Главная | Обратная связь

Флористические исследования

Первый день практики целесообразно выделить для знакомства с флорой района практики и основными приемами флористических исследований. В этот день студенты проводят сбор растений по заранее отработанному маршруту, охватывающему разнообразные и контрастные местообитания типичные и нетипичные для данной территории. Выделение специального дня для изучения флоры преследует три цели:

1. Внимание студентов концентрируется на выявлении одной конкретной задачи. Опыт показал, что одновременное знакомство студентов в первый день практики и с методикой геоботанических исследований осложняет усвоение материала.

2. Удается продемонстрировать не только многообразие флоры, но и на многочисленных примерах, ввиду охвата большого числа разнообразных местообитаний, наглядно показать взаимосвязь различных видов растений с определенными местообитаниями

3. Студенты успевают собрать уже в первый день практики большую часть требуемых по программе видов растений. В последующие дни практики они лишь дополняют сборы и закрепляют свои флористические познания.

Основное внимание должно быть уделено знакомству с наиболее характерными видами растений, свойственными типичным фитоценозам различных типов растительности, идификаторным видам, а также видам, имеющим практическое значение и подлежащих охране.

Для более эффективного запоминания растений при их сборе следует обращать внимание на самые характерные, броские, морфологические признаки, визуально различимые в поле. Обязательно дать экологическую характеристику вида. Разносторонние сведения помогут студентам в их самостоятельной работе на геоботанических площадках, геоботаническом профиле и при анализе растительных сообществ в период написания отчета.

Флористический маршрут должен быть насыщен учебными объектами, чтобы «холостой ход» не отнимал много времени. При большом расстоянии между объектами в промежутках между ними время должно быть занято повторением уже собранных на предыдущих точках растений. Ознакомление с флорой района практики проводится на следующих учебных объектах.

1. Флора условно коренных лесов

2. Флора луговых сообществ

3. Флора степей

4. Флора водоемов на примере видов растений встречающихся в русле р.Салгира

5. Растения рудеральных местообитаний

На каждой точке сбора растений работа проводится в следующем порядке:

1. Каждый студент в своем полевом дневнике указывает номер точки.

2. Со слов преподавателя характеризует местообитание и особенности растительного сообщества.

3. Записывает перечень всех тех видов растений, которые следует собрать на данной точке в карманный гербарий, и их основные характеристики.

То есть, в первом учебном маршруте студенты знакомятся не только с флорой района практики, но и с различными растительными сообществами, их особенностями. Характеристика растительных сообществ должна быть достаточно подробной, чтобы быть полезной при флористических сборах, и предваряющей при знакомстве с растительным покровом в последующие дни практики.

В этот день студенты осваивают приемы сбора растений. Особое внимание следует обратить на то, что каждое собранное растение должно быть снабжено этикеткой, которая вкладывается в гербарный лист. Растение взятое в гербарий без этикетки, не представляет никакой научной ценности.

В полевых условиях этикетка пишется карандашом или шариковой ручкой. В ней указывается следующее:

1. Название растения (в поле студенты записывают русское название; латинское – при камеральной обработке гербария);

2. Местонахождение, т.е. географический пункт, где собрано растение;

3. Местообитание, т.е. условия существования, в которых произрастает данное растение;

4. Дата сбора (в левом нижнем углу этикетки);

5. Фамилия сборщика (в правом нижнем углу этикетки).

Образец этикетки

Таврический национальный университет им. В.И. Вернадского Географический факультет

Сем.

Местонахождение

Местообитание

Собрал

200 г. Определил

 

Методика сбора и гербаризации растений

Лучше всего собирать растения для гербария при сухой погоде. Травянистые растения собирают со всеми вегетативными органами, с цветками и, по возможности, с плодами и семенами, а также обязательно со всеми подземными частями. Растения выкапываются специальной копалкой или широкой стамеской. Вначале делают 2-3 надреза вокруг растения, т.е. подкапывают его со всех сторон, и лишь 3-м или 4-м надрезом вынимают растение вместе с землей. Затем руками осторожно препарируют корневую систему (очищают ее от земли), ни в коем случае не отрывая прикорневые листья, даже засохшие, так как у некоторых видов они отличаются от стеблевых (например, у колокольчика круглолистного) и поэтому являются диагностическим признаком.

Растения среднего размера (не более 40 см) и узкие (типа злаков) монтируют по 2-3 экземпляра на гербарный лист. Если размеры растения превышают гербарный лист (общепринятый стандарт – 42 см в длину и 28 см в ширину), то следует надломить (но не сломать!) один или два раза стебель или длинные листья и уложить зигзагом. Исключительно крупные травянистые растения (например, борщевик) всегда берутся не полностью, частями (корень, нижняя часть стебля, типичные листья и верхняя часть стебля с соцветием), но обязательно указывают общую высоту растения. Трудно сохнущие и неудобные для хранения толстые корни, корневища, крупные луковицы или клубни нужно осторожно разрезать ножом – вдоль пополам. Луковицы и суккулентные растения перед высушиванием полезно обваривать кипятком. Если при укладке растений в гербарный лист невозможно избежать налегания частей растений, необходимо положить между налегающими частями прослойки из бумаги.

В одну гербарную сетку рекомендуется закладывать не более 25-30 гербарных листов, разделенных прокладками. Кроме того, необходимо прокладывать по несколько листов гербарной бумаги перед обеими рамками, чтобы ячейки сетки не отпечатались на гербарии. Растения, собранные в разное время, надо закладывать в разные гербарные сетки.

Для каждого собранного вида растения должна быть заполнена этикетка. Это делают на месте сбора растения. Полевую этикетку хранят до накладывания на подшитый гербарий новой этикетки, переписанной тушью или чернилами.

В первый день практики студенты собирают до 80 видов растений, общее число собранных растений за весь период практики вряд ли должен превышать 130-140 видов, так как к зачету подавляющим числом студентов усваивается не более 100 видов.

В процессе изучения видового состава регионов практики студенты знакомятся с основными элементами флоры (средиземноморским, неморальным, бореальным, понтическим, адвентивным и др.). Это позволяет представить генезис флоры района практики. Отмечаются также основные экологические группы растений по отношению к влажности, трофности, свету, растения-индикаторы разных условий произрастания, хозяйственно-ценные виды.

Сведения об изучаемых видах сводятся в таблицу:

Видовой состав флоры района практики

№№	Вид растения, семейство	Жизненная форма	Экологическая группа по отношению к влажности, трофности, свету	Географический элемент флоры	Хозяйственная группа растений
1.	Очиток едкий, толстянковые	трава	Ксерофит (суккулент), олиготроф, гелиофит	европейский	Лекарственное, медонос

 

Ввиду того, что районы практики испытывают большую антропогенную нагрузку, большое внимание уделяется вопросам охраны окружающей среды. В процессе практики студенты знакомятся с охраняемыми видами с тем, чтобы во время сбора гербария такие растения не уничтожались.

В первый день камеральной обработки растений, студенты знакомятся также с методикой определения растений.

 

Геоботанические исследования

В течение следующих двух дней практики главное внимание в учебных маршрутах уделяется знакомству с особенностями наиболее типичных биоценозов территории учебного полигона и освоению методики их описания.

Для характеристики фитоценоза закладывают участок определенного размера или иначе пробную площадь, которая должна быть не меньше площади выявления фитоценоза, т.е. той наименьшей площади, на которой наиболее полно выявляются все его основные признаки.

Если фитоценоз занимает площадь меньше площади выявления, но подобные участки называют фрагментами ассоциации и в этих случаях пробная площадь не закладывается, а описание растительности проводится на всем участке.

Площадь выявления флористического состава и других признаков фитоценозов различного типа неодинакова. Приняты следующие размеры пробных площадей: для травянистых фитоценозов – 100 м² , для лесных (умеренного пояса) – 400 м². Как правило, пробная площадь закладывается в форме квадрата. При расположении фитоценозов узкими полосами, например, на склонах, пробные площади могут иметь форму прямоугольника, вытянутую поперек склона. Во всех случаях при заложении пробной площади следует строго следить за тем, чтобы растительность и условия местообитания были однородны. Нельзя закладывать пробную площадь на границах фитоценозов, у дорог и на участках антропогенных нарушений (карьеры, места пожарищ и т.д.), если только не преследуется определенная цель – изучение изменения растительного покрова под воздействием человека.

Границы пробной площади (по углам) отмечаются колышками или любыми другими знаками.

Кроме пробных площадей, для получения специальных характеристик фитоценозов закладываются пробные площади обычно размером 1 м². На них производится подсчет всходов и подроста древесных пород, учет абсолютной численности травянистых растений и т.д. Взятие укосов для выявления урожайности травостоя можно производить на пробных площадях меньших размеров – в 0,25 м², а определение встречаемости видов растений на площадях в 0,1 м². Число пробных площадок может быть различным в зависимости от целей исследования, от заданной точности учета, а также от особенностей самого фитоценоза. Однако во всех случаях учитываются важнейшие признаки фитоценоза.

Описание производится в определенной последовательности на специальных бланках. При описании травянистых фитоценозов графы, относящиеся к древесному ярусу, подросту и подлеску, опускаются. Записи в бланке следует делать полно и четко.

Переходим к рассмотрению пунктов бланка описания и основных методов учета фитоценоза.

Нумерация бланков. В группе соблюдают единый порядок нумерации бланков. Бланки шифруют первой буквой фамилии бригадира и номером из серии номеров каждого съемщика. Например, В – 1 – А – 21 и т.д.

Абсолютная высота определяется по карте для геометрического центра фации.

Адрес изучаемой точки фации дают по отношению к постоянным естественным ориентирам: местам слияния потоков, вершинам возвышений с обозначенной на плане высотой, примечательным обрывам и т.д. Дополнительно указывают положение точек относительно населенных пунктов, основных дорог. При заложении точки на склоне указывают его экспозицию и принадлежность мезоформе рельефа. Не допускается привязка точки относительно предыдущей точки исследования.

Положение в мезорельефе и микрорельефе (нанорельеф). В графе дают сжатую характеристику площади фитоценозов, микро- и нано (карликового) рельефа. Отмечают рытвины, промоины, западины, бугры и другие микро- и наноформы, а также положение фитоценоза на верхней, средней или нижней трети склона, его экспозицию, крутизну, превышение над дном местных временных или постоянных водотоков, что определяет энергию склоновых процессов и др. Рельеф относится к сложным факторам ландшафтной дифференциации территории, поэтому характеристике его уделяют много внимания как в бланках, так и в текстовой части отчета.

Экспозицию склонов обычно определяют горным компасом, который отличается от обычного обратным расположением сторон горизонта и делений на лимбе. Пользуясь горным компасом, мы непосредственно определяем азимут, в то время как отсчет обычного компаса требует дополнительных преобразований. Для определения экспозиции склонов, простирания балки компас располагают арретиром (остановителем) к себе, севером от себя, отпускают стрелку и поворачиваются с компасом до тех пор, пока линия, идущая через точки юга и севера компаса совпадает с направлением наибольшего уклона склона или направлением течения балки и записывают показание северного конца стрелки. Наоборот, если известен азимут, например, маршрута, то располагают таким же образом компас, собственным поворачиванием добиваются совмещения северного конца стрелки с требуемым значением азимута, тогда линия, идущая через юг и север компаса, указывает направление маршрута.

Крутизну склона определяют эклиметром или отвесом горного компаса. Пример записи: Ровный пригребневой склон (до 22⁰) гряды северной экспозиции с неглубокими (до 0,3 м) западинами (диаметром 1,5-2 м); точка на ровном межзападинном склоне (превышение над дном балки 22 м).

Коренная порода. Описание ее вносится в бланк после изучения обнажения или почвенного разреза и взятия образца. При этом характеризуют литологию (горную породу), мощность, простирание и падение пластов, их плотность, цвет, карбонатность и геологический возраст. Например: известняки нуммулитовые белые (местами желтоватые) прочные, мощные (до 30 м) со слоем (до 5 м) мергелей светло-серых у основания; простирание 70-80⁰, падение 340-350⁰ под углом 6-8⁰ симферопольский ярус палеогеновой системы – Р₂ s).

Геологическое строение, как и рельеф, относится к сложным факторам ландшафтной дифференциации территории.

Почвообразующая (или материнская) порода во многом определяет свойства почв: их химический и механический состав, физические свойства, плодородие. Материнская порода тесно связана с современным в целом четвертичным формированием рельефа, что определяет ее генезис и условия отложения толщи. По этой причине ее изучение следует вести сопряженно с исследованием рельефа ПТК, его размываемых и аккумулятивных поверхностей.

По экзогенным процессам, обуславливающим свойства породы, различают их следующие генетические типы: элювиальные (el –продукты выветривания коренных пород, остающиеся на месте их образования; делювиальные (d ) –те же продукты, но смытые талыми и дождевыми водами со склонов возвышенностей, балок; пролювиальные (pl)- отложения временных водотоков, слагающие их конусы выноса; коллювиальные (с) – беспорядочные груды обломочного материала у подножий гор, обрывов; аллювиальные (al) – отложения постоянных и временных водотоков из окатанного и отсортированного обломочного материала; эоловые отложения (еоl) – отложения, созданные ветром. Чаще всего породы бывают смешанного типа. В их записи название преобладающего типа помещают на последнем месте (например, элювиально-делювиальные).

Обязательно указывают название ((литологию) и механический состав (крупность обломков) горных пород, образующих отложения.

Щебнистость (каменистость) поверхностная определяется процентом покрытия поверхности почвы фации щебнем (размером 1-10 см) или обломками камней (крупнее 10 см). Различают фации слабощебнистые (слабокаменистые) с покрытием менее 10%, средне –(10-30%), сильно- (30-50%) и очень сильнощебнистые (более 50%). При характеристике указывают горные породы, из которых состоит щебень и обломки.

Почва. Полевое название почвы вносится в бланк после окончания морфологического исследования разреза. Название содержит: а) генетическую характеристику почвы (чернозем обыкновенный, бурая горная лесная ); б) данные о мощности почвенного профиля или гумусового горизонта (маломощный, мощный); механическом составе, определяемому по гумусовому горизонту (тяжелосуглинистый, легкоглинистый) и скелетности (слабохрящеватый).

Увлажнение характеризуется тремя показателями: источником, степенью и режимом.

В зависимости от источника водное питание может быть: атмосферным (А); грунтовым безнапорным или напорным (Г б/н); делювиальным (увлажнение за счет вод поверхностного стока) – Д; намывным (увлажнение за счет паводковых вод) – Н.

В природе, как правило, характерен смешанный тип питания фаций. Основной, наиболее постоянно действующий источник указывается при записи в конце. Он определяется анализом почвенного разреза, положением фитоценоза в рельефе.

Степень (интенсивность) увлажнения может быть: явно недостаточная (почва очень сухая) – ЯН; слабая (почва свежая) – С; нормальная (почва влажная) – Н; обильная (почва сырая) – О; избыточная (почва мокрая) – М. В последнем случае дополнительно отмечается проточный (Ип) или застойный (Из) вариант.

Наиболее точным методом определения влажности почв является фитоиндикационный метод , поскольку фитоценоз является надежным индикатором интенсивности ее водного питания. На сухих почвах господствуют ксерофиты; на свежих – ксеромезофиты; на влажных – мезофиты; на сырых – мезогигрофиты и гигромезофиты; на мокрых почвах – гигрофиты.

Режим (цикличность) увлажнения характеризуется одним из двух признаков: устойчивый или постоянный (У); неустойчивый или переменный (НУ). Он определяется по сотоянию фитоценоза, мощности и положения глеевого горизонта в разрезе и т.п.

Глубина залегания грунтовых вод измеряется в метрах от поверхности почвы до горизонта, из которого начинает сочиться вода. Если вблизи есть колодец, следует замерить в нем глубину до водного зеркала. Глубину залегания верховодки отмечают, но она не постоянна.

Современные природно-географические процессы. В первую очередь отмечаются вредные процессы, существенно влияющие на ход развития данной и соседних фитоценозов (эрозионно-аккмулятивная деятельность ручьев, плоскостной (склоновый) смыв, линейная эрозия, оплывание, оползание, селевые явления, подвижные осыпи, обвалы). Указываются процессы, обусловленные антропогенным воздействием на состояние фаций, чрезмерный выпас скота, вытаптывание, массовое поражение растений вредителями, болезнями и др.

Рекомендации фиксируются как предварительное полевое определение мероприятий, необходимых для предотвращения вредных природных процессов.

Каждый сложившийся фитоценоз имеет определенный флористический состав и структуру.

Одним из основных признаков фитоценоза является ярусность.

Ярусность(вертикальное расчленение фитоценоза). В фитоценозах подбираются растения различной высоты, которые располагают свои верхние части на разных уровнях. Растения одинаковой высоты и экологически равноценные (имеющие примерно одинаковую потребность в освещении) находятся в одних и тех же ярусах.

При ярусном сложении фитоценоза возможно совместное существование большого числа весьма различных видов растений. Ярусность лучше всего выражена в лесных сообществах. Лесные фитоценозы могут иметь различное число древесных, кустарниковых и травянистых ярусов. Нередко в них фрагментарно выражен ярус мхов.

Менее отчетливо бывают выражены ярусы в травяных фитоценозах. Однако и здесь могут быть выделены ярусы высоких, средних и низких травянистых растений.

При характеристике ярусности фитоценоза необходимо указывать порядковый номер (начиная с самого высокого – первого), название ярусов (древесный, кустарниковый, травяной и т.д.). Для каждого яруса указываем высоту (древесны и кустарниковые в метрах, травяные в сантиметрах) и господствующие виды.

Древостой.Описание лесных сообществ начинают с изучения древесного или древесных ярусов (древостоев). При характеристике древостоя прежде всего производят определение общей сомкнутости крон и состава древостоя.

Сомкнутость крон или площадь проекций крон деревьев в различных лесах неодинакова. Она дает представление о густоте насаждения, от нее зависит световой режим под пологом леса и количество проникающих осадков.

При определении сомкнутости крон учитывают, какая часть общей площади приходится на сумму проекций крон деревьев и какая часть – на долю просветов (при этом не учитываются просветы внутри крон).

За единицу (или 100 %) принимают такую сомкнутость крон, при которой кроны деревьев так плотно соприкасаются друг с другом, что между ними не остается просветов или просветы занимают меньше 0,1 (менее 10 %) всей площади.

Степень сомкнутости крон 0,6 означает, что на долю проекций крон приходится 0,6, а на долю просветов 0,4 всей площади.

При определении сомкнутости крон не ограничиваются определением ее стоя на одном месте, лишь после визуального учета проекций крон деревьев на всей пробной площади делают заключение об общей сомкнутости крон данного насаждения. При детальных обследованиях лесных сообществ, определяется сомкнутость крон каждого древесного яруса в отдельности.

Состав древостоя. Под составом древостоя принято понимать степень участия каждой породы в древостое данного насаждения. Состав древостоя может быть определен двумя способами: 1) пересчетом стволов каждой древесной породы на пробной площади; 2) путем глазомерной оценки относительного обилия деревьев по 10 балльной шкале. Состав древостоя может быть выражен в виде формулы, отражающей соотношение между различными породами, входящими в состав насаждения. То есть состав древостоя определяется методом относительного учета.

При составлении формулы общее число стволов на пробной площади принимают за 10 единиц (что соответствует 100 %), участие каждой породы в смешанных насаждениях оценивают в долях от 10. Древесные породы, образующие насаждение, обозначаются в формуле первой буквой своего наименования (Д – дуб, Б – бук, Г – граб, Лп – липа, К – клен и т.д.). Коэффициенты, стоящие перед наименованием древесных пород, показывают относительное участие их в древостое. Например, 6Д, 4Б означает, что древостой на 60 % образован дубом и на 40 % буком; формула 10Б – означает, что насаждение чистое, состоит из одной древесной породы – бука.

Если участие какой-либо породы меньше единицы (т.е. меньше 10 %), то в формуле состава древостоя присутствие этой породы отмечается знаком плюс. Например, 6Д, 4Б + Лп.

Далее следует перейти к более детальной характеристике древостоя. Прежде всего составляют список пород, входящих в древостой, а затем для каждой породы указывают ярус, высоту, диаметр и количество стволов (при возможности возраст).

Высота деревьев. Лучше всего определять высоту по срубленным или поваленным деревьям. При отсутствии таковых высота деревьев может быть определена несколькими способами: с помощью эклиметра, высотомера или на глаз.

Подробную характеристику устройства приборов и измерение с их помощью высоты деревьев можно получить в руководствах, прилагаемых к ним.

Высоту дерева можно определить на глаз с помощью линейки. Держа линейку на вытянутой руке вертикально перед глазами, наблюдатель отходит от дерева и визирует ее верхний конец на вершину дерева. По расстоянию от наблюдателя до дерева (А), расстоянию от глаза наблюдателя до линейки (а), по длине линейки между визерной линией от глаза наблюдателя до дерева (в) с учетом роста наблюдателя (h) вычисляют высоту дерева по формуле: А х в

Х = -------------+ h .

а

При простейшем глазомерном способе измерения высоты дерева на стволе отмечают высоту 2 м, а затем, отойдя от дерева, на глаз мысленно откладывают это расстояние вверх по стволу вплоть до вершины дерева, отсчитывая число двухметровых отрезков. Помножив число отрезков на 2 м, получают высоту дерева. Обычно измеряют высоту нескольких деревьев, господствующих по высоте в данном ярусе.

Диаметр стволов. Измерение диаметра стволов производится с помощью мерной вилки на высоте 1,3 м от основания ствола. При отсутствии мерной вилки диаметр ствола определяют по данным длины окружности. С этой целью с помощью мягкой сантиметровой ленты измеряют окружность ствола и делят полученную величину на 3,1. Для каждой породы определяют максимальный, преобладающий или средний диаметр. Максимальный диаметр определяют по самому толстому дереву, преобладающий – по диаметру господствующих по толщине деревьев. Для получения среднего диаметра измеряют диаметры всех деревьев и выводят среднее арифметическое.

Возраст деревьев определяют путем подсчета годичных колец (слоев) древесины. Для установления возраста стоящих на корню деревьев существует специальный бурав Пресслера. К сожалению приобрести его для учебных целей сложно. Возраст можно определить по свежим пням. Однако это не всегда удается использовать. В следствии этого определение возраста деревьев при проведении практики всегда сопряжено с большими трудностями. Для этой цели можно использовать лесотаксационные данные для района исследования.

Бонитет(от латинского bonitas – добротность) – показатель производительности данных условий местообитания. Чем лучше почвенно-климатические условия, тем больше древесины производят насаждения и тем выше его бонитет. Бонитет устанавливается исходя из возраста и высоты деревьев по таблицам. Насаждения одного и того же возраста могут быть отнесены к разным классам бонитета в зависимости от средней высоты древостоя.

Выделяют 5 основных классов бонитета леса, обозначаемые римскими цифрами: I – класс бонитета леса соответствует лучшим условиям местообитания, насаждения этого класса наиболее продуктивны, отличаются большими запасами древесины на единицу площади. К Y – классу бонитета принадлежат наименее продуктивные насаждения. Иногда выделяют еще два класса: I a – для деревьев более высоких, чем деревья первого класса и класс Y a – для деревьев более низких и угнетенных, чем деревья пятого класса.