Характеристика флора в виде таблицы. Понятие о флоре. Результаты исследований и их обсуждение

Огромные площади немецких земель причислены к заповедным. Всего здесь раскинуто около 14 национальных парков, в которых под охраной находятся уникальнейшие экологические системы, исчезающие и редкие виды растений и животных. В сравнении с природными резерватами других стран, заповедники Германии относительно молоды - особый статус самый первый из них получил лишь в 1970 году.

Немецкий народ является большим ценителем отдыха в национальных парках своей страны, представляющих собой удивительно красивые места с великолепными природными пейзажами.

География

Природа Германии необычайно разнообразна.

Государство расположено в Центральной Европе. Граничит оно с Францией, Швейцарией, Данией, Чехией, Польшей, Австрией, Люксембургом, Нидерландами и Бельгией. Север его обрамляют Балтийское и Северное моря.

Между озером Боденским и Берхтесгаденом находятся Альпы, правда, территория их не очень большая. Германию ограничивают Баварские, Альгойские и Берхтесгаденские Альпы. Между ними можно наблюдать чудесные голубые озерные глади - Кенигсзе, Гармиш-Партенкирхен и Миттенвальд, являющиеся у туристов популярными зонами.

Природа Германии

Более 1/3 земель в Германии возделаны, и поэтому государство особо не может похвастаться своей дикой природой, но почти все существующие леса и прочие зеленые зоны довольно хорошо ухожены.

Особенность природы Германии - по территории всей страны горные цепи пересекаются с плоскогорьями, равнинами, ландшафтами озерными, холмами.

На северной части Германии простираются низменности:

• Вестфальская.
• Саксонско-Тюрингенская.
• Нижне-Рейнская.

Характерны для этих местностей ландшафты холмистые с изобилием озер, с торфяными болотами, пустошью и плодородными землями.

Германии у побережья Северного моря принадлежат следующие острова:

• Боркум.
• Зильт.
• Гельголанд.
• Нордерней.

Острова Германии на море Балтийском:

• Фемарн.
• Рюген.
• Хиддензе.

Побережье здесь представлено скалами и песком. Между Северным и Балтийским морями рельеф представлен холмами, называемыми Гольштейнской Швейцарией.

В самом центре Германии расположен Гарц (горный массив). На востоке - Фихтельгебирге и Рудные горы. Территория государства разделяется на две части (южную и северную) средневысотным горным порогом.

Заповедники Германии

1. «Баварский лес» находится на юго-востоке страны. Это самый крупный заповедник в Центральной Европе. Его большая часть простирается над уровнем моря на высоте более 1 километра. Среди его обитателей есть редкие и даже вымирающие животные: бобр, рысь, лесная кошка, аист черный и сокол-сапсан.
2. «Саксонская Швейцария». Это уникальное место расположено на востоке Германии. Скалистый массив местности возвышается над уровнем моря на 200 метров. Смотровая площадка позволяет обозревать красоты всей территории заповедника. Самым популярным местом у туристов является уникальнейший мост, протянутый через скалы Бастай и построенный в 1824 году.
3. «Меловые скалы» острова «Рюген». Эта удивительная малая часть заповедной зоны Германии расположена на северо-востоке страны. Это национальный парк «Ясмунд», включающий в себя берег Балтийского моря и прилегающие к нему леса. Есть здесь уникальное природное образование - «Королевский стул», представляющий собой меловую скалу, поднимающуюся на 118 метров в высоту. На ее смотровую площадку ежегодно поднимаются сотни тысяч туристов.
4. «Аист на крыше». Заповедная зона включает в себя деревни, которые являются местом обитания сотен белых аистов. Национальный парк - место, где можно встретить десятки редких животных и птиц: аисты черные, лебеди-кликуны, коростели, выдры и зимородки.

Растительный и животный мир

Флора и фауна Германии удивительно разнообразна.

Самыми характерными обитателями для лесов Германии являются лисица, белка и кабан. Также часто можно встретить благородного оленя, косулю и лань. Зайцы, грызуны мышевидные и кролики хорошо приживаются на вырубках. Существованию выдры в последнее время угрожает загрязнение рек. В альпийских лугах обитают сурки. Среди птиц, вместо лесных видов, распространены пернатые, типичные для открытых пространств.

Важное значение для европейских перелетных птиц имеют влажные районы у берегов Северного и Балтийского морей. Особенно эти места полюбились уткам, гусям и болотным птицам.

Растения Германии в своем естественном виде практически не сохранились в связи с густой населенностью территорий. Леса коренные были или практически истреблены, или заменены лесопосадками. Исходные леса из березы и дуба на севере страны в течение нескольких веков были замещены возделываемыми землями. Сегодня земли с бедными почвами отводятся под лесопосадки. Выращивают здесь в основном выносливые подвиды сосен.

В низкогорьях Германии растут роскошные буковые леса, чередующиеся с еловыми. Сосна появляется на песчаных почвах.

В Альпах и горах Средней Германии леса буковые с увеличением высоты сменяются пихтовыми, и далее - еловыми. Выше 2200-2800 метров растут мхи, травы и лишайники и цветковые растения.

В заключение о климатических условиях

Природа Германии разнообразна благодаря довольно благоприятным климатическим условиям. Преобладают здесь умеренный, морской и переходный климат.

Средняя летняя температура - плюс 20-30 градусов, зимняя - близка к 0. Максимальная температура летом - до +35 градусов, зимой - до -20 градусов. Осадки выпадают по всей территории Германии в больших объемах.

Благодаря расположению Германии в зоне ветров западных, умеренно-прохладных, существенные температурные колебания - редкость.

Итак, флора и растительность - это две различные составные части растительного покрова.

Флора нашей Родины насчитывает более 18000 видов. Все это огромное разнообразие растений распределяется по 160 семействам. Наиболее богаты видами у нас семейства сложноцветных, злаков, бобовых, в каждом из которых по нескольку тысяч видов. Сравнительно много видов в таких семействах, как розоцветные, крестоцветные, лютиковые, гвоздичные, осоковые. Представителей названных семейств можно встретить повсюду - от тундры до пустыни, от западных до восточных границ страны, от равнин до высокогорий.

Географическое распространение отдельных видов растений очень различно. Некоторые их них встречаются только на ограниченной территории, иногда очень маленькой. Так, пихта Семенова растет исключительно в горах Киргизии, а пион крымский - лишь в южной части Крыма. Однако многие виды имеют более широкое распространение, они не приурочены только к какому-то ограниченному району. Наконец, есть и такие виды, которые распространены очень широко и встречаются на большей части территории Советского Союза. Примером могут служить знакомые всем деревья - сосна обыкновенная, осина, береза.

Область естественного распространения какого-либо растения на земной поверхности называют ареалом. Если ареал того или иного вида сравнительно невелик и данный вид встречается только в одном определенном районе земного шара, то такой вид называют эндемичным для соответствующего района. Так говорят об эндемичных растениях, или, иначе, эндемах, Кавказа, Карпат, Средней Азии и т. д.

Во флоре нашей страны имеется немало эндемов. Особенно много их во флоре высоких поясов гор.

Среди растений отечественной флоры большой интерес представляют так называемые реликты - древние виды, сохранившиеся до нашего времени с более или менее отдаленных от современности геологических эпох. Наиболее «старыми» реликтами в нашей стране являются растения, сохранившиеся с третичного периода (2 - 65 млн. лет назад). К их числу относятся, например, рододендрон понтийский - крупный вечнозеленый кустарник, растущий в приморских районах Грузии (в Колхиде); железное дерево, образующее леса в горах Азербайджана (в Талыше); амурский бархат - дерево, распространенное у нас на Дальнем Востоке (в Приморье), и другие. На территории Советского Союза есть несколько районов, где встречаются подобные растения, главнейшие из них: Западное Закавказье, или Колхида, крайний юг Азербайджана, или Талыш, наш Дальний Восток. Реликты третичного периода - довольно теплолюбивые растения, поэтому они сохранились в нашей стране только там, где климат на протяжении длительного времени оставался достаточно теплым. В остальных районах Советского Союза растения такого типа погибли в четвертичном периоде вследствие наступления ледника или резкого похолодания климата.

Реликтовые растения, как и эндемы, представляют большую научную ценность. Многие из них нуждаются в охране.

Флора и сопряженные (подчиненные) понятия

Самая общая логическая категория, с которой постоянно имеет дело флористика – совокупность видов растений, произрастающих на той или иной территории (обозначим ее как «любая территориальная совокупность видов»). Иногда встречаются попытки именно к такой, самой общей категории, применить термин «флора».

Полная территориальная совокупность видов растений

Неполная (частичная) территориальная совокупность видов растений

Неполные территориальные совокупности видов растений далее подразделяются на три категории, в зависимости от природы и характера неполноты:

а) выборка только одной (как правило, достаточно крупной) таксономической группы растений; в этом случае, подробнее рассмотренном несколько ниже к смысловой основе термина «…флора» добавляется определительная часть, уточняющая таксон («бриофлора», «альгофлора» и т.д.); в случае же более мелких таксономических групп говорят о таксономических элементах (брио-, лихено-…) флоры;

б) выборка всех представителей данной флоры по тому или иному типологическому признаку (например, по типу ареала, ценотической приуроченности, особенности экологии и т.д.) – речь идет о типологических элементах флоры;

в) случайная выборка только части видов данной флоры из-за заведомой неполноты их регистрации (например, из-за кратковременности и ограниченности маршрута). Сюда относятся «случайные флоры», которые в действительности представляют заведомо неполный флористический список и едва ли нуждаются в специальном термине.

А. В. Галанин предлагает следующее определение флоры через растительный покров: «Флора – таксономическая характеристика растительного покрова в топографическом контуре; это – таксономический аспект его организации».

Активность вида – своего рода мера его жизненного преуспевания на данной территории, в общем пропорциональную степени насыщения последней этим видом (степени заполнения местной популяцией вида своего «яруса жизни»); одно из выражений «веса вида» данной флоре.

Целесообразно различать географическую активность, экотопологическую (внутриландшафтную) активность и парциальную активность (в пределах того или иного типа или класса экотопов).

Географическую активность можно выразить через встречаемость вида в совокупности подчиненных фитохорий одного и того же ранга или же в совокупности проб флоры (регулярных или выборочных: «флористическая частотность», в смысле М. П. Наткевичайте-Иванаускене и Ю. Ю. Тупчяускайте (1982)). Интересным примером использования этого показателя для решения ботанико-географических проблем является проведенное цитированными авторами сравнение распределения различных географических элементов флоры Литовской ССР по классам географической активности (« флористической частотности»). Сходные подходы к измерению активности предлагались Л. И. Малышевым (1973, 1976) и А. А. Лякавичюсом с той разницей, что исходные показатели – обилие и встречаемость – Малышев выражает в шкале порядков, а это делает неправомерными последующие операции – умножение и извлечение корня;

В качестве ведущего значения принята встречаемость, максимальное значение которой (балльность) условно устанавливается в 2 раза выше, чем для обилия. При обозначении встречаемости по 10-балльной шкале, а обилия по 5-балльной (шкале Друде) удельная роль фактора встречаемости при расчетах активности будет в 1,41 раза больше, чем фактора обилия (√2*1=1,41).

Максимальное из возможных значений активности равно √10*5=7,07, или округленно 7 единицам.

Полученные для каждого вида значения активности (баллы) разбиваются на классы активности. Приняты следующие классы: минимально активные виды (1), малоактивные (2), довольно активные (3), среднеактивные (4), активные (5), высокоактивные (6), максимально активные (7).

Пятибалльная шкала измерения внутриландшафтной активности (по соотношению широты экологической амплитуды, встречаемости в данном ландшафте и характерному уровню численности, выраженным также в баллах) была предложена ранее (Юрцев, 1968, цит. по: Малышев, 1973). Сведения о встречаемости и обилии видов растений собирались для последующего определения их активности в соответствии с концепцией Юрцева. Встречаемость учитывалась в подходящих для вида местообитаниях глазомерно по 10-балльной шкале, обилие – по 5-балльной шкале Друде. Это позволяло определить класс активности вида как квадратный корень из произведения встречаемости на обилие; всего может быть выделено 7 классов активности. По личным наблюдениям описывались физико-географические условия существования КФ (рельеф, состав горных пород, особенности климата), закономерности распределения растительного покрова, главные сообщества и особенности самой флоры. Фиксировались также даты обследования КФ, общее количество экскурсионных дней и маршруты, ориентировочный процент обследованности флоры, количество найденных видов растений и размер обследованной площади, для чего составлялась схема выполненных маршрутов и оконтуривалась реально обследованная площадь.

По данным о количестве видов на площади определенного размера в дальнейшем путем пересчета можно установить сравнительный уровень флористического богатства. Как правило, длина обследованной территории не должна превышать ширину более двух раз. Иначе вместо целостной территории фактически будет изучена флористическая трансекта и получено ошибочное представление о высоком разнообразии флоры или же, наоборот, не будут обследованы все свойственные данной КФ основные местообитания.

Позднее предпринимались попытки выразить тот же показатель в более точной шкале отношений, допускающей все арифметические операции (Катенин, 1974, 1981, цит. по: Шеляг-Сосонко, 1980); в этом случае фактически рассчитывается среднее проективное покрытие вида в данном ландшафте, определяемое с помощью двух признаков – компонент: встречаемости и покрытия: однако полученный таким путем показатель активности действителен лишь для однотипных ландшафтов и является функцией не только макроклимата, но и характера рельефа и состава горных пород: при одинаковых показателях активности в двух ландшафтах с резко неодинаковой контрастностью экотопов реальная активность будет выше в случае большей контрастности (например, в горных ландшафтах по сравнению с равнинными). Я. П. Дидух (1982, цит. по: Шеляг-Сосонко, 1980) предложил оригинальный способ отображения активности на трехкомпонентных гистограммах.

Величина активности определяется по трем параметрам: широте экологической амплитуды вида в данном регионе, степени постоянства и степени проективного покрытия. Поскольку определение широты эколого-ценотической амплитуды видов требует знания распространения их во всех синтаксонах региона, на данном этапе исследований приводятся сведения об активности лишь отдельных, наиболее изученных видов. Широта эколого-ценотической амплитуды (фитоценоцикл), как отмечалось ранее (Шеляг-Сосонко, Дидух, 1980, цит. по: Шеляг-Сосонко, 1980), устанавливается на основании набора (широты) синтаксонов, в которых распространен вид.

По широте эколого-ценотической амплитуды все виды данной флоры разделены на 4 класса фитоценоциклов:

1) Стенотопный – вид встречается в составе одного основного синтаксона в данном регионе.

2) Гелистенопный – вид встречается в составе нескольких основных синтаксонов, относящихся к одному типу растительности.

3) Гелиэвритопный – вид встречается в составе двух типов растительности.

4) Эвритопный - вид встречается в составе более чем двух типов растительности.

По степени покрытия все виды разделяются на шесть классов: 1 – очень редкие, единично встреченные виды, 2 – виды с покрытием до 1%, 3 – 1-5%, 4 – 6-20%, 5 – 21-50%, 7 – более 50%.

Для изучения поведения вида важно определить величину активности и величину ее изменения, что позволяет судить о динамике флоры. Активность может возрастать, снижаться или оставаться в течение какого-то времени более или менее постоянной. Поэтому различают степень изменения активности видов:

1) Экспансивная – активность популяций вида в данном регионе или ценозе повышается по сравнению с другими регионами или ценозами.

2) Преуспевающая – активность популяций вида остается высокой.

3) Угасающая – активность популяций вида заметно снижена.

4) Реликтовая – активность популяций вида низкая. Как правило, это виды известные из одного или нескольких местонахождений, встречающиеся в нетипичных для местности условиях.

Парциальную активность также предлагалось выражать в шкале порядков – по соотношению характерного обилия и константности (Малышев, 1976, цит. по: Галанин, 1980). Однако в этом случае, вероятно был бы особенно оправдан и расчет среднего проективного покрытия; если же можно определить долю каждого типа или класса экотопов от общей площади ландшафта (например, путем дешифрирования аэрофотоснимков), внутриландшафтная активность нетрудно определить как среднее проективное покрытие вида в ландшафте, суммировав произведения среднего проективного покрытия (= парциальной активности) вида в каждом типе или классе экотопов на долю этого типа или класса от общей площади ландшафта (или от площади локальной флоры (Малышев,1976, цит. по: Юрцев, 1982)).

Работа эта в целом весьма трудоемка и потому оправдана лишь в пунктах наиболее детальных многолетних флористических исследований (стационары, охраняемые территории) и лишь для высокоактивных видов, которые иным способом трудно ранжировать по их активности. Данные по активности вида в той или иной фитохории или в различных типах и классах экотопов можно вносить в соответствующие ячеи матриц географической и экотопологической структуры популяций видов вместо альтернативных показателей присутствия – отсутствия (+, -; 0,1); если внуриландшафтная или парциальная активность выражена в баллах, вместо расчета средней активности (среднего балла) корректнее сравнивать частоты высоких и низких баллов.

Инвентаризация видового состава – это первый (начальный) этап флористического исследования. Вслед за ним предстоит изучение особенностей ее состава и расшифровка генезиса как природного объекта, образующего систему. Применение количественных методов позволяет при этом чисто субъективным суждениям противопоставить объективные критерии (Малышев, 1976, 1977, цит. по: Юрцев, 1994). Простые арифметические подсчеты по таксономической структуре флоры (определение числа видов, родов и семейств) и установление родовых, семейственных или хорологических спектров – все это дает фактический материал, который нуждается в дальнейшем сопоставлении. Равным образом простое установление факта, что на площади определенного размера обнаружено то или иное количество видов, родов и семейств растений, само по себе еще не характеризует флору как бедную или богатую, с преобладанием автохтонной или аллохтонной тенденции в генезисе, если при этом не сделаны соответствующие расчеты по уравнению регрессии с пересчетом на стандартную площадь.

Методы сравнительной флористики удачно использованы Б. А. Юрцевым (1968, цит. по: Шеляг-Сосонко, 1980) при исследовании флоры Сунтар-Хаята с обоснованием понятия активности вида. Им было установлено наличие Гипоарктического ботанико-географического пояса, расшифрована роль Беринги для исторической географии растений и флористические связи между Северо – Восточной Азией и Северной Америкой (Юрцев, 1966, 1972, 1974, 1976, 1981, 1982; Юрцев и др., 1978, цит.по:Шеляг-Сосонко,1980). Для горных районов Средней Азии эталонное значение в области сравнительной флористики имеют исследования Р. В. Камелина (1973, 1979, цит. по: Шеляг-Сосонко, 1980).

Интегральное применение количественных методов для расшифровки особенностей состава и генезиса флоры предпринято при изучении высокогорной Сибири (Малышев, 1965, 1965; Высокогорная флора Станового нагорья, 1972; Красноборов, 1976, цит. по: Юрцев, 1983). Последовательная попытка разработать алгоритмическую схему для определения особенностей состава и тенденций в генезисе флоры сделана при изучении плато Путорана в полосе средней тайги (Малышев, 1976, цит. по: Юрцев, 1983).

Наиболее важными являются следующие количественные характеристики флоры:

1) Уровень видового богатства и пространственное разнообразие.

Эти параметры определяются по уравнению регрессии. Из них видовое богатство флоры (величина а) находится путем пересчета на стандартную площадь. В случае изучения методом конкретных флор (КФ) возможен пересчет на 100 км 2 . Пространственное разнообразие флоры (величина z) определяется по уравнению Аррениуса. Оно установлено эмпирически, как и альтернативные ему уравнению Глизэна и Уранова. В отдельных конкретных случаях лучшие результаты дает то одно, то другое из них (Dony, 1971; Макарова, 1983, цит.по:Малышев,1976). Поэтому желательно дальнейшая ревизия этих уравнений для уточнения условий наибольшей пригодности. Априорно можно ожидать, что уравнение, включающее большое число переменных величин, приведет к более полному совпадению фактических и прогнозируемых данных, чем уравнение, оперирующее с небольшим числом переменных, однако само расширение числа переменных величин не всегда желательно.

Y=a+b*logx (Gleazon, 1922, из: Малышев, 1976)

Y – кол-во видов растений во флоре,

a – кол-во видов растений на единице площади (плотность флоры),

b – показатель пространственного разнообразия флоры,

x – кол-во видов растений во флоре.

2) Сравнительное обилие видов растений в полных и парциальных конкретных флорах.

Знание сравнительного обилия необходимо при пользовании методом КФ для суждения о том, насколько достаточна по размеру территория эталонного участка. Площадь, удвоение которой приведет к увеличению числа видов растений на 20%, была принята за минимальную погрешность, а на 14% - за оптимальную. Однако эти критерии слишком условные, поэтому взамен их позднее предложен общий критерий репрезентативности размера участка флоры и разработан алгоритм для расчета.

Найдено, что на плато Путорана 13 изученных КФ со средней площадью каждой из них около 79 км 2 репрезентативны в среднем на 91%. Их удвоение в два раза (до 159 км 2) увеличит список растений до 300 видов вместо 273. В составе этих КФ относящиеся к лесному поясу участки (парциальные КФ) репрезентативны в среднем на 85% и высокогорные – на 90%. Следовательно, во всех случаях полные и парциальные КФ Путорана как достаточно репрезентативные пригодны для получения сравнительных данных об уровнях флористического богатства.

3) Сходство и различие флор по нумерическим данным.

Расшифровка этой характеристики имеет значение для районирования флор, выяснения их генезиса и для определения взаимного проникновения элементов флоры из одной геосистемы в другую (например, из лесного пояса в высокогорную область).

Для сравнения видового состава флор, в том числе парциальных КФ, пригоден классический коэффициент линейной корреляции Пирсона (величина z). Он оценивает лишь взвешенные компоненты, в данном случае наличие или отсутствие таксона (того или иного вида, рода или семейства) с количественной характеристикой по встречаемости, активности или же по числу содержащихся видов (в случае родов или семейств).

Для флористического анализа хорошие результаты дает каноническое уравнение Престона. На основе учета количества видов растений в двух сравниваемых флорах и общего для них количества видов растений возможно вычислить показатель различия сравниваемых флор (величина z, тождественная показателю пространственного разнообразия флоры). Величина z имеет критическое значение около 0,27, по уклонению от которого можно судить, насколько обе сравниваемые флоры являются частями единого целого (при значениях меньше 0,27) или же относятся к генетически разным системам, а в случае островных флор – являются изолятами (при значениях больше 0,27). Критика уравнения Престона (Песенко, 1982, и др., цит. по: Юрцев, 1994) недостаточно обоснована. Оно найдено пригодным для выявления генетических связей высокогорных флор Южной Сибири и Монголии, оценки эндемизма в высокогорных флорах Северной Азии и районирования степной Байкальской Сибири (Малышев, 1968, 1979; Пешкова, 1972, цит. по: Юрцев, 1994).

Многие флористы пользуются иными коэффициентами сходства-различия: Жаккара, Съеренсена, Чекановского, Стугрена и Радулеску, Жаккара в модификации Малышева и некоторыми другими. Эти коэффициенты относятся к одному классу точности и дают достоверные результаты лишь при сравнении флор с одинаковым или сходным по величине количеством видов растений и малопригодны для сопоставления части и целого. Взамен их Б. И. Семкин и некоторые другие исследователи показали в последние годы перспективность для решения последней задачи учета мер включения в соответствии с моделью кругов Эйлера на основе теории множеств (Семкин, Комарова, 1977; Юрцев, 1978; Юрцев, Семкин, 1980; Семкин, Куликова, 1981; Седельников, 1982, цит. по: Шеляг-Сосонко, 1982). Опыты этих исследователей заслуживает восприятия.

4) Поясно-зональная и высотная структуры флоры.

Эти характеристики устанавливаются путем учета распределения видов растений по поясно-зональным группам (например, арктической, альпийской, аркто-альпийской, гипоарктической, монтанной, гипоарктомонтанной, бореальной, лесостепной и т.п.) и по высотным комплексам (высокогорному, общегорному, лесному поясам и т.п.), т.е. двумерно. Названные показатели могут быть выражены в процентах, т.е. в относительном измерении, или же в абсолютном измерении – путем пересчета числа видов растений на равную площадь (например, на 100 км 2).

5) Таксономическая структура флоры на уровне семейств и родов (семейственные и родовые спектры).

Выявление этих параметров необходимо для оценки самобытности флоры и выработки схемы флористического районирования. Из соображений практического удобства может быть использована для анализа лишь головная часть сравниваемых семейственных (точнее, семейственно – видовых) или родовых (точнее, родово – видовых) спектров, ранжированных по количеству содержащихся видов растений. При этом для флор, находящихся в разных ботанико – географических зонах или относящихся к подразделениям (фитохориям) высокого ранга, более показательно сопоставление семейственных спектров.

Для сравнения на уровне провинций и особенно округов, когда контрастно отражаются лишь поздние этапы в эволюции растительного покрова, более подходящим будет сравнение родовых спектров. Наконец, сравнение флористических районов целесообразно проводить непосредственно на основе учета видовых списков растений, а не по спектрам семейств или родов. Кроме того, в некоторых случаях могут представить интерес семейственно-родовые спектры, в которых семейства ранжированы по числу содержащихся в них родов растений.

Сравнение семейственных и родовых флористических спектров возможно путем определения коэффициента ранговой корреляции Кендэла или же Спирмена. Оба коэффициента более или менее равноценны. Во флористике коэффициент ранговой корреляции Кендэла впервые применили независимо друг от друга Л. И. Малышев и В. М. Шмидт (Заки, Шмидт, 1972, 1973; Малышев, 1972; Ребристая, Шмидт, 1972, цит. по: Юрцев, 1994). Техника расчета к настоящему времени хорошо отработана. Трудности от сопоставления данных разных авторов могут возникнуть от того, что одни используют коэффициент Кендэла, другие – коэффициент Спирмена или же учитывают головные части спектра из разного числа членов, например 5, 7, 10, 15 или даже 20. Но рекомендовать какой-либо стандарт, может быть, опрометчиво, хотя в основном отдают предпочтение коэффициенту Кендэла и 10-членным спектрам.

6) Соотношение количества видов и родов во флоре.

Зависимость подчиняется уравнению логарифмического ряда (Fisher et al, 1943, цит. по: Юрцев, 1994). Она может быть выражена также квадратичным уравнением (Малышев, 1969).

S=314,1+0,0045383G2

G – обилие родов, S – обилие видов.

Еще со времени Декандоля известно, что соотношение видов и родов зависит от размера флоры и от географической широты. Весьма важно предложение этой характеристики для определения меры самобытности флоры. С помощью эмпирического уравнения по фактическому количеству родов можно рассчитать ожидаемое количество видов. Если автохтонная и аллохтонная тенденции в генезисе флоры не уравновешены, тогда будет иметь место несовпадение фактических и расчетных данных о числе видов во флоре (величины S и S^). По относительной величине этого несовпадения можно судить о мере самобытности, или автохтонности, флоры (величина А): А=(S-S^)/S, а именно положительная величина коэффициента А свидетельствует о преобладании автохтонной тенденции в генезисе флоры, отрицательная – аллохтонной, а нулевое значение – о сбалансированности (уравновешенности) обеих тенденденций (Малышев, 1976, цит. по: Юрцев, 1994).



Введение

Экологическое образование школьников, формирование ответственного отношения к природе и рациональному использованию ее богатств – важнейшая проблема современности. Одной из форм экологического образования могут стать школьные участки, где учащиеся приобретают основы экологических знаний и проводят систематическую научно-исследовательскую работу по актуальным вопросам экологии и биологии. Данная работа приурочена к знаменательной дате нашей школы, ей исполняется – 25 лет. Цель нашей работы – определение современного состояния флоры на территории участка СОШ с. Айкино Усть-Вымского района Республики Коми. Для достижения данной цели определены конкретные задачи:

Наиболее полно выявить и определить видовой состав флоры на территории школьного участка.

Провести таксономический, систематический, географический и эколого-биоморфологический анализ сосудистых растений, произрастающих на школьном участке.

Оценить современное состояние флоры на территории школьного участка и предложить рекомендации дальнейшего его озеленения и для ведения многолетнего мониторинга.

Научная значимость нашей работы заключается в том, что на ее основе возможно проведение мониторинговых исследований для выяснения динамики развития различных фитоценозов на данном участке, а также экологически обосновать научно-практические рекомендации для расширения списка ассортимента декоративных древесных растений, обогащенного интродуцированными видами в озеленение села и школы. Полученные результаты наших исследований будут внесены в экологический паспорт школьного участка и уже используются для проведения уроков биологии, географии, экологических бесед, лекций, игр, викторин и экскурсий по экологическим тропам.

Природные условия района исследования

Климат нашего района умеренно-континентальный, с пониженными суммарными температурами за период активной вегетации и равномерным распределением осадков. Общее представление о климате района дают приведенные в таблице 1 данные климатических факторов по многолетним наблюдениям Усть-Вымской метеостанции.

Вегетационный период (период со среднесуточной температурой выше 5 °С) начинается в начале мая и заканчивается в сентябре. Средняя продолжительность его составляет 100–120 дней, что компенсируется наличием длинного светового дня. Сумма активных температур выше 10 °С в этом районе составляет 1200–1400 °С (Географический атлас…, 1994). По количеству осадков район исследования относится к избыточно увлажненному (Атлас…, 1997).

В год в среднем выпадает 500–600 мм осадков, характерно большое количество дней с осадками (204 дней в год). Количество выпадающих осадков (522 мм) превышает их годовое испарение (352 мм). Более 56% годового количества осадков выпадает в течение вегетационного периода, что благоприятно сказывается на росте растений.

Влажность воздуха в среднем за год составляет 79%. Ее наименьшие показатели падают на весенние и летние месяцы, наибольшие – осенние и зимние (Исаченко, 1995). Средняя глубина промерзания почвы – 98 см. Средние даты ледостава рек – 10–15 ноября, вскрытия – 30 апреля-5 мая.

Согласно почвенному районированию территория исследования входит в Вычегдо-Лузский район типичных подзолистых почв (средней тайги) Вычегдо-Мезенского геоморфологического округа. Заболоченные варианты развиваются на торфянисто-подзолистых, в различной степени оглеенных почвах, т. к. появляется переувлажнение за счет ослабления стока атмосферных вод (Забоева, 1973). Кислотность почв сильная – рН=3,6–4,5

Таблица 1. Данные климатических факторов по многолетним наблюдениям Усть-Вымской метеостанции

Ме-ся-цы

По районированию растительности Коми АССР Ю.П. Юдина (1954) район исследования относится к подзоне средней тайги. Район исследования включается в Вычегодско-Сысольский геоботанический округ, северной границей которого является долина р. Вычегда. Суходольных лугов немного, они очень неустойчивы, быстро покрываются мхом и зарастают кустарниками и лесом. Земледелие с материка частично смещается в долины рек и на южные склоны. Луга в долине нижней Вычегды разнотравно-злаковые и злаковые. Урожайность трав этих лугов высока (3–4 т/га).

Методика сбора и обработка материала

Полевые исследования флоры и растительности на территории школьного участка с. Айкино выполнялись нами в летние периоды 2004–2006 гг. Для изучения флоры этого участка использован метод конкретных (элементарных) флор (КФ), разработанный Толмачевым А.И. (1974). По данной методике была обследована флора по всей территории участка. Мы проложили маршруты по всему участку, на протяжении которых определялись виды растений, эпифитных лишайников и мхов, неясные виды брались в букеты, в гербарий и определялись в школе, дома, Институте биологии КНЦ УрО РАН.

Собранный материал определен по «Флоре Северо-Востока европейской части СССР» (1974–1977). Названия видов приведены по сводке С.К. Черепанова (1995). Для характеристики флоры школьного участка составлен общий список сосудистых растений, определено число и процент видов, родов, семейств данной флоры, а также приведен отдельно список ассортимента декоративных древесных растений, используемый в озеленение школы с числом и процентами видов, родов, семейств этой группы. Для анализа флоры использован метод биографических координат. Анализ жизненных форм проводили по системе И.Г. Серебрякова (1962). Проведен анализ видов по биотипам Раункиера, по их экологической и ценотической приуроченности.

Результаты исследований и их обсуждение

Территория исследуемого школьного участка (3,7 га) находится по адресу: с. Айкино, ул. Центральная, д. 100 «А». Она покрыта растительностью на площади в 3,3 га. В отличие от естественных сообществ, антропогенные ландшафты характеризуются прямым вмешательством человека в среду обитания животных и растений. Это ведет к формированию нового природно-хозяйственного комплекса. В нашем случае этим комплексом является школьный участок.

При анализе его флоры нами обнаружено 220 видов из 137 родов и 44 семейств, что составляет чуть меньше половины (45%) всей флоры окрестностей с. Айкино. Споровые сосудистые растения (сосновые и хвощи) насчитывают 8, покрытосеменные – 212 видов (из них 39 – однодольных, 173 – двудольных). Набор десяти ведущих семейств оказался почти одинаков с флорой таежной зоны.

На территории школьного участка первые 3 места занимают семейства астровые ( Asteraceae ) – 29 (13.2%), мятликовые ( Poaceae ) – 22 (10%) и розоцветные ( Rosaceae ) – 17 видов (7.7%), а во флоре таежной зоны в эту тройку входит семейство осоковые (Cyperaceae ), которое в нашем случае занимает только 11-ое место. Повышена роль семейства Lamiaceae за счет значительного числа сорных видов из рода пикульник (Galeopsis ) .

Десять ведущих семейств включают в себя 62% всего видового состава, что характерно для флор среднетаежной зоны и свидетельствует о бореальной природе флоры школьного участка. Спектр родов начинается с Carex ( 7) и Salix (6 видов). Это обычно для флор бореальной природы. Одна треть семейств (вьюнковые – Convolvulaceae , синюховые – Polemoniaceae ) и большое количество родов (частуха – Alisma , адокса – Adoxa ) имеют только по одному виду, что свидетельствует о некоторой обедненности и миграционном характере бореальных флор (Толмачев, 1954).

Особенности флоры и растительности Бореальной флористической области, куда входит изученная территория, определяет бореальная широтная группа видов (Мартыненко, 1989). К ней относится более 70% сосудистых растений. Бореальными видами являются лесообразующие породы (ель сибирская – Picea obovata , сосна лесная – Pinus sylvestris ), кустарники (смородина черная – Ribes nigrum , шиповник майский – Rosa majalis ) и травы (лисохвост луговой – Alopecurus pratensis , горошек заборный – Vicia sepium ).

Второе место по видовому разнообразию занимает полизональная группа (19%), включающая виды, распространенные широко в нескольких природных зонах (крестовник обыкновенный – Senecio vulgaris , пастушья сумка – Capsella bursa - pastoris ). На территории школы ведется хозяйственная деятельность, вследствие этого наблюдается возрастание ценотической роли эвритопных полизональных видов. Южные широтные группы – неморальная (1 вид: манник складчатый – Glyceria notata ) и лесостепная – составляют около 7% видов. Лесостепная широтная группа включает виды, распространенные обычно в травянистых сообществах степной и лесостепной зон нашей страны, такие как мятлик узколистный ( Poa angustifolia ), астрагал датский (Astragalus danicus ) и другие.

Очень маленькую группу (1.4%) образуют виды северных широтных групп, область распространения которых лежит в Арктике и Субарктике – арктоальпийская (мятлик альпийский – Р oa alpina ) и гипоарктическая (ива филиколистная – Salix phylicifolia и ожика многоцветковая – Lusula multiflora ). Больше половины среди долготных групп флоры школьного участка имеют евроазиатские ареалы (осина – Populus tremula , герань луговая – Geranium pratense ), второе место (23.6%) по этому показателю занимает голарктическая (циркумполярная) группа (осока черная – Carex nigra , фиалка полевая – Viola arvensis ). Значительную долю (15.4%) флоры составляют виды с европейскими ареалами, многие из которых играют существенную роль в сложении лесных (ольха серая – Alnus incana , береза повислая – Betula pendula ) и луговых (овсяница гигантская – Festuca gigantea , кострец безостый – Bromopsis inermis ) сообществ.

Около 7% флоры относится к плюрирегиональной (почти космополиты) группе, включающей в основном полизональные сорные (вьюнок полевой – Convolvulus arvensis , вероника полевая – Veronica arvensis ) растения, широко распространенные на земном шаре. Близость нашей республики к Сибири и исторические связи с сибирской флорой обусловили здесь некоторого количества азиатских (сибирских) видов (0.9%) – смородина щетинистая (Ribes hispidulum ) и шиповник иглистый (Rosa acicularis ). Возле школы на клумбе из года в год самосевом растет единственная представительница Америки – щирица запрокинутая (Amaranthus retroflexus ), занесенная когда-то с другими культурными семенами цветов.

Больше половины видов растений произрастает в луговых (54.6%) сообществах, а одна треть – в сорно-рудеральных местообитаниях. Обращают внимание заброшенные участки поля и луга. Здесь активно разрастаются сорные растения – хвощ полевой (Equisetum arvense ), пырей ползучий (Elytrigia repens ), борщевик Сосновского (Heracleum sosnowskyi ), осот полевой ( Sonchus arvensis ). В свое время над созданием борщевика Сосновского трудились десятки биологов, совместили лучшие признаки нескольких растений. Получили «идеальное растение» с большой биомассой и энергией семенного размножения, крайне неприхотливое.

Сейчас это интродуцированное растение является проблемой XXI века. Он заполоняет все вокруг, вытесняя другие растения. Таким образом, неконтролируемое воздействие человека на природу может привести к пагубным последствиям (Орловская и др., 2006). Большое число рудеральных видов произрастает на унавоженных участках (крапива двудомная – Urtica dioica , льнянка обыкновенная – Linaria vulgaris , чертополох курчавый – Carduus crispus ). Более половины сорных растений относятся к адвентивным видам, занесенным из южных районов нашей страны (Silene noctiflora , Arabis gerardii ).

Лесной ценотип (10%) представлен в основном древесными растениями – лиственница сибирская (Larix sibirica ), рябина обыкновенная (Sorbus aucuparia ), ива козья ( Salix caprea ) и другие. Наличие болотного (3.7%) и прибрежно-водного (1.4%) ценотипов обусловлено незначительной обводненностью в оврагах, где протекают родники.

Выделение экологических групп видов растений производились на основе их отношения к фактору увлажнения (Поплавская, 1948; Горышкина, 1979). Большинство видов растений школьного участка относится к мезофитам (76.5%), произрастающим в условиях достаточного увлажнения (марь белая – Chenopodium album , щавель кислый – Rumex acetosa ).

Второе место по количеству видов занимают растения сухих местообитаний, способных переносить значительный недостаток влаги – ксеромезофиты (лапчатка средняя – Potentilla intermedia , василек шероховатый – Centaurea scabiosa ) .

Группе гигрофитов принадлежат 10.4% видов растений (белозор болотный – Parnassia palustris , подмаренник болотный – Galium palustre ), обитающие в избыточно увлажненных местообитаниях. По жизненным формам Раункиера во флоре школьного участка преобладают гемикриптофиты (60.5%), что характерно для лесной зоны, второе место – у терофитов (18.5%), представленные в основном видами растений на антропогенных нарушенных участках школы.

В анализируемой флоре 90% видов составляют травы, из них 67.3% многолетние, среди которых преобладают корневищные (32.7%) и стержнекорневые (15%) растения. Это обеспечивает у первых их устойчивое закрепление на территории и хорошее распространение даже при ослабленном семенном возобновлении за счет интенсивного вегетативного размножения (бодяк щетинистый – Cirsium setosum , мать-и-мачеха – Tussilago farfara ). Значительна доля одно-, двулетников (19.1%) – это в основном антропохорные виды (звездчатка средняя – Stellaria media , горец птичий – Polygonum aviculare ). Они принимают активное участие в открытых группировках и в зарастании нарушенных участков.

Набор древесных жизненных форм на школьном участке небогат – 10%. Большую площадь занимают газоны и клумбы (91%), а древесно-кустарниковая растительность – лишь 0,5 га. В ходе наших исследований выявлено 33 вида древесных растений (из них 12 – интродуцированных) из 22 родов и 9 семейств. Из декоративных древесных пород наиболее типичными являются березы пушистая (Betula pubescens ) и бородавчатая (B . р endula ) и многие виды ив, а также из интродуцированных – тополь бальзамический (Рор ulus balsamifera ) и желтая акация (Caragana arborescens ).

Систематический состав древесных растений пестрый. Наибольшим числом видов представлены семейства розоцветные (Rosaceae ) – 10 (30%) и ивовые (Salicaceae ) – 8 (24%). В Красную книгу РК (1998 г.) занесена бузина красная (Sambucus racemosa ), которая очень редко встречается в южных лесах нашей республики и используется в озеленение нашего села и школы. Республика Коми имеет 74% лесопокрытой площади (Государственный доклад…, 2005), однако видовой состав древесных растений беден, представлен всего 101 видом (Флора Северо-Востока…, 1974–77), из них только 45 пригодны для озеленения.

В данной работе выделен 21 вид древесных растений из местной флоры, используемый в озеленение школьного участка. Наиболее перспективными эколого-географическими районами для привлечения древесных и кустарниковых растений являются: европейская часть России, Северная Америка, Восточная Азия, Дальний Восток (Скупченко и др., 2003).

Список составлен из 29 видов древесных растений с учетом плодоношения или успешного размножения вегетативным способом, саженцы которых можно приобрести в дендрарии Института биологии КНЦ УрО РАН или питомниках Айкинского и Чернамского лесничеств. Список видов древесных растений, рекомендованный для озеленения с. Айкино

Acer ginnala Maxim .

Berberis amurensis Rurp .

Cotoneaster integerrimus Medic .

Crataegus chlorosarca Maxim .

Crataegus curvicepala Lindl.

Crataegus dahurica Koehne

Crataegus submolis Sarg.

Euonymus europaeus L.

Euonymus verrucosus Scop.

Fraxinus pensyvanica Marsh.

Malus cerasifera Spacy.

Malus prunifolia (Willd.) Borckh.

Malus purpurea (Barbier) Rehhd.

Padus maackii (Rupr.) Kom.

Philadelphus coronarius L.

Philadelphus coronarius «Luteus»

Picea pungens Enggelm.

Ribes alpium L.

Salix alba L.

Sorbaria sorbifolia (L.) A. Br.

Sorbus sambucifolia Roem.

Spirea beauverdiana Schneid.

Spirea beauverdiana Schneid. x billiardii Hering.

Spirea chamaedryfolia L.

Spirea trilobata L.

Syringa amurensis Rupr.

Syringa josikaea Jacq. Fil.

Syringa wolfii Schneid.

Swida alba «Argenteo – ; line-height: 150%">Необходимо отметить у некоторых древесных растений (боярышники, шиповники, березы, клен татарский, лиственница сибирская) хорошо развито пылезадерживающее свойство и газоустойчивость (тополя, черемуха обыкновенная), поэтому они используются в посадках для уменьшения загрязнения окружающей среды.

На территории школьного участка нами выделено 24 вида эпифитных лишайника из 18 родов и из 7 семейств, а по жизненным формам – 4 кустистых, 11 листоватых и 9 накипных. Очень обильно встречаются нитрофильные лишайники среди листоватых: фисции звездчатая (Р hyscia stellaris ) и серо-голубая ( Ph . aipolia ), ксантория настенная (Xanthoria parietina ) и накипных: сколициоспорум хлорококковый (Scoliciosporum chlorococcum ).

Отмечены кустистые формы – рамалина желобчатая (Ramalina sinensis ), бриория (Bryoria sp . ), уснея жесткая (Usnea hirta ) и эверния сливовая (Evernia prunastri ) – в угнетенном состоянии. Также определено 3 вида эпифитных мха – пилезия многоцветковая (Pylaisiella polyantha ( Hedw .) Graut – сем. Hypnaceae ), лескеа многоплодная (Lescea polyocarpa Hedw . – сем. Lescaceae ), ортотрихум прекрасный (Orthotrichum speciosum Ness in Sturm – сем. Orthotrichaceae ), которые хорошо растут в основании и на северной стороне стволов старых лиственных деревьев в населенных пунктах.

Выводы

1. Во флоре школьного участка с. Айкино Усть-Вымского района выявлено 220 видов из 137 родов и 44 семейств, что составляет чуть меньше половины (45%) всей флоры окрестностей с. Айкино, а также 24 вида эпифитных лишайника из 18 родов и 7 семейств и 3 вида мхов.

2. Эколого-биологический анализ школьного участка показал преобладание видов бореального евроазиатского элемента и преимущество мезофильных травянистых корневищных многолетников лугового ценотипа.

3. Выделено 33 вида древесных растений из 22 родов и 9 семейств, используемые в озеленении школьного участка.

4. Необходимо использовать расширенный список озеленительного ассортимента древесных растений, предложенный сотрудниками Института биологии КНЦ УрО РАН и создание долговременного мониторинга на территории школьного участка с. Айкино Усть-Вымского района для продолжения научно-исследовательских работ.

Флорой называют совокупность видов растений, обитающих на определенной территории. Можно говорить о флоре отдельного района, области, страны или какого-либо физико-географического региона (например, флора Сибири, флора Европы, флора Омской области и т.п.). Нередко под флорой подразумевают также список растений, отмеченных на данной территории.

Флоры разных территорий значительно различаются по числу слагающих их видов. Это связано, прежде всего, с размером территории. Чем она больше, тем, как правило, больше и число видов. Сравнивая приблизительно одинаковые по величине части суши по количеству видов произрастающих на них растений, выявляют флоры бедные и флоры богатые .

Наиболее богаты видами флоры тропических стран, по мере удаления от экваториальной области число видов быстро уменьшается. Самой богатой является флора Юго-Восточной Азии с архипелагом Зондских островов - более 45 тыс. видов растений. На втором месте по богатству стоит флора тропической Америки (бассейн Амазонки с Бразилией) - около 40 тыс. видов. Флора Арктики - одна из самых бедных, в ней насчитывается немногим более 600 видов, флора пустыни Сахара еще беднее - около 500 видов.

Богатство флоры определяется также разнообразием природных условий в пределах территории. Чем разнообразнее условия среды, тем больше возможностей для существования различных растений, тем богаче флора. Поэтому флоры горных систем, как правило, богаче равнинных флор. Так, флора Кавказа насчитывает более 6000 видов, а на обширной равнине средней полосы европейской части России встречается лишь около 2300 видов.

Богатство флоры может быть обусловлено и историческими причинами. Более древние флоры, возраст которых измеряется многими миллионами лет, как правило, особенно богаты видами. Здесь могли сохраниться растения, вымершие в других областях вследствие изменения климата, оледенений и т.д. Такие древние флоры находятся, например, на Дальнем Востоке и в Западном Закавказье. Молодые флоры, сформировавшиеся относительно недавно, значительно беднее видами.

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, можно выделить группы видов со сходными ареалами. Такие группы видов получили название географических элементов 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. 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 ).

При ботанико-географическом анализе флоры горных массивов учитывают распределение видов по вертикали.

Флоры анализируют также с точки зрения их экологического состава. При этом выявляют доли участия в составе флоры различных экологических групп и жизненных форм растений. Близкие в экологическом отношении виды объединяют в группы, которые называются экологическими элементами флоры, например высокогорный, степной, пустынный и др.

В состав флоры того или иного района могут входить растения, различные по своему происхождению. При генетическом анализе флоры все ее элементы делят на автохтонные (виды, возникшие на данной территории) и аллохтонные - виды, первоначально появившиеся за пределами территории флоры и проникшие туда в результате последующего расселения (миграции). Также выясняется возраст того или иного элемента флоры, т.е. примерное время его возникновения (для автохтонных) или проникновения на территорию данной флоры (для аллохтонных элементов).

Процесс формирования флор (флорогенез) сложен, и в разных случаях он протекает по-разному. Если климат какой-либо территории резко изменяется, одна флора сменяет другую. Часть видов прежней флоры погибает, часть переселяется в другие районы, некоторые приспосабливаются к новым условиям и остаются. Вместе с тем появляется много растений из других областей, хорошо приспособленных к изменившейся природной обстановке. Если эти пришлые виды составляют основу новой флоры, такая флора носит миграционный характер. Типичной миграционной флорой является флора Арктики и большинства равнинных районов Евразии, подвергшихся в четвертичном периоде оледенению. Здесь растительный покров был полностью уничтожен, и формирование флоры шло исключительно за счет переселения растений с соседних территорий.

Наряду с этим в тропических и отчасти в субтропических широтах имеются территории, не испытавшие существенных геологических и климатических изменений на протяжении сотни миллионов лет. По происхождению большинства слагающих их видов такие флоры являются автохтонными . Они считаются древними флорами, так как их современный состав сложился очень давно и с тех пор существенно не изменялся. В систематическом отношении автохтонные флоры отличаются большой целостностью.

Миграционные флоры, напротив, обычно являются молодыми и разнородными в систематическом отношении. Например, флора Кергеленских островов, лежащих уединенно в Южном полушарии, включает 25 видов, относящихся к 18 родам и 11 семействам.

Одна из важных особенностей любой флоры - присутствие эндемичных и реликтовых растений.

Присутствие во флоре в значительном количестве эндемичных видов указывает на ее древность. Это - свидетельство того, что данная флора длительное время развивалась изолированно от остального растительного мира. Особенно богаты эндемичными видами флоры древних островов. Так, на Гавайских островах указывается 82% эндемиков, во флоре Новой Зеландии - 82%, на Мадагаскаре - 66%. Такие флоры выделяют в категорию эндемичных . Из материковых флор самой эндемичной является флора Австралии, в которой около 75% видов являются эндемиками.

Количеством эндемиков определяется своеобразие, самобытность флоры. Степень эндемизма зависит от степени изолированности территории, от наличия преград, затрудняющих расселение растений и обмен видами между смежными областями, как в современную эпоху, так и в прошлом.

Под реликтами подразумеваются виды, входящие в состав ныне существующей флоры, но являющиеся остатками флор минувших геологических эпох. Присутствие реликтов в какой-либо флоре также указывает на ее древность. Вместе с тем, это свидетельство того, что климат соответствующей территории сравнительно мало изменялся на протяжении всего периода существования реликтовых растений. О том, что то или иное растение относится к реликтам, судят, прежде всего, по палеоботаническим данным.

Различают реликты разного возраста, сохранившиеся с тех или иных периодов геологической истории. Древнейшие реликты во флоре земного шара датируются мезозойской эрой. К таким реликтам относится, например, гинкго (Ginkgo biloba ), а также секвойя (Sequoia sempervirens ) и мамонтово дерево (Sequoiadendron giganteum ). Это так называемые систематические реликты, единственные представители родов, семейств или даже классов, дожившие до наших дней.

Более многочисленны реликты третичного периода, возраст которых значительно меньше. В третичное время, отличавшееся теплым климатом, эти растения были широко распространены по территории земного шара (в особенности в Евразии и Северной Америке). Позднее, при наступлении ледника и общем похолодании климата, теплолюбивые представители третичной флоры во многих районах погибли. Уцелели они только в отдельных убежищах (рефугиумах ), где климат изменился сравнительно мало.

Главнейшие рефугиумы третичной флоры Северного полушария находятся на юго-востоке Северной Америки, в Японии и Китае. На территории Северной Америки сохранились такие третичные реликты, как тюльпанное дерево (Liriodendron tulipiferum ), болотный кипарис (Taxodium ), некоторые магнолии (Magnolia) и многие другие растения. Очень богат третичными реликтами японо-китайский рефугиум (различные виды дуба, бука, каштана, магнолий и т. д.).

Довольно много третичных реликтов и в рефугиуме на нашем Дальнем Востоке (Приморье). Среди них можно назвать амурский бархат, женьшень (Раnах ginseng ), водное растение бразению (Brasenia schreberi ), лотос(Nelumbo komarovii ) и др.

Во флоре Сибири центром концентрации третичных реликтов являются горы Южной Сибири: Приуралье, Горная Шория, Алтай, Саяны. Здесь сохранились липа (Tilia cordata и T. sibirica ), копытень европейский (Asarum europaeum ), щитовник мужской (Dryopteris filix-mas ), бруннера сибирская (Brunnera sibirica ), воронец колосистый (Actaea spicata ), подмаренник душистый (Galium odoratum ), двулепестник парижский (Circaea lutetiana ) и др.

Еще меньший возраст имеют реликты ледникового периода, или гляциальные реликты. Эти сравнительно холодостойкие растения пережили оледенение на территориях, которые не были покрыты ледником, но располагались неподалеку от него. После того, как ледник отступил, они остались на своем прежнем месте. В качестве примера таких реликтов можно назвать багульник (Ledum palustre ), клюкву (Oxycoccus ), бруснику (Vaccinium vitis-idaea ), которые кое-где растут сейчас на болотах Среднерусской возвышенности. Следует подчеркнуть, что перечисленные растения имеют очень широкое географическое распространение, но ледниковыми реликтами они являются только на Среднерусской возвышенности.

Наконец, самыми “молодыми” являются послеледниковые реликты, или реликты ксеротермического периода. В этот теплый и сухой период послеледниковья южные растения, в особенности степные, проникали далеко на север. Когда же вновь наступило похолодание климата, растения стали в массе отступать к югу. Однако кое-где они все же сохранились до настоящего времени даже далеко на севере. Таковы, например, некоторые степные растения, встречающиеся на территории Прибалтики, под Санкт-Петербургом, в ряде северных областей европейской части России, в Якутии и в других районах.

При флористических исследованиях часто используется метод так называемых конкретных флор, разработанный А.И. Толмачевым. Конкретной флорой называют совокупность растений небольшой территории (на равнинах - порядка 100-500 км 2), которая сравнительно однородна в природном отношении. При общем однообразии климата отдельные виды растений распределяются только в зависимости от эдафических условий и особенностей рельефа. В сходных условиях в одних и тех же местообитаниях повторяется почти полностью определенная совокупность видов. При изучении конкретной флоры выявляются и обследуются все основные местообитания, характерные для данного района, и выявляются практически все присутствующие здесь виды.

В современную эпоху очень велико воздействие на флору человека и его хозяйственной деятельности. Год от года размеры территорий, где уничтожен естественный растительный покров, все возрастают. Вследствие сокращения площадей, занятых естественной растительностью, резко уменьшаются возможности произрастания многих дикорастущих видов растений, сужается круг пригодных для их жизни местообитаний. Огромное влияние на состав флоры оказывают проводимые на больших площадях распашка земель, вырубка лесов, выпас скота, массовый туризм, сбор цветов, лекарственных растений и т.п. Все эти формы деятельности человека приводят к уменьшению численности отдельных видов вплоть до их полного исчезновения. Некоторые растения оказались на грани полного уничтожения на всей площади их ареала в пределах России и занесены в “Красную книгу”.

Вместе с тем, деятельность человека вызывает появление в составе флоры новых растений, совершенно несвойственных прежде той или иной местности. Это заносные , или адвентивные , виды. Они широко распространяются вдоль шоссейных и особенно железных дорог, по окраинам полей, в населенных пунктах и на других нарушенных местообитаниях, связанных с деятельностью человека. Семена подобных растений заносятся случайно и подчас издалека, даже с других континентов. Так произошло, например, с ромашкой пахучей (Chamomilla suaveolens ),попавшей в свое время в Россию из Северной Америки. Это растение у нас сейчас очень широко распространилось, но встречается почти исключительно на нарушенных местообитаниях. В последние десятилетия сильно обогащается адвентивными растениями флора крупных городов.

Местная флора пополняется также благодаря тому, что человек специально культивирует полезные (пищевые, декоративные) растения из других, нередко очень отдаленных районов земного шара. Большинство этих растений может существовать только в культуре, но некоторые из них дичают и внедряются в местную флору.