nu se dezvoltă în zonele cosite, deoarece dezvoltă semințele târziu și se suprimă arborii și arbuștii, Urtica dioica, Cirsium cetisum, nu se dezvoltă, deoarece răsadurile lor sunt cosite. Asociațiile predominante cu reprezentarea abundentă a Festuca valesiaca în primele etape de dezvoltare au fost asociate cu pășunatul excesiv al vitelor în stepă înainte ca aceasta să devină rezervație, deoarece Se știe că pășunatul este o plantă care tolerează pășunatul mai bine decât toate celelalte cereale observate în fitocenozele stepei Streletskaya. Odată cu introducerea unui regim de fânare și de îndepărtare a pășunatului, s-au creat condițiile pentru dezvoltarea cerealelor rizomatoase și cu tufiș liber, care au fost consumate anterior de animale, suprimate și epuizate. Ierburile rizomatoase și cu tufiș liber sunt mai mari și mai puternice din punct de vedere competitiv decât Festuca valesiaca, care, situată în nivelurile inferioare 102, este lipsită de regenerare prin rizomi, se reproduce prin semințe și are o speranță de viață de până la 30 de ani. Prezența pe scară largă și semnificativă a raigrasului în comunitățile moderne este, de asemenea, asociată cu caracteristicile sale biologice și cu metodele moderne de recoltare a fânului. Aceasta este o iarbă înaltă, puțin stufoasă, de până la 170 cm înălțime, bine cu frunze, semințele se coc înainte de recoltarea fânului și metode moderne recoltarea fânului contribuie la răspândirea acestuia, așa cum am menționat mai devreme. Păstrarea diversității speciilor și a bogăției speciilor în fitocenoze cu un regim de cosit periodic arată că îndepărtarea pășunatului după recuperare este mai puțin importantă în schimbările în comunități decât crearea unui regim absolut rezervat, ceea ce duce la schimbări mari în sistemele ecologice ale stepei. fitocenoze. Direcția de succesiune asociată regimurilor de protecție și modificărilor condițiilor de mediu poate fi explicată prin caracteristicile biologice ale plantelor dominante, dominantelor și edificatorilor pe fondul unei creșteri a umidității observată în ultimii 20 de ani, ceea ce este remarcat de A.A. Vlasov (2002).

STRUCTURA FITOCOENOZELOR

IMPORTANȚA STUDIERII STRUCTURII FITOCOENOZELOR

Având în vedere formarea fitocenozelor, am văzut că acestea apar ca urmare a reproducerii plantelor în condiții de interacțiuni complexe între plante și mediu, între indivizi și între specii de plante.

Prin urmare, o fitocenoză nu este în niciun caz o colecție aleatorie de indivizi și specii, ci o selecție naturală și asociere în comunități de plante. In ele anumite tipuri plantele sunt așezate într-un anumit fel și sunt în anumite rapoarte cantitative. Cu alte cuvinte, ca urmare a acestor influențe reciproce, fiecare fitocenoză primește o anumită structură (structură), atât în ​​părțile ei supraterane, cât și subterane.1

Studiul structurii fitocenozei oferă caracteristici morfologice ale acesteia din urmă. Are un dublu sens.

În primul rând, caracteristicile structurale ale fitocenozei sunt cel mai clar vizibile și pot fi măsurate. Fără o descriere exactă a structurii fitocenozelor, nici compararea lor, nici generalizările bazate pe comparație nu sunt posibile.

În al doilea rând, structura unei fitocenoze este proiectarea relațiilor reciproce între plante, ecotop și mediul fitocenozei în condiții locale date și la un anumit stadiu de dezvoltare. Și dacă da, atunci studiul structurii face posibil să înțelegem de ce fitocenoza observată s-a dezvoltat așa cum o vedem, ce factori și ce interacțiuni dintre ei au fost cauza structurii fitocenozei pe care le-am observat.

Această semnificație indicativă (sau indicator) a structurii fitocenozelor face ca studiul său să fie prima și cea mai importantă sarcină în cercetarea geobotanică. Prin compoziția și structura floristică a fitocenozei geobotanistul determină calitatea solurilor, natura condițiilor climatice și meteorologice locale și stabilește influența factorilor biotici și a diferitelor forme de activitate umană.

Structura fitocenozei este caracterizată de următoarele elemente:

1) compoziţia floristică a fitocenozei;

2) numărul total și masa populației de plante a fitocenozei și relațiile cantitative dintre specii și grupuri de specii;

3) starea indivizilor fiecărei specii într-o fitocenoză dată;

4) distribuția speciilor de plante în fitocenoză și împărțirea fitocenozei în părțile sale structurale pe baza acesteia.

Distribuția speciilor de plante într-o fitocenoză poate fi considerată din perspectiva distribuției lor în spațiul ocupat de fitocenoză, și din perspectiva distribuției lor în timp. Distribuția în spațiu poate fi considerată din două părți: în primul rând, ca distribuție verticală - o structură etajată (sau sinuzială) și, în al doilea rând, ca una orizontală, denumită altfel adiție și manifestată în mozaicul fitocenozelor; distribuţia în timp se manifestă ca o modificare a sinuziei în momente diferite.

COMPOZIȚIA FLORISTICA A FITOCOENOZELOR

Fitocenoze simple și complexe din punct de vedere floristic

Pe baza numărului de specii care alcătuiesc fitocenoza, se disting fitocenozele simple din punct de vedere floristic și cele complexe din punct de vedere floristic:

simplu - din unul sau mai multe tipuri, complex - din mai multe tipuri. O fitocenoză extrem de simplă ar trebui să fie compusă din indivizi ai unei singure specii de plante (sau chiar a unei subspecii, soi, o rasă, ecotip etc.). Astfel de fitocenoze nu există în condiții naturale, sau sunt extrem de rare și se găsesc doar într-un mediu cu totul excepțional.

Numai în culturi pure artificiale de bacterii, ciuperci și alte plante pot fi obținute grupele lor extrem de simple. În condiții naturale, există doar simplitate relativă sau saturație floristică scăzută a unor fitocenoze. Acestea sunt, de exemplu, desișuri naturale „pure” ale unor ierburi (desișuri de rogoz ascuțit, canar, stuf de sud etc.), culturi aproape fără buruieni, păduri tinere dense etc. Le vedem extrem de simple doar până când din obișnuință, luăm în calcul doar plantele superioare. Dar de îndată ce ne amintim că în orice astfel de desiș există multe specii de plante inferioare - bacterii și alte microfite care interacționează între ele și cu acest desiș și cu solul - relativitatea simplității sale floristice devine evidentă. Cu toate acestea, în timpul studiului geobotanic ele pot fi considerate relativ simple, deoarece plantele superioare din ele determină caracteristicile structurale principale și vizibile, iar microorganismele sunt încă rareori luate în considerare în acest tip de cercetare (deși luarea în considerare a activităților lor este absolut necesară pentru înțelegerea multor aspecte ale vieții fitocenozei plantelor superioare).

Fitocenozele complexe din punct de vedere floristic sunt mai complexe cu cât conțin mai multe specii și cu atât sunt mai diverse din punct de vedere ecologic și biologic.

(1929) fitocenoze distinse:

dintr-un tip - agregare; din mai multe specii omogene din punct de vedere ecologic - aglomerare; din mai multe agregari sau aglomerări care pot exista separat - semi-asociare; din agregații și aglomerări similare, dar capabile să existe numai împreună - asociatii.

Grossheim a interpretat aceste tipuri de fitocenoze ca „etape” succesive în dezvoltarea acoperirii vegetale și a complexității acesteia. Cu toate acestea, termenii pe care i-a propus nu au primit recunoaștere generală în sensul indicat.

Un exemplu de complexitate floristică foarte mare, sau de saturație cu specii de plante superioare, sunt fitocenozele tropicale. pădurile tropicale. În pădurile tropicale Africa de Vest pe o suprafata de 100 m2 găsit de sus 100 specii de copaci, arbuști și ierburi, fără a număra numărul imens de epifite care cresc pe trunchiuri, ramuri și chiar frunze ale copacilor. În fosta URSS, pădurile subtropicale din regiunile umede ale Transcaucaziei și zonele inferioare din partea de sud a Sikhote-Alin din regiunea Primorsky sunt bogate și complexe din punct de vedere floristic, dar încă nu ating complexitatea pădurilor umede tropicale. Comunitățile erbacee din stepele de luncă din Rusia Centrală sunt complexe, unde 100 m2 Există uneori până la 120 sau mai multe specii de plante superioare. Într-o pădure de pin complex (cu tufăr) din suburbiile Moscovei pe o suprafață de 0,5 Ha Au fost găsite 145 specii (8 specii de arbori, 13 specii de arbuști de tufăr, 106 specii de arbuști și ierburi, 18 specii de mușchi). În pădurile de molid taiga, saturația floristică este mai mică.

Motive pentru diferențele de complexitate floristică a fitocenozelor

Ce determină gradul de complexitate floristică, sau saturație, al fitocenozelor? Ce trăsături de mediu ne indică bogăția floristică sau, dimpotrivă, sărăcia fitocenozei? Există mai multe motive pentru această sau aceea complexitate floristică, și anume:

1. Condițiile fizico-geografice și istorice generale ale zonei, de care depinde diversitatea mai mare sau mai mică a florei zonei. Și cu cât flora unei zone este mai bogată și mai diversă din punct de vedere ecologic, cu atât este mai mare numărul de specii care concurează pentru orice teritoriu din această zonă, cu atât numărul acestora, în condiții favorabile, poate trăi împreună într-o singură fitocenoză.

Bogăția floristică a stepelor de luncă din Rusia Centrală este înlocuită în regiunile mai uscate din sud și sud-est de bogăția floristică mult mai mică a fitocenozelor stepelor de iarbă cu pene. Pădurile de stejar din Rusia centrală sunt mai complexe din punct de vedere floristic decât pădurile nordice de taiga de conifere. Fitocenozele din lacurile din Peninsula Kola sunt mai sărace din punct de vedere floristic decât fitocenozele similare din lacurile mai sudice. În Arctica, unde flora plantelor superioare este săracă, complexitatea fitocenozelor individuale este, de asemenea, scăzută.

2. Condițiile edafice ale habitatului. Dacă condițiile solului și solului sunt de așa natură încât să permită existența doar a uneia sau a câtorva specii de floră locală care sunt cele mai adaptate acestor condiții, atunci doar ele formează fitocenoze (acestea din urmă, prin urmare, se dovedesc a fi relativ simple chiar și în zone). cu o floră foarte bogată). Și invers, dacă ecotopul satisface cerințele multor specii de plante, acestea formează fitocenoze mai complexe.

Desișuri aproape pure de rogoz ascuțit sau stuf, desișuri de sărat pe mlaștini sărate sau păduri de pini cu un covor de cladonie pe sol constau, așadar, din foarte puține specii, deoarece înfundarea apei inerente în aceste locuri sau prea multă sărăcie sau uscăciune, sau salinitate. a solului etc. exclude toate celelalte plante. În zonele de pajiști inundate care primesc anual depozite groase de nisip sau nămol, sunt frecvente fitocenozele uneia sau mai multor specii care pot supraviețui îngropării anuale a mugurilor lor de reînnoire prin depozite groase de aluviuni. Așa sunt desișurile de sub burta prezentului (Petazitelespurius), foc fără foc (Bromopsisinermis), iarbă de stuf măcinată (Calamagrostisepigeios)și alte plante cu rizomi lungi care pot crește rapid prin sedimentul care le îngroapă. Pe soluri foarte bogate în nitrați, se formează uneori desișuri monospecice de iarbă de grâu târâtoare (Elitrigiarepens) sau urzica (Urticadioica)și alte nitrofile.

Astfel, tot felul de conditii extreme conduc la formarea fitocenozelor de cea mai simplă structură. În absența unor astfel de extreme, se obțin fitocenoze mai complexe, ceea ce vedem în exemplul majorității fitocenozelor de pădure, luncă, stepă și alte fitocenoze.

3. Variabilitatea accentuată a regimului ecologic. Variabilitatea accentuată a regimului apei mărește în mod deosebit semnificativ bogăția floristică și eterogenitatea ecologică a florei fitocenozei. Astfel, umezirea de primăvară a stepei de iarbă cu pene determină o abundență de efemere și efemeroide, care încheie sezonul de vegetație înainte de debutul verii uscate și fierbinți. În pajiștile cu apă, umiditatea de primăvară asigură creșterea speciilor iubitoare de umiditate, uscăciunea de vară le limitează, dar este favorabilă pentru speciile care cresc aici, care au nevoie moderat de umiditate, dar care pot tolera aglomerarea de primăvară. Ca urmare, se observă un număr mare de specii diverse din punct de vedere ecologic, formând împreună o fitocenoză complexă. În unele pajiști inundabile (râul Ob, Volga mijlocie), plantele iubitoare de umezeală (hidrofitele), de exemplu, muschiul, cresc literalmente una lângă alta. (Eleocharispalustris),și multe mezofite și chiar xerofite.

Variabilitatea regimului de lumină poate avea o semnificație similară. În pădurile de stejar cu frunze late, în fiecare an în timpul sezonului de vegetație, la iluminare alternează două perioade: primăvara, când frunzele copacilor și arbuștilor care nu au înflorit încă nu împiedică pătrunderea luminii, multe plante iubitoare de lumină. cresc și înflorește - scila siberiană (Scitlasibirica), corydalis (Corydalis)și alte efemeroide de primăvară, perioada ulterioară - perioada de umbrire prin frunziș dezvoltat - este folosită de alte plante, tolerante la umbră.

4. Factori biotici. Cel mai evident exemplu este influența animalelor sălbatice și domestice asupra vegetației. Pășunatul animalelor modifică condițiile solului și al solului și compoziția speciilor a grupelor de plante: solul fie se compactează, fie, dimpotrivă, se afânează, apare hummockness, excrementele lăsate de animale fertilizează solul - pe scurt, regimul aer-apă, termic și sărat. schimba. Aceasta implică o schimbare a vegetației. Pășunatul afectează direct plantele: pășunatul și călcarea mecanică selectează specii care pot rezista acestui impact.

Pășunatul, în combinație cu diferite grade de influență a climei, a solului și a vegetației originare, poate contribui fie la complicarea fitocenozelor originale, fie la simplificarea acestora. De exemplu, atunci când se formează hummocks de pășunat pe sol umed, microrelieful hummocky crește eterogenitatea mediului și gama de specii. Atunci când animalele pasc pe un sol moderat umed, gazonul este adesea deranjat, iar pășunatul repetat slăbește plantele dominante, ceea ce favorizează creșterea ierburilor de pășune cu buruieni, adică gama de specii de fitocenoză crește. Dimpotrivă, pășunatul intensiv pe sol dens, cu gazon permite creșterea doar a câtorva specii persistente. Prin urmare, multe fitocenoze de luncă și stepă, anterior complexe din punct de vedere floristic, acum, cu folosirea lor puternică la pășune, s-au transformat în unele extrem de simplificate, formate din câteva specii. Rozătoarele asemănătoare șoarecilor care locuiesc în diferite fitocenoze și slăbesc gazonul și straturile de suprafață ale solului cu mișcările lor, contribuie la așezarea multor plante și, prin urmare, creează și mențin o structură mai complexă a stratului de vegetație.

5. Proprietățile unor componente ale fitocenozei. De exemplu, pe terenuri arabile abandonate cu sol destul de bogat, adesea după 1-2 ani crește un desiș aproape pur de iarbă de grâu târâtoare. Această plantă, răspândindu-se rapid cu ajutorul unor rizomi ramificați lungi, preia terenul arabil mai repede decât multe alte specii de plante care pot crește aici nu mai rău decât iarba de grâu, dar se răspândesc mai lent. Acestea din urmă pătrund doar treptat în fitocenoza iarbă de grâu și o complică.

Similar și din același motiv, desișurile pure de iarbă de foc și iarba de stuf măcinat cresc în zonele arse în pădure. Aici, ca și pe terenurile arabile abandonate, există toate condițiile pentru creșterea multor specii, adică pentru formarea de fitocenoze complexe. Dar cele două specii numite, având o mare energie atât în ​​reproducerea semințelor, cât și în cea vegetativă, s-au răspândit mai repede decât altele. Pătrunderea altor specii în astfel de desișuri este de obicei întârziată de saturația solului cu rizomi și rădăcini ale speciilor pioniere, precum și de densitatea arboretului lor de iarbă. Cu toate acestea, astfel de desișuri se răresc rapid, deoarece speciile care le formează sunt pretențioase în ceea ce privește afânarea solului (aerarea) și, uneori, bogăția sa în nitrați; proliferarea lor compactează solul, îl sărăcește, ceea ce duce la auto-rățierea.

Există, de asemenea, plante care sunt capabile să creeze condiții pentru ca o floră relativ săracă să coexiste cu ele și să le mențină timp de multe zeci și sute de ani. Așa este molidul. Într-o pădure cu mușchi de molid există umbrire puternică, umiditate a aerului și a solului, aciditate a solului, abundență de așternut care se descompune încet și slab și alte caracteristici ale aerului și mediul solului, cauzate de molid însuși, permit așezarea sub baldachinul acestuia a altor câteva specii de plante superioare adaptate mediului pădurii de molid. Merită să priviți o poieniță în mijlocul unei astfel de păduri pentru a vă convinge de abundența multor specii care lipsesc în pădurea din jur că acest ecotop este complet potrivit pentru ei. Aceasta înseamnă că saturația floristică scăzută a pădurii de molid este rezultatul influenței mediului înconjurător.

Mediul unei comunități de plante poate, de asemenea, să complice compoziția sa floristică. De exemplu, sub coronamentul plantărilor forestiere din stepă, în timp apar diverse plante forestiere, iar inițial plantările simple se transformă în fitocenoze forestiere mai complexe.

Gândindu-ne la motivele bogăției sau sărăciei floristice a fitocenozelor, vedem că toate pot fi reduse la trei grupe de factori: în primul rând, la influența mediului primar (ecotop), în al doilea rând, la influența mediului înconjurător. fitocenoza în sine (biotop) și, în -al treilea, la influența factorilor biotici. Aceste motive operează în cadrul bogăției sau sărăciei florei zonei și al diversității sale ecologice, determinate geografic, istoric și ecologic.

Aflând motivele unei anumite saturații floristice a fiecărei fitocenoze, clarificăm astfel semnificația ei indicativă pentru caracterizarea condițiilor de mediu și gradul de utilizare a acestora de către plante.

Gradul de saturație floristică indică utilizarea completă a mediului de către fitocenoză. Nu există două specii care să fie complet identice în relația lor cu mediul și în utilizarea acestuia. Prin urmare, cu cât sunt mai multe specii într-o fitocenoză, cu atât este mai versatilă și completă utilizarea mediului pe care îl ocupă. În schimb, o fitocenoză formată dintr-una sau câteva specii indică o utilizare incompletă, unilaterală a mediului, de multe ori doar pentru că în flora locală nu existau alte specii care să poată crește acolo. De exemplu, o pădure fără arbuști folosește energia radiației solare mai puțin decât o pădure cu un tufăr de arbuști. Arboretul folosește razele care trec prin coronamentul superior al pădurii. Dacă sub tufă există și iarbă sau mușchi verzi, atunci ei, la rândul lor, folosesc lumina care trece prin tufă. Într-o pădure fără tupus, iarbă și mușchi, toată lumina care pătrunde prin coroanele copacilor rămâne nefolosită.

Dacă ne amintim că plantele verzi sunt singurii agenți naturali care transformă energia radiațiilor solare în materie organică cu o rezervă uriașă de energie chimică, atunci va deveni clar cât de important este ca comunitățile de plante să fie cât mai complexe posibil.

Compoziția floristică a fitocenozelor este uneori mărită artificial. Acest lucru se realizează prin subînsămânțarea sau plantarea altor specii de plante în fitocenoze, chiar străine de flora locală, dar potrivite condițiilor date. Uneori condițiile ecologice și fitocenotice sunt modificate în același scop.

În Germania și Elveția, pădurile de molid sunt transformate în păduri mixte mai profitabile prin plantarea altor specii de arbori (fag). În locul culturilor monospecice de cereale furajere și a acelorași culturi de leguminoase, ei preferă să cultive culturi mixte cereale-leguminoase, nu numai pentru că sunt mai potrivite pentru îmbunătățirea solului și a calității fânului, ci și pentru utilizarea lor pe câmp. resursele și productivitatea lor sunt mai mari decât culturile pure.

Identificarea florei complete a fitocenozei

Toate speciile de plante care alcătuiesc fitocenoza depind de condițiile de existență, iar fiecare specie își contribuie cota sa la formarea mediului de fitocenoză. Cu cât este cunoscută mai pe deplin compoziția floristică a fitocenozei, cu atât cercetătorul are mai multe date pentru a judeca factorii de mediu.

Identificarea compoziției complete nu este o sarcină ușoară chiar și pentru un florar cu experiență. Unele specii de plante superioare prezente într-o fitocenoză, în momentul observării, pot fi găsite doar sub formă de rizomi, bulbi sau alte organe subterane, precum și sub formă de semințe în sol și, din această cauză, ele adesea treci neobservat. Greu de determinat apartenența la specii răsaduri, forme juvenile. Recunoașterea speciilor de mușchi, licheni și ciuperci necesită o pregătire și abilități speciale, iar identificarea microflorei unei fitocenoze necesită o tehnică specială, complexă.

Când se studiază compoziția floristică, precum și când se studiază alte semne ale structurii unei fitocenoze, este necesar ca fitocenoza să ocupe o zonă suficientă pentru a-și dezvălui toate caracteristicile. Chiar și caracterul complet al înregistrării compoziției floristice depinde de dimensiunea zonei înregistrate. Dacă există, de exemplu, o fitocenoză erbacee de câteva zeci de specii de plante, atunci prin alegerea unei suprafețe de 0,25 m2 pentru a ține cont de compoziția floristică, vom găsi pe ea mai multe specii. După dublarea suprafeței, vom găsi pe ea, pe lângă cele deja notate, specii care au lipsit pe prima, iar lista generală de compoziție a speciilor va fi completată. Odată cu o creștere suplimentară a suprafeței la 0,75–2 m2 etc., lista speciilor va crește, deși cu fiecare creștere a suprafeței profitul numărului de specii din lista generală devine mai mic. Prin creșterea site-urilor la 4 m2, 5 m2, 10 m2 etc., observăm că la locurile mai mari de 4 m2, de exemplu, există puține sau deloc noi adăugări la lista de specii. Aceasta înseamnă că suprafața de 4 m2 pe care am luat-o este suprafața minimă pentru identificarea întregii compoziții de specii a fitocenozei studiate. Dacă ne-am limita la o suprafață mai mică, ar fi imposibil să identificăm pe deplin compoziția speciei. Sunt zone de acoperire vegetală care diferă de cele învecinate, dar sunt atât de mici ca dimensiuni încât nu ajung în zona de identificare a compoziției floristice a fitocenozei căreia îi aparțin. Aceste zone sunt fragmente de fitocenoze.

A fost propus termenul de „zonă de detectare”. Autorii străini folosesc termenul „interval minim”.

Zona de identificare a compoziției speciilor de fitocenoze de diferite tipuri nu este aceeași. Nu este același lucru pentru diferite părți ale aceleiași fitocenoze. De exemplu, pentru o acoperire de mușchi pe solul dintr-o pădure, 0,25–0,50 m2 este adesea suficient pentru a satisface toate tipurile de mușchi prezente într-o fitocenoză dată într-o zonă atât de mică. Pentru acoperirea erbacee și arbuștilor în aceeași fitocenoză este necesară o suprafață mare, adesea de cel puțin 16 m2. Pentru un arboret forestier, dacă este format din mai multe specii, aria de detectare este și mai mare (de la 400 m2).

În diferite fitocenoze de luncă, suprafața minimă de depistare a compoziției floristice nu depășește sau abia depășește 100 m2. Autorii finlandezi consideră o zonă de 64 m2.

Ținând cont de identificarea nu numai a compoziției floristice a fitocenozei, ci și a diferitelor alte caracteristici structurale, în practica geobotaniștilor sovietici, atunci când descrie o fitocenoză de pădure complexă, se obișnuiește să se ia o suprafață de probă de cel puțin 400 –500 m2 și uneori până la 1000–2500 m2, iar atunci când descriem fitocenoze erbacee - aproximativ 100 m2 (dacă zona fitocenozei nu atinge astfel de dimensiuni, totul este descris). Fitocenozele de mușchi și lichen au adesea o zonă de detectare de cel mult 1 m2.