Карта флористического районирования

Голарктическое царство занимает всю Европу и Азию (без Индостана и Индокитая), Северную Африку и Северную Америку.

Палеотропическое царство занимает тропическую и субтропическую Африку до Капской провинции, Аравию, Индостан, Индокитай, Индонезию, Филиппинские о-ва, о-ва Полинезии, Меланезии, Северную Австралию.

Неотропическое царство занимает Южную и Центральную Америку.

Австралийское царство занимает Австралию и Тасманию.

Капское царство занимает Капскую провинцию ЮАР.

Голантарктическое царство занимает южную оконечность Южной Америки, Огненную Землю и о-ва Антарктики.

Наиболее богаты видами флоры тропических стран, по мере удаления от экваториальной области число видов быстро уменьшается.

Между флорами разных территорий наблюдаются существенные различия по систематическому составу. В странах умеренного климата, как правило, преобладают семейства сложноцветных, бобовых, розоцветных, злаков, осоковых и крестоцветных. В засушливых областях очень обычны различные представители маревых. Тропические флоры богаты представителями орхидных, молочайных, мареновых, бобовых, злаков. В саваннах и степях на первое место выступают злаки.

Среди растений, образующих флору, выделяют группы видов со сходными ареалами. Такие группы видов называют географическими элементами флоры.

Для флоры России наиболее обычны следующие географические элементы:

1. Арктические элементы - виды, ареалы которых расположены в безлесной арктической тундре, например злак дюпонция (Dupontia fisheri). Некоторые из этих растений проникают на юг в зону хвойных лесов, где встречаются, главным образом, на болотах. В этом случае говорят о субарктических элементах, например морошка (Rubus chamaemorus) и береза карликовая (Betula nana). Нередко арктические элементы имеют также фрагменты ареалов в альпийском поясе гор Европы и Сибири. Такие виды относят к аркто-альпийским элементам, например родиола розовая (Rhodiola rosea), ива травянистая (Salix herbacea) и др.

2. Северные, или бореальные элементы - являются компонентами обширной зоны хвойных лесов (тайги), протянувшейся через всю Северную Европу и Сибирь. Характерными примерами бореальных видов являются ель сибирская (Picea obovata), сосна обыкновенная (Pinus sylvestris), линнея северная (Linnaea borealis) и др.

3. Среднеевропейские (неморальные) элементы - виды, характерные для зоны широколиственных лесов Средней Европы и европейской части России, например дуб обыкновенный (Quercus robur), копытень европейский (Asarum europaeum) и др.

4. Понтические элементы - виды, ареалы которых связаны со степной зоной Евразии, например адонис весенний (Adonis vernalis), лабазник обыкновенный (Filipendula vulgaris), степная вишня (Cerasus fruticosa).

5. Средиземноморские элементы - виды, ареалы которых охватывают присредиземноморские и причерноморские страны, например земляничник мелкоплодный (Arbutus andrachne), самшит (виды рода Buxus) и др.

6. Туранско-центральноазиатские элементы - виды, ареалы которых преимущественно ограничены пустынными и полупустынными районами Средней и Центральной Азии, например многие виды полыни (Artemisia), облепиха (Hippophae rhamnoides) и др.

7. Маньчжурские элементы - виды, ареалы которых включают зарубежную Маньчжурию и российский Дальний Восток, например маньчжурский орех (Juglans mandshurica), амурский бархат (Phellodendron amurense).

2. Основы фитоценологии (геоботаники). Фитоценоз как компонент биогеоценоза. Геоботаника – раздел биологии на стыке ботаники, географии и экологии. Это наука о растительности Земли, о совокупности растительных сообществ (фитоценозов), их составе, структуре, динамике в пространстве и времени на всей территории и акватории Земли.

Термин «Геоботаника» был одновременно предложен в 1866 русским ботаником-почвоведом Ф.И. Рупрехтом и немецким ботаником А. Гризенбахом. Геоботаника состоит из двух разделов (наук):

- фитоценологии (фитосоциологии в западноевропейской литературе) и

- географии растительности.

Фитоценология – наука о фитоценозах. Термин «фитоценология» предложен австрийским фитоценологом Х. Гамсом в 1918 г.

География растительности – наука о закономерностях географического распределения синтаксонов (растительных сообществ различного ранга) по поверхности Земли.

Другие составляющие науки о растительности: экологическая физиология растений, популяционная биология и экология растений (экология популяций – демэкология, экология сообществ - синэкология), ботаническая география (включая флористику – учение о флорах, флорогенетику – учение об истории флор, хорологию - науку об ареалах таксонов).

Основной объект фитоценологии – фитоценоз. Термин предложен И.К. Пачоским в 1915г., а в 1918г. независимо от И.К. Пачоского сформулирован Х. Гамсом.

Фитоценоз – это элементарный участок растительности, для которого характерно: относительная однородность по внешнему облику, видовому составу, строению и структуре, относительно одинаковой системой взаимоотношений между популяциями видов растений и средой обитания, и который может существовать самостоятельно вне данного окружения.

Фитоценоз – это частный, конкретный, уникальный случай растительного сообщества, его элементарная форма, далее не делимая без потери своих свойств. По сути, фитоценоз – совокупность популяций видов растений, которые связаны с условиями среды и между собой в границах более или менее однородного по экологическим режимам участка территории или акватории.

Фитоценоз является частью биогеоценоза, его основным энергетическим блоком, аккумулирующим солнечную энергию.

Растительное сообщество (фитоценоз) – совокупность растений на данной территории, взаимообусловленных друг другом и окружающей средой (лес, болото, луг и т.д.) растительное сообщество, существующее в пределах одного биотопа

Растительность - совокупность фитоценозов (растительных сообществ) определённой территории или всей Земли в целом.

Ассоциация - элементарное растительное сообщество (сходные сообщества растений), основная единица в геоботанике (сосняк с брусникой в напочвенном покрове на сухой и бедной почве, дубравы со снытью в травяном покрове, участки луга с преобладанием лисохвоста и со сходным составом других растений).

Растительная формация – группа растительных ассоциаций, в которых господствующий ярус образован одним и тем же видом (например, все ассоциации с преобладанием лисохвоста лугового или сосны обыкновенной).

Биогеоценоз – взаимообусловленный комплекс живых и косных (абиотических, неживых) компонентов, связанных между собой обменом веществ и энергии; является экосистемой, которая по границам совпадает с фитоценозом.

Понятие «Биогеоценоз» было введено в 1942 г. академиком Владимиром Николаевичем Сукачевым. Экосистема – безранговая, безразмерная функциональная система, состоящая из сообществ живых организмов и среды их обитания. Понятие «экосистема» введено в 1935 г. английским геоботаником А. Тенсли. Как экосистему можно рассматривать каплю дождя, дерево, биогеоценоз, биосферу, пилотируемый космический корабль и т.д.).

Экосистема – биологическая система, состоящая из сообщества живых организмов (биоценоз), среды их обитания (биотоп), системы связей, осуществляющей обмен веществом и энергией между ними.

Элементарная единица биогеоценоза – консорция. Биогеоценоз состоит их биоценоза и экотопа.

Биоценоз – сообщество организмов в пределах биотопа. Термин «биоценоз» впервые был предложен в 1887г. немецким биологом К. Мебиусом. Биоценоз состоит из: фитоценоза, зооценоза и микробоценоза.

Экотоп – определенный режим экологических факторов (воздушный, водный, температурный, минерального питания, температурно-радиоционный и др.) на участке земной поверхности. Состоит из климатопа и эдафотопа и/или гидротопа.

Биотоп – участок земной поверхности (суши или водоема) с проживающими на нем живыми организмами и однородными абиотическими условиями среды, т.е. экотоп, преобразованный живыми организмами (биоценозом).

Границы биогеоценоза определяются по горизонтали границами входящего в него фитоценоза, а по вертикали – высотой надземных органов растений и глубиной проникновения их подземных органов, а также микроорганизмов.

Биосфера – оболочка Земли, заселённая живыми организмами, находящаяся под их воздействием и занятая продуктами их жизнедеятельности; «плёнка жизни»; глобальная экосистема Земли.

Фитоценоз является центральным компонентам биогеоценоза, так как 1) он определяет границы биогеоценоза; 2) является главным аккумулятором энергии и вещества в биосфере Земли. Доказательство: фитомасса составляет 95-98% всей биомассы планеты Земля.

Растительный покров (растительный мир) – безранговая система растительного мира, которая включает в себя флору и растительность.

Популя́ция (от лат. populatio – население) – это совокупность организмов одного вида, длительное время обитающих на одной территории.

Ценопопуляция – совокупность особей вида в пределах одного фитоценоза, занимающего определённое местообитание.

Таким образом, фитоценоз - форма совместного существования растений на определенной территории или акватории. Содержанием этой формы являются сложные биоценотические взаимоотношения, которые связывают между собой все компоненты фитоценоза (в широком смысле, биоценоза) в единую, развивающуюся в пространстве и во времени, саморегулирующуюся систему, все звенья которой воздействуют друг на друга и в значительной мере друг друга обусловливают.

Рис. Схема взаимодействий компонентов биогеоценоза (Звезда Сукачева)

(стрелками указаны потоки вещества и энергии)

3. Основы экологии растений. Экология растений – это раздел экологии, изучающий взаимозависимости и взаимодействия между растительными организмами, а также между растениями и средой их обитания. По отношению к факторам среды выделяют различные экологические группы растений.

Экологические группы растений по отношению к влаге:

Ксерофиты - растения, приспособившиеся к значительному постоянному или временному недостатку влаги в почве или в воздухе.

Мезофиты - растения, живущие в условиях достаточно умеренного увлажнения.

Гигрофиты - растения, обитающие при повышенной влажности атмосферы.

Гидрофиты - растения, приспособившиеся к водному образу жизни. В узком смысле гидрофитами называют только полупогруженные в воду растения, имеющие подводную и надводную части, или плавающие, т. е. живущие и в водной, и в воздушной среде. Полностью погруженные в воду растения называют гидатофитами.

Примерами гидатофитов могут служить элодея (Elodea), валлиснерия (Vallisneria), многие рдесты (Potamogeton), водяные лютики (Batrachium), уруть (Myriophyllum), роголистник (Ceratophyllum). Одни из них укореняются в грунте водоема, другие свободно взвешены в толще воды, и только во время цветения их соцветия выдвигаются над водой.

Строение гидатофитов определяется условиями жизни. Листья у них тонкие, например, у элодеи составлены всего двумя слоями клеток, и часто рассечены на нитевидные доли. К погруженным в воду растениям доходит ослабленный свет, и поэтому гидатофиты обладают некоторыми свойствами тенелюбов. В частности, в эпидерме присутствуют нормальные, фотосинтезирующие хлоропласты.

На поверхности эпидермы отсутствует кутикула, или она очень тонкая, чтоб не было препятствий для прохождения воды, поэтому водные растения, вынутые из воды, полностью теряют воду и высыхают через несколько минут.

В тканях водных растений имеется много крупных межклетников, заполненных газами и образующих хорошо выраженную аэренхиму, поэтому водные растения свободно взвешены в толще воды и не нуждаются в наличии особых механических тканей. Плохо развиты или совсем отсутствуют сосуды, так как растения воспринимают воду всей поверхностью тела.