Аналитический этап классификации
Аналитический этап начинается с геоботанического описания растительности в полевых условиях. Геоботаническое описание– это установление видового состава и структуры растительного сообщества с определением количественных характеристик участия видов растений, с указанием географического положения и особенностей местообитания фитоценоза. На этом этапе необходимо:
1. Правильное определение размера пробной площади.
2.Оптимальное размещение пробных площадей на местности.
3.Учет видового состава и оценка количествнного участия каждого вида в формировании фитоценоза (указываются обилие-покрытие, жизненность, хаpактер произрастания, фенофазу).
4. Указание географического положение включая сведения о рельефе, высота над уровнем поря, почва, место в экологическом ряду и др.
Методике геоботанического описания посвящена обширная литература (Раменский, 1938; Полевая геоботаника, 1959 – 1976; Ярошенко, 1961; Шенников, 1964; Воронов, 1973; Быков, 1978; Работнов, 1978; Булохов, 1977, 1991; 2007; Миркин, 2000). Поэтому в настоящем руководстве мы остановимся только на наиболее важных моментах.
Первым этапом работы является рекогносцировка, включающая ознакомление с доступной литературой по растительности района исследования, выяснение его физико-географических и ботанико-географических особенностей, определение зональных и зонально-азональных типов растительности, знакомство с геоботаническими, топографическими, лесоустроительными и т.д. картами местности.
После изучения картографических материалов составляются маршруты исследования и формируется общий план полевых работ. Выбор конкретных мест для геоботанических описаний может быть связан с работой на геоботанических профилях, на которых отмечаются все типы растительных сообществ с последующей классификацией; места описаний могут выбираться произвольно в изначально различных типах сообществ; устанавливаются математически – с использованием ГИС.
Геоботаническое описание должно репрезентативно представлять наиболее характерные особенности изучаемой растительности. Для того, чтобы можно было сравнивать между собой описания различных сообществ, их выполняют на пробных площадях стандартного размера. В разных типах растительности используют различные размеры площадей: для древесных и кустарниковых сообществ – чаще всего 20 х 20 м2 и более, для травяных, водных и синантропных – 10 х 10 м2 и меньше. В каждом конкретном случае размер пробной площадки выбирается исследователем произвольно, с условием максимального выявления особенностей состава и структуры фитоценоза. Если описание сообщества на площади стандартного размера невозможно, его производят в пределах естественных границ фитоценоза. В любом случае размеры пробных площадей в описании указываются обязательно.
В практике описания прибрежно-водных сообществ, образованных крупномерными растениями, иногда используют пробные площади в виде окружностей с радиусом равным высоте доминирующего вида. Форма пробных площадей для «бордюрных» сообществ по берегам водоемов и водотоков может быть ленточной с длиной, значительно превышающей ширину.
В ряде случаев границы пробной площади могут соответствовать элементам рельефа. Например, в западине в пойме реки и на окружающих ее возвышенных участках даже на маленькой площади формируются различные сообщества, которые было бы неправильно объединять одним описанием.
Для удобства заложения пробной площади можно использовать рулетку, мерную ленту или веревку известной длины. При небольших размерах площади (1 м2 и менее) используют мерную рамку. Для сообществ плавающих на поверхности и в толще воды гигрофитов такие рамки выполняются из легкого плавающего материала (дерева, алюминиевых трубок, пенопласта и т.д.).
Описание выполняется по возможности на однородном участке рельефа, характеризующемся однородным набором экологических условий. Следует помнить, что в переходных зонах ландшафтов и элементов рельефа нередко образуются «экотонные» сообщества или «фитоценотические смеси». Их нередко трудно классифицировать. При описании естественной растительности лучше выбирать наименее нарушенные человеком места.
Описание можно выполнять в полевом дневнике или на специальном бланке произвольного формата удобного для конкретного исследования.
В описании указывается географическое местоположение сообщества (область, район, ближайший населенный пункт), дату проведения работы и ееисполнителей. Географические координаты пункта описания определяются с помощью портативных GPS-навигаторов.
Необходимо указать основные признаки местообитания сообщества: экспозиция (положение участка по отношению к сторонам света), характер микрорельефа (плоский, неровный, кочкарный и т. п.), почвы (тип: серые лесные, подзолистые, дерновые, дерново-подзолистые, дерново-глеевые, торфяно-болотные, пойменные; механический состав: песчаные, супесчаные, суглинистые, глинистые), грунты (песчаные, каменистые, глинистые, илистые, торфянистые), толщина торфяной залежи, увлажнение (сухая, свежая, влажная, сырая, мокрая), обводнение, глубина воды, скорость течения, видимые антропогенные и другие нарушения (рубки, пожарища, кострища, выпас, мусор, загрязнение и т. п.) и т. д.
Для последующей ориентировки дается предварительное название сообщества в полевых условиях по доминирующим видам.
В описании отмечается общее проективное покрытие растений (ОПП) каждого яруса – площадь проекций наземных частей растений, выраженная в процентах от всей изучаемой площади. Для древесного и кустарникового ярусов обычно указывают сомкнутость крон (ОПП крон) или сквозистость (площадь свободного пространства).
После этого составляется список видов. В столбик заносятся все виды растений, встреченные в пределах пробной площади. В многоярусных сообществах, например, лесных, описание производят от верхнего яруса к нижним. Для обозначения принадлежности видов древесных и кустарниковых растений к тому или иному ярусу при описании лесных фитоценозов обычно после названия вида ставятся обозначения:
А – деревья 1 подъяруса;
В – деревья 2 подъяруса;
С – подрост, подлесок, кустарники.
Специальные обозначения используются и для мохообразных и лишайников лесных сообществ:
D – виды, произрастающие на почве, валежнике;
Е – виды, произрастающие на нижних частях стволов (комлях).
В лесных сообществах для каждой древесной породы необходимо указать среднюю высоту или пределы высот и диаметры стволов, измеренные на высоте 130 см, по возможности, класс бонитета. Эти измерения производятся с помощью специальных приборов и приспособлений; при наличии опыта и практики – глазомерно.
Количественное участие каждого вида указывается либо в процентах покрытия, либо с использованием специальных шкал. Наиболее распространена комбинированная шкала обилия-покрытия Ж. Браун-Бланке (Braun-Blanquet, 1964):
5 – покрыто более 75 % площади;
4 – покрыто от 51 до 75 % площади;
3 – покрыто от 26 до 50 % площади;
2 – покрыто от 5 до 25 % площади;
1 – растения довольно многочисленны, но покрывают менее 5 % площади;
+ – растения немногочисленны и покрывают до 1 % площади;
r – растения представлены 1-4 экземплярами, покрытие очень мало.
Проростки и молодые растения обозначают индексом «j»; угнетенные растения – «°». Растения, обнаруженные рядом с внешними границами изучаемой площади обозначают знаком «Δ».
Иногда в литературе можно встретить геоботанические описания с обилием, указанным в процентах или в других шкалах. Подробный сравнительный анализ шкал обилия проводит Т. А. Работнов (1995). Для перевода показателей обилия-покрытия можно воспользоваться следующей шкалой (табл. 4).
Таблица 4. Примерное соответствие некоторых шкал обилия и покрытия
| % покрытия | О. Друде (1896) | Г. Н. Высоцкого (1915) | Ж. Браун-Бланке (1964) |
| Soc. (sociales) | |||
| 90-70 | Cop3 (copiosae3) | ||
| 70-50 | Cop2 (copiosae2) | ||
| 50-30 | Cop1 (copiosae1) | ||
| 30-10 | Sp. (sparsae) | ||
| менее 10 | Sol. (solitaire) | ||
| до 1 % | Un. (unicum) | p (paulunum) - немногочисленно | + |
| менее 1 % | n (nonnihil) - несколько, un (unice) – один-два, m (massaliter) – группами | r |
Трудноопределяемые и неизвестные виды собираются для определения в лаборатории. В описаниях их обозначают номерами или специальными обозначениями (Potamogeton 1, sp. 1, sp. 2 и т. п.). Травянистые растения выкапываются с корнем, у деревьев и кустарников срезаются небольшие ветви. Затем они аккуратно закладываются в газетные листы, расправляются и помещаются для сушки в гербарные прессы.
Определение растенийосуществляется в лабораторных условиях с использованием бинокуляра МБС-9 или подобных, реже микроскопа (например, мохообразных) и определителей. Точность определения растений обеспечивает качество выполненной работы и ее ценность.
Для того, чтобы классификация была как можно более полной, полевые описания должны по возможности охватить все разнообразие растительности. Для этого полезно и даже необходимо использовать не только собственные, но и уже имеющиеся геоботанические описания из фитоценария (если таковой имеется).