Растительные сообщества

В окружающей природе растения живут не одиночно, а входят в состав особых комплексов - растительных сообществ, фитоценозов. Растительное сообщество - это сочетание (совокупность) различных видов растений, исторически сложившееся под влиянием определенных факторов среды, условий существования. В состав фитоценоза входят как автотрофные, так и гетеротрофные организмы. Среди них высшие и низшие растения, а также грибы, бактерии, водоросли, актиномицеты.

Большой вклад в изучение фитоценозов внес В. Н. Сукачев. Он определяет фитоценоз как «совокупность растений, произрастающих совместно на однородной территории, характеризующейся определенным составом, строением, сложением и взаимоотношениями растений как друг с другом, так и с условиями среды».

Не любое сочетание и совокупность растений можно считать фитоценозом. Если организмы взаимодействуют между собой и оказывают друг на друга заметное влияние, например, затеняют друг друга, ухудшают или улучшают питание и т.п., то тогда можно говорить о сложившемся растительном сообществе. Растительное сообщество представляет собой взаимодействующий комплекс растений, находящихся в сложных биотических связях (взаимополезных, взаимовредных) между видами и отдельными особями популяций. Живя совместно, растения приспосабливаются к влиянию друг на друга и эта адаптация отражается у организмов в ряде признаков: физиологии, анатомо-морфологическом строении и т.п.

Внешний вид растений, живущих в сообществе, отличается от живущих одиночно. Крона дерева, растущего в лесу, занимает вершинную его часть. Стволы у таких деревьев более высокие и тонкие, чем у деревьев, растущих одиночно и на опушке леса.

От взаимоотношений растений в фитоценозе зависит и его развитие, видовой и количественный состав. Видовой состав фитоценоза зависит и развивается под влиянием определенных условий существования. Но в то же время фитоценоз и сам оказывает влияние на окружающую среду, создавая фитосреду. Кроме исторически сложившихся сообществ (лес, луг, болото) выделяют искусственно созданные человеком агроценозы (поля, сады, бахчи). Любой фитоценоз населяют разнообразные животные, для которых растительное сообщество является домом, в котором они живут, находят пищу, размножаются, выращивая потомство. Взаимосвязи животных и растительного сообщества настолько органичны, что без животных сообщество не может существовать. Совокупность всего живого (растения, животные, микроорганизмы) составляет биоценоз. Среду, в которой живут организмы (атмосфера, почва, грунт), называют экотопом.

Совокупность растений (фитоценоз), животных (зооценоз), микроорганизмов (микробоценоз) и экотоп составляет биогеоценоз. По определению В. Н. Сукачева, создателя науки о биогеоценозах - биогеоценологии, «биоценоз - это совокупность на определенном протяжении земной поверхности однородных природных явлений (атмосфера, горные породы, растительность, животный мир и мир микроорганизмов, почва и гидрологические условия), имеющая свою особую специфику взаимодействий этих слагающих ее компонентов и определенный тип обмена веществом и энергией их между собой и другими явлениями природы и представляющая собой внутренне противоречивое диалектическое единство, находящееся в постоянном движении, развитии».

В настоящее время биогеоценозы называют экосистемами. Этот термин введен английским ученым А.Тенсли в 1934 г. Согласно А.Тенсли, экосистема - «совокупность комплексов организмов с комплексом физических факторов его окружения, т.е. факторов местообитания в широком смысле слова». Такое же определение экосистеме дают Е. Одум, К. Вилли, Р.Уайтеккер.

В природе биогеоценозы (экосистемы) различаются размерами. Например, микросистема - это нора с ее населением, кочка среди болота, аквариум и т.п., мезосистема - ельник-брусничник, а макросистема - это океан, суша и отдельные типы растительности - степь, лес, луг.

Совокупность всех биогеоценозов Земли создает гигантскую экосистему - биосферу. Представление о биосфере как о наружной оболочке Земли, свойства которой определяются жизнедеятельностью организмов, разработал выдающийся ученый В. И. Вернадский. Он понимал биосферу широко, включая в нее не только поверхность Земли, заселенную организмами в настоящее время, но и земную кору, созданную организмами в прошлые эпохи.

Для характеристики фитоценоза, как и биогеоценоза, необходимо знать видовой и количественный состав растений, строение сообщества, особенности местообитания и взаимоотношений организмов сообщества.

Местообитание (биотоп) - территория, занимаемая сообществом с присущими ей экологическими условиями среды. Экологические факторы среды - это не только абиотические факторы, но и средообразующая роль населения биогеоценоза.

Граница фитоценоза определяет и границу биогеоценоза, однако качественная характеристика (видовой и количественный состав, взаимоотношения организмов) и само существование биогеоценоза зависят от местообитания.

Видовой состав - второй важный признак фитоценоза. Количество видов растений в каждом сообществе неодинаково. Например, в России в хвойных лесах (еловых, сосновых, лиственных) произрастает до 30 видов, в дубравах — до 40—50, на лугах — 30— 50, в луговых степях — 50—70 видов растений. Наиболее богат флористический состав тропических лесов: примерно 100 видов только деревьев, не считая видов трав и кустарников.

Все виды растений в растительном сообществе нуждаются в разных экологических условиях (свет, вода, минеральное питание и т.п.). Они неравноценны не только экологически, но и биологически (по приспособлениям, обеспечивающим им возможность су­ществования и размножения в определенных условиях среды).

Видовое богатство фитоценоза зависит от ряда факторов: от видового богатства флоры района исследования, от географического положения местности, где находится сообщество, а следовательно, от климата и микроклимата, почвенно-грунтовых условий, от возраста фитоценоза, степени его развитости и степени влияния на среду самих организмов. Значительное влияние на видовой состав сообщества оказывает человек.

Для подсчета видов в растительном сообществе за основу принято брать сосудистые растения, так как они хорошо видны невооруженным глазом. И поэтому многие низшие растения (водоросли), а также плесневые грибы и бактерии выпадают из поля зрения. В видовой список обычно попадают взрослые растения (или их проростки), несмотря на то, что цветут они или нет, плодоносят или вегетируют.

Видовой состав растений растительного сообщества может сказать о многом. Присутствие чия блестящего в полупустынях и сухих степях указывает на близкое залегание грунтовых вод, появление лапчатки прямостоячей — на уменьшение плодородия почвы. Признаком плодородия почвы могут быть растущие в подлеске орешник, бузина, черемуха, а также ландыш. О существовании богатых черноземов свидетельствуют ковыли. Хвощ полевой - показатель кислотности почв.

По определенным видам растений можно судить не только об условиях жизни в данном сообществе, но и о происходящих или произошедших изменениях, сменах растительных сообществ. Присутствие на лугах белоуса торчащего указывает на деградацию этого сообщества. Ветреница дубравная, копытень, найденные в ело­вых или смешанных лесах, свидетельствуют о том, что на этой территории была дубрава.

Количество видов в фитоценозе — еще одна его характеристика. Виды растений, входящих в сообщество, представлены большим числом экземпляров. В Стрелецкой степи под Курском на 1 м² найдено 1939 экземпляров высших растений, принадлежащих к 77 видам. Вид, представленный в фитоценозе в большинстве, называется доминантам, виды, не доминирующие в сообществах, - ассектаторами (соучастниками). Некоторые доминирующие виды играют важную средообразующую роль в фитоценозе. Они являются эдификаторами. К сильным эдификаторам можно отнести ель, дуб.

Количественный состав растений фитоценоза зависит от места обитания, биологических свойств вида и от того, в каких взаимоотношениях с другими организмами и окружающей средой он находится. На количественный состав растений сообщества влияет способ их размножения, а также то, что многие семена долго сохраняют свою всхожесть, находясь в почве. С этим связано значительное накопление жизнеспособных семян в почве лугов, лесов, степей. В почвах лугов число их колеблется от нескольких тысяч до нескольких десятков тысяч на 1м², в почвах лесов - от нескольких сотен до нескольких тысяч на 1 м², в почве луговой степи под Курском - 18 тыс. семян на 1 м².