Основні вимоги до фітоіндикації

При фітоіндикації слід враховувати слідуючи чотири основні вимоги:

1. Відносно швидке проведення.

2. Отримання достатньо точних результатів, які можна повторити.

3. Наявність об’єктів, які застосовуються для біоіндикації у значній кількості і з однорідними властивостями.

4. Діапазон похибки, по відношенню з іншими методами тестування, не повинен перевищувати 20%.

За звичай результати фітоіндикації добре піддаються математичній обробці. За допомогою лінійного і нелінійного дискримінантного аналізу для кожного часового інтервалу можливо виявити достатньо надійні фітоіндикаційні ознаки, дискримінантні функції яких, наприклад, будуть одночасно являти собою математичний опис систем індикації. Таким чином, є можливість застосування фітоіндикації в системі контролю середовища, яка спирається на ЕОМ.

При проведенні фітоіндикації слід чітко уявляти можливості методу, допустимі межі його застосування і не абсолютизувати отримані результати, оскільки фітоіндикація відображає причинні взаємозв’язки, закономірності змін, організацію, поведінку окремих елементів і систем, вона відіграє значну прогностичну роль.

 

21. Повітря як екологічний фактор. Повітря є важливим фактором життєдіяльності рослин. З нього вони асимілюють вуглекислий газ, і за допомогою зелених рослин та за участі світла як джерела енергії синтезують органічну речовину. Одночасно зелені рослини виконують роль санітарів повітряного океану, поглинаючи завислі в повітрі часточки пилу, різного роду домішки, завдяки чому забезпечується його прозорість. Рослини також вбирають в себе вуглекислий газ та інші токсичні гази і виділяють кисень, без якого люди і тварини загинули б протягом кількох хвилин.фізичні властивості повітря. Зі збільшенням висоти над рівнем моря розрідженість повітря зростає, що сприяє кращому проникненню до рослин ультрафіолетових та інфрачервоних променів. В атмосфері часто протікають грозові явища, котрі супроводжуються потужними електричними розрядами (блискавицями). Завдяки цим електричним розрядам якась кількість азоту сполучається з киснем. Ці сполуки падають з дощем на землю і стають добривом для рослин.

Вітер – це горизонтальне переміщення повітряних мас вздовж земної поверхні. При цьому відбувається вирівнювання концентрацій його складових частин, посилюється газообмін в атмосфері та грунті. З одного боку вітер прискорює випаровування води, з другого приносить вологу. Так, плато Ордос знаходиться на території пустель Центральної Азії. Його клімат різкоконтинентальний, аридний. Але існує період (з червня по вересень) коли на його території йдуть сильні дощі, які приносять теплі і вологі мусонні вітри. Завдяки цьому у рослин з’являються умови вижити та створювати угрупування.

Вплив вітру на рослинні організми може бути прямим або опосередкований. Під прямою дією в першу чергу розуміють механічний вплив: вітровал (звалювання дерев з корінням), бурелом (ламання стовбурів дерев). Від вітровалу страждають в першу чергу ті деревні породи, які мають поверхневу кореневу систему – ялина, береза, бук, або які в даних екологічних умовах не можуть сформувати глибинну кореневу систему – сосна на заболочених площах. Дуже потерпають від вітру поодинокі дерева на вирубках, які зоставляють для того, щоб вони давали насіння для заліснення відкритих площ. Відомі випадки у Поліссі України, коли бурелому піддаються сотні гектарів соснових насаджень. Стійкі до вітру дуб звичайний, сосна сибірська, секвойя, евкаліпт. Вони формують потужну кореневу систему. До речі, під дією вітру дерева сильно розкачуються, що часто приводить до розриву коренів і всихання від цього дерев. Особливо це явище небезпечне, коли пориви вітру співпадають з амплітудою коливання дерев.

Вітри, які постійно дмуть в одному напрямку викликають у дерев різні деформації:

- ексцентричний приріст стовбурної деревини,

- наклін стовбура під тиском вітру,

- однобокі крони (рис. 30).

Такі явища спостерігаються у дерев, що зростають на морських узбережжях і на гірських вершинах, а також у рослин тундри, пустель і степів. У 50 ті роки минулого століття на Кримських яйлах проводилися досить широкі роботи із їх заліснення. Однак, значних позитивних результатів не було досягнуто. Однією з причин були сильні вітри, які з одного боку, впливали на фізіологічні процеси, що проходили у рослинах; з другого – дуже сильно деморфували крону. Внаслідок, частина насаджень загинула, частина перетворилася у низькоповноті та низькорослі, але на всіх їх є ознаки впливу саме сильних вітрів.

Механічні пошкодження рослин значно посилюються, у випадку, коли вітер несе дрібні частинки піску та снігу. Вітрянопіщані потоки б’ють листки і пагони, оббивають кору дерев. Особливо потерпають від цього ті рослини які мають широкі листки та малопотужну кору. Вітряні потоки снігу в Арктиці та умовах високогір’я повністю знищують ті частини рослин, які не сховані під снігом. Тому в цих умовах формуються фітоценози з низьких форм і видів рослин.

На території каменистої пустелі Окулен, яка розташована на захід від озера Іссик-Куль, постійно дмуть вітри з заходу на схід. Всю її суху глинисту площу вкривають дрібні камені. Більша частина рослин, яка тут зростає, схована за камінням з їх підвітряної сторони. Висота рослин, як правило не перевищує розмірів каміння. Якщо ж за каменем зростає декілька рослин, то частіше вони розташовані в одну лінію від нього, а висота кожного наступного менша від попереднього.

Дія вітру проявляється також і у фізіологічних процесах рослин. Вітер відносить пари води від поверхні листків, які утворилися в процесі транспірації, приносить більш сухе повітря і збільшує інтенсивність транспірації. Це, в свою чергу, викликає посилене поглинання поживних речовин і води з грунту. Вітер приносить до рослин більшу кількість вуглекислого газу, але процес асиміляції його не збільшується, оскільки досить сильно збільшується транспірація. Тому відбувається обезводнення рослин і навіть загибель від висихання. Навіть такі стійкі до засухи рослини пустель, як саксаули і черкези, знижують приріст пагонів в умовах постійних вітрів у 2-3 рази.

Повітря є важливим фактором життєдіяльності рослин. З нього вони асимілюють вуглекислий газ, і за допомогою зелених рослин та за участі світла як джерела енергії синтезують органічну речовину. Одночасно зелені рослини виконують роль санітарів повітряного океану, поглинаючи завислі в повітрі часточки пилу, різного роду домішки, завдяки чому забезпечується його прозорість. Рослини також вбирають в себе вуглекислий газ та інші токсичні гази і виділяють кисень, без якого люди і тварини загинули б протягом кількох хвилин.фізичні властивості повітря. Зі збільшенням висоти над рівнем моря розрідженість повітря зростає, що сприяє кращому проникненню до рослин ультрафіолетових та інфрачервоних променів. В атмосфері часто протікають грозові явища, котрі супроводжуються потужними електричними розрядами (блискавицями). Завдяки цим електричним розрядам якась кількість азоту сполучається з киснем. Ці сполуки падають з дощем на землю і стають добривом для рослин.

 

Флористичні царства Землі

 

Флористичне районування. Перше флористичне районування світу було запропоноване ще датським ботаніко-географом Ф. Скоу (1823), який виділив 25 флористичних царств. За основу районування він використав ендемізм сімейств. Число царств що виділяються сучасними біогеографами, деякі автори вважають – чотири(А. Енглер, В. Таррілл, А. Толмачов): Голарктичне, Палеотропічне, Неотропічне та Австралійське.

Більшість виділяє шість царств (Л. Дільс, Л. Тахтаджян): Голарктичне, Палеотропічне, Неотропічне, Капське, Австралійське і Антарктичне. Польський біогеограф В. Шафер обгрунтовує виділення і 7-го флористичного царства – Середземноморського. Крім того, інколи виділяють особливе флористичне царство – Океанічне.

 

Голарктичне царство. Займає майже 2/3 суші всіх континентів світу. Сюди входить майже весь материк Євразія (за виключенням Південну Азію), Північна Африка (до 200 пн. ш.), більша частина Північної Америки. Для Голарктики характерна велика різноманітність рослинного покриву від холодних арктичних пустинь і тундри, до пустель Сахари і Аравії. Дане царство нараховує більше 30 ендемічних сімейств, частину з яких має монотипні родини. Сюди належить сімейство магнолієвих, лаврових, лютикових, барбарисових, гвоздикових, березових, горіхових, вербових, лілейних, мальвових, молочайних, розоцвітих, бобових, осокових, злаків, складноцвітих, соснових, ірисових). До даного царства належить дуже багато добре відомих деревних порід, що складають хвойні та широколистяні ліси території України.

 

Палеотропічне царство охоплює центральну та південну частину Африки (за виключенням Капських гір), Мадагаскар, Індостан, Індокитай, Зондський архіпелаг, Нову Гвінею, Мікронезію, Меланезію, Полінезію. Нараховує близько 40 ендемічних сімейств. Флора цієї території найбільш древня. Найбільш поширені сімейства панданові, непентесові, бананові, флагеллярієві, диптерокарпові. Тільки тут зустрічаються тільки такі види пальмових як: фінікова, винна, маслинна, сейшельська, каріота, а також баобаби, зонтичні акації, палеоендем вельвічія та ін.

 

Неотропічне царство займає Південну та Центральну Америку, а також південь півострова Флорида. Включає 25 ендемічних сімейств. Має спільні види і роди з Палеотропічним царством, що свідчить про колишній зв’язок. Спільні сімейства аннонових, кропивних, лаврових, молочайних, протейних, орхідних, бігонієвих, міртових. Типовими ендеміками Нового Світу є кактусові (близько 1800 видів – ехінокактус, цереус, опунція), бромелієві – трави епіфітні і наземні; каннові, настурцієві. Із молочайних ендеміком є каучуконос гевея.

 

Австралійське царство займає Австралію та острів Тасманію. Ендемічними є 12 сімейств. По кількості ендемічних рослин Австралійське царство не має собі рівних на землі. З 12 тис. видів наявних у її складі вищих рослин ендемічні 80%. Наприклад, ендемічними є майже всі 600 видів роду евкаліптів, 280 видів акацій, близько 25 видів казуарин. Араукарії, протейні, південні буки являють собою елементи, загальні з Антарктичною і Капською флорами.

 

Капське царство найменше із флористичних царств. Капська гірська країна відрізняється від іншої Південної Африки не тільки режимом опадів, але і поширенням своєрідної, так званої Капської флори, що по зовнішньому вигляді нагадує середземноморську. Тут на невеликій площі нараховується 15 тисяч видів вищих рослин, з яких більше 3000 ендемічні. У цьому районі переважають зарості чагарників із дрібним сірувато- і блакитнувато-зеленим листям із сімейства верескових, протейних і рутових. Великі площі між ділянками чагарників і лісів покриті травами з перевагою цибулинних, клубненосних і кореневищних форм із сімейств амарилісових, ірисових, орхідейних і губоцвітих. Характерні також бессмертники, цинерарії й інші складноцвіті. Звідси по усьому світі поширилися різноманітні декоративні рослини.

 

Антарктичне флористичне царство охоплює південь Південної Америки, Вогняну Землю, Фолклендські острови, Південну Георгію, Кергелен. Флора даного регіону є бідною (близько 2000 тисяч видів). Переважають ліси, а на відкритих просторах – мохова тундра. Найбільш цікавими є види що відносяться до ендемічного сімейства мізодендрових (паразити подібні на омелу), роди сельдерейних, дріміс Вінтера, гуннера чілійська (має листки до 4 м в діаметрі). Із деревних порід найбільш типові є південний бук, чілійський кедр, араукарія, фіцройя патагонська.

Лісівництво як наука

Лісівництво – це прикладна наука про життя лісу, методи його вирощування і покращення, підвищення продуктивності лісових насаджень. Як наукова основа лісового господарства лісівництво має два великі напрями

-Прикладне лісівництво – розділ лісівництва, що вивчає методи вирощування і покращення лісових насаджень, підвищення їх продуктивності, теорію рубок, спрямованих на поліпшення продуктивності і водоохоронно-захисної ролі лісостанів

-Лісознавство – це вчення про ліс як цілісну систему, сукупність знань про природу лісу його основні компоненти. Знання з прикладного лісівництва необхідні для розрроблення і впровадження науково обґрунтованих методів ведення лісового господарства. Вона базується на лісознавстві і розробляє практичні питання, що охоплюють лісову селекцію та насінництво, вирощування посадкового матеріалу, створення та вирощування лісових культур, охорону лісів від пожеж, хвороб і шкідників і т.д. Лісознавство можна розглядати як розділ фітоекології, що вивчає лісові екосистеми, адже цей напрям лісівничої науки вивчає:

- відношення деревних порід та інших складових лісу до екологічних факторів (абіотичних і біотичних)

-формування специфічних екологічних умов у лісових біоценозах;

- взаємодію компонентів лісових біогеоценозів

- вплив лісових насаджень на НС

-поширення різних типів лісів на планеті

- формування лісових угрупувань на конкретних територіях залежно від певних умов існування.

Ліс – це один з основних типів рослинного покриву на планеті, що складається з сукупності деревних, чагарникових, трав'янистих та інших рослин, а також тварин і мікроорганізмів, які впливають один на одного, взаємодіють між собою і НС. Ліси – одна з найважливіших складових біосфери, вони ростуть на всіх континентах, крім Антарктиди. Ліси вкривають близько 30% суші Землі і займають понад 3,4 млрд га поверхні планети. надходить до атмосфери. Залежно від походження ліси поділяються на: -природні – утворюються із насіння або шляхом вегетативного розмноження на відкритих територіях, на яких ліс зник внаслідок стихійних природних явищ (пожеж, буреломів, вітровалів, поширення шкідників і хвороб) та діяльності людини. -штучні – створюються людиною практично на тих самих територіях, що й природні. Штучні висаджуються людиною і потребують постійного догляду. В Україні близько 60% лісів є штучно створеними. саме з появою штучних лісів пов’язане виникнення лісівництва.