Описание лесных фитоценозов

Каждый фитоценоз, в том числе и лесной, характеризуется совокупностью признаков, дающих чёткое представление о его строении и структуре. Основные признаки фитоценоза — видовой состав, ярусность, обилие, количественные и качественные соотношения между видами, встречаемость, покрытие и жизненность. Для оценки этих признаков существуют количественные показатели.

При описании фитоценозов выделяют пробную площадь в форме прямоугольника или квадрата. Размер пробной площади должен в полной мере отражать все особенности фитоценоза. Установлено, что для лесных сообществ её минимальный размер составляет 400−500 м².

В геоботанике приняты определённые правила описания фитоценозов. Они сводятся к следующему: все описания нумеруются, указывается дата работы, автор, величина пробной площади, географическое положение пробной площади, положение на рельефе, а также характеризуются микрорельеф, условия увлажнения, напочвенный (мёртвый) покров, тип почвы с описанием почвенного разреза и анализом почвенных образцов.

Главный компонент лесного фитоценоза — древостой, включающий определённые древесные породы. На учётной (пробной) площади проводят сплошной перечёт стволов каждой породы (учитывают только взрослые деревья). Взрослые деревья первой величины образуют первый ярус, а взрослые деревья второй величины — второй. Подрост учитывают особо. В пределах каждого яруса даётся числовая оценка соотношения деревьев разных пород в фитоценозе или в долях единицы, или для 10 стволов, т. е. сколько стволов из 10 приходится на каждую породу. Например, форма записи Д6В4 означает, что на дуб приходится 6 стволов, а на вяз — 4 ствола. Диаметр стволов измеряют вилкой таксатора на высоте груди (1,3 м) или же портновским метром, на той же высоте определяют окружность ствола и полученное значение делят на 3,14. Измеряют все деревья пробной площади.

Высоту дерева определяют с помощью эклиметра. Для этого в зависимости от высоты дерева отмеряют от него 10, 20 или 30 м и с найденной точки визируют на вершину и находят угол. По углу и расстоянию от ствола по таблицам устанавливают высоту дерева.

В характеристике древостоя диаметр крон учитывают по замерам рулеткой, растянутой по земле от основания ствола до края проекции кроны в направлении с севера на юг и с запада на восток. Из четырёх измерений выводят среднее значение. Одновременно глазомерно или инструментально вычисляют высоту прикрепления крон как расстояние от основания ствола до места прикрепления нижних сучьев кроны.

В таксационной характеристике древостоя важное значение имеет сумма площадей сечения на гектар. Этот показатель оценивают полнотомером Биттерлиха (метод круговых проб). Полнотомер — это линейка длиной 0,5 -1,0 м с насадками на конце в виде вилочки с раствором последней 1,0−2,0 см соответственно. Через прорезь вилочки визируют диаметр ствола дерева, находясь на одной точке и проворачиваясь на 360°, наблюдатель визирует все деревья. Если при визировании диаметр дерева больше, чем раствор полнотомера, то дерево учитывается, если он равен ему, то учитывается каждое второе дерево. При перекрытии одного дерева другим необходимо отойти на 0,5−2 м, чтобы четко увидеть оцениваемое дерево, а затем возвратиться на прежнее место. Количество учитываемых деревьев отмечают отдельно по каждой породе. Сумма площадей сечений в квадратных метрах на 1 га равна числу учтённых деревьев. Например, учтено 15 деревьев, следовательно площадь сечений равна 15 м²/га. Сумму площадей сечений можно установить по преобладающему диаметру стволов и их количеству на пробной площади для каждой древесной породы.

Состояние всходов и подроста, их количество на единице площади — важнейший показатель фитоценоза.

Оценку возобновления древостоя проводят на пяти площадках по 2×2 м, расположенных конвертом по углам и в центре пробной площади.

Для каждой породы в отдельности определяют количество экземпляров подроста и всходов различного возраста. Затем вычисляют средний показатель. Подрост высотой более 1,5 м учитывают по всей пробной площади.

Учёт подлеска предусматривает оценку видового состава, сомкнутость крон, характер распределения по пробной площади. Сомкнутость крон подлеска определяют, как и для основного древостоя, в долях от единицы или в процентах.

Общее проективное покрытые почвы травяно-кустарниковым покровом определяют как процент площади, занятой проекциями надземных частей растений — трав и кустарничков. Наибольшей видовой насыщенностью характеризуются смешанные леса, основные компоненты которых — светлохвойные и мелколиственные древесные породы. В таких лесных сообществах благодаря сквозистым кронам создаются благоприятные условия для развития кустарниковой и травянистой растительности. Аспект фитоценоза складывается из самых ярких черт строения фитоценоза: обилия какого-либо вида, его густоты, окраски, доминирования по ярусам.

В фитоценозах часто нет однородности, отмечается мозаичность в виде отдельных пятен, куртин. Это относится как к древесным, так и к наземному травяному ярусу. Это явление — синузии, определяется условиями микрорельефа, освещённости, типом почв, гидрологическими условиями. При описании фитоценоза каждая синузия оценивается по величине, конфигурации, порядку размещения на рельефе.

Видовой состав растений описывается в виде русских и латинских названий, здесь же выделяются эколого-биологические группы — одно-, дву-, многолетники, лесные, лесолуговые, степные виды, сорняки и другие, а также кустарнички, полукустарнички, травы.

Обилие — это оценка количества особей вида в сообществе. В геоботанике обычно используют шкалу датского ботаника Друде, основанную на глазомерной оценке обилия каждого вида в фитоценозе. Более точный, но более трудоёмкий метод оценки обилия — метод пересчёта особей вида на единице площади. Оценка обилия может быть дана и весовым методом.

Шкала Друде включает шесть ступеней обилия:

Socialis (Soc) — растения смыкаются надземными частями, образуя общий фон, фоновые растения;

Copiosus³ (Сор^ъ) — растения встречаются очень обильно;

Copiosus² (Сор²) — растений довольно много, разбросаны;

Copiosus' (Сор') — растения встречаются изредка;

Sparsus (Sp) — растений мало;

Solitarius (Sol) — одиночные растения, их очень мало.

Шкала Друде может быть сопряжена со шкалой проективного покрытия. Этот показатель обилия вида даёт более объективную оценку значения вида в растительном сообществе.

Метод пересчёта обилия вида основан на выделении учётных площадок, размер которых зависит от характера лесного фитоценоза. Учёт деревьев в фитоценозе проводят на площади 1000 м² (10×100 м), 1600 м² (20^х80) или 2000 м² (20×100), кустарниковые заросли и травянистую растительность анализируют на площадках размером 100 м².

Весовой метод учёта обилия видов в основном используют при геоботанических исследованиях в травянистых фитоценозах, однако он может быть применён и в лесных фитоценозах для травянистого яруса. В этом случае на пробных площадях выделяют 20 площадок по 0,1 м² и срезают растения на уровне почвы, затем срезанные растения раскладывают по видам и взвешивают. После окончания работы по всем учетным площадкам высчитывают средние показатели участия каждого вида в формировании наземной массы фитоценоза.

Проективное покрытие — показатель, характеризующий величину горизонтальной проекции надземных частей всех растений данного вида, встреченных на пробной площади, по отношению к величине пробной площади. Выражают проективное покрытие в процентах. Этот показатель весьма изменчив как по годам, так и по сезонам года.

Важная характеристика видов в фитоценозах — их жизненность, которая оценивается степенью развитости или подавленности вида в фитоценозе. Наиболее объективную оценку жизненности вида можно получить во время цветения или плодоношения древесной породы. Для оценки существует шкала жизненности: За — «хорошая жизненность» — вид устойчиво цветёт, плодоносит, даёт нормальный годичный прирост; 36 — то же, но вид не достигает нормальных размеров роста; 2 — «удовлетворительная жизненность» — вегетативная часть вида развита неплохо, но он не плодоносит; 1 — «плохая жизненность» — вид не цветёт, не плодоносит, слабо вегетирует.

При описании фитоценозов обязательно отмечаются фенофазы растений, что важно для характеристики сезонного ритма фитоценозов в целом.

В лесных фитоценозах обычно выделяют следующие этапы сезонного развития или фенологические фазы: вегетация, бутонизация, цветение, плодоношение, вегетация после плодоношения, отмирание, состояние покоя (Ипатов В. С., 1983). Н. Е. Булыгин (2001) оценивает фенологическое развитие древесных растений, подразделяя их на два этапа онтогенеза: первый — ювенильный, второй — виргинильный и последующие. Второй этап в свою очередь подразделяют на наблюдения за генеративными и генеративноростовыми побегами.

В составе лесных фитоценозов часто присутствуют лишайники и мхи, как составная часть напочвенного покрова. Даётся общая характеристика этих групп растений, указывается их обилие и проективное покрытие. Здесь же без подробной характеристики отмечают наличие водорослей и грибов.

В описаниях лесных фитоценозов отмечается также эпифитная растительность на стволах, камнях, валёжнике, а также оценивается величина и конфигурация фитоценоза, его окружение, переходы в смежные фитоценозы и место фитоценоза в экологических рядах.