Фитоиндикационные исследования имеют долгую историю и уходят в глубину веков, когда поиск или выращивание какого-то растения человек связывала с определенными экологическими условиями. Поэтому можно сказать, что индикация на уровне массового сознания (народных примет) существует с тех пор, как существует человечество. Известно, например, что народные названия «бор», «Субиру», «дубрава», которые означают не только характер древостоя, но и почвы и всего комплекса условий произрастания, обращаются и в науке с примерно одинаковым содержанием.

 

Письменные упоминания об оценке земельных угодий с помощью растений содержатся в древних писателей-ученых Китая, Индии, Греции, Рима. Так, в трактате Катона рекомендуется по плотности травостоя выбирать участки для посева бобовых. Колумелла предлагает выбирать места для виноградников за признакам диких растений, которые там растут. Вергилий пишет, по каким признакам выбирать земли, пригодные для маслин, винограда, каштана, ив. Плиний такие свойства почвы как влажность и плодородие пытается установить лишь при наличии растений, но и по их внешнему виду и развитием.

 

Растения издавна удовлетворяли не только повседневные потребности людей, но и были неисчерпаемым объектом научных исследований. Изучение растений велось в разных направлениях. Наряду с систематикой, анатомией, физиологией исследовали и экологии растений. Изучение распространения растений в природе привело к выводу, что каждый вид растет в определенных экологических условиях. Естественным образом возникло и обратное вопрос: насколько растения отражают своим показателям характер экологических условий, как, каким образом и на основе каких признаков можно оценить эти условия. Именно на эти проблемы дает ответ фитоиндикация. Таким образом, если экологические методы позволяют установить отношение растений или их группировок к условиям среды, то фитоиндикация освещает обратную сторону этого явления: позволяет оценить экологические режимы на основе определенных признаков видов или их группировок. Находясь в тесной связи с экологией, она является самостоятельным направлением развития этой дисциплины.

 

В России одним из первых, кто писал о связи между растениями и качеством сельскохозяйственных угодий, был А.Н. Радищев. В его труде «Описание моего владения ...» как индикаторы грунтовых условий приведены группировки (березняк, сосняк) и отдельные виды растений (дуб, клен, буквица, хвощ).

 

Научного уровня фитоиндикация начала приобретать с развитием геологии, географии, почвоведения, ботаники, особенно таких ее направлений, как геоботаника, классификация, биоморфология растений, флористика, биогеография. С другой стороны, развитие фитоиндикацийних исследований, как и других наук, диктовался практическими потребностями использования природных ресурсов.

 

Дидух Я.П. и Плюта П.Г. выделили три периода в развитии этого направления.

 

Первый период, который занял почти весь XIX века, характеризуется зарождением и развитием научных основ экологии видов. Начало их ведется от работ А. Гумбольдта, который сумел увидеть существенные закономерности, связывающие растительный покров и важнейшие экологические факторы. По сути, А.Гумбольдт заложены основы экологии растительного покрова (геоботаники). Кроме того, он установил важные количественные закономерности распределения отдельных таксономических групп растений в разных зонах, что стало базой развития флористики.

 

Идеи А. Гумбольдта были продолжены в работах Л. Поста (Post, 1862) и А. Гризебаха (Grisebach, 1880), которые, предлагая классификацию растительных сообществ, показали тесную взаимосвязь между последними и экологической средой, в частности почвами. О.Варминг (Warming, 1896) выделил классы группировок гидрофитов, мезофитам, ксерофитов, галофитов, а также экологические группы видов. Классификации растительности на экологической основе разрабатывались А. Шимпером (Schimper, 1898), Л. Дильс (Diels, 1908, 1910), А. Каяндер (Cajander, 1913) и др.. Следует упомянуть труда К.Раункиера (Raunkiaer, 1907), О. Друде (Drudle, 1906, 1908, 1911), которые разработали систему жизненных форм на экологической основе, а последним автором были впервые построены биологические спектры.

 

Уже в начале XX века американский ученый Г.Каулс (Cowles, 1901) на основе исследования закономерностей между изменением растительного покрова и температурой и влажностью воздуха пришел к выводу о двух экологические уровне взаимосвязей: региональный и локальный. Именно этим ученым было замечено, что развитие как ксерофитных, так и гигрофитних растительных сообществ направлен конвергентно, т.е. к мезофитных ценозов.

 

В России, благодаря разнообразию природных условий, велись активные исследования изменений растительного покрова в зависимости от факторов окружающей среды. Важным этапом на этом пути стали работы по оценке и картирование почв, основанные В.В. Докучаевым (1885, 1892, 1899). Их продолжением были исследования Переселенческого управления и сети его опытных станций. В этот период опубликованы классические работы М.О.Димо и Б.О.Келлера (1907), П А. Костычева (1908), С.К. Чаянова (1909), Г.М. Высоцкого (1914). Работы этих ученых, а также таких степознавцив, как AM Краснова (1886, 1894), Г.И. Танфильева (1894, 1898, 1902) показали, что именно степная растительность является основой формирования черноземов и эти две составляющие не могут существовать отдельно. Обобщая достижения этого периода в области фитоиндикации, можно вспомнить высказывание Б.О.Келлера (1909) о том, что дикая растительность является чувствительным показателем окружающей среды в целом и почв частности, это хороший и почти лучший способ бонитировки почв. Б.О.Келлером (1912) для одного из районов Восточного Казахстана был составлен первый определитель, который позволял по внешним признакам местности, особенно за растительностью, определять условия произрастания. Позже многие исследователи последовали эту форму изложения индикационных данных.

 

Особенно заметным было развитие лисотипологичних исследований. Именно признаки экотопов были положены в основу первых русских классификаций типов леса И.И.Гуторовича (1897), Н.К.Генка (1902), И.П.Серебреникова (1904). В эти же времена появились первые заметные работы Г.Ф.Морозова, которые стали в дальнейшем базой развития нескольких лисотипологичних школ.

 

Таким образом, к началу XX века были выявлены общие взаимосвязи между изменениями растительного покрова и окружающей средой и сформулирована идея индикации экологических факторов за растительным покровом. Однако подход большинства авторов был широким, охватывающим значительный круг проблем, а специализированные направления в фитоиндикации еще почти не определились.

 

Второй период развития фитоиндикации связан с формированием таких научных дисциплин, как геоботаника, почвоведение, ландшафтоведение, геохимия, учение о биосфере и их отдельных направлений и длился от 10-20-х до конца 40-х годов XX века.

 

В это время происходило становление и развитие основных принципов геоботаники, в частности классификации растительности. В первую очередь, это связано с именем Ж. Браун-Бланке (Braun-Blanquet, 1913). Основная идея его работ заключалась в том, что классификация должна отражать экологическую специфику растительных сообществ. Он считал, что самое главное свойство ассоциации - это ее экологическая своеобразие, которое проявляется в флористическом составе. Лучшими индикаторами экологической своеобразия ассоциации есть виды с узкой экологической амплитудой - характерные виды. В 1915 -1918 pp. Браун-Бланке развивает дальше концепцию характерных видов и вводит понятие соответствующих данному группировке видов, индицирует его специфику. Развитие представлений об отражении растительным покровом условий среды привел его к мысли, что отдельные виды хотя и является экологическим индикаторам, однако лучше характеризуют условия произрастания группы растений, которые живут рядом и формируют растительные группировки. Таким образом, на примере работ Браун-Бланке видно, как постепенно шло развитие идей от аутфитоиндикации к синфитоиндикации, которые были тесно связаны с проблемами классификации растительности. Такая связь хорошо прослеживается и в более поздних работах по классификации растительности Западной Европы (Klika, 1955; Scamoni, 1955). Эти работы стали основой формирования современных научных школ по фитоиндикации, которые сегодня занимают ведущее место в этом направлении науки.

 

Большую роль в развитии представлений о синфитоиндикацию сыграли труды американского ученого Ф.Клементса (Clements, 1920, 1928, 1973), посвященные динамике растительных сообществ. Они являются продолжением работ Г.Каулса по климакса. Ф.Клементс обосновал концепцию климакса, тесно связав этот вопрос с геоморфологической и геологической структурой территории. Он показал, что направления развития группировок от пионерного к климаксового типа определяются экологическими факторами оводнености, засоления, кислотности и механического состава субстрата. При этом были выделены гидросерии, разграничены на серии засоления и псамосерии. В бывшем Советском Союзе идеи синфитоиндикации назревали в процессе исследования различных типов растительности. В частности, следует назвать едафо-фитосоциальни ряды лесов В.М.Сукачова (1927, 1938), классификацию степей О.О.Альохина (1915), координационный схему лесов Г.Ф.Морозова (1926). Последний отмечал, что между средой и социальной жизнью различных растительных сообществ существует глубокий «интимную связь». Однако все названные в обзоре геоботанические работы, хотя и имели прямое отношение к фитоиндикации, но эта проблема их авторами не ставилась во главу угла.

 

Основоположником теории и методики синфитоиндикации следует считать Л.Г.Раменського (1929), который не только отстаивал положение об экологической обусловленности растительных сообществ, но и предложил методы оценки экологических режимов по факторам увлажнения почвы и ее сменности, богатства, засоление почвы, пастбищной дигрессии. Основой такой оценки служит огромный табличный материал, содержащий характеристику амплитуды толерантности нескольких видов с учетом их проективного покрытия. Кроме того, Л.Г.Раменським предложен ряд новых методик (экологических рядов, экологической оценки ценозов, построения экологических шкал и координатных синекологичний диаграмм), которые опережали общий теоретический развитие синфитоиндикации на много лет вперед и, в значительной степени, определили это развитие. Хотя идеи Л.Г.Раменського позже оказали огромное влияние на развитие теории и практики фитоиндикации, появление его основной работы (1956) сопровождалась острой и часто необоснованной, как потом выяснилось, критикой. Критика его работ заключалась, в основном, в уточнении экологических характеристик видов, а также в том, что в конечном итоге мы получаем результаты ни в конкретных физических или химических величинах (например, колебания влажности почвы в мм или%, уровня грунтовых вод, количества солей в почве и т.п.), а в форме условных степеней (баллов) увлажнения, минерального богатства, пастбищной дигрессии т.д.. Известно много попыток наполнить степени шкал Раменского конкретным физическим или химическим содержанием (Миркин, Розенберг, 1978), но, во-первых, это очень трудоемкий процесс, так как необходимо охватить экологическими исследованиями все мисцезростання того или иного вида, а, во-вторых , это не очень, в этот период зарождаются необходимым.

 

Наряду с разработкой теоретических вопросов и приобретают широкого практического использования целый ряд направлений, связанных с фитоиндикация отдельных экологических факторов, подробно рассмотрены в монографиях BCВикторова, Е.О.Востоковои, Д.Д.Вишивкина (1962) и Б.В. Виноградова (1964).

 

Третий период начался в 60-х годах и продолжается до наших дней. Специфика его состоит в выделении фитоиндикации как самостоятельного научного направления и последующей его дифференциации, обобщении материалов фитоиндикации, разработке различных экологических шкал, новых методов исследования и оценки экологических факторов и их динамики, что позволяет индикуваты более сложные закономерности не только локального, но и ландшафтного, регионального и даже глобального уровня. Особенностью этого этапа является развитие дистанционной (аэро-и космической) фитоиндикации, а также модернизация математического аппарата.

 

Значительную роль в формировании методологии фитоиндикации на современном уровне играет системный подход. Разработка новых методик тесно связана с внедрением персональной компьютерной техники, без которой достичь современного научного уровня было бы невозможно.

 

Наблюдается дальнейшая дифференциация направлений фитоиндикации зависимости от специфики индикаторов и условий, или факторов, которые индикуються (индикато). В частности, для оценки условий среды могут использоваться данные биохимических анализов, ботанические, гидробиологические, микробиологические или зоологические показатели. Для их получения необходимо обладать физическими, химическими, геологическими, географическими методами, уметь дешифровуваты материалы дистанционных съемок, иметь навыки работы с ЭВМ.


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+