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.

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):

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).

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.

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.