7. Геоботанический метод

Гео (от греч. ge — земля), часть сложных слов, указывающая на их отношение к наукам о Земле, земному шару в целом, земной коре (например, география, геология). Ботаника (от греч. botanikós — относящийся к растениям, botánē — трава, растение), наука о растениях.

Растительность является ключевым звеном и неотъемлемой составной частью природно-территориальных комплексов (ландшафтов) и играет вполне определенную роль в формировании и функционировании окружающей среды (неизмененная природная среда + частично измененная природная среда + социально-экологическая среда). Человек связан с растительностью множеством разнообразных связей, удовлетворяя для своего жизнеобеспечения ресурсные потребности. Растительность все больше подвергается различным целевым и нецелевым антропогенным воздействиям, зачастую носящим катастрофический характер. Поэтому возникает необходимость геоботанического картографирования растительности в рамках конкретных ландшафтов на глобальном, региональном и локальном уровнях с оценкой хозяйственной, экологической ценности (значимости) и устойчивости ее к различным факторам антропогенного воздействия.

Объектом картографирования является все разнообразие растительных сообществ – естественных, естественно-антропогенных, синантропных (сорной растительности), агроценозов, а так же динамические серии или разные стадии восстановления коренной растительности. Особенность отображения растительного покрова состоит в том, что растительность может картироваться не сама по себе, а как элемент ландшафтной структуры: растительность фаций, урочищ и т. п. или как элемент природно-хозяйственных территориальных систем: растительность сельскохозяйственного контура, городского парка и др. Все это создает необходимую информационную основу для разработки прогнозов и рекомендаций по рациональному использованию растительных ресурсов конкретной осваиваемой территории.

В настоящее время геоботаниками используется несколько методик проведения геоботанических описаний растительности, предназначенных для различных целей (методики описания луговых и лесных сообществ, методики описаний с природоохранными и лесохозяйственными целями, методики описаний при исследованиях сукцессионных смен растительности и т.п.). Методики геоботанических описаний, разработанные различными школами (направлениями) в геоботанике и в разных странах различаются между собой. Растительный покров - явление сложное, организованное на нескольких уровнях (молекулярном, тканевом, организменном, популяционном) и в нескольких аспектах: таксономическом, эколого-ценотическом и территориальном.

Растительный покров – явление разновозрастное. Он прошел длительный путь развития вместе с географической оболочкой. Эволюционный путь развития необратим и характеризуется увеличением числа составляющих растительные сообщества элементов и усложнением их структуры. В отличие от этих эволюционных изменений растительности свойственны динамические превращения, обусловленные экологическими факторами или антропогенным воздействием. Основу геоботанического картографирования составляют коренные и производные динамические категории растительных сообществ (рис. 7.1).

Коренные сообщества. Им соответствует понятие зонального типа растительности. Они разделяются на абсолютно, практически и условно коренные. Абсолютно коренные сообщества – это те, что сохранились еще от доагрикультурного и допромышленного развития. По-видимому, они очень редки на земном шаре. Практически коренные сообщества – это такие, в которых под влиянием антропогенных факторов незначительно изменились состав и структура, или такие, которые прошли полный ряд трансформаций до восстановления коренного растительного покрова. Условно коренные сообщества представляют собой более или менее устойчивые стадии в процессе развития нарушенного растительного покрова. Это, например, таежные леса, которые подвергались в прошлом пожарам и рубкам, а в настоящее время испытывают их, но в ослабленной форме; при этом они во флористическом и экологическом отношениях сохраняют близость к исходным коренным лесам. Каждой коренной группировке, сформировавшейся на месте определенного природно-территориального комплекса, присущи свои ряды производных сообществ.

Динамические категории

растительных сообществ

Производные

Коренные

Рис. 7.1. Классификация динамических категорий растительных сообществ

Производные сообщества. В ландшафтах, подверженных антропогенному воздействию, на месте коренной растительности формируются элементы техногенной инфраструктуры, сельскохозяйственные угодья и производные сообщества. Длительно производные растительные группировки возникают при систематическом антропогенном воздействии: рубках, пожарах, сенокосах и выпасах скота, пахоте и т. п. При этом наряду с изменениями в растительном покрове существенно изменяются почвообразование, ход геоморфологических процессов, гидрологический режим. Такие группировки зачастую относятся к иному типу растительности, чем коренные сообщества. В частности, в таежной зоне на месте коренных лесов возникают вторичные луга, болота, пустоши. Для условий антропогенного воздействия смена растительных сообществ сопровождает процесс зарастания отвалов горных пород, стадии дернового процесса на заброшенном поле и т. д.. Понятие кратковременно производные сообщества относительно, ибо время восстановления коренной растительности зависит от ее типа и глубины антропогенного воздействия. С прекращением антропогенного воздействия производные растительные сообщества путем ряда смен идут к восстановлению коренной растительности

При картографировании растительного покрова чаще всего пользуются следующей иерархией топологических единиц растительного покрова (Виноградов, 1976):

Названия	Масштаб	Размер картируемых фитохор карты элементарных контуров
Терахоры	1:30 000 000	10 000км
Гигахоры	1:10 000 000	1000км
Мегахоры	1:3 000 000	100км
Макрохоры	1:1 000 000	километры
Мезохоры	1:300 000	сотни метров
Микрохоры	1:100 000	десятки метров
Нанохоры	1:30 000	метры
Пикохоры	1:10 000	десятки сантиметров
Фемтохоры	1:3000	сантиметры

В результате геоботанического картографирования строятся геоботанические карты. Геоботанические карты (карты растительности) – карты, отображающие географическое распространение типологических подразделений растительности (ассоциаций, групп ассоциаций, формаций), а также их пространственных комбинаций (комплексов, сочетаний, рядов). В зависимости от целевого назначения и принципов построения геоботанические карты делят на универсальные и специализированные.

Универсальные геоботанические карты показывают распределение естественных единиц растительного покрова, сложившихся в процессе его исторического развития, — коренных растительных сообществ, например еловых лесов, ковыльных степей и т.д. На универсальных картах отражаются также все те изменения, которым подверглась растительность под влиянием деятельности человека, — кратковременно- и длительно-производные сообщества, например берёзовые леса на месте ельников, с.-х. земли на месте ковыльных степей. Универсальные геоботанические карты в зависимости от масштаба подразделяются на детальные крупномасштабные (1:5000 — 1:25000), обобщённые крупномасштабные (1:50000 — 1: 200000), среднемасштабные (1:300000 — 1:1000000), мелкомасштабные формационные (1:1500000 — 1:4000000), мелкомасштабные обзорные (1:5000000 и мельче).

Специализированные геоботанические карты отображают черты растительности, наиболее существенные для того или иного направления хозяйственного её использования, имеют различные прикладные задачи (карты кормовые, лесные, индикационные, растительных ресурсов) и содержат дополнительные показатели, в том числе и количественные.

На рис. 7.2 представлен пример результатов геоботанического картографирования на основе местоположения и группировки элементов растительного покрова в составе ландшафта. Такая карта может использоваться для учета ресурсов растительного покрова, причем как растительных сообществ, отдельных контуров, так и отдельных видов, а также при учете запаса ягодников дикорастущих видов (например: брусника, голубика, жимолость съедобная, рябина кустарниковая).

Рис. 7.2. Пример блок-схемы ландшафта и растительного покрова и карты растительного покрова ландшафтного района на севере Корякского нагорья (по А.В. Беликович, 2001).

Классы мезофитохор: ВВ - куртинных и пятнистых лишайниковых кустарничковых и разнотравных тундр по осыпям и гребням гор [Dryas punctata, Salix tschuktschorum, Bupleurum triradiatum, Saussurea tilesii]; КК - мохово-лишайниковых кустарничковых тундр и кедровостланиковых лесов [Pinus pumila+Betula middendorffii+Ledum decumbens+Carex globularis] (подклассы: КК_т - мохово-лишайниковых разнотравно-кустарничковых тундр и фрагментов кедрово-стланиковых лесов на флювиогляциальных террасах и моренах [Festuca altaica, Carex melanocarpa, Loiseleuria procumbens]; КК_с - лишайниковых, моховых и разнотравных кедровостланиковых и ольховниковых лесов по склонам гор и холмов [Duschekia fruticosa+Rhododendron aureum]); ББ - эвтрофных разнотравных и разнотравно-осоковых болот и прибрежно-водной осоковой растительности моренных озерков; ПП - пойменных редкотравных лугов, ивняков и тополево-чозениевых лесов [Pyrola incarnata, Trisetum sibiricum, Thalictrum sparsiflorum]; ТТ - разнотравных ивняков и лугов с промоинами на начальной стадии развития надпойменно-террасной растительности [Salix lanata, S. myrtilloides, Carex schmidtii]; ]; НА – кустарничковых тундр и редкотравных лугов по наледным участкам рек [Pedicularis hirsuta, Carex norvegica].

.

На рис. 7.3 приведен пример одной из методик геоботанического описания растительного покрова леса. Данная методика может быть рекомендована только при проведении исследований, где ботанические описания не являются основными, а также при проведении рекогносцировочных комплексных исследований.

Рис. 7.3. Пример простейшей методики геоботанического описания растительного покрова леса

При проведении простейшего геоботанического описания пользуются следующими материалами и оборудованием: бланк описания; простой карандаш или ручка; предпочтительнее пользоваться простым карандашом, т.к. текст, написанный карандашом, не размывается водой, что немаловажно в полевых условиях; рулетка или сантиметр - для измерения диаметров стволов деревьев; полиэтиленовый пакет или гербарная папка для сбора неизвестных растений; бумажные пакетики сбора мхов. В случае если предстоит заложение пробной площади для комплексных или многолетних исследований, также потребуются компас или буссоль, рулетка (или веревка длиной 10 м) для разметки, топор для изготовления и забивания маркерных кольев, лопата - если будут вырываться маркерные ямки и краска - если участок будет размечаться для целей многолетнего мониторинга.