Реферат: Основные понятия лесной фитоценологии и биогеоценологии
Типы лесорастительных условий, или типы условий местопроизрастания (ТУМ), устанавливают по растениям-индикаторам эдафических условий (геоботаническая школа В.Н. Сукачева) или по показателям химического богатства и влажности почвы (школа украинских лесных типологов Е.В. Алексеева и П.С. Погребняка).
Основные принципы классификации типов леса определились в России к концу 20-х годов текущего столетия. Построенные в это время В.Н. Сукачевым эдафофитоценотические ряды типов леса южной тайги, отличающиеся наглядностью, не потеряли своего значения и в настоящее время (рис.2 и 3). Хотя лесоводы привыкли рассматривать эти ряды как принципиальную основу классификации типов леса, сам В.Н. Сукачев так не считал, стремясь лишь на примере данных рядов показать динамику типов леса в южной тайге с изменением лесорастительных условий.
Все типы леса в рядах с одной преобладающей породой В.Н. Сукачев объединил в 5 групп: 1) ельники-зеленомошники, 2) ельники-долгомошники, 3) ельники сфагновые, 4) ельники травяные и 5) ельники сложные. Каждая группа представляет собой один тип условий местопроизрастания, а именно: 1) почвы то более, то менее богатые, глинистые, суглинистые или супесчаные, хорошо дренированные, с достаточно выраженным рельефом, на севере большей частью приуроченные к рекам;
2) такие же почвы, но уже заболачивающиеся, хуже дренированные, с менее развитым рельефом, на севере большей частью расположенные далее от реки; 3) почвы еще более заболоченные, с нерасчлененным рельефом, равнинные, расположенные еще далее от рек; 4) дно долин рек и ручьев, где появляется избыточное увлажнение, но воды в большей или меньшей степени проточны; 5) места с исключительно богатыми для севера почвами, чаще всего связанными с близким залеганием известковых пород.
Поскольку многие типы сосняков являются производными от коренных ельников, В.Н. Сукачев определил коренные типы леса как развивающиеся в природе без влияния человека или таких экстренных воздействий, как лесные пожары, сплошные рубки катастрофическое нападение вредителей, и обязанных своим характером только климату и почвенно-грунтовым условиям. В образовании производных типов участвовали указанные выше факторы длительность воздействия которых ограничивается обычно жизнью одного поколения леса. Но иногда производные типы леса могут не возвращаться к состоянию коренного древостоя, приобретая устойчивую форму. Коренной и одноименные производные типы леса образуют, по С.Я. Соколову, серию типов леса.
Сосняки в европейской тайге обычно происходят от ельников за исключением сосняков лишайникового, верескового багульникового и сфагнового типов (рис.3). Но сфагновые сосняки могут возникнуть в результате преобразования ельников при заболачивании почвы (Тихонов, Набатов, 1995). В южной части таежной зоны с ослаблением эдафической роли ели к коренным соснякам можно отнести сосняки брусничные осоково-сфагновые, в которых даже перестойные древостой одноярусны, с единичной примесью ели. Древостой в Средней Сибири и травяные боры Нижнего При-ангарья являются коренными, потому что они имеют невысокую полноту, процесс возобновления идет непрерывно (в засушливые для разнотравья годы - обильно), поэтому древостой имеют разновозрастную структуру и существуют дольше периода жизни одного поколения.
Позднее различные исследователи выявили некоторые количественные показатели типов леса. Так, С.Я. Соколов обнаружил различия в содержании азота в верхнем 20-сантиметровом слое почвы и в составе микробоценоза. Например, если в типах леса по рядам А и В происходит процесс аммонификации опада так как на 1м2 площади насчитывается всего 1.5. млн бактерий, то по рядам С и Д опад минерализуется в основном под воздействием не грибов а бактерий, которых насчитывается около 35 млн особей на 1 м2, и в результате нитрификации образуются муллевые почвы
Разнообразные подходы к классификации лесных площадей предпринимались и украинскими лесотипологами. Так, П С Погребняк (1968), развивая положения Е.В. Алексеева (1928), построил классификацию типов условий местопроизрастания леса получившую в концентрированном виде наглядное выражение в известной «эдафической сетке лесов» (рис.4). В ее основе заложены 2 классификационные ординаты - трофности и увлажнения.
Трофогенный ряд отражает, по мысли автора, различия в количестве питательных веществ в почве. Отдельные члены этого ряда называются трофотопсши (А - боры, В - простые субори, С - сложные субори, D - дубравы). Определяя почвы по механическому составу корненасыщенного верхнего горизонта, П.С. Погребняк установил, что песчаные почвы могут быть самого различного плодородия - от боров (А) до дубрав (D). В одном трофотопе почвы могут быть не вполне однородные по механическому составу, но однородные по богатству. Боры (Л) отличаются крайне бедными почвенно-грунтовыми условиями, простые субори (В) - относительно бедными, сложные субори (С) - относительно богатыми, дубравы (D) имеют наиболее плодородные почвы.
П.С. Погребняк выделил 6 гигротопов (рис.4): 0 - крайне сухие местообитания, 1 - сухие, 2 - свежие, 3 - влажные, 4 - сырые, 5 - лесные болота. Для большинства лесорастительных подзон самыми благоприятными являются свежие условия местопроизрастания. Сочетание одного трофотопа с одним гигротопом дает эдатоп.
В пределах одного и того же типа лесорастительных условий может быть несколько типов леса в зависимости от того, какими древесными породами они образованы. Например, в кисличниковом типе лесорастительных условий могут формироваться сосняки, ельники, пихтарники, березняки, осинники кисличные.
Тип лесорастительных условий - классификационная единица территории, которой, наряду с типами леса, лесоводам приходится постоянно пользоваться.
Совокупность типов лесорастительных условий, в которых естественно распространен тот или иной вид древесного растения, составляет его эдафофитоценотический ареал.
В заключение необходимо подчеркнуть, что в лесной типологии существуют и другие направления, отражающие либо своеобразие лесов (например, классификация искусственных лесов), либо своеобразие положенных в их основу принципов классификации (экогенетическая концепция, математическая типологизация и т.п.). Все они имеют биогеоценотическую основу. Наиболее интересны для лесов Российской Федерации динамические принципы лесной типологии, с которыми студенты знакомятся в курсе лесоведения (Мелехов, 1980).
3. Крупные систематические единицы в лесной геоботанике. Большинство геоботанических школ основной систематической (таксономической) единицей растительного покрова считает растительную ассоциацию. Помимо нее в геоботанике принято выделять единицы более высокого ранга. В лесной геоботанике их иерархия (в порядке возрастания ранга) такова: лесная ассоциация - лесная формация - класс формаций - тип растительности.
В группу ассоциаций включают те ассоциации, которые различаются по составу только одного из ярусов. Например, древостой (совокупность деревьев, являющихся основным компонентом насаждения) образован елью европейской. Кустарниковый ярус отсутствует, моховой ярус хорошо развит и везде представлен зелеными мхами одного и того же состава. Но травянисто-кустарничковый ярус различен: в одних фитоценозах он представлен черникой (ассоциация ельник черничный), в других - брусникой (ельник брусничный), в третьих - кислицей (ельник кисличный), а в четвертых - зелеными мхами (ельник зеленомошный). Все эти 4 ассоциации составят группу ассоциаций - ельник зеленомошный. Аналогичным образом объединяют в группы и другие лесные ассоциации.
В формации объединяют группы ассоциаций, характеризующиеся общим эдификатором (или общими эдификаторами). Так, различают формации пихтовые (образованные разными видами пихты), еловые, сосновые, кедровые, лиственничные, березовые, осиновые, дубовые и т.д.
К группе формаций относят те эдификаторы, которые принадлежат к одной и той же жизненной форме. Так, пихтовые, еловые и кедровые (представленные кедровыми соснами) формации составляют группу темнохвойных формаций, сосновые и лиственничные - группу светлохвойных формаций, березовые, осиновые, тополево-ивовые и ольховые - группу мелколиственных формаций, дубовые, буковые, ореховые, ясеневые, липовые, кленовые, вязовые, платановые и др. - группу широколиственных формаций. Можно согласиться с Г.В. Крыловым (1984), выделяющим особую группу формаций, образованных пойменными деревьями - широколиственными (ольха, тополь) и узколиственными (ива, чозения).
Группы формаций объединяют в классы формаций, относя к одному классу все группы формаций, у которых эдификаторы близки по своим жизненным формам. Так, группы темно - и светлохвойных формаций составляют класс формаций хвойных лесов, а группы мелко - и широколиственных формаций образуют класс формаций лиственных лесов.
Совокупность классов формаций составляет тип растительности, самую крупную таксономическую единицу в геоботанике. Согласно А.П. Шенникову (1964), к одному типу растительности относят все формации, ассоциации которых в господствующем ярусе сложены одной и той же биоморфой. Поэтому различают типы растительности с господством деревьев, кустарников, трав, мхов и т.д. В лесу, например, господствующий первый ярус образован разными видами деревьев, и, следовательно, лес как тип растительности представляет собой совокупность ассоциаций, эдификаторами которых являются деревья. Эдификаторами кустарниковых зарослей являются кустарники и кустовидные деревья, эдификаторы луговой и травяно-болотной растительности - цветковые травянистые растения, эдификаторы ассоциаций моховых болот - сфагновые мхи.