Полевая практика по геоботанике

Полевая практика по геоботанике

Жизненные формы растений

При проведении экологического анализа флоры в наиболее общем случае обычно пользуются классификацией жизненных форм (биоморф), отражающих морфологическую приспособленность растений к господствующим условиям произрастания. Естественно, что жизненные формы характеризуются не только габитуальными (внешними) признаками, которые удобны для их различения, но и рядом биологических свойств, среди которых особенно важными являются: продолжительность жизни, ритм развития, способ питания, способы вегетативного размножения и некоторые другие.

На сегодняшний день в геоботанике наиболее широкое применение нашли системы жизненных форм, разработанные К.Раункиером (1907) и И.Г. Серебряковым (1962, 1964).

К.Раункиер в качестве основы для подразделения жизненных форм выбрал один важнейший признак, отражающий различия в приспособлении растений к переживанию неблагоприятного времени года, – расположение почек или верхушек побегов в течение неблагоприятного времени года по отношению к поверхности почвы (рис. 1). В соответствии с этим принципом все растения были подразделены им на пять типов.

Рис. 1. Жизненные формы растений по Раункиеру.
Слева направо: два хамефита, фанерофит, три гемикриптофита, два геофита, терофит
(зимующие органы растений выделены черным цветом)

1. Фанерофиты – растения, почки и концевые побеги которых, предназначенные для переживания неблагоприятного периода года, поднимаются в воздух на многолетних стеблях. К этой группе относятся хвойные и лиственные деревья, кустарники, а также вечнозеленые (брусника, толокнянка и др.) и листопадные (черника, карликовая березка и др.) кустарнички умеренных и холодных широт. Наибольшее многообразие фанерофитов характерно для теплых и влажных областей, где они представлены многочисленными вечнозелеными формами.

2. Хамефиты – растения, почки и концевые побеги которых, предназначенные для переживания неблагоприятного периода, расположены на побегах или частях побегов, которые или лежат на поверхности почвы, или расположены настолько близко к ней, что зимой снег покрывает их. Среди видов, относящихся к этой жизненной форме, для примера назовем очитки, тимьян, звездчатку жестколистную, веронику лекарственную, линнею северную, луговой чай. Особым разнообразием хамефитов отличаются районы со средиземноморским климатом и альпийские области гор.

3. Гемикриптофиты – растения, побеги которых в начале неблагоприятного периода отмирают до уровня почвы, а живыми остаются лишь их нижние части, защищенные почвой и отмершими листьями. Именно здесь находятся почки, предназначенные для образования побегов в следующий вегетационный период. Из широко распространенных растений лесной зоны к гемикриптофитам относятся зверобои, чистец лесной, крапива двудомная, малина обыкновенная, живучка ползучая, сныть обыкновенная, первоцвет, кульбаба осенняя, подбел и многие другие.

4. Криптофиты – растения, почки и верхушки побегов которых сохраняются под землей на разной глубине или на дне водоемов. Многообразная в умеренных широтах группа, включающая в себя, например, такие виды и роды, как купена, спаржа, ситник, ветреница, бодяки, осот, корневищные злаки и осоки, вороний глаз, клубневые, клубнелуковичные и луковичные.Сюда же относятся многие околоводные растения (аир, рогоз, камыш, частуха, стрелолист и др.) и практически все гидрофиты (кувшинки, кубышки, рдесты, элодея канадская и т.д.).

5.Терофиты(однолетники) – растения, переживающие зиму только в виде семян. К этой группе относятся и так называемые зимующие однолетники, которые, начав развитие осенью, зимуют в вегетативном состоянии и заканчивают свой цикл развития, давая семена следующей весной или летом. Наибольшее разнообразие терофитов характерно для сообществ степей, полупустынь и пустынь, а также для антропогенно измененных местообитаний.

Процентное распределение видов по этим пяти основным группам жизненных форм в различных фитоценозах носит название биологического спектра. Наиболее наглядным является сравнение биологических спектров растительности разных природных зон – их сходство и различие определяются климатом и не зависят от флористических особенностей того или иного конкретного региона. Например, для условий влажного тропического леса характерно господство фанерофитов, для лесов бореальной области – гемикриптофитов, а для тундры – хамефитов.

Другая система жизненных форм была разработана профессором И.Г. Серебряковым. Выделяемые им жизненные формы легко доступны для изучения в полевой обстановке, а специфические габитуальные особенности каждой из них отражают существенные биологические черты растений. Согласно классификации Серебрякова хвойные и покрытосеменные растения подразделены на восемь типов (рис. 2).

Рис. 2. Соотношение отделов и типов жизненных форм покрытосеменных (по И.Г. Серебрякову, 1964)

1.Деревья – растения, обладающие развитым, многолетним, в разной степени одревесневшим стволом, сохраняющимся в течение всей жизни особи, которая измеряется десятками и сотнями лет. Высота от 3–5 до 150 м.

2.Кустарники – древесные растения, во взрослом состоянии обладающие несколькими или многими надземными скелетными осями (стволиками), которые в течение жизни растения последовательно сменяются. В отличие от деревьев продолжительность жизни каждого отдельного одревесневшего побега в большинстве случаев невелика (10–20 лет), а высота кустарника не превышает 5–6 м.

3. Кустарнички – древесные растения, во взрослом состоянии несущие значительное количество ветвящихся скелетных осей (парциальных кустов), связанных между собой надземно или подземно и последовательно сменяющихся в ходе жизни растения. В отличие от кустарников продолжительность жизни многолетних побегов не превышает 5–10 лет, а высота растений колеблется от 5–7 см до 0,5–0,6 м.

4.Полукустарники и полукустарнички – полудревесные растения, отличительной чертой которых является наличие удлиненных надземных побегов, остающихся на значительной части их длины травянистыми и отмирающих ежегодно. При этом сохраняются и одревесневают лишь нижние части надземных осей. Почки возобновления располагаются обычно близ поверхности земли. Цикл развития побегов – не более 3–5 лет, а общая высота растений – 50–80 см (редко до 1,5–2 м).

5.Травянистые поликарпики – многолетние многократно плодоносящие травы. Надземные побеги этих растений отмирают в конце каждого вегетационного периода (могут сохраняться несколько лет лишь укороченные или ползучие надземные побеги). Подземные части побегов функционируют как органы возобновления или запасающие органы в течение всей жизни растения. Среди этого обширного типа можно выделить несколько групп: стержнекорневые (в течение всей жизни растения сохраняют главный стержневой корень, не способны к вегетативному размножению); кистекорневыеи короткокорневищные(растения с мочковатой корневой системой, вегетативное размножение слабо выражено или отсутствует); дерновые (ежегодно раскрывается большое количество почек возобновления и образуются более или менее крупные «дерновины» или куртины); столонообразующиеи ползучие (резко выражена способность к вегетативному размножению при помощи надземных или подземных столонов или стелющихся побегов); клубнеобразующие(обладают специализированными запасающими органами – клубнями корневого, стеблевого и листового происхождения, часто выполняющими и функцию вегетативного размножения); луковичные (обладают специализированными органами в форме подземных и надземных луковиц);корнеотпрысковые (способны к внепазушному ветвлению за счет образования почек и побегов на нижней части стебля – гипокотиле и на корнях). Кроме того, среди травянистых растений выделяют такие группы, как суккуленты (имеют сочные, мясистые ассимилирующие побеги с сильно развитой водозапасающей тканью); сапрофитные и паразитные растения (лишены зеленых ассимилирующих побегов, резко специализированная группа); эпифиты (не связаны с почвой); лианы (надземные стебли слабые, не способны самостоятельно сохранять прямостоячее положение и нуждающиеся в опоре) и т.п.

6.Монокарпические травы – растения, жизненный цикл которых длится в течение одного, двух или нескольких лет и завершается цветением и плодоношением, после чего происходит отмирание растения из-за отсутствия способности к вегетативному возобновлению. В этом типе также выделяются лианоидные растения, суккуленты, полупаразитические и паразитические виды.

7.Земноводные травы – растения, способные произрастать и в воде, и на суше и образующие, соответственно, водную и наземную форму (например, горец земноводный).

8. Плавающие и подводныетравы – растения водоемов, либо прикрепляющиеся ко дну, либо свободно плавающие в толще или на поверхности воды.

В отличие от жизненных форм, выделяемых по классификации Раункиера, биоморфы И.Г. Серебрякова находят большее применение при анализе флористических списков растений конкретных местообитаний в пределах ограниченной территории. Например, спектры жизненных форм елового леса, верхового болота и суходольного луга будут существенно различаться, что связано с различными экологическими условиями в этих сообществах.

Рис. 5. Измерение диаметра ствола с помощью мерной вилки

Каждое дерево измеряется строго на высоте 1,3 м, т.е. примерно на уровне груди человека. Если ствол имеет неправильную форму сечения, диаметр определяют по двум перпендикулярным направлениям и рассчитывают среднюю величину. При отсутствии мерной вилки определяют длину окружности дерева при помощи мягкой сантиметровой ленты, а затем полученное значение делят на 3,14 (число p). В учебных целях можно вполне ограничиться промерами нескольких господствующих по толщине стволов каждой породы деревьев с вычислением среднего арифметического значения.

Следующий этап – определение групп возраста древостоя. Поскольку абсолютный возраст деревьев может быть определен только путем подсчета годичных колец на свежих пнях или же, для стоящих на корню экземпляров, с помощью специального бура Пресслера, в учебных целях целесообразно ограничиться отнесением древостоев к так называемым классам возраста. Для хвойных и широколиственных пород класс возраста определен периодом в 20, а для мелколиственных – в 10 лет. Основными группами возраста при этом являются следующие: молодняки, жердняки, средневозрастные, приспевающие, спелые и перестойные леса. В хвойных лесах к молоднякам относятся древостои до 20 лет, к жерднякам – 21–40, к средневозрастным – 41–60, к приспевающим – 61–80 и к спелым – 81–100-летнего возраста. В широколиственных лесах соответствующие значения составляют для молодняков до 20, жердняков – 21–40, средневозрастных – 41–80, приспевающих – 81–100, спелых – 101–120 лет. В мелколиственных лесах березняки и черноольшаники являются молодняками до 10 лет, жердняками – в 11–20, средневозрастными – в 21–40, приспевающими – в 41–50 и спелыми в 51–60. У осинников спелыми древостоями считаются уже 41–50-летние, а у сероольшаников – 26–30-летние. Перестойными считаются насаждения, которые в основном прекратили свой рост, приобретают признаки старения, заболевают и отмирают.

После этого на пробной площади производится подсчет количества стволов каждой породы. Во избежание ошибок при пересчете на каждом сосчитанном стволе делают пометку мелом. Далее рассчитывают долю каждого вида деревьев и формулу состава древостоя.

Отдельные древесные породы обозначают при этом первыми буквами их наименований. Общепринятыми являются следующие сокращения: С – сосна обыкновенная; Е – ель обыкновенная; Д – дуб черешчатый; Кл – клен остролистный; Лп – липа мелколистная; Ос – осина; Б(б) – береза бородавчатая, или повислая; Б(п) – береза белая, или пушистая; Ол(ч) – ольха черная; Ол(с) – ольха серая; Ч – черемуха.

Участие каждого вида в древостое рассчитывают в процентах, делят на 10 и округляют до целой величины. Если участие вида составляет меньше 10%, в формуле присутствие этой породы отмечается не цифрой, а знаком «+».

Рассмотрим пример. На пробной площадке было учтено 212 деревьев, среди которых 144 сосны, 36 елей, 27 берез и 5 особей ольхи серой. Таким образом, участие сосны составляет 67,9%, (т.е. 6,8, округленно – 7), ели – 17% (2), березы – 13% (1), а ольхи – 2% (+). Формула состава древостоя в этом случае будет выглядеть так: 7С2Е1Б(б)+Ол(с).

После изучения древостоя переходят к характеристике возобновления пород (всходов и подроста). В лесоводческой практике всходами принято считать одно-двухлетние деревца (к ним относят все растения высотой до 10 см), а подростом – не достигшие четверти или половины высоты взрослых деревьев. Многие из них в дальнейшем погибнут в борьбе за существование, а более сильные со временем достигнут высоты верхнего яруса и займут место современного древостоя. Описание возобновления заключается в установлении степени его сомкнутости (аналогично тому, как это делается для деревьев), породногосостава, а далее для каждой породы – преобладающей высоты, главенствующего возраста (при необходимости нужно указать его нижний и верхний пределы), состояния (степени благонадежности, т.е. возможности достижения в этих условиях взрослого состояния).

Обилие возобновления удобно оценивать по четырехбалльной шкале: 1 – возобновление неудовлетворительное (до 2000 экз./га); 2 – возобновление слабое (2000–5000 экз./га); 3 – возобновление удовлетворительное (5000–10000 экз./га); 4 – возобновление хорошее (более 10 000 экз./га).Важно при этом отметить и способ возобновления, т.е. происхождение всходов и подроста, которое бывает либо семенным, либо вегетативным (в виде поросли на пнях или отпрысков на корнях взрослых деревьев.

Во многих типах лесных сообществ получает развитие кустарниковый ярус (подлесок), изучение которого также начинается с определения степени сомкнутости, представляющей горизонтальную проекцию всех надземных частей кустарников. После этого последовательно дается характеристика всех пород, составляющих подлесок. В число характеристик каждой из них входят преобладающая высота, обилие, фенофаза и характер размещения. На описании не встречавшихся еще показателей (обилие, фенофаза и характер размещения) мы остановимся чуть ниже, а в отношении кустарников отметим еще одну необходимую в описании величину – общее число кустов на единицу площади. Определение этого показателя, служащего выражением густоты подлеска, сводится к подсчету общего количества экземпляров кустарников (без разграничения их видовой принадлежности) на квадратной площадке определенных размеров (чаще всего 25 или 100 м² – в зависимости от размерной категории господствующего вида) в пределах пробной площади.

Рис. 6. Сетка Раменского

Характеристику травяно-кустарничкового яруса в лесу и на болоте или травяного на лугу также начинают с определения общего проективного покрытия– горизонтальной проекции надземных частей растений на поверхность почвы. В данном случае визуально учитывается отношение проекций растений (за вычетом просветов между листьями и ветвями) к общей площади, принимаемой за 100%. Точность учета проективного покрытия может быть значительно увеличена путем дробления пробной площади на более мелкие участки: в каждом полученном квадрате покрытие учитывается отдельно, а затем определяется среднее значение. С этой же целью геоботаниками применяется так называемая сетка Раменского (рис. 6), представляющая собой небольшую пластинку, в которой вырезано прямоугольное отверстие размером 2 х 5 или 3 х 7,5 см. Отверстие делят белой ниткой или тонкой проволокой на 10 квадратных клеток (ячеек) по 1 или 1,5 см² каждая. Рассматривая травостой через такое сетчатое отверстие, определяют, сколько ячеек (т.е. десятых долей отверстия) приходится на проекцию растительности и сколько на неприкрытую, сквозящую через травостой поверхность почвы. Проекции или пустые промежутки при этом мысленно скучиваются к одному концу сеточки. Повторные учеты покрытия в разных местах пробной площади позволяют получить среднюю величину этого показателя с довольно высокой точностью. Помогают в этом разработанные эталоны градаций проективного покрытия (рис. 7).

Рис. 7. Эталоны градаций проективного покрытия (в %) травостоя, рассматриваемого в сетку Раменского

Другим важным показателем, определяемым при характеристике травяно-кустарничкового покрова, является истинное покрытие (или покрытие основаниями растений, задернованность), которое следует отличать от предыдущего показателя. При одинаковом проективном покрытии задернованность может сильно варьировать (рис. 8). Глазомерным способом истинное покрытие определяют, раздвигая травостой руками. Для получения более точных значений используется линейка длиной 1 м, которая кладется на поверхность почвы.

Рис. 8. Площадь основания стеблей и проективное покрытие: наружные круги (пунктир) – максимальное покрытие листьями, внутренние (сплошная линия) – основания растений

Вдоль нее проводится измерение всех попадающих на линию оснований растений в сантиметрах, что и соответствует в данном случае проценту покрытия. Несколько таких измерений дают возможность рассчитать среднюю величину истинного покрытия.

Кроме проективного и истинного покрытий растений определяется аспект, представляющий собой внешний вид (физиономичность) сообщества. При этом указываются окраска и перечень растений, его образующих. Например: аспект зеленый с белыми пятнами цветущего майника; аспект желтый лютика едкого и т.п.

После выполнения общей характеристики травяного покрова фитоценоза переходят к выявлению флористического состава пробной площади и характеристике каждого вида слагающих его растений. Составление списка видов лучше всего начинать с какого-нибудь одного угла площадки, записывая сначала все растения, попадающие в поле зрения. Далее, медленно передвигаясь по сторонам квадрата, список дополняют новыми видами и только после этого пересекают пробную площадь по диагонали. Следует очень внимательно просматривать травостой, поскольку с высоты человеческого роста удается разглядеть далеко не все растения. Многие из них, более мелкие, хорошо скрыты под листьями и стеблями крупных трав и обнаружить их возможно лишь при раздвигании травостоя руками и осмотре самых скрытых уголков.

После того, как составление списка видов в целом завершено, можно заняться их отнесением к тому или иному подъярусу. В некоторых случаях выделение ярусной структуры травянистого покрова представляет собой достаточно трудное дело, и тогда лучше всего ограничиться только указанием высоты растений и верхнего уровня наиболее густой фитомассы. В случаях же, когда отдельные ярусы хорошо дифференцированы друг от друга, их нумеруют от высшего к низшему и для каждого указывают господствующие виды и высоты развития.

Степень участия отдельных видов в травостое определяется методами учета их относительного обилия. Наиболее распространенным из таких методов является использование шкалы Друде (табл. 1), в которой различные степени обилия обозначаются баллами на основе величин наименьших расстояний между особями вида и их встречаемости.

ТАБЛИЦА 1. Шкала оценок обилия по Друде (с дополнениями А.А. Уранова)

Баллами Сор (copiosae) при этом обозначаются обильные растения, среднее наименьшее расстояние между особями составляет не более 100 см. Вследствие этого растения обладают и высокой встречаемостью – не ниже 75%. Растения крупных и средних размеров при этом обычно играют значительную роль в общем облике (физиономии) фитоценоза или отдельного яруса, становясь вполне или отчасти фоновыми. В пределах этого балла различаются три ступени:

сор3 – очень обильные, среднее наименьшее расстояние – не более 20 см. Встречаемость поэтому, как правило, 100%. Такие растения обычно (за исключением очень мелких растений) образуют основной фон растительности или отдельного яруса;

сор2 – обильные, среднее наименьшее расстояние – от 20 до 40 см. Встречаемость иногда (при несколько неравномерном распределении) бывает немного ниже 100%. Такие растения часто, особенно при отсутствии других, более или столь же обильных, но более крупных, играют основную или по крайней мере значительную роль в физиономии участка ассоциации, создавая сплошной фон;

cop1 – довольно обильные, среднее наименьшее расстояние от 40 до 100 см. Встречаемость обычно не падает ниже 75%. Роль таких растений в облике участка меньшая, фона они не составляют, но могут существенно влиять на облик растительности, представляя многочисленные вкрапления в массу травостоя, особенно заметные при специфической форме роста или крупных размерах особей.

Баллом Sp (sparsae) отмечаются рассеянные растения, среднее наименьшее расстояние между которыми составляет 1–1,5 м. Встречаются они почти на каждых 1–2 шагах, но фона, как правило, не образуют (за исключением очень крупных растений) и физиономическое значение в травостое имеют только в случае заметного контраста с другими.

Единичные растения обозначаются баллом Sol (solitariae). Они далеко отстоят друг от друга – наименьшее расстояние – всегда более 1,5 м. Встречаемость низкая, не выше 40%. Фонового значения эти растения не имеют, хотя иногда, отличаясь формой роста, яркой окраской и величиной, являются довольно заметными среди остальных.

В случае колебания обилия между двумя ступенями иногда применяют комбинированные оценки, например sol–sp, sp–сop1 и т.д.

Страдая неточностью и значительной необъективностью получаемых данных, шкала Друде для определения чрезвычайно проста и легка в использовании. Однако следует помнить, что этот метод пригоден только для схематичного, в значительной мере субъективного, определения соотношения между видами и выделения основных видов из общей массы. Представление о том, как соотносятся результаты, полученные с использованием шкалы Друде, и с помощью других, более точных методов, можно получить, рассмотрев табл. 2.

ТАБЛИЦА 2. Значение баллов шкалы Друде

Дополняют баллы обилия еще и указания на характер размещения растений в сообществе. В случае неравномерного распределения эта его особенность отмечается следующими значками: gr – растения произрастают густыми скоплениями (группами), в пределах которых нет или почти нет особей других видов; cum – растения произрастают рыхлыми скоплениями, где среди основного вида обитает много особей прочих видов.

Под фенофазой или фенологическим состоянием растения подразумевается та или иная фаза его развития. Для их обозначения при описании фитоценоза наиболее часто применяется система, предложенная В.В. Алехиным (1925) – табл. 3.

ТАБЛИЦА 3. Система обозначений фенофаз по В.В. Алехину (с дополнениями)

При характеристике мохово-лишайникового покрова отмечается процент покрытия почвы мхами – общий и по видам. Очень важно также показать характер размещения мхов и лишайников, которое зависит от микрорельефа, влияния крон деревьев и кустарников, упавших стволов и т.д., а также субстрат, на котором они произрастают.

В заключение полевого описания фитоценоза дается характеристика внеярусных растений (лиан и эпифитов), представленных в лесах средней полосы преимущественно мхами и лишайниками, реже вьющимися лиановидными травами. При описании фитоценотической роли этих растений важно указать их обилие (в условных баллах), высоту прикрепления исубстрат. В примечании указываются какие-либо характерные особенности в их размещении, если таковые имеют место.

Далее отмечают наличие в сообществепнейимертвых экземпляров деревьев.

Наконец, в разделе «Общие замечания для всего фитоценоза» стоит отметить подмеченные при проведении работы связи с условиями среды, заключение о первичности или, напротив, о вторичности современного растительного покрова пробной площадки, отметить влияние верхних ярусов на нижние, привести установленные растения-индикаторы и т.п. – словом, все те наблюдения, которые облегчат дальнейшую обработку многочисленных бланков описаний.

III. Фитоценоз

Следуя общепринятому определению В.Н. Сукачева, фитоценозом мы будем называть «всякую совокупность высших и низших растений, обитающих на данном однородном участке земной поверхности, с только им свойственными взаимоотношениями как между собой, так и с условиями местообитания и поэтому создающими свою особую фитосреду». Для проявления влияния особей растений друг на друга необходимо, прежде всего, их совместное произрастание. Таким образом, крайне разрозненные или отдельно стоящие растения фитоценозом назвать нельзя.

Каким образом отличить один фитоценоз от другого в природе? В общем смысле фитоценоз следует понимать как участок растительного покрова, качественно своеобразный и отличный от соседних. А.А. Ниценко указывает следующие основные критерии, которые должны использоваться в качестве диагностических признаков для определения границ фитоценозов: постоянство структуры растительного покрова в пространстве; общность доминантов (господствующих по численности растений) главных ярусов; сходная сравнительная роль разных экологических групп, в том числе жизненных форм, в составе сопутствующих видов (если таковые сопутствующие виды имеются).

Остановимся кратко на характеристике этих основных признаков.

Под структурой фитоценоза понимают особенности пространственного размещения растений в горизонтальном и вертикальном направлениях. Отражением вертикального расчленения фитоценоза служит ярусность. Растения одинаковой высоты находятся в равноценных условиях освещенности, образуя отдельные надземные ярусы, что позволяет им не вступать в прямые конкурентные отношения с растениями других высотных уровней. То же можно сказать и в отношении распределения корневых систем отдельных видов. Одни растения имеют поверхностную мочковатую систему, которая позволяет им поглощать влагу, поступающую с осадками или даже с росой, другие – располагают свои корни во всей почвенной толще и используют накопленную в ней воду, третьи же тянут свой длинный стержневой корень иногда на многие метры до уровня грунтовых вод – более постоянного источника влаги. Таким образом, ярусность позволяет существовать на одном и том же участке довольно значительному числу видов, различающихся по своим экологическим требованиям.

Соотношение значимости для фитоценоза подземной и надземной ярусности во многом зависит от внешней среды. В лесных фитоценозах лучше всего выражена надземная ярусность, поскольку при достаточном увлажнении основная конкуренция между растениями идет за режим освещенности. Заметим, однако, что ярусы правомерно выделять лишь тогда, когда входящие в их состав растения достаточно многочисленны и обладают определенной степенью сомкнутости. Существует в лесных сообществах и так называемая внеярусная растительность, в состав которой входят лианы и эпифиты (растения, поселяющиеся на стволах и ветвях деревьях).

В травяно-полукустарничковых сообществах более засушливых областей (например, в степях и пустынях) и в отдельных луговых ценозах, где условия освещенности оказываются вполне достаточными, а основная конкуренция между растениями идет за использование влаги, величина подземной фитомассы иногда в десятки раз превышает надземную. Соответственно в этих сообществах при слабо выраженной надземной ярусности хорошо выражена подземная (рис. 9). Особенно ярко она проявляется в пустынях и полупустынях, меньше – на лугах, для которых иногда вместо термина «ярус» предлагается пользоваться понятием о глубинах укоренения отдельных групп видов, что, в сущности, примерно одно и то же.

Рис. 9. Корневые ярусы в ассоциации ярутки на осыпи из гравия на высоте 2260 м, Швейцарские Альпы:
1 – ярутка круглолистная; 2 – трищетинник; 3 – фиалка; 4 – кульбаба горная; 5 – смолевка.
I – горизонт крупного гравия; II – горизонт абсорбирующих корней; III – горизонт прикрепляющих корней

Неоднородность (гетерогенность) фитоценозов в горизонтальном направлении носит название мозаичности и обусловлена, как правило, биологией размножения, характером распространения семян, формами роста отдельных видов растений (например, пятна кислицы или майника в еловом лесу возникают вследствие их интенсивного вегетативного размножения) и их взаимными отношениями. Часто более или менее выраженные пятна растительного покрова в пределах фитоценоза могут возникать за счет неравномерного размещения в пространстве сильного растения-средообразователя (эдификатора фитоценоза), под которое «подстраиваются» (притягиваются или отталкиваются) остальные компоненты сообщества. Подобный эффект образования микрогруппировок (по другой терминологии – микрофитоценозов) хорошо прослежен на примере лесов. Так, например, в лиственничных лесах Якутии на почве под кронами деревьев произрастают зеленые мхи, а в окнах – лишайники. В подмосковных елово-широколиственных лесах подкроновому пространству деревьев дуба соответствуют группировки осоки волосистой, осины – ландыша майского, серой ольхи – звездчатки жестколистной, а ели – соответственно кислицы обыкновенной.

От мозаичных фитоценозов следует отличать комплексы фитоценозов, обязанные своим существованием вариациям характеристик внешней среды (экотопа). Такая комплексность заключается в более или менее регулярном чередовании – в зависимости от почвенно-геоморфологических условий – мало зависящих друг от друга сообществ, занимающих более крупные площади и не объединенных общим ярусом. Широкое распространение комплексы фитоценозов получили в полупустынях и северных пустынях, во многих типах тундр, а в средней полосе – на пойменных лугах и верховых болотах (например, грядово-мочажинный комплекс).

Следующим важнейшим признаком фитоценоза является общность доминантов главного яруса. В природных условиях практически любой фитоценоз слагается достаточно большим количеством видов растений. Вполне естественно, что одни из них являются весьма многочисленными, другие встречаются реже, а третьи вообще попадаются на глаза в единственном экземпляре. Следовательно, и роль их в организации фитоценоза различна. В связи с этим в геоботанике принято выделять так называемые доминанты – виды, господствующие в том или ином сообществе по своей численности, фитомассе или проективному покрытию (площади проекции надземных частей). Частным случаем доминанта является эдификатор – вид, обладающий высокой средообразующей ролью и поэтому контролирующий режим отношений во всем растительном сообществе. При этом нужно всегда иметь в виду, что вид–эдификатор данного конкретного фитоценоза (как самое конкурентно-мощное растение в нем) в другом сообществе может оказаться на позициях подчиненного компонента.

В лесах ярким примером эдификатора является ель обыкновенная, выступающая в качестве очень сильногосредообразователя и тем самым влияющая на состав и распределение всех остальных растений, начиная от деревьев и заканчивая мхами и лишайниками в напочвенном ярусе. Однако эдификаторная роль не обязательно должна принадлежать растению верхнего яруса. Например, в сфагновых сосняках и на верховых болотах с сосной сама сосна не оказывает решающего воздействия на формирование структуры и специфических условий для жизни сообщества. В роли эдификатора в этом случае выступают сфагновые мхи, образующие нижний ярус.

Знание и выявление эдификаторных видов в сообществе является крайне важной задачей геоботанического исследования, поскольку позволяет не только объяснить закономерности размещения многих других растений и понять особенности функционирования фитоценоза, но и правильно отграничить один фитоценоз от другого. Как было показано, решающим фактором в распределении видов, не входящих в число доминантов, являются именно конкурентные отношения, а не условия местообитания, как это полагают сторонники концепции непрерывности растительного покрова (фитоценотического континуума), о которой будет сказано ниже.

Другим следствием влияния (положительного или отрицательного) условий экотопа и фитоценотической среды на состояние вида в сообществе является жизненность его особей. Действительно, изучая один и тот же вид в различных фитоценозах, часто можно заметит