МЕДИЦИНСКАЯ БОТАНИКА - А.Г. Сербин - 2003

РАЗДЕЛ 4. ЭКОЛОГИЯ, ФИТОЦЕНОЛОГИЯ, ФИТОГЕОГРАФИЯ

ЭЛЕМЕНТЫ ФИТОЦЕНОЛОГИИ

Фитоценозы

Фитоценология, или геоботаника, занимается изучением строения и распределения по территории Земли разнообразных растительных сообществ. По определению академика В.Н. Сукачева, «растительное сообщество, или фитоценоз — это совокупность растений, произрастающих совместно на однородной территории, характеризующаяся определенным составом, строением, сложением и взаимоотношениями растений как друг с другом, так и с условиями среды. Характер этих взаимоотношений определяется, с одной стороны, жизненными, иначе экологическими, свойствами растений, с другой стороны, свойствами местообитания, т. е. характером климата, почвы и влиянием человека и животных».

Фитоценоз представляет собой исторически сложившееся сообщество, в состав которого входят как высшие, так и низшие растения, отличающиеся различными отношениями к экологическим факторам. Примером фитоценозов могут служить лес, луг, степь. Лес — растительное сообщество, состоящее из древесных растений, под пологом которых произрастают травянистые растения. Луг — это сообщество, которое состоит из многолетних травянистых мезофильных растений. Луга формируются на местах достаточно увлажненных. Степь — это фитоценоз зон с засушливым климатом, состоящий из многолетних травянистых ксерофильных растений.

В природе растения тесно связаны с животными, формирующими зооценоз. Совокупность фитоценоза и зооценоза образует комплексное сообщество живых организмов, называемое биоценозом. В состав биоценоза входят как микро-, так и макроорганизмы растений и животных. Биоценоз вместе с неживой природой образует сложный комплекс — биогеоценоз, в котором царят сложные взаимоотношения и взаимодействия составных частей. Зеленые растения создают органические вещества, предоставляют пищу животным, а те в свою очередь изменяют условия жизни зеленых растений (рыхлят, удобряют почву и т. д.). Опавшие листья, ветви, отмершие корни и другие части растений являются пищей бесхлорофильных растений (бактерий, грибов и других микроорганизмов). В то же время, разрушая и минерализуя органические вещества, микроорганизмы создают благоприятные условия для почвенного, минерального питания зеленых растений. Растения очень сильно сдерживают механическую, разрушительную деятельность неживой природы — ветра, температуры, воды и одновременно воздействуют на строение почвы, ее плодородие. Таким образом, в растительном сообществе беспрерывно происходит взаимосвязь биотических и абиотических составных компонентов друг с другом. Как исторически сложившееся сообщество организмов биогеоценоз находится в состоянии непрерывного движения и развития.

Каждый фитоценоз характеризуется совокупностью отличительных признаков, отражающих его строение и структуру. Основными из них являются: видовой, или флористический, состав, ярусность, обилие (число особей), количественное и качественное соотношение видов, встречаемость, покрытие, жизненность, характер местообитания.

Характер фитоценозов меняется не только посезонно, но и в результате изменившихся внешних условий. К примеру, в результате осушения местности или усиленного выпаса скота данное сообщество может исчезнуть и замениться новым. Часто виды уживаются вместе, если их корневые системы занимают различные ярусы в почве; у одних видов корни занимают верхний горизонт, у других стержневые корни проникают на значительную глубину и поэтому не конкурируют с первыми; у третьих видов корневая система размещается в свободных промежутках. Если встречаются в одном горизонте корни многих видов, конкуренция между ними обостряется.

В сообществе разные виды располагаются не только надземными, но и подземными ярусами (рис. 4.4). Одни виды занимают верхний ярус — это световые растения, отличающиеся интенсивным ростом; другие виды составляют средний ярус; третьи, теневые виды, свободно вегетируют в нижнем ярусе, не испытывая угнетения со стороны верхних ярусов.

Рис. 4.4. Подземная и надземная ярусность в травянистом сообществе

Многоярусные фитоценозы можно наблюдать, например, в лиственных лесах лесостепной зоны: лес, кустарниковый подлесок, несколько ярусов из трав (высокорослые, низкие, стелющиеся), картинки мхов, микоризные грибы, лишайники, бактерии, водоросли. Самый верхний ярус влияет на нижние. Так, если вырубить в лесу деревья (верхний ярус), то открывшийся широкий доступ света может погубить другие виды в подлеске; заболачивание леса моховым покровом может вызвать гибель видов из самого верхнего яруса.

По происхождению сообщества бывают природными (естественными) и антропогенными (т. е. обязанными своей структурой вмешательству человека). К антропогенным относятся и такие культурные фитоценозы, как поле- и лесозащитные полосы, посевы полевых и лугопастбищных травосмесей.

Каждый фитоценоз на протяжении года переживает смену аспектов. Ранней весной он характеризуется расцветом одних видов, в то время как другие лишь пробуждаются к жизни; в конце лета, наоборот, первые виды уже незаметны (листья и семена их осыпались), зато другие виды вступают в стадию полного цветения. Фитоценозы подвижны, они не имеют застывших форм и качественно меняются в ходе своего развития, в них постоянно появляются новые виды; изменяются по годам характер развития, семенная продуктивность видов; воздействие климата, колебания погоды, почвенные процессы и многое другое отражается на долговечности фитоценозов.

Экономическое значение фитоценозов огромно. На основании их детального изучения устанавливается промышленная и сельскохозяйственная ценность лесных площадей, луговых, пастбищных, сенокосных кормовых угодий, водных планктонов (как рыбных кормовых угодий), торфяников и др.