В. В. Сочава глава XXV изучение флоры и растительности задачи полевых исследований. Растительный покров непосредственно обусловлен средой и невозможно познать закон
| Вид материала | Закон |
- Международная молодёжная научная школа снежный покров и лавины: методы полевых исследований,, 83.74kb.
- Пояснительная записка Цель полевой практики : знакомство с дикорастущими растениями, 212.83kb.
- Международная научная конференция «Изучение флоры Кавказа», 30.94kb.
- Почвенно-растительный покров и животный мир, 310.92kb.
- 1 Агроэкологические особенности формирования корневых систем полевых культур 51 Глава, 176.36kb.
- Методы полевых исследований в археологии, 14.93kb.
- Принят Государственной Думой Одобрен Советом Федерации Глава I. Общие положения статья, 1015.43kb.
- Тихоновский Богословский Университет Центр педагогических исследований «Покров» Возрастная, 7228.88kb.
- Н. Г. Чернышевского > В. А. Лопатин > Н. М. Малов > А. Б. Малышев > С. И. Четвериков, 644.5kb.
- 3. биогеохимия биоты в природных ландшафтах и зоне геотехногенеза, 1237.32kb.
В. В. Сочава
ГЛАВА XXV
ИЗУЧЕНИЕ ФЛОРЫ И РАСТИТЕЛЬНОСТИ
1. Задачи полевых исследований. Растительный покров непосредственно обусловлен средой и невозможно познать закономерности его строения и распределения без учета разнообразных экологических и географических связей растительных организмов и их группировок. Растительность отражает на себе многие особенности местности, не только современной, но и прошедших эпох.
По особенностям растительного покрова часто можно наиболее полно судить о природных возможностях территории, имеющих хозяйственное значение. Изменяя растительный покров, человек имеет возможность существенно влиять на природу в целом и на климат данной местности.
Задачей географа является познание природных условий в целях приспособления и переделки их в интересах социалистического общества, и изучение растительности как элемента ландшафта приобретает для него первостепенный интерес.
Растительность имеет огромное значение как кормовая база животноводства, как источник технических, лекарственных, витаминоносных и прочих полезных растений. В этом отношении растительный покров подвергается специальному изучению; но все же во многих районах нашей страны эти ресурсы растительного покрова изучены еще далеко не полно, и на них надо обращать особое внимание также и краеведам.
Даже самая крупная комплексная экспедиция—не говоря уже о работе краеведа—не может охватить своими полевыми исследованиями все вопросы изучения растительного покрова, как имеющие общее географическое значение, так и более специальные. В зависимости от задач экспедиции и интересов краеведа, которые определяются конкретными нуждами народного хозяйства, с учетом того, что уже сделано в этой области, устанавливается и круг вопросов изучения растительности, подлежащих разрешению.
При этом, независимо от объема программы работ, в большинстве случаев приходится иметь обязательно дело: 1) с инвентаризацией флоры—в том числе и с поисками полезных растений, 2) с описанием растительных сообществ, или фитоценозов (типов лесов, степей, лугов и т. д.), 3) с экологическими наблюдениями над отдельными растениями и растительными ассоциациями и 4) с составлением карты растительности и карт распространения отдельных важных растений или группировок.
Во всех случаях исследователь одновременно имеет дело и с растительными сообществами и с составляющими их видами, т. к. растительный покров неотделим от характеризующей его флоры.
Часто практикующееся разделение ботанических исследований па флористические и геоботанические не имеет достаточно принципиального обоснования, но может представить в отдельных случаях некоторые технические удобства.
2. Подготовка к полевым работам. Путешественник обязан учесть результаты предыдущих исследований флоры и растительности района, ознакомиться с физико-географической литературой но району работ, выяснить состав флоры намеченного к исследованию района и познакомиться, хотя бы по гербарию, с растениями, которые исследователю неизвестны. То же самое относится к знакомству по литературе с геоботаническими описаниями района будущих работ; или, за их отсутствием, с описаниями растительности смежных, близких по природным особенностям районов. Предварительно должна быть выбрана и подходящая для геоботанической съемки топографическая основа. Наконец, следует ознакомиться со специальной методической литературой (см. список в конце главы).
3. Снаряжение и материалы: 1. Бумага для сбора растений (в большинстве случаев ограничиваются 1 500—2 500 двойными листами бумаги гербарного образца (28x42 см). 2. Папка для сбора растений изготовляется обычно по специальному заказу. В случае необходимости папка может быть изготовлена из двух листов плотного картона, или фанеры (35x50 см); снаружи ее обшивают клеенкой или плотной материей. Для затягивания протягиваются две широкие тесьмы. К одному листу картона или фанеры прикрепляются ремень или тесьма для ношения папки через Плечо (рис. 1). 3. Прессы для сушки растений, деревянные с металлической решет кой или целиком металлические (см. § 5). 4. Сукна для сушки растений (см. § 5). 5. Сыромятные ремни для стягивания прессов (по два на каждый пресс). 6. Кухонные ножи и стамески (по 2—3 шт.) для выкапывания растений. 7. Рулетки 20 м и 10 м. 8. Складные метры—2 шт. 9. Саперные лопаты—2 шт. для рытья почвенных ям. 10. Садовый нож для срезки ветвей деревьев и кустарников. 11. Компас или буссоль. 12. Эклиметр Брандиса. 13. Термометры- пращи—3 шт. 14. Бланки для геоботанических описаний—200— 300 шт. 15. Картонки для упаковки гербария (32 х 50 см)—40—50 шт. 16. Оберточная бумага—не менее 20—30 кг. 17. Пергамент. 18. Шпагат. 19. Бумага для этикеток. 20. Общие тетради для дневника. 21. Альбомы миллиметровой бумаги. 22. Карандаши обыкновенные и цветные. 23. Планшет и листы топографической карты. 24. Фото графический аппарат, (см. т. I).
Кроме того, при работе в горах необходимы анероид-высотомер и геологический молоток для сбора лишайников на камнях. Для геоботанической съемки желательны легкая мензула и алидада с диоптрами (см. т. I, гл. XV).
П
Рис. 1. Папка для сбора растений.
ри работе в лесу: 1. Топор. 2. Поперечная пила и напильник для ее точки. 3. Мерная вилка для измерения диаметра деревьев. 4. Буравчик, высверливающий цилиндрики древесины для подсчета годичных слоев.
При работе на пастбищах и лугах: 1. Ножницы овечьи для стрижки травостоя на учетных площадках. 2. Весы аптекарского типа для взвешивания пробных укосов (удобно употреблять весы специальной конструкции Л. Г. Раменского). 3, Шнур .для отбивки границ пробных площадок и в особенности учетных полос в пустыне 100—500 м. 4, Мешочки матерчатые 15x40 см для хранения укосов—100 шт.
При работе на болотах: болотный бур одной из систем (Инсторфа, Сукачева или Гиллера) с достаточным количеством штанг, смотря по предполагаемой глубине бурения. О снаряжении для исследования прибрежно-водной растительности см. § 19.
ПРИЕМЫ БОТАНИЧЕСКОГО КОЛЛЕКТИРОВАНИЯ
4. Какие растения надо собирать в гербарий? При работе в недостаточно исследованных в флористическом отношении районах надо стремиться учесть все растения, произрастающие в данной местности, и собрать их в виде гербарных образцов. Если инвентаризапия флоры производится одновременно с изучением типов растительного покрова, то задача эта значительно облегчается, т. к. для полного выявления всех обитающих растений необходимо посетить типичные места их произрастания, которые обычно отличаются друг от друга по характеру растительных группировок. Помимо растений, растущих в характерных растительных формациях района (в лесах, на лугах, болотах и пр.), занимающих более или менее значительные площади, особое внимание обращают на растения водоемов, флору скал, каменистых обнажений, осыпей, галечников, где часто встречается ряд видов, отсутствующих в других местах и представляющих интерес в фитогеографическом и практическом отношениях. Должны быть особенно тщательно собраны и этикетированы все полезные растения, которые удалось обнаружить или в отношении полезных свойств которых существуют предположения.
5
Рис. 2. Образец укладки растений
на гербарный лист.
. Цветковые растения. При сборе растений для гербария по возможности выбирают полные экземпляры, т. е. имеющие цветки, листья, плоды и корень. В большинстве случаев для точного определения растения достаточно, если оно в цвету, ' по всегда желательно иметь и плодоносящие экземпляры. Для некоторых же групп видов, напр., осок, многих крестоцветных, зонтичных и некоторых других, плоды для точного определения растения совершенно необходимы. Одновременно с цветковыми растениями собирают и высшие споровые папоротники, хвощи, плауны, которые следует брать для гербария в стадии спороношения. Собирать растения каждого вида из определенного местонахождения надо в таком количестве, чтобы лист гербария обычного формата (28 смХ х 42 см)был заполнен растениями. Травянистые растения больших размеров берут обычно в количестве 2—3 экземпляров и в случае необходимости перегибают пополам или втрое (рис. 2). Во избежание поломки стеблей на месте предполагаемого перегиба делают ногтем несколько вдавливаний. Очень крупные травянистые растения с большими листьями (некоторые борщевики, ворсянки, девясилы и др.) не могут быть взяты в гербарий полностью. В этих случаях ограничиваются самой нижней частью стебля с корневой системой и прикорневыми листьями; кроме того, вырезается часть стебля в 10—15 см длины из середины с 2—3 отходящими от него характерными для растения листьями. Берут также верхнюю часть побега с соцветием и, но возможности, верхними листьями. Крупные листья, превышающие по размерам гербарный лист, режут вдоль пополам, причем иногда можно ограничиться сбором в гербарий лишь одной половины листа.
На гербарном образце обязательно должны быть представлены основные черты строения корневой системы (характер стержневого корня, корневые отпрыски, корневище с отходящими от него побегами, луковицы одиночные и сидящие в числе нескольких на укороченных корневищах с характерными для них наружными луковичными чешуями и пр.) Выкапывать корневую систему со всеми ее мельчайшими разветвлениями в обычных случаях нет надобности.
Корневую систему тщательно очищают от земли, не нарушая ее строения; иногда подземные органы даже отмывают. Плохо очищенные от земли корни засоряют и портят гербарий.
Самое удобное приспособление для выкапывания растений— кухонный или финский нож (для более мягких грунтов) и стамеска с косым острием (для щебнистых и более плотных грунтов). Нож и стамеску помещают в кожаные футляры с петлей и укрепляют на поясе. Иногда пользуются специальными копалками в виде совка, палкой со стальным наконечником или долотом.
От древесных пород и кустарников берут ветви с цветками, листьями, и, по возможности, с плодами. Наличие плодов совершенно необходимо для точного определения многих деревьев и кустарников (дубы, березы и др.). Для определения ивовых в большинстве случаев нужны развитые мужские и женские сережки. Рекомендуется вложить в гербарный лист также образец коры дерева и кустарника. Для срезывания ветвей деревьев и кустарников необходим небольшой садовый нож, который может быть заменен обыкновенным острым перочинным ножом.
Растения следует брать в неповрежденном виде (необкусанные скотом, недеформированные паразитами и т. п.). Собирать растения можно во всякую погоду, но лучше всего в сухую.
Укладка и высушивание растений. Собранные растения укладывают в гербарные папки, вмещающие 60—120 листов любой непроклеенной бумаги, в том числе газетной и оберточной. Особенно можно рекомендовать тонкую серую «лимонную» бумагу. Размер листа, сложенного вдвое, не должен превышать 28x42 см.
Укладка растений производится на месте сбора с таким расчетом, чтобы каждый собранный вид помещался в специальный лист. Крупные растения сгибают, листья и цветы укладывают в расправленном состоянии. В каждый лист бумаги кладут этикетку со сведениями о месте сбора растений. По окончании укладки папку крепко стягивают шнуром или тесьмой.
При больших маршрутах ботаник, занятый экологическими, геоботаническими или общегеографическими наблюдениями, обычно не имеет возможности уложить на месте сбора растение со всей тщательностью. Кроме того, гербарная бумага в папке за день всегда отсыревает и загрязняется. Поэтому после возвращения из экскурсии растения следует переложить в новый лист бумаги, тщательно расправив листья и цветки; между налегающими частями кладут прокладку из бумаги. Такие же небольшие прокладки кладут на крупные цветки с раздельнолепестным венчиком, или раздельно-листным околоцветником с тем, чтобы засушить их в раскрытое состоянии. При обилии листьев и цветков часть из них следует обрезать, для того чтобы обеспечить хорошую их засушку.
У
Рис.3. Пресс с заложенными
в него пачками расстений
даляя некоторые части, следует оставлять кончик черешка или ножки, чтобы при определении растения по засушенному гербарному образцу можно было бы представить достаточно яспо его облик. Толстые корни, сочные стебли и крупные луковицы обычно плохо поддаются сушке, поэтому их разрезают острым ножом вдоль.
Сочные растения с мясистыми листьями (особенно из семейства тол-стянковых), а также луковичные, сохнут очень медленно, иногда в сушильном прессе пускают новые ростки и часто в конце концов загнивают. Предотвратить это можно, погрузив растение в кипяток на 1—2 минуты, после чего оно сушится обычным способом.
Для высушивания гербарные листы помещаются в пресс (рис. 3). Между листами в качестве прокладки, впитывающей влагу, применяют бумагу или грубое сукно с редкой просвечивающей тканью, разрезанной на полосы в 2 м длиной и до 50 см шириной. Полоса сукна наматывается на картон (50 х ми в него пачками растений. Хо/см), чтобы придать свертку жесткость. В каждый сверток помещается на гербарных листов так, чтобы между каждым гербарным листом имелась бы прокладка сукна. В, пресс кладут до 10 свертков сукна; через некоторое время (обычно на следующий день) свертки вынимают из пресса и раскладывают для просушки на ½ часа—1 час, переворачивая через короткие промежутки времени, и затем снова заключают в пресс. На следующий день раскладку повторяют один или два раза. В жаркие дни этого бывает достаточно для того, чтобы большинство растений высохло. Недостатком такого способа сушки является иногда частичное сморщивание листьев. Его можно избежать, если не раскладывать свертки с растениями на солнце, а, предварительно освободив куски сукна от гербарных листьев, развесить их на солнце для просушки на 20—40 мин. Потом растения снова закладывают в сухое сукно и помещают в пресс.
При отсутствии сукна в качестве прокладки при сушке растений в прессе используется непроклеенная бумага, в том числе и газетная. Бумажные прокладки быстро отсыревают и их следует ежедневно заменять сухими.
Листы с высохшими растениями складывают пачками по G0— 80 листов и завертывают в пергаментную бумагу или другую обертку, предохраняющую гербарий от сырости.
Этикетирование растений. Перед закладкой в пресс растение должно быть точно этикетировано. Часто этикетки пишут на отдельных небольших листках или на талонах чековых книжек. Если сушка растений в дальнейшем производится в сукнах или же исследователь имеет возможность часто менять прокладки между гербарными листами и нет надобности перекладывать растения в другие листы, то текст этикетки очень удобно писать на внутренней стороне гербарного листа. Этот способ гарантирует от утраты записи. На этикетке пишут: дату сбора, название растения; если название неизвестно, то нужно писать рабочее (временное) название, которое заменяется настоящим названием растения после его определения; «местонахождение» растения—географическое положение места сбора и административное деление; место сбора по возможности точно связывают с речной системой, а в горах, кроме того, с названием горного массива и указывают расстояние от ближайшего населенного пункта. Далее отмечается «местообитание»: исследователь уже в поле должен составить представление о характерных растительных группировках и элементарных природных комплексах района работ. Указанием на приуроченность к ним соответствующего гербарного образца и начинают обозначение местообитания на этикетке. Затем отмечают частные обстоятельства, характеризующие местообитание и фамилию собирателя.
Примеры: а) Хабаровский край, Северный Сихотэ-Алинь, верховья р. Тумнина, в 15 км от с. Мули; темнохвойный лес с папоротниковым покровом на второй террасе реки. На повышениях микрорельефа, под елями, б) Для той же географической области: редколесье с подлеском из кедровника в подгольповой полосе, па высоте 1 200 м над у. м., па освещенных местах, в лишайниковом покрове.
Хорошо этикетированный гербарий может оказать существенную помощь при последующем составлении очерка растительности посещенных мест, особенно путешественнику, затрудняющемуся в определении растений на месте.
6. Мхи и лишайники, в особенности напочвенные, часто являются существенным компонентом растительных формаций. В лесах, па болотах, в тундрах и в других местах степень развития и видовой состав мохово-лишайникового покрова нередко позволяет судить о природных особенностях участка и о перспективах его использования. Поэтому сборы, хотя бы наиболее распространенных мхов и лишайников, которые часто бывает трудно определить на месте, очень желательны.
Сбор и сушка мхов производятся в том же порядке, что и цветковых растений. Желательно собирать мхи в стадии спороношения. Некоторые мхи (напр., сфагны) приходится обычно собирать в очень влажном состоянии; в таких случаях воду из дерновипки следует отжать, соблюдая при этом чрезвычайную осторожность, чтобы не деформировать нежные ткани. Если лишайники собраны в сухую погоду и хрупки,.то перед закладкой в пресс их следует слегка смочить водой. Эпифитные мхи и лишайники, населяющие стволы деревьев, собирают вместе с корой дерева, для чего образец вырезают острым ножом. Дерновины мхов п лишайников можно заключить в пресс в листе меньших размеров и укладывать их по четыре в один слой между оборотами сукна или прокладками из бумаги. Накиппые лишайники на камнях откалывают вместе с тонким слоем породы геологическим молотком. Вечером образец вместе с этикеткой обертывают бумагой. Особое внимание следует обращать на плотную упаковку этих образцов в ящике, чтобы при трении образцов горных пород не была уничтожена накипная растительность (см. гл. XVII).
О сборе водорослей—см. § 19.
7. Сбор семян растений не представляет в большинстве случаев особых трудностей. Семена полезных дикорастущих растений могут представить значительный интерес для дальнейшего изучения их в культуре и последующей интродукции.
Семена собирают в зрелом состоянии; если они заключены в сочные плоды, то последние подсушивают в тени; очистка семян от мякоти способствует скорой потере их всхожести. Семена растений с сухими плодами предварительно очищают, для чего срезанные верхушки плодоносных побегов встряхивают или плоды перетирают в руке. Семена ссыпают в бумажные или матерчатые мешочки и снабжают подробной этикеткой. Одновременно на месте сбора семян берут гербарный образец того же вида растения.
8. Подземные части растений и черенки деревьев и кустарников. Многие растения нужно собирать в виде корневищ, клубней или луковиц для последующей их культуры, в особенности луковичные растения, репродукция которых из семян трудна. Такого рода сборы дикорастущих декоративных и полезных растений из отдаленных районов представляют особый интерес для ботанических садов. Подземные части растений собирают до начала или после окончания вегетации, т. е. весной или осенью. В крайнем случае этим правилом можно пренебречь, но нужно принять меры к скорейшей доставке сборов к месту их посадки. Луковицы с многолетними корнями собирают с корнями, а однолетние корни отрезают. Аккуратно выкопанные корневища, клубни и луковицы подсушивают в тени и, обернув во влажный мох или тряпье, укладывают в ящики.
Зимние черенки с вызревшей древесиной кустарников и древесных пород срезают до начала или после сокодвижепия. Обычно это—одревесневшие одно-, двух-, трехлетние побеги, которые заготовляют в виде прутьев и режут затем па части длиной 25—30 см. При пересылке, чтобы прутья не высохли, их кладут в ящики с прорезью и обертывают влажным мхом или тряпьем. Одревесневшие черенки многих древесных пород почти не дают укоренения (дуб, ясень, липа, большинство наших хвойных). Их вегетативное размножение возможно при помощи летних зеленых черенков, представляющих часть растущего побега, длиной не более одного-двух междоузлий с сидящими в нижней и верхней частях почками и листовыми черешками. Пересылка этих черенков трудна и если нельзя в течение 1—2 дней высадить их в грунт, то от сбора их следует отказаться. Заготовка летних черенков может иметь практическое значение при сборе редких деревьев и кустарников, (напр., в горах Кавказа), если можно быстро доставить их в питомник или ботанический сад.
ПРИЕМЫ МАРШРУТНЫХ ГЕОБОТАНИЧЕСКИХ
ИССЛЕДОВАНИЙ
9. Общие задачи и выбор маршрутов. В комплексных географических экспедициях перед исследователем стоит, в первую очередь, задача установить основные типы растительных группировок и закономерности их распределения в зависимости от всей совокупности географических условий. Эту задачу геоботаник обычно разрешает одновременно двумя путями: следуя от растительности к географической среде и от географической среды к растительному покрову.
Сначала устанавливают типы растительных группировок изучаемого района, объединяющие более или менее однородные по составу и строению растительные сообщества. Признаками для сравнения являются: видовой состав сообщества, количественные соотношения между видами, жизненное состояние растений и т. п. Особое внимание обращают на господствующие растения. Степень сходства между отдельными сообществами может быть различной, в зависимости от чего устанавливают типы растительных сообществ разных рангов: ассоциации, группы ассоциаций, формации. Правильно установленные ассоциации и группы ассоциаций должны соответствовать определенному типу условий местопроизрастания, т. е. занимать определенное место в рельефе, отвечать той или иной почвенной разности, характеризоваться своим микроклиматом и т. д.
Для того чтобы в конечном итоге представить себе все основные типы растительных сообществ района и их географические связи, необходимо правильно организовать наблюдения по маршрутам и умело выбрать их направление.
Если исследованию подлежит более или менее однородный 13 климатическом отношении район, то в его пределах маршруты должны быть направлены так, чтобы были пересечены вес основные формы рельефа. На равнинах маршруты должны располагаться поперек речных долин, чтобы ознакомиться с речной поймой, над-пойменными террасами и водораздельным плато. В зависимости от геологического строения водоразделов и характера их поверхности устанавливается число маршрутных пересечений, с таким расчетом, чтобы водораздел был пройден в различных характерных для него по геологии и рельефу местах.
В горных странах маршруты закладывают так, чтобы пересечь все вертикальные климатические полосы, при разных экспозициях и с учетом геологического строения гор. В ущельях и на склонах, на одних и тех же высотах, на близком расстоянии друг от друга, под влиянием перераспределяющей роли рельефа создаются различные условия влажности и температурного режима, что существенно сказывается на растительности. Поэтому в горных странах сеть геоботанических маршрутов должна быть значительно более густая.