Геоботаника. Учебная практика


            высших ГЕОБОТАНИКА


учебных т т г
заведений Учебная практика

    Н.А. Лемеза М.А. Джус





                ГЕОБОТАНИКА




   Учебная практика

   Допущено
    Министерством образования Республики Беларусь в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений по биологическим специальностям












       Минск
       «Вышэйшая школа» 2008

УДК 581.9(075.8)
ББК 28.58я73
      Л44





    Рецензенты: кафедра общей биологии Белорусского государственного


педагогического университета им. Максима Танка (заведующий кафедрой доцент В.В. Маврищев\ академик Национальной академии наук Беларуси, доктор биологических наук, профессор В.И. Парфенов


    Все права на данное издание защищены. Воспроизведение всей книги или любой ее части не может быть осуществлено без разрешения издательства.













        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 учебноисследовательской 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

ISBN 978-985-06-1490-2         © Лемеза Н.А.. Джус М.А., 2008
© Издательство «Вышэйшая школа», 2008

    ПРЕДИСЛОВИЕ



    чебная 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 адаптаций 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.
   ^Ипатов, В.С. Фитоценология / В.С. Ипатов, Л.А. Кирикова. СПб.. 1999.

3

1*

   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 фитоценозов 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.

4

    ео отаническое 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 фитоценотиче-ских 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

5

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:
/-/ - Поозерского (Валдайского) оледенения (95-10 тыс. лет назад); 2-2 -Сожского (Московского) оледенения (220- 110 тыс. лет назад) -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)

7

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 тундро-степной, 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 естественно-исторических 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 содер

8

жатся 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-флористический 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 хвойношироколиственных 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 (1974), позволили выделить в республике четыре флористических района с 6 подрайонами, изображенных на рис. В.2.

9

1а Зак 3126