Общая характеристика растительного покрова Беларуси

Лемеза, Н. А.

Л44 Геоботаника : Учебная практика: учеб, пособие /

Н. А. Лемеза, М. А. Джус. - Минск : Выш. шк., 2008. –

255 с.: ил.

ISBN 978-985-06-1490-2.

Описаны современные методы геоботанических исследований лесной, луговой, болотной, водной и синантропной растительности. Даны рекомендации по организации самостоятельной учебно-исследовательской работы студентов в период летней учебной практики по геоботанике.

Предназначено для студентов биологических, географических и сельскохозяйственных специальностей вузов.

УДК 581.9(075.8)

ББК 28.58я73

ISВN 978-985-06-1490-2

© Лемеза Н.А., Джус М.А., 2008

© Издательство «Вышэйшая школа», 2008

ПРЕДИСЛОВИЕ

Учебная практика по геоботанике - науке о растительном покрове - занимает особое место в системе подготовки высо­коквалифицированных специалистов-биологов. Она завершает общее знакомство студентов с миром растений, расширяет и закрепляет полученные на лекциях и в процессе работы с литературой знания о наиболее важных признаках и свой­ствах растительных сообществ (фитоценозов). Основное вни­мание при этом уделяется изучению флористического состава и структуры фитоценозов, особенностей взаимоотношений растений и других авто- и гетеротрофных консортов в различ­ных экосистемах, динамики, классификации и ординации растительных сообществ.

Цель практики - формирование у студентов эколого-биологического мышления, восприятия растительного мира и любо­го биогеоценоза как биологической системы, структура и свой­ства которых определяются тесными взаимоотношениями растений друг с другом, с другими живыми организмами, а также с важнейшими абиотическими факторами - светом, теплом, влагой, воздухом. Это особенно важно, поскольку «все основные взаимодействия растений осуществляются через среду. Следовательно, изучение растительности, если имеется в виду не только констатация ее состава, строения, разнообра­зия, но и выявление процессов, происходящих в ней, причин, приводящих к формированию тех или иных растительных сообществ и их изменению, невозможно без анализа прямых и обратных связей между растительностью и средой»¹.

Познание закономерностей организации и функциониро­вания растительных сообществ, механизма их адаптации к условиям среды являются необходимой предпосылкой разра­ботки научно обоснованных эффективных мероприятий по повышению их устойчивости, сохранению и восстановлению, рациональному использованию и охране экосистем, решению проблемы более полного удовлетворения потребностей населе­ния в полноценных продуктах питания, а промышленности - в качественном сырье.

¹Ипатов, В.С. Фитоценология / В.С. Ипатов, Л.А. Кирикова. СПб., 1999.

Основные задачи практики:

• овладение современными методами геоботанических исследований, камеральной обработки полученных материа­лов и картирования растительности;

• знакомство с разнообразием флоры и растительности района практики;

• изучение флористического состава, структуры, продук­тивности и экологических особенностей различных фитоцено-зов в определенных условиях произрастания;

• выработка практических рекомендаций по рационально­му использованию, улучшению экологического состояния и охране конкретных типов растительности на основе результа­тов проделанной работы;

• получение необходимых навыков планирования и прове­дения самостоятельной научно-исследовательской работы в полевых и лабораторных условиях.

Опыт полевых и экспериментальных исследований на прак­тике послужит студентам надежной основой для последующе­го выполнения курсовых и дипломных работ, самостоятельных научных исследований, организации различных природо­охранных мероприятий на местном и региональном уровнях.

Практика начинается с обстоятельного инструктажа сту­дентов по технике безопасности. Инструктаж оформляется документально в виде отдельного протокола. Кроме того, пре­подаватель четко определяет цель и задачи практики, последо­вательность выполнения групповых и индивидуальных иссле­дований, а также разъясняет правила составления отчета о результатах практики.

Полевая учебная практика по геоботанике проводится в виде экскурсий, групповых аудиторных, индивидуальных и бригадных занятий.

Во время экскурсий и групповых занятий студенты в поле­вых условиях знакомятся с методами геоботанического изуче­ния растительного покрова, с климатическими, эдафическими и орографическими особенностями местности, популяциями редких и охраняемых видов растений, занесенных в Красную книгу Республики Беларусь.

Для выполнения комплекса работ по изучению раститель­ного покрова окрестностей базы практики в академических группах создаются бригады студентов по 4-5 человек. Каждая бригада получает от руководителя практики задание по изуче­нию того или иного типа растительности на конкретном участ­ке местности.

Геоботаническое изучение растительного покрова начина­ется с рекогносцировочного обследования территории марш­рутным методом. При этом визуально выявляют основные типы растительности, формации, группы ассоциаций и расти­тельные ассоциации, составляют геоботанический план. После тщательного изучения такого плана выбирают наиболее типич­ные ассоциации того или иного типа растительности, где закладывают пробные площади (ПП) для проведения стацио­нарных наблюдений и исследований.

Геоботаническое описание растительного покрова на ПП проводятся в соответствии с методическими указаниями, раз­работанными для каждого типа растительности. Кроме того, студенты собирают, идентифицируют и высушивают растения для гербария. Редкие и охраняемые виды определяют на месте и включают их в список, но не гербаризируют.

Для изучения флористического состава, структуры, продук­тивности разных фитоценозов, их роли в природе, динамики и закономерностей распространения в зависимости от почвенно-гидрологических и климатических условий биотопа преду­сматривается изучение лесной, луговой, болотной, водной и прибрежно-водной, а также синантропной растительности.

Основная работа со студентами по изучению различных видов растительности проводится в виде 5-6 обзорных экскур­сий. При этом под руководством и при непосредственном уча­стии преподавателя на модельных участках студенты осваива­ют методы выделения ассоциаций, ярусов и фитоценотических горизонтов, доминантов и эдификаторов, знакомятся с экологическими группами и жизненными формами растений, получают навыки геоботанического картографирования, опи­сания на ПП различных типов растительности и т.д.

После каждой такой экскурсии (в лес, на луг, болото, водо­ем, агроценоз и т.д.) бригада студентов самостоятельно прово­дит геоботанические описания различных типов растительно­сти. Полученные материалы фиксируются в полевом дневнике.

Студенты должны самостоятельно собрать материал, обра­ботать его, проанализировать полученные результаты и, сопо­ставив их с данными литературы, сделать соответствующие выводы. Выполненная работа оформляется в виде коллектив­ного (одного на бригаду) отчета.

Отчет оформляется в альбоме. На титульном листе указыва­ются наименование вуза и факультета, название темы, список студентов, выполнивших данную работу, фамилия и инициалы руководителя практики, время и место выполнения работы (прил. 1 и 2).

Работа должна быть аккуратно оформлена, хорошо иллю­стрирована, фактический материал следует представить в виде таблиц, профилей, рисунков, фотографий и т.д.

После выполнения программы учебной практики по геобо­танике студенты сдают дифференцированный зачет. При оценке учитывается отношение каждого студента к работе на протяжении всего периода практики, грамотность написания коллективного и (или) индивидуального отчета, знание видов растений, представленных в гербарии, и вопросов, предусмо­тренных программой учебной практики.

Предложенные в настоящем пособии методы геоботаниче­ского исследования различных типов растительности прошли многолетнюю успешную проверку авторами данного пособия в Белорусском государственном университете при участии ведущих научных сотрудников отдела геоботаники и картогра­фирования растительности Института экспериментальной ботаники им. В.Ф. Купревича НАН Беларуси.

В работе над книгой нам очень помогли замечания и поже­лания, высказанные сотрудниками отдела геоботаники и карто­графирования растительности Института экспериментальной ботаники им. В. Ф. Купревича кандидатов биологических наук А.В. Пучило и Д.Г. Груммо, заведующего лабораторией озеро­ведения Белорусского государственного университета доктора географических наук Б.П. Власова, доцента кафедры ботаники Белорусского государственного университета В.Н. Тихомирова. Всем им мы благодарны.

Авторы также выражают свою искреннюю признатель­ность рецензентам В.И. Парфенову и В.В. Маврищеву за вни­мательное прочтение рукописи, доброжелательную критику и ценные конструктивные замечания, направленные на улучше­ние пособия.

Авторы

ВВЕДЕНИЕ

Общая характеристика растительного покрова Беларуси.

Формирование растительного покрова Беларуси имеет слож­ную историю и находится в тесной связи с общими глобальны­ми изменениями природных условий, вызванными сменами геологических эпох. В позднем плиоцене, перед началом антропогеновых оледенений состав лесов (покрывавших почти всю территорию Беларуси) был значительно богаче, чем теперь, хотя и близок по видовому составу. В ходе пяти плей­стоценовых оледенений, границы которых показаны на рис. В.1, растительный покров Беларуси несколько раз уничтожался, восстанавливаясь и перерабатываясь в межледниковьях.

В периоды межледниковий динамика смен растительных формаций, обусловленная потеплением климата, была пример­но одинаковой. В начале межледниковий господствовали раз­реженные березовые леса, сменявшиеся сосново-березовыми, сосновыми и еловыми, а затем, широколиственными лесами. При наступлении очередного ледника фазы развития лесов

Рис. В.1. Границы максимального распространения антропогеновых

ледниковых покровов на территории Беларуси:

1-1 - Поозерского (Валдайского) оледенения (95-10 тыс. лет назад); 2-2 -Сожского (Московского) оледенения (220-110 тыс. лет назад); 3-3 -Днепровского оледенения (320-250 тыс. лет назад); 4-4- Березинского (Окского) оледенения (480-460 тыс. лет назад); 5-5 - Белорусского (Варяжского, Нижнеберезинского, Наревского) оледенения (600-560 тыс. лет назад)

проходили в обратном порядке. К началу отступления послед­него

Поозерского ледника к югу от него находилась обширная перигляциальная арктическая равнина, а территория, соответ­ствующая Полесью, была занята тундростепной, лесотундро­вой и северотаежной растительностью. В среднем голоцене, во время климатического оптимума, всю территорию Беларуси занимали широколиственные леса. Интенсивно протекали процессы фитоценогенеза, сопровождающиеся взаимным приспособлением к условиям существования элементов субарктического и бореального происхождения, а также элементов неморальной флоры. К концу голоцена климат стал более холодным, темнохвойные еловые леса продвинулись к югу, площади сосняков увеличились. В Поозерье начался про­цесс деградации широколиственных лесов.

Так как последние два ледника покрывали территорию Беларуси не полностью, некоторые природные комплексы на юге республики (Полесье) имеют более древнюю историю ста­новления. Современная флора Беларуси характеризуется как сравнительно молодая (плейстоцен-голоценовая), сформиро­вавшаяся на позднетретичной основе и испытавшая на себе влияние флор различных естественноисторических областей и климатических зон.

Растительный покров Беларуси (по состоянию на 01.01.2005) занимает площадь 20 194,0 тыс. га, что составляет 97,3 % территории республики. Природные растительные сооб­щества в совокупности занимают 13 506,1 тыс. га, или 65,1% территории и представлены лесами (8335,1 тыс. га, или 41,3%), лугами (3289,7 тыс. га, или 16,3%), болотами (916,2 тыс. га, или 4,5%), кустарниками (486,6 тыс. га, или 2,4%) и водными фитоценозами (478,5 тыс. га, или 2,4%). Естественная раститель­ность - важнейший компонент природы, формирующий ланд­шафты Беларуси, влияющий на климат и образующий значи­тельную часть природных ресурсов страны.

Почти третью часть покрытой растительностью террито­рии (32,2%) занимают синантропные (сегетальные и рудеральные) сообщества. Среди этой категории растительности значи­тельно преобладают сегетальные сообщества, развивающиеся в посевах культурных растений, которые занимают 5547,9 тыс. га, или 27,5%.

Рудеральные сообщества залежей, пустырей, пустошных земель, свалок, придорожных и других антропогенно преобразо­ванных местообитаний занимают около 5%. Такие данные содержаться в Государственном земельном кадастре.

В связи с разли­чиями в методике учета данные по площади и распространению различных типов растительности иногда несколько отличаются от экспертных оценок и данных специалистов-геоботаников.

При классификации растительных сообществ в Беларуси широко используются как доминантный, так и эколого-флори-стический подход и метод. При этом метод Браун-Бланке в последнее время получает все более широкое распростране­ние. Согласно предварительным данным разнообразие расти­тельных сообществ Беларуси представлено 29 классами, 50 порядками, 78 союзами и 233 ассоциациями.

Флора Беларуси отражает природно-климатические особен­ности республики. Ее основу составляют бореальные и немо­ральные виды растений, характерные для подзоны хвойно-широколиственных лесов. Значительную долю имеют субаркти­ческие и таежные реликты, а также виды горного происхожде­ния. В настоящее время во флоре Беларуси насчитывается при­мерно 1680 видов сосудистых растений и около 460 видов мохообразных. По спектру жизненных форм во флоре сосуди­стых растений, в основном и формирующих растительный покров страны, преобладают травянистые виды (93,8%), из которых 68,1% представлено многолетними травами, 24,7% -малолетниками (однолетниками и двулетниками). На долю древесных растений приходится всего 6,2% общего флористи­ческого состава. Среди древесных растений 27 видов - деревья, 58 - кустарники, 15 - кустарнички и 8 видов - полукустарники.

Беларусь расположена в зоне сопряженности географиче­ских рубежей двух крупных ботанико-географических областей – Евроазиатской бореальной хвойно-лесной (таежной) и Европей­ской неморальной широколиственной, обнаруживая при этом структурные особенности и зональность растительного покро­ва. Это послужило основанием для деления территории респу­блики на широтные геоботанические подзоны. Согласно фло­ристическому районированию суши А.Л. Тахтаджяна (1978) большая часть территории Беларуси принадлежит к восточно­европейской провинции циркумбореальной области (лишь самые западные районы относятся к центрально-европейской провинции). Исследования закономерностей распростране­ния на территории Беларуси многих ареальных (хорологиче­ски определенных) видов, проведенные Н.В. Козловской I 1974), позволили выделить в республике четыре флористиче­ских района с 6 подрайонами, изображенных на рис. В.2.

Рис. В.2. Флористическое районирование Беларуси:

флористические районы: I - Озерный (Северный); II - Неманский (Западный); III -Днепровский (Восточный); IV - Полесский (Южный);

Флористические подрайоны: 1 - Правобережный; 2 - Левобережный; 3 - Левобережный западный; 4 - Право­бережный западный; 5 - Левобережный восточный; 6 - Правобережный восточный

Интенсивное антропогенное воздействие на растительный покров приводит к сокращению площадей почти всех типов естественной растительности и уменьшению разнообразия аборигенной флоры. Прогрессирующее распространение характерно лишь для кустарников и мелколиственных произ­водных лесов. Одновременно наблюдается обогащение флоры синантропными видами растений (за последние 100 лет их число увеличилось более чем в 2,5 раза), распространение которых связано с хозяйственной деятельностью человека.

Раздел I

ЛЕСНАЯ РАСТИТЕЛЬНОСТЬ

ГЛАВА 1. СТРУКТУРА И КЛАССИФИКАЦИЯ

ЛЕСОВ БЕЛАРУСИ

Общая характеристика