МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ
БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ»
ПОЛЕВАЯ ПРАКТИКА ПО БИОГЕОГРАФИИ
С ОСНОВАМИ ГЕОБОТАНИКИ И ФЛОРИСТИКИ
В БОТАНИЧЕСКОМ САДУ
ИМ. ПРОФ. Б.М. КОЗО-ПОЛЯНСКОГО
ВОРОНЕЖСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО
УНИВЕРСИТЕТА
Учебное пособие для вузов
Издательско-полиграфический центр
Воронежского государственного университета
2011
Стр.1
СОДЕРЖАНИЕ
Введение ............................................................................................................................ 4
Занятие 1. Основы биогеографии и флористические исследования
на территории ботанического сада......................................................................................... 16
Занятие 2. Изучение фитоценозов ботанического сада .............................................. 19
Занятие 3. Формирование видового состава и структуры лесного культурофитоценза.
Изучение особенностей расселения птеридофлоры (папоротниковидных)
на территории географического дендропарка ...................................................................... 23
Занятие 4. Изучение инвазионной флоры ботанического сада.................................. 25
Занятие 5. Залежные фитоценозы – рефугиумы редких растений региональной
флоры ........................................................................................................................................ 30
Рекомендуемая литература............................................................................................ 37
Приложения..................................................................................................................... 39
3
Стр.3
ЗАНЯТИЕ 1. ОСНОВЫ БИОГЕОГРАФИИ И ФЛОРИСТИЧЕСКИЕ
ИССЛЕДОВАНИЯ НА ТЕРРИТОРИИ БОТАНИЧЕСКОГО САДА
Основные теоретические положения
Цель – знакомство студентов с целями и задачами практики по биогеографии.
Основы биогеографии: термины и понятия. Краткая характеристика
района проведения практики – Ботанического сада ВГУ, его основных растительных
сообществ и биоты.
Биогеография последних десятилетий все в большей степени использует
системный (экосистемный, эколого-географический) подход как в ботанической
географии (геоботанике), так и зоогеографии. Объектом изучения
биогеографии является биосфера и все ее структурные единицы вплоть до
элементарных надорганизменных экосистем: биогеоценозов на суше и бентосных
систем на дне Мирового океана, а также различные таксономические
категории живых организмов, что связывает ее с биологическими науками.
Биогеография – это и географическая наука, т.к. стремится установить связи
между растительностью и животным миром с одной стороны, и географоэкологическими
факторами среды (климат, рельеф, почвы, воды, деятельность
человека и т.д.) – с другой, чтобы получить синтетическую картину, характеризующую
особенности земной поверхности. Растительность и животное население
являются индикаторами географической среды в целом. Таким образом,
биогеография является синтетической наукой, развивающейся на стыке
двух весьма интегрированных наук – географии и биологии. В предмет изучения
биогеографии входят следующие положения:
– влияние среды на распространение организмов;
– зональное распределение основных сообществ;
– проблемы ареалов и флористико-фаунистических областей.
Одной из частных дисциплин биогеографии является фитогеография
(география растений, ботаническая география, геоботаника). Экологический
подход привносит в биогеографию свою методологию, связанную с концепцией
экосистемы.
Флористика – отрасль географии растений, занимающаяся изучением
флор. В качестве природной флоры минимального размера следует рассматривать
локальную флору, дифференцированную экологически. Если применительно
к изучаемой территории рассматриваются не все виды растений, а какая-то
их часть, то такие флоры называются частными, или парциальными.
Частные флоры могут быть выделены по следующим принципам:
1 ) систематическому – альгофлора (флора водорослей), лихенофлора
(флора лишайников) и др.
6
Стр.6
2 ) экотопическому – лесная флора, луговая флора, водная флора, петрофильная
флора, кальцефильная флора, синантропная флора, урбанофлора
и др.
3 ) историческому – природная флора, адвентивная флора.
Качественные флористические исследования неизбежно связаны со
сбором и гербаризацией растений.
Основные термины и понятия
Биосфера – область активной жизни, охватывающая нижнюю часть атмосферы,
гидросферу и верхнюю часть литосферы. В биосфере живые организмы
(живое вещество) и среда их обитания органически связаны и взаимодействуют
друг с другом, образуя целостную динамическую систему.
Биогеоценоз – однородный участок земной поверхности с определенным
составом живых (биоценоз) и косных (биотоп) компонентов, объединенных
обменом вещества и энергии в единый природный комплекс. Совокупность
биогеоценозов образует биогеоценотический покров Земли, т.е.
всю биосферу, а отдельный биогеоценоз представляет ее элементарную
единицу (элементарную экосистему).
Биота – совокупность флоры и фауны, то есть это исторически сложившийся
комплекс живых организмов какой-либо территории географического
ранга, например, биота ландшафта, биота географической зоны и т.д. Виды,
составляющие биоту общей территории распространения, могут не иметь экологических
связей, например, медведь и таракан, береза и серая крыса.
Биотип – группа особей вида и разновидности, не имеющих обычно
морфологических отличий, обладающая биологическими и физиологически
устойчивыми особенностями (например, ранняя и поздняя форма дуба
обыкновенного).
Биотоп – 1) относительно однородное по абиотическим факторам среды
пространство, занятое биоценозом; 2) синоним местообитания вида или
группы видов.
Биоценоз – любое сообщество взаимосвязанных организмов, живущих
на каком-либо участке суши или водоема («безразмерное» понятие: биоценоз
норы, болотной кочки).
Биологическое разнообразие – совокупность всех биологических видов
и биотических сообществ, сформированных и формирующихся в разных
средах обитания (наземных, почвенных, морских, пресноводных). Это основа
поддержания жизнеобеспечивающих функций биосферы и существования
человека.
Вид – совокупность особей, образующий географически и экологически
викарирующие популяции. Особи обладают общими морфофизиологическими
признаками, способны скрещиваться и в совокупности занимать
сплошной или частично разорванный ареал.
7
Стр.7
Географическая оболочка Земли – (ландшафтная оболочка, эпигеосфера),
сфера взаимопроникновения и взаимодействия литосферы, атмосферы,
гидросферы и биосферы. Обладает сложной пространственной дифференциацией.
Вертикальная мощность – десятки километров. Целостность географической
оболочки определяется непрерывным энерго- и массообменном
между сушей, атмосферой, Мировым океаном и организмами. Природные
процессы в географической оболочке осуществляются за счет лучистой
энергии Солнца и внутренней энергии Земли.
Ген – единица наследственного материала, ответственная за формирование
элементарного признака. У высших организмов (эукариот) входит в
состав хромосом. Совокупность всех генов организма составляет его генетическую
конституцию – генотип.
Генофонд – совокупность генов, которые имеются у особей, составляющих
данную популяцию.
Генотип – наследственная конституция организма, совокупность всех
его генов. В современной генетике рассматривается не как механический
набор независимо функционирующих генов, а как единая система, в которой
любой ген может находиться в сложном взаимодействии с остальными
генами. Все свойства и признаки организма – его фенотип – есть результат
реализации генотипа в определенных условиях окружающей среды.
Животное население – исторически сложившаяся совокупность особей
одного или многих видов животных в пределах какой-либо территории или
акватории. Животное население характеризуется численностью особей, их
сочетаниями и взаимоотношениями.
Популяция – совокупность особей одного вида, в течение большого
числа поколений населяющая определенное пространство и отделенная от
соседних аналогичных совокупностей той или иной степенью тех или иных
форм изоляции. Выделяют типы популяций: географическая (в пределах
географических регионов, физико-географических единиц и т.п.); местная
(локальная, в пределах группы биоценозов); ценотическая (совокупность
особей одного или группы близких видов в сообществе) и другие.
Природа – в широком смысле – весь материально-энергетический и
информационный мир Вселенной. Природа – совокупность естественных
условий существования человеческого общества, на которую прямо или
косвенно воздействует человечество.
Растительность – совокупность растительных сообществ (фитоценозов)
Земли и ее отдельных регионов. В отличие от «флоры» характеризуется
не только видовым составом, но и численностью и сочетанием особей различных
видов и жизненных форм растений, их пространственной структурой
и динамикой. Для распределения растительности характерны зональность,
секторальность и вертикальная поясность.
Растительный покров – совокупность флоры и растительности.
8
Стр.8