Основы геоботаники География растений

Основы геоботаники География растений Геоботаника ­ учение о растительном покрове Земли. Геоботаника включает  фитоценологию ­ учение о фитоценозах, или растительных сообществах, и ботаническую  географию ­ географию растений и растительности.  География растений ­ важнейшая составляющая геоботаники. Предметом географии  растений является изучение распределения растений по земной поверхности и акваториям,  а предметом изучения географии растительности ­ изучение географического  распределения растительных сообществ.  География растений тесно связана с систематикой растений: вид как объект изучения и как структурная единица имеет для географии растений такое же значение, как для  систематики растений.  Учение об ареалах. Учение об ареалах, или фитохорология, а также флористическая  география растений ­ составные части географии растений.  Ареал ­ это часть земной поверхности, в пределах которой встречается данный конкретный вид растения или другой таксон. Ареал различают по величине и конфигурации (рис. 236).  Растения, широко распространенные на всех континентах, называют космополитами.  Наибольшее число космополитов обитает в водной среде, что объясняется большой  однородностью условий водной среды и более легкими способами расселения. К  космополитам можно отнести тростник (Phragmites communis), виды рдеста (Potamogeton), а также многие сорные растения, такие, как одуванчик лекарственный (Taraxacum  officinale), звездчатка средняя, или мокрица (Stellaria media), крапива (Urtica urens и U.  dioica) и др. Широко распространенные виды иногда называют эврихорными (от греч.  "эврис" ­ широкий и "хорос" ­ пространство), а виды, ограниченные в своем  распространении, ­ стенохорными (от греч. "стенос" ­ узкий и "хорос" ­ пространство).  Если растение встречается только в одной точке земной поверхности, то такие­ виды  относят к числу эндемиков. К эндемикам от­  322Рис. 236. Ареалы некоторых древесных пород на территории России и сопредельных  государств  323 носят: эльдарскую сосну (Pinus eldarica), сосну Станкевича (P. stankeviczi),  произрастающую в Крыму, пихту камчатскую (Abies gracilis) и многие другие.  Для изучения характера распространения вида необходим сбор данных о наличии вида в  конкретных точках земного шара. Такими данными могут быть сообщения ученых, личные  наблюдения во время экспедиций, однако наиболее надежны тщательно  документированные и определенные гербарные коллекции (В.Г.Петров и др., 1994).  Данные о распространении вида исследователи наносят на карту в виде точек. На одной  карте возможно разместить ареалы нескольких видов. Для показа крупных ареалов  используют контурно­штриховой метод (рис. 237). Карты ареалов отдельных видов илидругих таксонов имеют большое научное и практическое значение для флористики,  ботанической географии и исторической географии растений. Карты ареалов применяют  при изучении рационального использования растительных ресурсов, при заготовке  лекарственного сырья, для получения данных о редких и исчезающих видах растений.  Особый интерес представляют карты, в которых применяют точечный метод нанесения  мест произрастания исчезающих видов растений. При составлении Красной книги России и  других регионов без карт ареалов обойтись невозможно.  По характеру распределения местонахождений видов и по конфигурации ареалы могут  быть сплошными (замкнутыми, см. рис. 238) или разорванными (дизъюнктивными, рис.  239). Если распространение вида охватывает всю северную часть Евразии и Северной  Америки, т. е. не один континент, то такие виды называют циркумполярными (рис. 238);  если область распространения вида охватывает  Рис. 237. Ареал вереска обыкновенного (Calluna vulgaris) в Европе, выполненный контурно­ штриховым методом  324Рис. 238. Сплошной циркумполярный ареал морошки (Rubus chamaemorus)Рис. 239. Пример разорванного аркто­альпийского ареала луазелерии простертой  (Laiseleuria procumbens)  325Рис. 240. Карта флористического деления суши: области: 1 ­ Циркумбореальная; 2 ­  Восточно­азиатская; 3 ­ Атлантическо­Североамериканская; 4 ­ Скалистых гор; 5 ­  Макаронезийская; 6 ­ Средиземноморская; 7 ­ Сахаро­Аравийская; 8 ­ Ирано­Туранская; 9  ­ Мадреанская; 10 ­ Судано­Анголезская; 11 ­ Гвинео­Конголезская; 12 ­ Намиб­Карру; 13  ­ острова Св. Елены и Вознесения; 14 ­ Мадагаскарекая; 15 ­ Индийская; 16 ­  Индокитайская; 17 ­ Малезийская; 18 ­ Папуасская; 19 ­ Фиджийская; 20 ­ Гавайская; 21 ­  Полинезийская; 22 ­ Новокаледонская; 23 ­ Карибская; 24 ­ Гвианского нагорья; 25 ­  Амазонская; 26 ­ Центрально­Бразильская; 27 ­ Андийская; 28 ­ Капская; 29 ­ Северо­ восточноавстралийская; 30 ­ Южно­западноавстралийская; 31 ­ Центрально­австралийская; 32 ­ Хуан­Фернандесская; 33 ­ Патагонская; 34 ­ Субантарктических островов; 35 ­  Новозеландская  326 два континента в умеренном поясе, то такие виды называют циркумбореальными. Есть и  другие типы ареалов.Современное состояние ареала вида и его динамика определяются рядом причин:  факторами окружающей среды; биологическими и экологическими особенностями вида;  соответствием биологических и экологических особенностей вида; условиями его  существования.  Понятие о флоре. Флора ­ исторически сложившаяся совокупность видов растений,  обитающих на определенной территории. При этом территорией может быть какая­либо  единица административного деления, например, флора Московской области или флора  Камчатки. Формирование флоры с территориально­административным делением никак не  связано, правильнее говорить о флорах естественных физико­географических регионов: о  флоре Валдайской возвышенности, флоре Западно­Сибирской низменности и др. На  практике часто нужно знать флору какого­либо пункта, например, флору Тропаревского  парка или флору окрестностей Чашниково. Такой список называют списком конкретной  флоры. Если в данном районе нужно собрать сведения только о лишайниках, то говорят о  лихенофлоре данного региона, если о флоре водорослей ­ то об альгофлоре и т.д.  Объем данной флоры определяется богатством ее видового состава и площадью региона,  на котором она существует. Флоры разных естественных физико­географических регионов  неравноценны по видовому составу и богатству. Кроме того, своеобразие данной флоры  объясняется историческим развитием данной территории, историей расселения и  происхождения компонентов данной флоры (миграция, вымирание). Так исключительное  своеобразие флор Австралии и Мадагаскара объясняется очень древней изоляцией их от  других материков. Историческое происхождение флор и современный характер  растительного мира лежат в основе деления поверхности Земли на шесть основных  флористических царств: Голарктическое, Палеотропическое, Неотропическое, Капское, Австралийское и Антарктическое (рис. 240). Царства подразделяются  327 на флористические области, области ­ на флористические провинции, провинции ­ на  флористические округа, округа ­ на флористические районы, которые состоят из  элементарных флор. Во флористическом районировании используются и промежуточные  иерархические категории: полцарства, подобласти и т.д. Границы флористических царств и областей часто не совпадают с современным распределением суши и моря в связи с  геологической историей Земли.  На территории суши виды растений распределены неравномерно. Наиболее богаты видами  тропические регионы. Видовое богатство флор уменьшается от экватора к полюсам. Так,  если на островах Индонезии насчитывается 45 тыс. видов, то на Земле Франца­Иосифа ­ 45, а в Антарктиде ­ всего лишь 2 вида покрытосеменных растений. Флоры равнинных  территорий менее богаты видами, чем флоры горных местностей, это связано с более  разнообразными климатическими и экологическими условиями в горах. Степень выявления видового состава разных флор неодинакова: одни территории суши изучены очень полно,  другие слабо. Причин на то много, одна из них ­ недоступность изучения. Ботаники мира  ежегодно описывают более 2 тыс. новых видов растений.  Инвентаризация флоры осуществляется на основе гербарных материалов и полевых  наблюдений. Первичное флористическое обследование больших территорий проводится  методом конкретных флор, разработанным отечественным ботанико­географом А.  И.Толмачевым (1974). Конкретная флора ­ это совокупность видов растений,встречающихся в пределах достаточно однородного в ландшафтном отношении  участка земной поверхности, где на сходных элементах рельефа развиваются сходные  растительные сообщества и схожие экологические комплексы видов. Площади  конкретных флор зависят от ландшафтной расчлененности территории.  Современные геоботаники считают, что любая флора состоит из видов, относящихся к  трем основным категориям: 1) виды, возникшие и сформировавшиеся на данной  территории, ­ автохтонные виды; 2) виды, сформировавшиеся на других территориях и  проникшие на данную в процессе расселения, ­ аллохтонные виды; 3) реликтовые виды ­  остатки флор минувших геологических эпох. Как правило, реликты вымирают и  составляют основной список исчезающих растений в Красных книгах разного ранга.  Итак, любая флора ­ это исторически сложившийся комплекс видов, включающий  элементы разного происхождения и разного возраста и отличающийся от других флор  своим богатством, таксономическим составом и таксономическим спектром, набором и  соотношением географических элементов. Флора ­ динамическое образование,  изменяющееся во времени и пространстве. Отдельные элементы флоры расселяются или,  наоборот, сокращают свой ареал. В пределы флоры могут вторгаться элементы соседних  или  328Рис. 241. Мировые очаги культурных растений  329 даже далеко отстоящих флор. Знания о флоре необходимы для поиска диких сородичей  культурных растений; без них невозможны ресурсоведческие исследования, а также  работы, связанные с рациональным использованием и охраной растительного мира.  В результате тщательного изучения флор земного шара и своих собственных  экспедиционных исследований выдающийся советский ботаник­селекционер, академик Н.  И. Вавилов установил центры происхождения культурных растений (рис. 241).  Для тропических районов Старого и Нового Света, наиболее богатых видовым  разнообразием, характерно преобладание мест, откуда произошли важнейшие культурные  растения. Это районы наиболее древнего поселения человечества, где растениеводство  известно еще за 7 ­8 тыс. лет до н.э. Наибольшее число культурных растений дали страны  Южной и Юго­Восточной Азии. Это рис, просо, соя, шелковица, бананы, сахарный  тростник, грецкий орех, виноград, горох, морковь, лук, пшеница, рожь, ячмень и многиедругие. В Австралии было найдено 9 дикорастущих видов хлопчатника, более 650 видов  эвкалиптов, 21 вид табака и др.