Фитоценология

Санкт-Петербургский Государственный  Аграрный Университет

кафедра земледелия и луговодства

 

 

 

 

Курсовая работа по фитоценологии 

 

 

 

Выполнил:

Магистрант 2-го курса

Факультета агротехнологий и

 декоративного растениеводства

Суркова Е. В.

 

 

Проверил:

доктор с-х наук

Михайлова А. Г.

 

 

 

г. Пушкин

2012

Введение.

Наука «фитоценология» имеет большое значение для человека и народного хозяйства в целом. «Фитоценология» - это учение о фитоценозах (растительных сообществах) и их взаимоотношениях.

В конце 19 в. в ряде стран, в результате изучения их растительного покрова, возникло представление о закономерных сочетаниях совместно произрастающих растений – растительных сообществах, была обоснована необходимость их исследования как особого объекта и сформулированы задачи научной дисциплины, изучающей растительные сообщества.

Сегодня, в 21 веке,  необходимость  изучения фитоценозов и рациональное использование полученных знаний о них актуальны не меньше. Зная, например, особенности взаимоотношений одних луговых трав с другими, можно в значительной степени повысить урожайность лугов, снизить затраты на агротехнические мероприятия, повысить качественно и количественно продуктивность крупного рогатого скота, а в ландшафтном дизайне – особенно учитывается ярусность растений, конкурентоспособность, отношение к условиям климата, между растениями и др. Все эти факторы, конечно, применимы и в обычной жизни человека, т.к. человек не может рассматривать себя отдельно от природы…

В задачи фитоценологии  входит изучение флористического, экобиоморфного и ценопопуляционного состава фитоценозов, взаимоотношений между растениями, структуры, экологии, динамики, распространения, классификации и истории возникновения фитоценозов.

Таким образом, целью исследования является изучение истории и основных положений науки фитоценологии, задачами:

- рассмотреть историю  развития фитоценологии в России, в частности, в «московской школе»

- рассмотреть основные  вопросы изучения фитоценологии  Т. А. Работновым

- рассмотреть жизненные  формы, принципы квалификации  в целом и, в частности, по  Высоцкому

- изучить взаимоотношения  растений в фитоценозах и динамику  фитоценозов

- сделать выводы

Развитие фитоценологии  в России

В конце XIX столетия геоботаника в России развивалась под сильным влиянием работ В.В.Докучаева. Среди его непосредственных учеников были такие выдающиеся исследователи, как Г.И.Танфильев, А.Н.Краснов, Г.Н.Высоцкий.

Гавриил Иванович Танфильев (1857-1928) - разносторонний геоботаник и географ, изучавший степи, болота, тундры. Им высказаны оригинальные суждения о безлесье степей, о взаимоотношениях между лесом и тундрой на Крайнем Севере. Ему принадлежит первое сводное описание растительности Росии, опубликованное в виде приложения к переводу изданной в 1903 г. на русском языке книги Варминга.

Танфильев дал подробное описание внешнего вида (аспектов) степной растительности, начиная с пробуждения жизни весной и кончая замиранием степи перед долгим зимним покоем. Он первым в нашей стране применил эксперимент для решения геоботанических вопросов. Для выяснения особенностей демутации целинной степи после распашки, в 1894 г. им был организован опыт по распашке небольшого участка в Деркульской степи, однако последующих наблюдений там, по-видимому, не проводилось. В 1901 г. Танфильев в целях выяснения значения климата при определении северной границы степной зоны переместил участок целинной степи в Петербург на территорию Петербургского ботанического сада.

Андрей Николаевич Краснов (1862-1914) оказал влияние на развитие геоботаники главным образом идеями, высказанными им в работе "Опыт истории развития флоры южной части Восточного Тянь-Шаня". Он полагал, что изучение растительности должно состоять из исследования формаций, а каждая формация имеет свой возраст и свои особенности.

В конце XIX столетия приступил к  изучению растительности Иосиф Конрадович Пачоский (1864-1942), по национальности поляк, но длительное время работавший в России, изучавший растительность её южных регионов (главным образом б. Херсонской губ.). И.К. Пачоский - выдающийся натуралист и теоретик, внесший существенный вклад в разработку ряда проблем фитоценологии. Он первым поставил вопрос о выделении особой научной дисциплины, изучающей растительные сообщества, неудачно назвав её вначале флорологией, а затем фитосоциологией. Так же в 1898 г., независимо от И.К.Пачоского, назвал её П.Н.Крылов. Значительно позже, не зная о работах И.К.Пачоского и П.Н.Крылова, учение о растительных сообществах рекомендовал назвать фитосоциологией В.Н.Сукачев (1910). Это название удержалось в СССР до конца двадцатых годов нашего века. По И.К.Пачоскому, название "фитосоциология" последовательно возникло: в Польше - в 1896 г., в России - в 1898 г., во Франции - в 1910 г., в США - в 1917 г., в Швейцарии - в 1917 г., в Швеции и Норвегии - в 1919 г. Оно до сих пор удерживается в некоторых западноевропейских странах; в немецкоязычных странах используется название "социология растений" (Pflanzensoziologie).

В 1921 г. И.К.Пачоский опубликовал книгу "Основы фитосоциологии", а в 1925 г. - статью "Социальный принцип в растительном царстве", в которых повторил ранее развиваемые им идеи об уподоблении растительных сообществ человеческому обществу. В частности, по Пачоскому, ярусы в растительных сообществах являются результатом дифференциации растений на "фитосоциологические классы", а не результатом приспособления к совместному произрастанию их отдельных видов.

В двадцатых годах нашего века, после окончания гражданской  войны, резко возросла исследовательская  деятельность в области геоботаники. Были организованы специализированнеы исследовательские институты, проводившие геоботанические исследования, такие, как Государственный луговой институт, Институт по изучению торфяных болот (Инторф) и др., созданы региональные геоботанические центры (в Баку, Ташкенте и др.), проводились совещания по вопросам изучения растительности. Возникли различные направления: В.Н.Сукачева (так называемая ленинградская школа); В.В.Алёхина (московская школа); И.К.Пачоского; Л.Г.Раменского. В 1923 г. в Московском университете В.В.Алёхиным была организована специализация по геоботанике, а в 1929 г. - кафедра геоботаники.

Василий Васильевич Алёхин (1882-1946), возглавивший так называемую московскую геоботаническую школу, крупнейший знаток степей северной части чернозёмной зоны Европейской России, разрабатывал в основном проблемы, связанные с морфологией сообществ.

Важнейшими признаками сообществ  от считал: 1) ярусность; 2) смену аспектов; 3) изменчивость внешнего вида при постоянстве состава. Посевы и посадки он не относил к сообществам, рассматривая их как группировки. Термин "растительное сообщество" он применял только в общем смысле, конкретные сообщества он называл участками ассоциаций. Впоследствии Алёхин дал следующее определение фитоценоза: "Фитоценоз - закономерное сочетание растений, обусловленное: 1) историческим развитием; 2) экологическими условиями; 3) взаимодействием видов; и обладающее а) известной структурой; б) способностью к восстановлению и в) способностью воздействия на среду". Это определение близко к определению Сукачева. Постепенно различия между московской и ленинградской школами исчезли. В.В.Алёхин более, чем Сукачев, испытал на себе влияние западноевропейских геоботаников.

Среди исследоваталей московской школы особое место занимал Николай Яковлевич Кац (1894-1984), изучавший в основном болотную растительность и опубликовавший ряд ценных обобщений о болотах. Он более, чем кто-либо из советских геоботаников, испытал на себе влияние уппсальской школы, что видно из данного им определения ассоциации: "Ассоциация является растительным сообществом с определёнными доминирующими видами в каждом ярусе". Исходя из этого, в своих работах он выделил очень большое число микроассоциаций.

Нельзя не отметить такого ученого  как Андрей Яковлевич Гордягин (1865-1932), сочетавший в себе ботаника и почвоведа. В своих работах он подчёркивал связь растительности с почвами и деятельностью человека и установил, что многие растительные сообщества, признаваемые за природные образования, на самом деле возникли под влиянием деятельности человека на месте коренных типов растительности. Гордягин подчёркивал также влияние растительности на образование почв. Гордягин первым в нашей стране, описывая растительность, отмечал участие каждого вида по шкале Друде, составляя "квалифицированные списки видов". Основной труд А.Я.Гордягина "Материалы для познания почв и растительности Западной Сибири" содержит ценнейший фактический материал о взаимосвязях растительности и почв, о сменах растительности и особенно о влиянии деятельности человека на растительность. [4]

 

Особенное место среди известнейших ученых в области фитоценологии  занимает

Тихон Александрович Работнов (6 августа 1904, Ярославль — 16 сентября 2000) — российский геоботаник с мировым именем. Вместе с Л. Г. Раменским и И. В. Лариным принадлежавший к числу самых известных специалистов в области луговедения и луговодства

Родился Тихон Алексагдрович в Ярославле. Окончил агрономический факультет Ярославского государственного университета в 1924 году. Более 40 лет проработал в Государственном луговом институте. Кандидат сельскохозяйственных и биологических наук (1936), доктор биологических наук (1949). В Московском университете читал курсы лекций: «Луговедение» (с 1948 года), «Фитоценология» (с 1968 по 1994 год), «История геоботаники» (до 1998 года). Профессор, заведующий кафедрой геоботаники биологического факультета МГУ (1968—1981). Подготовил более 30 кандидатов наук. Опубликовал более 500 научных работ. За рубежом Работнов был одним из самых «цитируемых» ботаников России.

         Область  научных интересов: разносторонние  обследования пойменных лугов  и болот европейской части  СССР и Якутии, разработка приёмов  улучшения пойменных лугов. В  трёхтомнике «Кормовые растения  сенокосов и пастбищ СССР»  были опубликованы обобщённые  сведения по биологии многих  видов растений. Один из основоположников  популяционного направления в  изучении состава и структуры  растительных сообществ. 

 

Дал оригинальное видение луговых  ценозов, показал отсутствие в них ярусности, слабые эдификаторные свойства доминант, разработал систему фитоценотипов луговых растений, создал классификацию типов флуктуационной динамики лугов, активно внедрял экологические шкалы и флористические подходы для изучения луговых фитоценозов. Создал классификацию типов популяций растений по их возрастному составу, на основании которой стал возможен прогноз популяционной динамики и сукцессионных трендов.

Тема докторской диссертации —  «Жизненный цикл многолетних травянистых  растений и фенотипический состав их популяций в луговых ценозах».

За что и был награжден  ни одной премией и получил  множество званий:

Лауреат Государственной премии СССР (1960), заслуженный профессор Московского  университета (1993). Почётный член Российского  ботанического общества, Московского  общества испытателей природы, Чехословацкого ботанического общества и Британского  экологического общества. Вице-президент  Международного общества биологов-исследователей популяций растений. Награждён орденом Ленина и медалями. Заслуженный деятель науки РФ, заслуженный Соросовский профессор. Лауреат Государственной премии СССР (1960), заслуженный профессор Московского университета (1993). Почётный член Российского ботанического общества, Московского общества испытателей природы, Чехословацкого ботанического общества и Британского экологического общества. Вице-президент Международного общества биологов-исследователей популяций растений. Награждён орденом Ленина и медалями. Заслуженный деятель науки РФ, заслуженный Соросовский профессор.[1]

 

Итак, перейдем непосредственно к  фитоценологии и ее основным понятиям…

 

Жизненные формы растений в фитоценозах. Квалификация по Высоцкому

 

          В трактовке И.Г. Серебрякова(1964), "жизненная форма – это своеобразная внешняя форма организмов, обусловленная биологией развития и внутренней структурой их органов, формируется в определенных почвенно-климатических условиях, как приспособление жизни к этим условиям", т.е. это форма организмов, приспособившихся к своей среде обитания под длительным влиянием комплекса факторов. Его же определение, но более короткое: «Жизненная форма растения – это его габитус (внешняя форма вида), связанный с ритмом развития и приспособленный к современным и прошлым условиям среды».

 

         Изучение жизненных форм, их динамики исключительно важно для познания закономерностей приспособления популяций и организмов к тем или иным условиям среды. Сообщества растений и животных устойчивее и продуктивнее, если они состоят из видов с разными жизненными формами. Такое сообщество полнее использует ресурсы среды и имеет более разнообразные внутренние связи. Без изучения жизненных форм невозможно изучить ценотическую структуру – один из основных аспектов структурно-функциональной организации биогеоценоза.

 

          Классификация жизненных форм прошла большой эволюционный путь развития, но из множества классификаций наибольшее признание получили две: К. Раункиера (1906) и И.Г. Серебрякова (1964).