Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

• ВВЕДЕНИЕ
• ГЛАВА 1. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА НАЗЕМНЫХ ЭКОСИСТЕМ
• 1.1 Методика исследования наземной флоры сосудистых растений
• 1.2 Методика геоботанических исследований наземных экосистем
• ГЛАВА 2. ПОЛЕВОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ В РАЗНЫХ ЗОНАХ
• 2.1 Описание лесной растительности
• 2.2 Описание луговой и степной растительности
• 2.3 Описание болотной растительности
• 2.4 Описание сорно-полевой растительности
• ГЛАВА 3. ГЕРБАРИЗАЦИЯ СОСУДИСТЫХ РАСТЕНИЙ
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. В последние десятилетия наблюдается стойкий интерес к еще более углубленному изучению биоразнообразия. Это связано в первую очередь с решением таких проблем, как сохранение генофонда дикой природы, в том числе с последующим его использованием в тех или иных хозяйственных целях. камеральная обработка полевой природный

Сохранение биоразнообразия является одной из ключевых проблем построения общества устойчивого развития. Важнейшей составляющей биоразнообразия является флора как совокупность видов растений, произрастающих на определенной территории. Флора служит основой формирования не только растительности, но и экосистем. В соответствии с известным экологическим принципом «разнообразие порождает разнообразие» флора предопределяет состав гетеротрофных компонентов экосистем. По этой причине изучение флоры, её рациональное использование и охрана являются важнейшими составляющими широкой программы сохранения биоразнообразия как исчерпаемого ресурса.

Целью работы является полевое исследование флоры в разных гео-климатических зонах. Для осуществления поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи:

- ознакомление с методами полевых географических исследований, и с основными этапами полевого исследования;

- знакомство с основными методами камеральной обработки полевых материалов.

- выявление специфики полевых биогеографических исследований в разных природных зонах России;

ГЛАВА 1. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА НАЗЕМНЫХ ЭКОСИСТЕМ

Основные понятия. Флора - совокупность видов растений, которые встречаются на данной территории, слагают все свойственные ей растительные сообщества и заселяют все типы местообитаний. Различают «флору мхов» (бриофлора), «флору грибов» (микофлора), «флору водорослей» (альгофлора) и т.д. Важнейшим признаком каждой флоры является ее видовой состав. Учет видов, произрастающих на определенной территории - инвентаризация флоры - представляет необходимую основу каждого флористического исследования. По своему объему различают флору Земли, флоры континентов, отдельных их частей, флоры государств, их субъектов.

При флористических исследованиях необходимо учитывать минимальную площадь непосредственно изучаемой территории, которая будет характеризовать основные признаки всего изучаемого объекта. Эту площадь имеет так называемая элементарная, или конкретная флора. А.И. Толмачев (1974) для равнинных территорий определяет ее размер в 100-500 км², что соответствует площади круга радиусом 6-12 км.

Полевые исследования проводят маршрутным, стационарным или смешанным методами.

Материал и снаряжение, необходимое во время флористических исследований, включают в себя, прежде всего, гербарную папку и пресс. Папка представляет собой 2 куска фанеры или прочного картона размером 30- 35Ч42-45 см. На каждом листе делаются по 4 отверстия, через которые продевается веревка (или ремень), которая образует ручки (рис. 1.1, а). Гербарный пресс - это две деревянные рамки размером 30-35Ч42-46 см, на которые натянута металлическая сетка (она может быть заменена фанерой или плотным картоном с отверстиями). Иногда пользуются просто двумя металлическими сетками с ячейками около 2,5Ч2,5 см или крупнее. Для прессования растений, вложенных в гербарный пресс, необходим прочный шпагат или бельевая веревка длиной 1,5-2,0 м (рис. 1.1, в). Для сбора и сушки растений используют обычно старые газеты или листы оберточной бумаги размером 60Ч42 см, перегнутые пополам, плотную бумагу для черновых этикеток и тетради для полевых дневников. Для записи, как правило, используют мягкий простой карандаш. Использовать шариковую ручку нежелательно. Растения выкапывают с помощью прочных ножей или стамесок; либо используют копалки из тонкостенных труб диаметром 2,5-3,0 см (рис. 1.1, б). Для срезки деревянистых растений используют садовый секатор или стальные прочные ножницы. Кроме того, необходимо иметь для ориентирования компас, при возможности - GPS-навигатор; желательно - фотоаппарат для регистрации внешнего вида растений, природных ландшафтов и т.д. В длительных пеших экспедициях требуются палатка и спальник (последний лучше помещать в пакет на случай дождя), которые вместе с прочими вещами помещаются в рюкзак, а также - спички, котелок и т.д. Необходимо запастись 1-2 (на человека) пустыми 1,5-литровыми бутылками для воды, особенно в жаркую погоду. Также на случай дождя можно брать с собой дождевик и/или сменную одежду. В случае работы с влажными местообитаниями (например, болота) могут понадобиться сапоги.

Состав экспедиции. Вне населенных пунктов, согласно правилам техники безопасности, работа в одиночку запрещена. Поэтому целесообразно найти себе спутника. Наиболее оптимальный состав экспедиции - 3 человека при условии, что направление ее является чисто флористическим. Как показывает практика, более продуктивная работа осуществляется вовремя комплексных экспедиций, когда в ее состав входят исследователи разных направлений, заинтересованные в изучении данной территории. В этом случае число участников экспедиции ограничивается, в основном, транспортными и финансовыми возможностями.

Рисунок 1.1. Снаряжение для гербаризации растений: а - гербарная папка, б - копалки из металлических труб; в - гербарный пресс

Маршрутный метод

Маршрутный метод заключается в том, что территория исследования покрывается равномерной сетью маршрутов. Во время следования по ним производят составление флористических описаний.

Маршруты прокладываются таким образом, чтобы охватить наибольшее разнообразие местообитаний, а в пределах каждого из них находился бы отрезок маршрута максимальной протяженности. Наибольшее разнообразие местообитаний наблюдается в долинах крупных рек, котловинах древних озер на участках с густой овражно-балочной сетью, близ краев речных долин.

При движении вдоль речного русла следует несколько раз пересечь долину реки, исследовать оба берега. Аналогично - при обследовании оврагов необходимо осмотреть оба их склона, не забывая пройти по днищу, зайти в ответвления. Если изучается ровная территория с однородной растительностью, то маршрут планируется зигзагами и петлями, чтобы, удлиняя свой путь, не пропустить некоторые редко встречающиеся растения. Здесь рациональнее использовать для планирования маршрутов крупномасштабные карты и планы лесонасаждений.

В лесных массивах больший интерес представляют старовозрастные насаждения и не характерные для данной территории типы лесов. При исследовании флоры лугов следует большее внимание уделять склонам оврагов и балок; в степях - склонам восточной и южной экспозиций. При наличии на территории исследования выходов коренных пород следует уделить им особое внимание.

На маршруте полезно определять его протяженность с помощью GPS-навигатора, шагомера или курвиметра с использованием карты или плана местности. При многодневных исследованиях не обязательно стремиться, чтобы один маршрут начинался в конце предыдущего. Однако необходимо планировать его так, чтобы на пути встретился источник с питьевой водой (родник, ручей и т.д.), чтобы можно было пополнить запасы воды. Во время движения по маршруту в полевой дневник записываются встреченные виды растений, неизвестные - собираются в гербарий для дальнейшего определения. Записи ведутся по ходу следования, либо периодически делаются остановки с составлением подробного списка видов, после чего движение продолжается. В последнем случае каждый флористический список полезно сопровождать комментариями по географическому положению, а при наличии GPS-навигатора - записью точных географических координат места описания.

Стационарный метод

Стационарный метод обычно используется для изучения локальных флор (заповедников, национальных парков, окрестностей населенных пунктов и т.п.). В окрестностях выбранного стационара (обычно это конторы данных учреждений, кордоны и т.п.) закладывается сеть маршрутов, равномерно покрывающая исследуемую территорию и захватывающая все имеющиеся здесь местообитания.

При использовании стационарного метода необходимо предусмотреть периодичность посещения сети маршрутов. Флористические исследования определенной территории должны учитывать особенности ее растительного покрова, смены фенологических фаз. Так, ранневесенние эфемероиды степных склонов (например, Gagea spp.) вегетируют очень короткое время в 1-2-й декадах мая, после чего впадают в фазу покоя (в данном случае - в виде луковиц). В таком состоянии обнаружить их становится чрезвычайно сложно. С другой стороны, некоторые растения могут проявлять себя в конце лета или осенью (например, Leontodon, некоторые представители рода Taraxacum).

Как можно заметить, при использовании такого метода обеспечивается наибольший уровень выявления флористического состава изучаемой территории. Но размер этой площади обычно невелик, а разнообразие местообитаний ограничено. Рационально применение этого метода для наиболее полного выявления флоры пробных площадей во время геоботанических исследований или изучения сопутствующей редким видам растений флоры при проведении популяционных исследований на стационарных учетных площадях.

Смешанный, комбинированный, или маршрутно-стационарный метод. При его использовании, в зависимости от конкретной программы работ, в большей или меньшей степени объединяются маршрутные и стационарные методы. Более того, в рамках этого метода маршрутный и стационарный подходы методически сближаются: при увеличении плотности маршрутов при первом методе или при увеличении площади изучаемых локальных флор - при втором.

Метод сеточного картографирования

Все перечисленные выше методы не подходят для сбора статистически достоверной флористической информации на региональном уровне. Для этого необходимо, чтобы места флористических описаний были относительно равномерно (и, главное, случайно) распределены по территории региона, а число описаний было достаточно большим. И в этом случае наиболее рационально использовать метод сеточного картографирования флоры. Ячейки сетки имеют регулярный и независимый от природных условий характер. Это определяет случайность выбора мест исследования. А выбираемый размер ячеек сетки позволяет сделать их число достаточно большим для получения статистически достоверной информации.

Этот метод успешно применяется многими исследователями в настоящее время. Например, используя ячейки сетки размером 50Ч50 км, проводится картографирование распространения видов на территории Европы в рамках проекта «Атлас Флоры Европы» («Atlas Florae Europaeae»). Он использован А.В. Щербаковым для изучения водной флоры Тульской и сопредельных областей (Щербаков, 1999, 2003, 2011), А.П. Серегиным при создании «Атласа флоры Владимирской области» (2012), но с иным размером ячейки сетки - примерно 9,2Ч10,4 км.

Как показывает практика, довольно сложно разделить понятия встречаемости вида «очень редко», «редко», «довольно редко», «изредка», «довольно часто», «часто», «очень часто» без дополнительных, зачастую обширных знаний о местной флоре. Поэтому этот вопрос каждым исследователем решается по-своему, что добавляет субъективизма в общую картину исследования флоры. Использование метода сеточного картографирования решает эту проблему таким образом, что встречаемость вида становится возможным исчислять в числе ячеек или в % (доле ячеек, где вид зарегистрирован, от общего их числа). А эту исчисляемую величину уже можно привязать к перечисленным выше категориям встречаемости вида растения.

Наиболее удачный размер ячейки для изучения флор регионов Средней России - примерно 10Ч10 км. Именно он использован в работе А.П. Серегина. Для территории Республики Мордовия О.Г. Гришуткиным (2013) выполнено деление квадрата N-38 (по классификации Генштаба) на ячейки размером примерно 9,3 км по широте и 10,7 км по долготе. Как справедливо замечает автор работы, при делении этих ячеек на 4 или 16 ячеек меньшего размера создается возможность более подробного исследования флоры меньших территорий - административных районов региона, особо охраняемых природных территорий и т.д.

Основная задача исследователя при использовании метода сеточного картографирования - сделать как минимум одно флористическое описание в каждой ячейке. Это трудоемкий процесс - на каждое описание в среднем уходит 1 рабочий день. Поэтому в период планирования полевых работ флористу следует определиться с размером ячеек, на которые он делит свою территорию исследования. Не стоит стремиться сразу же обследовать весь «квадрат». Для получения первых результатов достаточно обследовать по 1-2 небольших участка в пределах каждой ячейки.

Главное достоинство этого метода в том, что при использовании современных технологий и компьютерных программ (например, MapInfo) возможны обработка и анализ всей собранной информации о находках видов растений в пределах каждого квадрата.

1.2 Методика геоботанических исследований наземных экосистем

Общая схема изучения растительности включает три этапа.

Подготовительный этап включает теоретическую подготовку, организационные мероприятия, подготовку снаряжения, материалов и т.п. Значение имеет конкретная задача, которую ставит перед собой исследователь. Возможна чисто теоретическая задача - составление геоботанической карты той или иной территории или выявление разнообразия фитоценозов. Прикладная задача может включать в себя определение продуктивности кормовых угодий, динамики распространения чужеземных (в первую очередь - инвазивных) растений, составление карт засоренности полей и т.п.

В соответствии с поставленной задачей изучаются опубликованные и рукописные материалы по природным условиям района исследований, планы

землепользований и лесонасаждений, материалы по флоре, исследуются доступные карты местности разного масштаба, космоснимки, которые в настоящее время широко доступны и характеризуются большой подробностью. На основании изученных материалов составляется предварительная геоботаническая карта, на которой отмечаются маршруты экспедиций с выделением конкретных пунктов полевых исследований. Составляется программа полевых выездов, в которой учитываются объемы и сроки выполнения работ, материальное, финансовое обеспечение, состав исследовательской группы, квалификация ее участников и т.п. В соответствии с разработанной программой, готовятся оборудование, снаряжение, продукты питания, бланки описания растительности и т.д.; проводится инструктаж участников полевых работ.

На следующем этапе - полевых исследований - проводятся полевые работы по намеченным ранее маршрутам, на которых уточняются границы контуров растительных сообществ. На всех контурах проводится описание фитоценозов на трансектах и пробных площадях. Размеры последних зависят от типа растительности и поставленных задач. Для лесных сообществ используют пробные площади от 400 до 5000 м². Для травянистых сообществ рекомендуется закладывать пробные площади 10Ч10 м с пятью учетными площадями 1Ч1 м. В лишайниковых и моховых фитоценозах закладываются пробные площади 1Ч1 - 2Ч2 м. Форма пробной площади может быть квадратной, прямоугольной или круглой.

Для измерения сторон площадки целесообразно использовать мерный шпагат длиной 20 м, который наматывают на колодки из тонких дощечек. На выбранном участке шпагат натягивается, по нему протаптывают дорожку; затем шпагат с одного конца дорожки натягивают перпендикулярно уже отмеченной стороне и снова протаптывают дорожку. Аналогично отмечают 3-ю и 4-ю стороны. Получается квадратная площадь площадью 400 м², в центре и по углам которой выделяют учетные площади размером 2Ч2 м.

Для изучения сорной растительности закладывается серия учетных площадей размером 0,25-1,0 м².

В условиях плохой видимости или при быстрой смене растительных сообществ (по берегам водоемов, на болотах) закладываются трансекты - полосы шириной 1-2-3 м. Установлено, что заложение трансект более информативно, чем квадратных пробных площадей. Для этого натягиваются два шпагата параллельно друг другу, после чего на трансектах закладываются учетные площади 1Ч1 или 2Ч2 м. Растительность болот и водоемов картируется заложением серии трансект. При описании как площадей, так и трансект обязательно указываются географическое положение, антропогенное воздействие, прочие факторы, воздействующие на фитоценоз.

Описания растительности выполняются на геоботанических бланках - заранее заготовленных формах описания учетной пробной площади, составленных в виде анкет. Содержание бланков может существенно различаться в зависимости от описываемого объекта и цели исследования. В начале работы указывается дата, предварительное название сообщества, номер площадки. С максимальной полнотой описывается географическое положение (регион, район, ближайший населенный пункт, направление и расстояние от него). При описании рельефа указывается общий характер (равнина, плоскогорье и т.п.); мезорельеф (неровности от нескольких метров до 5 и более километров и глубиной/высотой 0,5-10 м); микрорельеф (неровности по протяженности 1-10 м и по высоте 10-50 см). Для характеристики почвы выкапывается почвенная яма глубиной 120 см и сторонами 80 и 170 см - так, чтобы одна из узких сторон была вертикальна и освещена солнцем. Это осуществляется с целью составления схемы почвенного среза и характеристики почвенных горизонтов. Чаще используют следующие обозначения:

Горизонт А₀ - самая верхняя часть почвенного профиля, представленная различиями стадиями разложения в виде лесной подстилки или степного войлока.

Горизонт А₁ - гумусовый, наиболее темноокрашенный в почвенном профиле, в нем происходит накопление гумуса. Мощность гумусового горизонта от нескольких сантиметров до 1,5 и более метров, цвет от черного, бурого, коричневого до светло-серого в зависимости от состава и количества гумуса.

Горизонт А₂ - подзолистый, элювиальный, формирующийся под влиянием кислотного или щелочного разрушения минеральной части. Это осветленный бесструктурный, рыхлый горизонт (горизонт вымывания).

Горизонт В - располагается под элювиальным. Это бурый, охристо-

бурый, красновато-бурый уплотненный, хорошо оструктуренный горизонт (горизонт вмывания, иллювиальный).

Горизонт С - материнская (почвообразующая) порода, не затронутая специфическими процессами почвообразования.

При характеристике почвы в полевых условиях указываются ее тип и механический состав. Простейший («мокрый») метод определения механического состава почвы в полевых условиях:

песчаная - влажный комок почвы не скатывается в шарик, рассыпается;

супесчаная - шарик сохраняет форму, но в «колбаску» не скатывается;

суглинистая - влажная почва скатывается в «колбаску», но при попытке согнуть в колечко разламывается;

глинистая - влажная почва скатывается в «колбаску» и сгибается в колечко.

При характеристике водного режима указывается источник влаги: атмосферные осадки, паводковые воды, близость грунтовых вод. Антропогенное воздействие - любое вмешательство человека: вырубки, выпас скота. Все записи выполняются карандашом. Крайне желательно наличие у исследователя дневника, куда он должен заносить все замеченные особенности, замечания, соображения по ходу выполнения описания, вопросы и т.п. Они впоследствии могут помочь в осмыслении полученных при камеральной обработке результатов.

ГЛАВА 2. ПОЛЕВОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ В РАЗНЫХ ЗОНАХ

2.1 Описание лесной растительности

Описание проводят на специальных бланках. При характеристике лесных сообществ для учебных целей целесообразнее закладывать пробные площади размером 20Ч20 м с пятью учетными площадями 2Ч2 м по углам и в центре («конвертом»).

При характеристике древесного яруса в бланке описания перечисляются все виды деревьев I и II ярусов, подсчитывается их количество на всех учетных площадях, что позволяет сделать пересчет числа деревьев на 1 га. Сомкнутость крон определяется глазомерно, выражается в процентах (%).

Высоту деревьев определяют с помощью эклиметра, высотомера или мерной вилки (рис. 2.1). Принцип их действия схож: высота определяется по углу наклона оси прибора и отклонения отвеса по шкале. Замер высоты производится с расстояния 10 или 20 м от ствола - оптическое устройство прибора (объектив, прорезь, верх планки) наводится на вершину дерева, отпускается, фиксируется отвес и определяется результат. Для получения истинного размера к полученному результату прибавляют 1,5 - среднюю высоту от земли до глаз наблюдателя.

Диаметр стволов замеряется на уровне груди исследователя (около 1,3м от земли) с помощью сантиметровой ленты (результат делится на 3,14)/мерной вилки.

При характеристике возобновления в лесных сообществах учитываются всходы (растения первого года жизни) и подрост (со второго года жизни до возраста, когда деревца достигнут половины высоты верхнего яруса древостоя или образуют самостоятельное насаждение).

В бланке описания перечисляются все возобновляющиеся в сообществе

виды, их обилие (численность), проективное покрытие, средняя высота (м) и усредненное число всходов на 1 м². Обилие (численность) определяется прямым подсчетом экземпляров на пробных площадях или по шкале Друде. Итоговая численность - среднее из прямых подсчетов на нескольких (не менее трех) пробных площадях в 1 м². Проективное покрытие определяется с

помощью сеточки Раменского.

При характеристике кустарникового яруса для учебных целей закладываются пробные площади в 100 м². При характеристике пород, слагающих ярус, аналогично описанию древесного яруса, указывают видовой состав, численность каждого вида, среднюю и максимальную высоту, фенофазу и жизненность. Отмечают 3 основных степени жизненности:

1. Растения проходят полный нормальный цикл развития (рост, цветение, плодоношение, возобновление), в ценопопуляции присутствуют особи всех возрастных групп;

2. Растения угнетены, отстают в росте, редко и мало цветут, но семенное размножение, все же, возможно;

3. Растения сильно угнетены, они не только не цветут, но и слабо вегетируют, находятся в неблагоприятных условиях существования.

Рисунок 2.1. Способы определения высоты деревьев. 1 - мерной геоботанической вилкой; 2 -эклиметром (а: устройство, б: график для определения высоты дерева по показаниям эклиметра); 3 - высотомером ВМ; 4 - с помощью палки (при a = d, A+B=Д)

Для характеристики травяно-кустарничкового яруса в зависимости от составляющих его растений и характера распределения размер пробной площади варьирует от 1 до 100 м², или несколько меньших площадок на пробной площади меньшего размера (1Ч3м² на 100м²). Определяется общее проективное покрытие; указывается аспект - цветовая характеристика внешности, физиономичности ассоциации, определяемая окраской цветущих или плодоносящих доминирующих растений. При характеристике растений яруса перечисляются все отмеченные виды. Для этого переписывают все растения, стоя на одном месте; затем медленно передвигаются вдоль границы, записывая названия вновь встретившихся видов. Для полного выявления флоры сообщества необходимо неоднократное посещение его в течение вегетационного периода, иначе в список не попадут ранне- и позднецветущие растения. Для каждого вида указывается средняя высота (см), обилие (численность), проективное покрытие, фенофаза.

Для характеристики мохово-лишайникового покрова закладывается несколько учетных площадок 10Ч10 см или 20Ч20 см. В углах каждой площади вбиваются колышки одинаковой высоты (3-5 см) над мохово-лишайниковым покровом. На них накладывается специальная рамка того же размера (рис. 2.2), которая разбита на ячейки в 1 см²- соответственно на 100 (в первом случае) или 400 (во втором). По левому квадрату рамки ставят цифры против каждой ячейки, а по верхней - буквы, так что каждая из них имеет свое обозначение (1ж, 5г). Благодаря этому возможно учитывать покрытие мохово-лишайникового покрова, проводить повторные в течение сезона /ряда лет наблюдения, а также картирование мхов и лишайников.

Рисунок 2.2. Рамка для картирования мхов

Необходимо указывать мощность мохово-лишайникового покрова (толщина в см). Соотношение мхов и лишайников в покрове.

Общее покрытие (в %) определяет часть описываемой площади, занятой мхами/лишайниками. Указывается перечень видов, составляющих покров; для каждого вида определяется покрытие (в %), отмечаются особенности размещения. Одним из обязательных условий является сбор гербарного материала для последующего определения видов мохово-лишайникового покрова в камеральных условиях.

2.2 Описание луговой и степной растительности

Для характеристики травянистой растительности закладывают пробные площади размером 100 м² (обычно 10Ч10 м). На них для уточнения распределения видов и количественных параметров закладывают 5 учетных площадок по 1 м² по углам и в центре. Описание растительности выполняют на специальных бланках аналогично описанию лесных сообществ.

Наряду с общими климатическими данными в бланк заносится следующее: сведения об аспектирующих видах и характере аспекта; описание ярусов (с указанием их средней высоты, доминантов); общее проективное покрытие и проективное покрытие доминантов сообщества. При характеристике флористического состава для каждого вида указывается обилие, фаза развития, ярус (если его возможно выделить), проективное покрытие (в % или количестве особей) на каждой пробной площади. Незнакомые растения заносят в бланк под определенным номером и берут в гербарную папку для дальнейшего определения и гербаризации.

Для оценки массы травостоя с одной учетной площади срезается травостой на высоте 3-4 см и взвешивается. Репрезентативность будет больше, если с 4 площадок срезать по 0,25 м² травостоя. После взвешивания пробы разбирают на злаки, бобовые, осоки и разнотравье и каждую фракцию взвешивают отдельно, после чего вычисляют долю участия (в %).

2.3 Описание болотной растительности

Использование метода пробных площадок не всегда возможно при изучении болотной растительности, так как последняя часто имеет комплексный характер. В этом случае более целесообразно закладывать несколько трансекта - полос определенной ширины (1-2-3 м), пересекающих все болото или расположенных радиально. Ширина трансекта определяется характером растительности: если на болоте имеется древесно-кустарниковая растительность, то трансекты закладываются шириной 2 м; если болото с травянистой растительностью или сплошь покрыто сфагновыми мхами, то достаточно ширины в 1 м. Трансекты закладываются на одинаковом расстоянии друг от друга (20-50 м) перпендикулярно краю болота. Количество и расстояние между ними определяются размерами болота и необходимой подробностью описания. На каждой трансекте закладывается несколько учетных площадок размером 1Ч1 м или 2Ч2 м.

Описание растительности выполняется на специальных бланках. Сначала заполняется стандартная для всех типов растительности адресная часть с общими сведениями, затем последовательно описывают учетные площади с характеристиками видов растений: размерами, фенофазой и основными количественными показателями. Если какой-то компонент растительности болота образует аспект, то указывается название аспектирующего вида (или видов) и сам аспект.

2.4 Описание сорно-полевой растительности

Основной метод изучения сорно-полевой растительности - метод площадок. Закладывается всегда серия учетных площадей. В зависимости от культуры и степени засоренности их размер может быть 0,25 м², 0,5 м², 1,0 м². Как правило, их размещают по диагонали поля, но могут быть и другие варианты. Должна соблюдаться репрезентативность выборки. Учетные площади размещают на равном расстоянии друг от друга (регулярная выборка) либо по таблицам случайных чисел. Количество площадей должно обеспечивать статистическую достоверность результатов, поэтому закладывают не менее 20-25 площадок на одном поле.

Оптимальным сроком проведения описания считается фаза кущения основной культуры, благодаря чему ее посевам наносится минимальный ущерб. Однако в этом случае работа осложняется нахождением сорных растений в вегетативном состоянии. Общая засоренность дается при глазомерной оценке без учета видового состава. Это затрудняет составление карты засоренности и проведение мер борьбы с сорняками (в первую очередь, агротехнических и химических).

Описание выполняют на специальных бланках, где помимо стандартной адресной части предусмотрены поля для указания характера условий, описания видов сорных растений, показывается схема исследуемого поля и размещения на нем учетных площадей.

Для культур сплошного посева используются квадратные рамки со сторонами 50 см, которые в поле накладываются так, чтобы противоположные ее углы размещались на одном или соседнем (по диагонали) рядах. На пропашных культурах лучше закладывать учетные площади размером 0,5 м² или 1,0 м²; а сами площади также размещаются по диагонали (желательно, чтобы противоположные углы находились на соседних рядах).

В бланке описания для каждого вида сорного растения на учетной площади указываются фенофаза, высота и количество. Неизвестные виды собираются в гербарий под индивидуальным номером для последующего определения.

При камеральной обработке полевых описаний проводят статистическую обработку результатов и устанавливают тип засоренности и ее степень, определяемую по четырехбальной шкале:

I - слабая: единичные сорняки;

II - средняя: количество сорняков до 1/4;

III - сильная: засоренность близка к густоте культурных растений;

IV - очень сильная: сорные растения преобладают над культурными.

При последовательном исследовании нескольких полей, составляется

карта засоренности, на которой цветом указывается тип засоренности, а интенсивностью цвета - степень засоренности.

ГЛАВА 3. ГЕРБАРИЗАЦИЯ СОСУДИСТЫХ РАСТЕНИЙ

Сбор растений не должен быть случайным, неаккуратным. Техника

гербаризации разных растений может отличаться, но результат должен быть один - полноценный и качественный гербарный образец. В гербарной папке во время полевых исследований должно быть 30-50 рубашек. Рубашки с материалом в папке следует класть сгибом вниз, а пустые - сгибом вверх, что ускорит извлечение пустых рубашек при гербаризации растений. Нередко во время экскурсии пачка рубашек может распадаться и выпадать из гербарной папки. Поэтому для удобства можно всю эту кипу вложить в 1-2 раскрытые рубашки и в таком виде вложить в папку сгибом общей рубашки вниз.

Нужно учитывать, что не все растения имеют размеры гербарного листа (примерно лист А3 - 42Ч30 см), поэтому крупные экземпляры сгибаются или разрезаются на несколько частей, а если растения маленькие, то их помещается на лист по несколько.

В гербарном образце растение должно быть представлено по возможности целиком (от корней до верхушки) и в генеративном состоянии. Должны быть представлены все его части, необходимые для предстоящего определения образца до вида: цветки и/или плоды у Rosa, спорангии у папоротников, плоды у Ceratophyllum и т.д. Паразиты собираются с растением-хозяином. Собирая заведомо редкое растение, нужно помнить о его охране. В этом случае достаточно взять лишь его надземную часть или отдельный побег, так как большинство растений легко переносят отчуждение надземных органов.

Следует тщательно выбирать экземпляр для сбора, не брать первый попавшийся. Также некоторые таксоны плохо представлены в гербариях ввиду их «неудобства» - колючие (Rosa, Cirsium), крупные (Angelica, Phragmites), жгучие (Urtica, Heracleum sosnowskyi), плохо сохнущие (Sedum, Salsola) растения. Не следует пренебрегать их сбором.

Если растение густо олиствено и листья сильно налегают друг на друга и на другие органы, то растение лучше разрезать на несколько частей острым

ножом, секатором или ножницами, поместив каждую часть в отдельную рубашку. Аналогично поступают, если растение очень крупное (Angelica) и/или имеет широкие листья.

Между стеблями и листьями следует положить гигроскопичную (газетную) бумагу, чтобы не оставались темные полосы или пятна. Часть листьев должна располагаться нижней стороной вверх, чтобы было видно опушение, часто являющееся диагностическим признаком. Расправленные нежные цветки следует укрыть папиросной, туалетной или газетной бумагой и положить сверху немного ваты. Но вата не должна попасть на растение, так как она повредит нежные цветки, а остатки волокон можно принять за опушение самого растения. Для ускорения сушки стебли под соцветиями луков, орхидных, сложноцветных передавливают ногтем в 1-2 местах.

Черновой этикетаж. Каждый гербарный сбор необходимо сопровождать черновой этикеткой, которая представляет собой небольшой листок бумаги. На нем указываются место, дата сбора, автор сбора, а также экотоп, для которого желательно отмечать некоторые детали. Смешанные леса желательно называть подробнее. Например, сосновый лес с березой и осиной. Для склонов отмечают крутизну и экспозицию (ориентацию к той или иной стороне света), для рек - берег. Следует указывать цвет растения или отдельных органов, так как в дальнейшем они могут поменять свой первоначальный цвет, иногда - высоту, жизненную форму. При наличии GPS-навигатора желательно сопровождать каждый сбор географическими координатами. Для этого в месте сбора растения ставится путевая точка, имеющая оригинальное цифробуквенное обозначение, а в черновую этикетку записывается это обозначение или непосредственно координаты.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Экология как наука включает в себя множество различных дисциплин. И подавляющее большинство из них предполагает проведение полевых исследований, которые позволяют закрепить теоретические знания, а также непосредственно в природе познакомиться с растениями и слагаемыми ими сообществами, понять закономерности их устройства и функционирования. Для этих целей наиболее подходят геоботанические исследования фитоценозов и создаваемого ими растительного покрова. Особенно важны и необходимы подобные исследования при изучении экологии редких растений. Именно они позволяют составить экологические характеристики местообитаний редких растений.

Полевые исследования проводятся со следующими целями: познакомить с растительностью выбранного участка, проследить основные закономерности распространения растений по данной территории и их связь

с условиями местообитания; привить учащимся навыки определения растений в природе и обучить приемам их гербаризации; предоставить возможность самостоятельно провести важнейшие флористические и геоботанические наблюдения; дать представление об основных способах камеральной обработки собранного материала и приемах оформления полученных результатов; познакомить с общими принципами работы в поле.

Любое исследование начинается со сбора сведений об объекте. Обычно это сведения из литературных источников. Это первый этап, непосредственно связанный с участием в исследованиях.

Второй этап - изучение топографии местности, на которой произрастает то или иное растение. Изучив топографические особенности территории, выбирают район исследований. В этом районе должны быть, во-первых, ненарушенные местообитания, во-вторых, наиболее типичные ассоциации, и, в-третьих, достаточное количество экземпляров изучаемого растения.

Для проведения полевых исследований по геоботанике необходимы: компас, карта местности, оборудование для сбора гербарных образцов, мерные шнуры и сигнальные рейки, карандаши и тетради.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Воронов А.Г. Геоботаника: Учебное пособие для биол. и геогр. специал. ун-тов и пед. ин-тов. Изд. 2-е. М.: Высшая школа,1973. 384 с.

2. Горышина Т. К. Экология растений. - М.: Высшая школа, 1979. - 368 с

3. Жукова Л.А., Ведерникова О.П., Смирнова О.В., Торопова Н.А., Евстигнеев О.И. Популяционная экология растений: Метод. указания. Йошкар-Ола, 1994. 88 с.

4. Комарницкий Н. А., Кудряшов Л. В., Уранов А. А. Ботаника: систематика растений. - М.: Просвещение, 1975. - 608 с.

5. Курнишкова Т. В., Старостенкова М. М. Полевая учебная практика по географии растений с основами ботаники. - М.: Просвещение, 1982. - 78с.

6. Маевский П.Ф. Флора средней полосы Европейской части России. 10-е изд. М.: Т-во научн. изд. КМК, 2006. 600 с.

7. Ниценко А.А. Растительная ассоциация и растительное сообщество как первичные объекты геоботанического исследования. Л.: Наука, 1971.

8. Раменский Л.Г. Проблемы и методы изучения растительного покрова. Л.: Наука, 1971.

9. Толмачев А.И. Введение в географию растений. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1974. 224 с.

Размещено на Allbest.ru