Геоботаника

Геобота́ника

(от Гео... и Ботаника)

наука о растительном покрове Земли как совокупности растительных сообществ (фитоценозов). Термин «Г.» предложил немецкий географ растений А. Гризебах (1866) для обозначения географии растений (См. География растений). Полного единства в понимании Г. до сих пор нет. Среди отечественных ботаников одни понимают её как синоним фитоценологии (В. В. Алехин, В. Н. Сукачев, А. П. Шенников), др. (В. Б. Сочава) включают в это понятие также всю ботаническую географию (См. Ботаническая география). Ещё более широкое понимание Г. с включением в неё экологии растений распространено среди учёных некоторых зарубежных стран. В начальный период развития Г. основное внимание уделяли видовому составу фитоценозов, их обусловленности внешней средой и развитию теоретических представлений о характерных особенностях Фитоценоза. Польский ботаник И. К. Пачоский (1891) называл эту науку флорологией, а позднее — фитосоциологией (название употребляется преимущественно в зарубежной литературе). С оформлением Г. как самостоятельной науки во 2-й половине 19 —начало 20 вв. определились два раздела: общая и специальная Г. Общая Г. изучает главным образом закономерности строения фитоценозов, выражающиеся в видовом составе, количественных отношениях между видами в вертикальном (ярусность) и горизонтальном (мозаичность) расчленении, в наличии экологически сходно специализированных и относительно обособленных групп растений (синузий (См. Синузия)), во взаиморасположении особей различных видов, наконец, в возрастном составе видовых популяций. Изучение двусторонней зависимости между строением фитоценозов и средой составляет также одну из задач общей Г. Другой задачей общей Г. является изучение периодических (в т. ч. сезонных) и практически необратимых (т. н. сукцессии (См. Сукцессия)) изменений фитоценозов во времени. Разработка принципов классификации фитоценозов составляет ещё одну из важнейших задач общей Г. Глубина, содержательность и общность закономерностей, устанавливаемых общей Г., в большой мере определяются успехами специальной Г. Задача последней состоит в изучении конкретных участков растительного покрова, выявлении разнообразия фитоценозов на них, фактической картины их географического размещения. В связи с этим разрабатываются первичные (местные) классификации фитоценозов, намечаются основные направления их зависимости от внешних условий и тенденции изменений фитоценозов во времени. Соответственно специфике объектов и необходимости в связи с этим применения особых методов исследования в специальной Г. б. или м. обособились такие дисциплины, как лесоведение, луговедение, болотоведение и др.

В истории Г. можно выделить 3 этапа. В течение первого — от конца 18в. до конца 19 в. — вырабатывалось понятие о фитоценозах как особых природных объектах и накапливались первоначальные сведения об их строении, связях со средой и разнообразии. К самому началу 19 в. относятся высказывания немецкого натуралиста А. Гумбольдта о растительном покрове как особом элементе природы. Несколько позже швейцарский ботаник О. Декандоль высказал важные для Г. положения о борьбе за существование у растений и о влиянии одних растений на др. Эти представления в более развитой форме впоследствии вошли в определение понятия фитоценоза. Наконец, существенной основой Г. стали результаты изучения лугов и лесов, имевшие практическую направленность. На втором этапе (конец 19 в. — начало 20 в.) ведущее место в Г. принадлежало разработке методов описания фитоценозов и основ их классификации. К этому периоду относятся: определение 3-м (Брюссельским) ботаническим конгрессом (1910) Ассоциации как основной классификационной единицы растительного покрова, уточнение определения признаков фитоценозов, разработка методов их изучения, попытки использовать данные измерений, наконец, первые опыты применения к изучению фитоценозов статистического метода. В это время в Г. интенсивно разрабатывается учение о взаимоотношениях фитоценозов и среды, о причинах и направленности сукцессий, о коренных изменениях растительного покрова в связи с изменениями климата, в частности в связи с оледенениями в Северном полушарии. Для этого этапа развития Г. характерны возникновение и развитие нескольких геоботанических школ, существующих и ныне: русской, французско-швейцарской, англо-американской и скандинавской. Каждая из них отличается преимущественной разработкой тех или иных проблем Г., своеобразной трактовкой основных единиц растительности, особым подходом к классификации фитоценозов. Третий этап развития Г. начинается с 30-х гг. 20 в., когда критерием отличия фитоценоза от нескольких совместно произрастающих растений признано взаимодействие растений, составляющих фитоценоз. Была разработана первая классификация форм влияния растений друг на друга (В. Н. Сукачев, 1956). Наряду с традиционной «борьбой за свет» изучаются различные формы корневой конкуренции, Аллелопатия и т.д.

Благодаря трудам советского геоботаника Т. А. Работнова население каждого вида в составе фитоценоза всё чаще рассматривают как популяцию, состояние и перспективы существования которой в данном ценозе в значит, мере определяются её возрастным составом. Растительный ценоз рассматривается как сложная система, выполняющая функцию планетарного масштаба. Эта функция состоит в более полной, чем доступно одновидовой популяции, аккумуляции солнечной энергии и в обеспечении многократного использования элементов минерального питания в круговороте веществ на Земле. В связи с этим оказалось необходимым изучение взаимозависимости растений друг с другом, а также с животными и микроорганизмами, населяющими фитоценоз, и исследования взаимодействий биоценоза со средой его жизни.

На современном этапе развития Г. широкое распространение, особенно за рубежом, получило учение о растительном покрове как о непрерывном целом — Континууме. Для современной Г. характерно развитие геоботанического картографирования обширных территорий. Основополагающую роль в этом сыграли работы, начатые в 20-х гг. 20 в. под руководством Н. И. Кузнецова.

Геоботанические исследования организуются в зависимости от их конкретной задачи: то как маршрутно-полевые, то как стационарные (в естественных ценозах и в культурных посевах и посадках). Для описания фитоценозов широко применяется метод пробных площадей (участков) такого размера, чтобы каждая из них отражала основные свойства фитоценоза в целом. Наряду с этим прибегают к описанию мелких площадок, совокупность которых должна статистически достоверно охарактеризовать ценоз. Разрабатываются и способы точного количественного учёта, например, надземной и подземной массы, относительной площади светопользования растений и пр. Для более глубокого проникновения в жизнь фитоценоза прибегают к изучению составляющих его компонентов средствами физиологических исследований, применимых в полевой обстановке, а также к фитоценологическим экспериментам.

Как и в др. разделах ботаники, в Г. важное значение имеет сравнительный метод, применяемый прежде всего для объединения фитоценозов в классификационные единицы разных категорий, что необходимо для обозримости материала, для оценки (в т. ч. хозяйственной) территории, её геоботанического районирования и картирования. Сравнительный метод необходим также и при исследованиях, проводимых в рамках концепции непрерывности (континуальности) растительного покрова. Широкое применение статистических методов приблизило Г. к математическому моделированию, которое ещё не получило широкого распространения в Г., но должно сыграть существенную роль в разработке способов управления фитоценозами с кибернетических позиций.

Г. тесно связана с рядом наук о Земле — с физической географией, метеорологией, гидрологией, климатологией, почвоведением, поскольку фитоценозы в своём составе и строении существенно зависят от внешней среды и сами оказывают на неё глубокое воздействие. Ещё более тесна связь Г. с циклом ботанических дисциплин, особенно с морфологией (жизненные формы), систематикой, экологией и географией растений. Вопросы истории растительного покрова сближают Г. с исторической геологией, исторической географией, филогенией растений и с палеоботаникой. Г. тесно связана также с рядом агрономических дисциплин, в частности с луговодством, лесоводством и пр.

Г. широко применяется в хозяйстве многих стран. Учёт, определение площади, установление продуктивности природного растительного покрова и возможностей его улучшения имеют важное практическое значение и связаны с выделом и организацией территорий совхозов и колхозов, с освоением малообжитых районов, в частности в тундровой и пустынной зонах. Большое участие принимали геоботаники в разработке теории и в практическом осуществлении проектов полезащитных лесонасаждений.

В поле зрения Г. всё шире включаются Агрофитоценозы полей, сеяных и полукультурных лугов.

В СССР геоботаники входят во Всесоюзное ботаническое общество: участвуют в международных ботанических конгрессах. Достижения Г. в СССР отражаются в «Ботаническом журнале» (с 1870), в «Бюллетене Московского общества испытателей природы. Отдел биологический» (с 1887), в «Геоботанике» (АН СССР. Ботанический институт им. В. Л. Комарова. Труды. Серия 3) (с 1932) и аналогичных изданиях союзных республик и в трудах научно-исследовательских учреждений, в «Лесоведении» (с 1967). Важное международное значение имеют зарубежные журналы как общеботанические, так и специализированные [напр., «Journal of Ecology» (L. — Camb., с 1913), «Ecology» (N. Y., с 1920), «Pflanzensoziologie» (Jena, с 1931), «Vegetatio» (The Hague, с 1949, орган международной геоботанической ассоциации), «Excepta botanica» (Stuttg., с 1959, журнал по ботанической картографии)].

Лит.: Пачоский И. К., Основы фитосоциологии, Херсон, 1921; Сукачев В. Н., Растительные сообщества, 4 изд., Л. — М., 1928; Раменский Л. Г., Введение в комплексное почвенно-геоботаническое исследование земель, М., 1938; Морозов Г. Ф., Учение о лесе, 7 изд., М. — Л., 1949; Быков Б. А., Геоботаника, 2 изд., А.-А., 1957; Полевая геоботаника, т. 1—3, М. — Л., 1959—64; Ярошенко П. Д., Геоботаника, М. — Л., 1961; Основы лесной биогеоценологии, М., 1964; Шенников А. П., Введение в геоботанику, Л., 1964; Василевич В. И., Статистические методы в геоботанике, Л., 1969; Ярошенко П. Д., Геоботаника. [Учебное пособие, Л., 1969 (библ. с. 195—98); Gams Н., Prinzipienfragen der Vegetationsforschung, Z., 1918; Du Rietz G. E., Vegetationsforschung auf soziationsanalytischer Grundlage, в кн.: Handbuch der biologischen Arbeitsmethoden, Abt. II, Bd 5. Н. 2, B. — W., 1930; Lüdi W., Die Methoden der Sukzessionsfor-schung in der Pflanzensoziologie, в кн.: Handbuch der biologischen Arbeitsmethoden, Abt. II, Bd 5. H. 3, B. — W., 1930; Rübel E., Pflanzengesellschaften der Erde, Bern, 1930; Weaver J. E. and Clements F. E., Plant ecology, 2 ed., N. Y. — L., 1938; Knapp R., Experimentelle Soziologieder höheren Pflanzen, Bd I, Stuttg., 1954; Klika J., Nauka о rostlinnych společenstvech (Fytocenologie), Praha, 1955; Scamoni A., Einführung in die praktische Vegetationskunde, 2 Aufl., Jena, 1963; BraunB lanque t J., Pflanzensoziologie, 3 Aufl., W. — N. Y., 1964.

Л. А. Уранов.