Фитосоциология , также известная как фитоценология или просто социология растений , является изучением групп видов растений, которые обычно встречаются вместе. Фитосоциология направлена на эмпирическое описание растительной среды данной территории. Определенное сообщество растений считается социальной единицей, продуктом определенных условий, настоящих и прошлых, и может существовать только при соблюдении таких условий. В фитосоциологии такая единица известна как фитоценоз ( или фитоценоз). Фитоценоз более широко известен как растительное сообщество и состоит из суммы всех растений в данной области. Это подмножество биоценоза , который состоит из всех организмов в данной области. Более строго говоря, фитоценоз представляет собой набор растений в области, которые взаимодействуют друг с другом посредством конкуренции или других экологических процессов. Ценозы не эквивалентны экосистемам , которые состоят из организмов и физической среды, с которой они взаимодействуют. Фитоценис имеет распределение , которое можно картировать. Фитосоциология имеет систему описания и классификации этих фитоценозов в иерархии, известную как синтаксономия , и эта система имеет номенклатуру. Наука наиболее развита в Европе, Африке и Азии.
В Соединенных Штатах эта концепция была в значительной степени отвергнута в пользу изучения среды в более индивидуалистических терминах относительно видов, где определенные ассоциации растений возникают случайным образом из-за индивидуальных предпочтений и реакций на градиенты, и нет резких границ между фитоценозами. Термин « растительное сообщество » обычно используется в США для среды обитания, состоящей из ряда определенных видов растений.
Этот подход оказался успешным в сфере современной науки о растительности благодаря его высокой описательной и предсказательной силе, а также его полезности в вопросах управления природой.
Термин «фитоценоз» был придуман в 1896 году Юзефом Пачоски . [1] Термин «фитоценология» был придуман Гельмутом Гамсом в 1918 году. [1] [2] В то время как термин «фитоценоз» стал наиболее популярным во Франции, Швейцарии, Германии и Советском Союзе, термин «фитоценоз» продолжал использоваться в некоторых европейских странах. [1]
Фитосоциология является дальнейшим усовершенствованием фитогеографии, введенной Александром фон Гумбольдтом в самом начале XIX века. [1] [3] [4] [5]
Первоначально фитоценология считалась подразделом «геоботаники». [2]
В Скандинавии концепция растительных ассоциаций была популярна уже давно. Хампус фон Пост (1842, 1862), [6] Рагнар Хульт (1881, 1898), [7] Тор Кристиан Элиас Фрис (1913), [8] Густав Эйнар Дю Риц (1921). [9]
В Советском Союзе выдающимся ботаником, который применял и популяризировал эту науку, был Владимир Сукачев . [15]
Наука фитосоциология едва ли проникла в англоязычный мир, где преобладала континуальная концепция сообщества , противопоставленная концепции «общества» растений. [5] Тем не менее, у нее были некоторые ранние приверженцы в Соединенных Штатах, в частности, Фредерик Клементс , который использовал эту концепцию для характеристики растительности Калифорнии. Во многом следуя европейским идеям, он разработал свою собственную систему классификации типов местообитаний с использованием растительности. [16] [17] [18] Самым важным вкладом Клементса было его исследование сукцессии . Его работа нашла широкое применение на местном уровне. [1] В Великобритании Артур Тэнсли был первым, кто применил фитосоциологические концепции к растительности королевства в 1911 году, узнав об их применении в других местах Европы. [19] В конечном итоге Тэнсли расширил концепцию и таким образом пришел к идее экосистемы , объединяющей все биотические и абиотические экологические аспекты окружающей среды. Работа Тэнсли и Клементса сильно отличалась от остальных.
Современная фитосоциология во многом следует работам Юзефа Пачоски в Польше, Йозиаса Браун-Бланке во Франции и Густава Эйнара Дю Рица в Швеции. [5]
В Европе была разработана полная система классификации для описания типов растительности, встречающихся на континенте. Они используются в качестве классификаций типов местообитаний в сети NATURA 2000 и в законодательстве Директивы о местообитаниях . Каждому фитоценозу был присвоен номер, и охраняемые территории, таким образом, могут быть классифицированы в соответствии с местообитаниями, которые они содержат. В Европе эта информация обычно картируется на блоки размером 2 км² для целей сохранения , таких как мониторинг особенно находящихся под угрозой исчезновения типов местообитаний, прогнозирование успеха реинтродукции или оценка более конкретных пропускных способностей . Поскольку некоторые местообитания считаются более находящимися под угрозой (т. е. имеющими более высокую природоохранную ценность), чем другие, численная природоохранная ценность конкретного участка может быть приблизительно определена.
Целью фитосоциологии является достижение достаточной эмпирической модели растительности с использованием комбинаций видов растений (или подвидов, т. е. таксонов ), которые характеризуют дискретные единицы растительности. Единицы растительности, как их понимают фитосоциологи, могут выражать в значительной степени абстрактные концепции растительности (например, набор всех твердолиственных вечнозеленых лесов западного Средиземноморья ) или фактические легко узнаваемые типы растительности (например, пробковые дубовые океанические леса на плейстоценовых дюнах с густым пологом на Пиренейском полуострове ). Такие концептуальные единицы называются синтаксонами (единственное число «синтаксон») и могут быть установлены в иерархической системе, называемой «синсистемой» или синтаксономической системой. Создание новых синтаксонов или корректировка синсистемы называется синтаксономией . До того, как были согласованы правила, существовало несколько немного отличающихся систем классификации. Они были известны как «школы» или «традиции», и существовало две основные системы: старая скандинавская школа и школа Цюриха-Монпелье [20] , также иногда называемая подходом Брауна-Бланке. [21]
Первым шагом в фитосоциологии является сбор данных. Это делается с помощью так называемого relevé , участка, на котором идентифицируются все виды, и рассчитывается их обилие как по вертикали, так и по площади. Для relevé также регистрируются другие данные: географическое положение, факторы окружающей среды и структура растительности. Для сортировки данных используются булевы операторы и (ранее) таблицы. Поскольку необходимые вычисления сложно и утомительно выполнять вручную, современные экологи вводят данные relevé в программы, которые используют алгоритмы для обработки чисел. [21]
Основной единицей синтаксономии, организации и номенклатуры фитосоциологических отношений, является « ассоциация », определяемая характерной для нее комбинацией таксонов растений. Иногда могут также учитываться другие характеристики среды обитания, такие как управление со стороны человека (например, режим скашивания), физиогномика и/или стадия экологической сукцессии . Такая ассоциация обычно рассматривается как дискретный фитоценоз. Похожие и соседние ассоциации могут быть сгруппированы в более крупные экологические концептуальные единицы, при этом группа растительных ассоциаций называется «альянсом». Похожие альянсы могут быть сгруппированы в «порядки», а порядки в «классы» растительности. Расположение синтаксонов в такой иерархии составляет синтаксономическую систему.
Самыми важными работниками, определившими современную систему, изначально были Шарль Флао , а работа его ученика Жозиаса Браун-Бланке стала тем, что обычно считается окончательной версией синтаксономической номенклатуры. Браун-Бланке еще больше усовершенствовал и стандартизировал работу Флао и многих других, когда работал над фитоценозом южных Севенн . Он создал современную систему классификации растительности. [22] Метод Браун-Бланке использует научное название его наиболее характерного вида в качестве тезки, изменяя окончание родового эпитета на « -etum » и рассматривая видовой эпитет как прилагательное . Таким образом, особый тип мезотрофных лугов, широко распространенных в Западной Европе и в которых доминирует только трава Arrhenatherum elatius, становится « Arrhenatheretum elatioris Br.-Bl. ». Чтобы различать похожие растительные сообщества, в которых доминируют одни и те же виды, в название включаются другие важные виды, но в остальном название формируется по тем же правилам. Другой тип мезотрофного пастбища, в котором доминируют черный василек ( Centaurea nigra ) и трава Cynosurus cristatus , которая также широко распространена в Западной Европе, соответственно называется Centaureo-Cynosuretum cristati Br.-Bl. & Tx. . Если второй вид характерен, но заметно менее доминирует, чем первый, его родовое название может использоваться как прилагательное, [23] например, Pterocarpetum rhizophorosus , тип тропических кустарников около воды, в которых много Pterocarpus officinalis и значительные (хотя и не подавляюще заметные) красные мангровые заросли ( Rhizophora mangle ).
Сегодня существует Международный кодекс фитосоциологической номенклатуры [24] [25] , в котором даны правила наименования синтаксонов. Его использование возросло среди ботаников. [24]
В англо-американской экологии концепция ассоциации в основном связана с работой ботаника середины двадцатого века Генри Глисона , который выдвинул ее в качестве альтернативы взглядам Фредерика Клемента на надорганизменную структуру . [26] Философские параметры концепции ассоциации также стали предметом изучения философов-экологов с точки зрения того, как она оценивает и защищает природную среду. [27]
Современные фитосоциологи пытаются включить более высокие уровни сложности в восприятие растительности, а именно, описывая целые сукцессионные единицы (серии растительности) или, в целом, комплексы растительности. Другие разработки включают использование многомерной статистики для определения синтаксонов и их интерпретации.
Фитосоциологические данные содержат информацию, собранную в relevés (или диаграммах), в которых перечислены значения покрытия-обилия каждого вида и измеренные экологические переменные. Эти данные удобно хранятся в банке данных в программе, например TURBOVEG [28], что позволяет редактировать, хранить и экспортировать в другие приложения.
Данные обычно классифицируются и сортируются с использованием TWINSPAN [29] в хост-программах, таких как JUICE, для создания реалистичных ассоциаций видов-описаний. Дальнейшие закономерности исследуются с использованием методов кластеризации и сходства, а также методов ординации, доступных в программных пакетах, таких как CANOCO [30] или R -пакете vegan. [31]
{{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )PDF