Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Экологический анализ растительного покрова как основа фитоиндикации и прогноза состояния экосистем

ВАК РФ 11.00.05, Биогеография и география почв

Заключение Диссертация по теме "Биогеография и география почв", Мяло, Елена Григорьевна

Заключение

Связи такой сложной системы, как растительный покров, могут исследоваться на уровне видов и их популяций., в разных частях ареала, фитоценозов и нэдфитоценотических категорий разного ранга. Последовательное, в разных масштабах исследование экологических связей позволяет раскрыть механизмы интеграции растительного покрова в природные системы, выявить экологическую обусловленность тех или иных территориальных единиц растительности. Иерархичность связей растительности со средой в экосистемах разного ранга, Смена ведущих факторов » дифференциации растительного покрова на разных уровнях организации определяет необходимость использования различных подходов и методов для их выявления.

Закономерности распространения видов, их положение в сообществах в разных частях ареала определяются биотическими и абиотическими механизмами формирования экологических связей. Анализ распределения видов по градиентам ведущих факторов среды позволяет выявить онтологические амплитуды, их перекрытия, установить области фитоценотического оптимума.

Условия, обеспечивающие реализацию в пространстве синэкологйческой амплитуды, воссоздаются в различных природных комплексах за счет сложных опосредованных взаимодействий и связей между абиотическими компонентами экосистем. Это приводит к формированию экологически равноценных местообитаний, весьма различных по внешнему облику. Анализ экологических связей видов и их ценопопуляций разного уровня может проводиться с использованием разных показателей - набора местообитаний, ценотической роли, активности (постоянства) видов и др. Такой подход позволяет показать особенности формирования ландшафтных ниш вида (ценопопуляций на топологическом и региональном уровнях), выявить опосредованные экологические связи с косвенно действующими факторами, формирующиеся в различных ландшафтных условиях.----

Если связи с прямо действующими факторами сохраняются в пределах области обитания вида, поскольку его экологическая сущность неизменна, то связи с косвенно действующими факторами (косвенные связи в индикационной терминологии) варьируются иногда весьма существенно. Последние сохраняются в тех пределах, где наблюдается определенное сочетание косвенно действующих факторов, воссоздающих тот или иной тип экологических режимов, т.е. являются ландшафтно-региональными по своему характеру. Последовательное "распутывание" цепи взаимодействий абиотических компонентов экосистемы позволяет раскрыть не только корреляционный, но и причинно-следственный характер косвенных связей и обосновать возможность их использования.

Изменения набора местообитаний, показателей постоянства видов фиксируют значимые для растений перепады экологических режимов, смену ценотических взаимоотношений. Анализ флористических списков однотипных фитоценозов выявляет группы ценотически и экологически близких видов со сходным изменением постоянства, что позволяет проводить фитоэкологическую дифференциацию территории. Используя принципы флористической классификации Браун-Бланке для группировки видов со сходным изменением постоянства, можно создать иерархически соподчиненную систему территориальных единиц растительности. Анализ территориальных единиц разного ранга позволяет показать смену ведущих факторов на разных уровнях, т.е. проследить их иерархичность.

Информативный показатель изменения экологических условий - структура растительного покрова.

Один из приемов анализа экологических связей растительности на топологическом уровне - принцип группировки в экологические ряды по двум (или трем) ведущим факторам. Объединение присущих тому или иному природному комплексу экологических рядов в координационную сетку позволяет получить экологическую матрицу, по осям которой приводятся градации факторов, выделяемые самой растительностью. В ячейках координационной сетки могут бьггь размещены как микрокомбинации или их компоненты, так и гомогенная растительность. Такие экологические матрицы - модели эколого-географических связей и пространственно-временной неоднородности растительности, позволяющие отразить разнообразие и степень контрастности условий экотопов, оценить уровень фитоценотического

48 азнообразия, выявить экологическую и сукцессионную сопряженность единиц астительности. В целом такие матрицы дают представление о числе экологических ядов и ступеней, соотношении автоморфных и гидроморфных уровней, т.е. об кологической дифференциации растительного покрова.

Растительность, ординированная по важнейшим экологическим факторам, может ыть представлена как.реальный и потенциальный динамический (сукцессионный) ряд связи со сменой экологических условий. Наличие общих, интегрирующих видов и инузий между растительностью соседних ступеней ряда и смежных рядов показывает озможность ответных реакций растительности на изменение экологических условий, то - основа выявления возможных тенденций развития растительного покрова, еобходимого при разработке прогнозов его состояния.

Изложенные принципы положены в основу создания крупномасштабных фитоэкологических карт, где растительность в совокупности со значениями параметров ведущих факторов, соответствующие одной ячейке сетки, является основной картографируемой единицей. Это позволяет отразить связи растительности с комплексом важнейших факторов, определяющих ее дифференциацию. Такие карты одновременно являются индикационными, дают возможность различной интерпретации, в т.ч. для прогноза состояния экосистем.

В структурах ранга мезокомбинаций связи, установленные на предыдущем уровне, интегрируются важнейшими на региональном уровне связями с литолого-геоморфологическими и геоструктурными особенностями, ведущими прилюдными процессами, под контролем которых и находится варьирование в пространстве и степень контрастности экологических условий на более низких уровнях^ Анализ структуры растительного покрова, проведенный последовательно на разных уровнях для одной и той же территории, позволяет раскрыть цепь взаимодействий, определяющих объединение растительности в сложные, контрастные в экологическом и флористическом отношении территориальные единства - мезокомбинации и их совокупности. Установленные таким образом территориальные единицы являются индикаторами ведущих факторов их обособления, одновременно это рамки, в пределах которых сохраняются многие из косвенных индикационных связей, выявленных на топологическом уровне. В этих рамках находит свое,место почти вся местная флора, виды различной ценотической принадлежности, разной жизненной стратегии, сукцессионного статуса. Мезокомбинации и их совокупности можно рассматривать как геоботанические участки, из которых складывается структура растительности геоботанического района.

Предложенные принципы и подходы к анализу сложных взаимодействий растительности в экосистемах разного уровня могут найти применение при решении широкого круга научных и научно-практических задач, связанных с прогнозом

49 состояния растительного покрова, динамики природных комплексов, фитоиндикаци различных абиотических компонентов экосистем и процессов, оказывают воздействие на растительный покров. Выявление экологически значимых рубежей, ус тановленных по шкале самой растительности, должно найти применение при создан системы хорологических единиц охраны биоразнообразия.