Понятие о флоре. Географические элементы флоры.

Флорой называют совокупность видов растений, обитающих на определенной территории. Можно говорить о флоре отдельного района, области, страны или какого-либо физико-географического региона (например, флора Сибири, флора Европы, флора Омской области и т.п.). Нередко под флорой подразумевают также список растений, отмеченных на данной территории.

Флоры разных территорий значительно различаются по числу слагающих их видов. Это связано, прежде всего, с размером территории. Чем она больше, тем, как правило, больше и число видов. Сравнивая приблизительно одинаковые по величине части суши по количеству видов произрастающих на них растений, выявляют флоры бедные и флоры богатые.

Наиболее богаты видами флоры тропических стран, по мере удаления от экваториальной области число видов быстро уменьшается. Самой богатой является флора Юго-Восточной Азии с архипелагом Зондских островов - более 45 тыс. видов растений. На втором месте по богатству стоит флора тропической Америки (бассейн Амазонки с Бразилией) - около 40 тыс. видов. Флора Арктики - одна из самых бедных, в ней насчитывается немногим более 600 видов, флора пустыни Сахара еще беднее - около 500 видов.

Среди растений, образующих флору, можно выделить группы видов со сходными ареалами. Такие группы видов получили название географических элементов флоры.

В состав флоры того или иного района могут входить растения, различные по своему происхождению. При генетическом анализе флоры все ее элементы делят на автохтонные (виды, возникшие на данной территории) и аллохтонные - виды, первоначально появившиеся за пределами территории флоры и проникшие туда в результате последующего расселения (миграции).

Одна из важных особенностей любой флоры - присутствие эндемичных и реликтовых растений. Присутствие во флоре в значительном количестве эндемичных видов указывает на ее древность. Под реликтами подразумеваются виды, входящие в состав ныне существующей флоры, но являющиеся остатками флор минувших геологических эпох. Присутствие реликтов в какой-либо флоре также указывает на ее древность.

В современную эпоху очень велико воздействие на флору человека и его хозяйственной деятельности. Вместе с тем, деятельность человека вызывает появление в составе флоры новых растений, совершенно несвойственных прежде той или иной местности. Это заносные, или адвентивные, виды. Местная флора пополняется также благодаря тому, что человек специально культивирует полезные (пищевые, декоративные) растения из других, нередко очень отдаленных районов земного шара. Большинство этих растений может существовать только в культуре, но некоторые из них дичают и внедряются в местную флору.

Ареал - это область географического распространения систематической единицы (вида, рода, семейства и т. д.). География растений имеет дело, прежде всего, с ареалами различных видов. Зная ареалы видов какого-либо рода, можно составить представление об ареале всего рода в целом. Так же обстоит дело и с ареалом семейства, который складывается из ареалов отдельных родов.

Местонахождение - это конкретный географический пункт, где найдено или наблюдалось отдельное растение. Ни один вид не занимает всю территорию своего ареала сплошь. Это связано с тем, что даже в небольшом, относительно однородном географическом районе не наблюдается полной выравненности экологических условий. Ареал считается сплошным при непрерывном географическом распространении вида, хотя и при наличии прерывистости топографической.

Рассматривая географическое распространение растений, мы можем иногда встретиться с таким фактом, когда промежуток между отдельными местонахождениями вида охватывает значительную часть суши, которая не может быть включена в единый ареал данного вида, так как здесь имеет место географическая прерывистость. В этом случае говорят о разрыве ареала, или его дизъюнкции. Разорванные (дизъюнктивные) ареалы обычно являются наследием геологического прошлого, т. е. представляют остатки некогда сплошных ареалов.

В зависимости от тех причин, которые обусловливают границы ареалов, в географии растений различают следующие типы границ: климатические, непереходимые, почвенно-грунтовые, биотические, исторические.

1. Климатические границы возникают как следствие приспособленности растений к режиму тепла и влаги той природной зоны, где каждый данный вид существует в оптимальных условиях. У большинства растений Северного полушария, особенно древесных, полярная граница является климатической (ель, лиственница и др.).

Зависимость границ ареалов от климата проявляется в том, что во многих случаях эти границы идут по определенным параллелям или повторяют изолинии каких-либо климатических показателей. Наглядным примером являются северная и южная границы ареала семейства пальм, которые проходят по северному и южному тропикам.

2. Непереходимые границы возникают за счет физических преград, встающих на пути распространения растений. Сюда относятся обширные водные пространства - океаны, моря, высокие горные хребты, особенно в случае их широтного простирания. Эту же роль играют большие площади открытых ландшафтов пустынь, степей, тундр - для лесных растений и значительные лесные пространства - для растений степей и пустынь.

3. Почвенно-грунтовые, или эдафические, границы образуются при исчезновении необходимых местообитаний в связи с резким изменением химизма или физических свойств почв. Так, сильная засоленность северной половины Крымского полуострова является препятствием для расселения сюда многих степных видов, распространенных на юге Украины. Географически сплошная вечная мерзлота на северо-востоке Сибири является причиной образования здесь границ ареалов ряда древесных пород, обычных в остальной Сибири, таких как ель, сосна, сибирский кедр.

4. Биотические границы иногда называют еще конкурентными, так как связывают их с невозможностью внедрения вида в какую-либо местность потому, что необходимые для него местообитания уже раньше успели занять популяции другого вида со сходными экологическими требованиями. Именно это обстоятельство нередко ограничивает роль естественных факторов географического распространения растений. Виды, обосновавшиеся ранее в данной местности, “не пускают” пришельцев, не дают им размножиться и продвинуться за какую-то достигнутую ими границу. Биотическая граница может возникнуть также в том случае, если вид в процессе своего расселения достигает района, где по какой-либо причине отсутствует необходимое для него насекомое - опылитель. Не имея возможности обеспечить себя потомством, вид не перейдет через границу ареала этого насекомого.

5. Исторические границы, в отличие от предыдущих типов, обусловлены не современными причинами, а какими-нибудь событиями геологического прошлого, такими, как фазы горообразования, изменения конфигурации и связей материков, изменения климата. К историческим границам можно отнести также те случаи, когда вид в современную эпоху активно расселяется и не достиг еще потенциально возможных для него пределов.

В зависимости от формы ареалы делят на две основные группы: 1) сплошные и 2) несплошные. Наиболее распространенными формами среди сплошных ареалов являются:

1. Опоясывающие - вытянутые вдоль всей суши земного шара по широте, это ареалы целых семейств или родов (семейства березовых, сосновых, пальм и др.).

2. Циркумполярные - охватывающие полярную окраину северной суши полукольцом или почти кольцом.

3. Овальные - вытянутые в меридиональном направлении или чаще по широте на ограниченном отрезке того или иного климатического пояса, наиболее распространенная форма ареалов видов и родов, но встречается и у семейств.

4. Лучистые и бахромчатые - обычно неправильной формы с неравномерными, часто многочисленными выступами в разных направлениях, это ареалы активно расселяющихся видов.

К несплошным ареалам относятся:

1. Дизъюнктивные, или разорванные, - регрессивные ареалы, распадающиеся на два или несколько изолированных фрагмента (семейство саговниковых, роды орех, каштан и др.); дизъюнктивный ареал может возникнуть и вследствие случайного заноса семян, например перелетными птицами, в пригодные для произрастания вида места, находящиеся на значительном расстоянии от границ его основного ареала.

2. Продырявленные - встречаются у вымирающих папоротников и некоторых видов цветковых растений.

3. Точечные ареалы - слагаются из многочисленных, сильно разъединенных участков, характерны для водных, сорных и рудеральных (мусорных) растений.

4. Ленточные ареалы - представляют собой фрагменты, оторванные от основного, сплошного, ареала и разъединенные большими пространствами, непригодными для обитания данного вида; чаще всего это ареалы древесных видов и сопутствующих им трав и кустарников, проникающих в тундры, пустыни, саванны вдоль рек, около которых они и протягиваются узкими лентами.

Виды, встречающиеся на всех континентах, называются космополитами. К ним относятся некоторые водные растения, например элодея канадская (Elodea canadensis), ряска малая (Lemna minor), тростник обыкновенный (Phragmites australis) и др. Если растение распространено в пределах примерно половины суши, то его относят к полукосмополитам. Последние наиболее часто встречаются среди споровых растений, например папоротник орляк (Pteridium aquilinum), некоторые мхи.

Широко распространенные виды называют эврихорами, а виды, ограниченные в распространении, - стенохорами. Все космополиты - эврихоры, но не все эврихоры являются космополитами, так как некоторые из них встречаются повсеместно лишь на одном из континентов. В природе количественно преобладают мезохоры и стенохоры. К этим двум группам относится около 70% всех видов растений.

Среди стенохоров имеются виды, ареал которых ограничен только каким-либо определенным регионом, и вне его они нигде больше не встречаются. Подобные растения называют эндемичными, или эндемиками (эндемами). Различают два типа эндемизма - палеоэндемизм (реликтовый эндемизм) и неоэндемизм. В первом случае речь идет о вымирающих таксонах, которые прежде были широко распространены, но сейчас встречаются лишь на очень ограниченных территориях. Например, гинкго двулопастный (Ginkgo biloba) - единственный современный представитель целого класса голосеменных растений, который в мезозойскую эру был широко распространен по всей Евразии и Северной Америке, - растет в диком состоянии на очень небольшой территории в горах Восточного Китая.

В случае неоэндемизма речь идет, напротив, о молодых видах. Их ареал ограничен, главным образом, по той причине, что они еще не успели достаточно широко распространиться по земной поверхности. Примером неоэндемиков могут быть некоторые “молодые” виды первоцвета (Primula), колокольчика (Campanula), крупки (Draba), встречающиеся на Кавказе.

Часто встречается явление викаризма. Викарирующими, или викарными (замещающими), называют виды и другие таксоны, которые мало различаются по морфологическим признакам и близко родственны между собой, но территориально разобщены. Эти виды как бы замещают друг друга на разной территории. В качестве примера можно назвать два вида ели, произрастающих в России, - ель европейскую (Picea abies) и ель сибирскую (P. obovata). Ареал первого вида расположен в европейской части России, второго – включает северо-восток европейской части, Сибирь и Дальний Восток.

Геоботаника – раздел ботанической географии, изучающий сложение и распространение по поверхности Земли растительного покрова. Разделами геоботаники являются: 1) фитоценология – учение о растительных сообществах (фитоценозах); 2) география растительности – учение о закономерностях географического распределения растительных сообществ и сочетании их в пространстве.

Основными объектами исследований в геоботанике являются: 1) растительное сообщество, или фитоценоз, и 2) растительный покров, или растительность.

Под растительным сообществом (фитоценозом) понимают конкретную группировку растений в пределах одного местообитания, характеризующуюся определенным видовым составом, строением и определенной системой взаимоотношений растений друг с другом и со средой.

Границы биогеоценоза в горизонтальном направлении определяются границами фитоценоза, свойственного ему, в вертикальном – высотой надземных органов фотосинтезирующих растений и глубиной проникновения их подземных органов.