Өсімдік түрлерінің жиынтығы және олардың жабындысы

Кіріспе

Өсімдік түрлерінің жиынтығы (медициналық термин)

Өсімдіктер – өсімдік түрлерінің жиынтығы және олар құрайтын жер жамылғысы. Бұл – жалпы термин, ол нақты таксондарға, тіршілік нысандарына, құрылысына, кеңістіктік өлшемдеріне немесе басқа да нақты ботаникалық немесе географиялық ерекшеліктерге сілтеме жасамайды. Өсімдіктер түралы мәліметтердің (флора) құрамынан кеңірек. Ең жақын синонимі – өсімдік қауымдастығы, бірақ өсімдіктер одан да кеңірек кеңістіктік масштабтарда, тіпті жаһандық масштабта да қолданылуы мүмкін. Бастапқы секвойя ормандары, жағажай мангр тоғайлары, сфагнум батпақтары, шөл топырағының қабықтары, жол жиегіндегі арамшөптер, бидай егістіктері, мәдени бақшалар мен газон – бәрі де өсімдіктер терминіне кіреді. Өсімдіктердің типі ерекше басым түрлермен немесе жиынтықтың ортақ ерекшелігімен, мысалы, биіктік диапазонымен немесе ортақ экологиялық жағдайлармен анықталады. Өсімдіктерді қазіргі қолданылуы эколог Фредерик Клементстің "жер бетін жабу" терминіне жақын, бұл сөз тіркесі Жерді басқару бюросы тарапынан әлі де қолданылады.

Анықтама тарихы

Өсімдік жамылғысы (қоғамның жалпы көрінісі) мен флора (қоғамның таксономиялық құрамы) арасындағы айырмашылықты алғаш рет Жюль Турман (1849) жасаған. Осыған дейін екі термин (өсімдік жамылғысы және флора) ешқандай шектеусіз қолданылып келді және кейбір жағдайларда қазір де солай қолданылуда. Августин де Кандолле (1820) да ұқсас айырмашылық жасады, бірақ ол «станция» (өсетін орта типі) және «жайылым» (ботаникалық аймақ) терминдерін пайдаланды. Кейіннен өсімдік жамылғысы түсінігі, жануарлар элементін қоса отырып, биома терминінің қолданылуына ықпал етті. Өсімдік жамылғысына ұқсас басқа да түсініктер – «өсімдік жамылғысының физиономиясы» (Гумбольдт, 1805, 1807) және «формация» (Гризебах, 1838, «Vegetationsform» дегенінен алынған, Мартиус, 1824). Линнейлік таксономиядан бас тартып, Гумбольдт өсімдік географиясын өсімдіктерді таксондар ретінде зерттейтін таксономистер мен өсімдіктерді өсімдік жамылғысы ретінде зерттейтін географтар арасында бөліп, жаңа ғылымды қалыптастырды. Өсімдік жамылғысын зерттеудегі физиогномикалық тәсіл, әлемдік масштабта өсімдік жамылғысымен айналысатын биогеографтардың арасында, немесе қандай да бір аймақ туралы таксономиялық білім жеткіліксіз болған жағдайларда (мысалы, тропиктерде, биологиялық әртүрлілік көбінесе жоғары болатын жерлерде) кең таралған. «Өсімдік жамылғысы типі» ұғымы көбінесе дұрыс емес. Нақты өсімдік жамылғысы типінің сипаттамасы физиономиялық емес, сонымен қатар флористикалық және өсетін ортаның ерекшеліктерін де қамтуы мүмкін. Сонымен қатар, өсімдік жамылғысын зерттеудегі фитосоциологиялық тәсіл флора негізінде анықталатын өсімдік қауымдастығы деп аталатын негізгі бірлікке сүйенеді. Вегетация түрлерін жіктеудің ықпалды, нақты және қарапайым жүйесін Вагнер мен фон Сидоу (1888) жасады. Физиогномикалық тәсілмен жазылған басқа да маңызды еңбектердің арасында Грисбах (1872), Варминг (1895, 1909), Шимпер (1898), Тансли және Чипп (1926), Рюбель (1930), Бёртт Дэви (1938), Борода (1944, 1955), Андре Обревиль (1956, 1957), Трохен (1955, 1957), Кюхлер (1967), Элленберг және Мюллер Домбоа (1967) бар (өсімдік жамылғысын жіктеуді қараңыз).

Жіктеу

Өсімдіктерді жіктеудің көптеген тәсілдері бар (физиогномия, флора, экология және т.б.). Өсімдіктерді жіктеу жөніндегі көптеген жұмыстар еуропалық және Солтүстік Америкалық экологтардан шыққан, ал олардың тәсілдері түбірінен бөлек. Солтүстік Америкада өсімдік түрлері келесі критерийлердің жиынтығына негізделеді: климат үлгісі, өсімдіктердің өсу ерекшелігі, фенология және/немесе өсу пішіні, және басым түрлер. Қазіргі АҚШ стандартында (Федералды географиялық деректер комитеті (FGDC) қабылдаған, ал бастапқыда ЮНЕСКО және Табиғатты қорғау қоры әзірлеген) жіктеу иерархиялық болып табылады және флористикалық емес критерийлерді жоғарғы (ең жалпы) бес деңгейге, ал флористикалық критерийлерді төменгі (ең нақты) екі деңгейге ғана қосады. Еуропада жіктеу көбінесе, кейде толығымен, тек флористикалық (түрлер) құрамына сүйенеді, климатқа, фенологияға немесе өсу пішіндеріне тікелей сілтеме жасамайды. Ол көбінесе бір жіктемені екіншісінен ажырататын индикаторлық немесе диагностикалық түрлерге ерекше назар береді. FGDC стандартында иерархия деңгейлері, ең жалпыдан ең ерекшеге дейін: жүйе, сынып, кіші сынып, топ, формация, одақ және қауымдастық. Ең төменгі деңгей, яғни қауымдастық, ең нақты анықталады және бір типтің бірден үшке дейін (әдетте екі) басым түрлерінің атауларын қамтиды. Мысалы, сынып деңгейінде анықталған өсімдік түрі "орман, жапырақ жабындысы > 60%"; формация деңгейінде "қысқы жаңбырлы, кең жапырақты, мәңгі жасыл, склерофиллді, жабық шатырлы орман"; одақ деңгейінде "Arbutus menziesii орманы"; ал қауымдастық деңгейінде "Arbutus menziesii Lithocarpus тығыз флоралы орман", бұл Калифорния және Орегон штаттарында кездесетін Тынық мұхиты мадрона-тонаак ормандарына сілтеме жасайды. Іс жүзінде, одақ және/немесе қауымдастық деңгейлері ең көп қолданылады, әсіресе өсімдіктерді картографиялауда, дәл сол сияқты таксономияда және жалпы коммуникацияда белгілі бір түрлерді талқылауда латын биномдары жиі қолданылады.

There are many approaches for the classification of vegetation (physiognomy, flora, ecology, etc.). Much of the work on vegetation classification comes from European and North American ecologists, and they have fundamentally different approaches. In North America, vegetation types are based on a combination of the following criteria: climate pattern, plant habit, phenology and/or growth form, and dominant species. In the current US standard (adopted by the Federal Geographic Data Committee (FGDC), and originally developed by UNESCO and The Nature Conservancy), the classification is hierarchical and incorporates the non floristic criteria into the upper (most general) five levels and limited floristic criteria only into the lower (most specific) two levels. In Europe, classification often relies much more heavily, sometimes entirely, on floristic (species) composition alone, without explicit reference to climate, phenology or growth forms. It often emphasizes indicator or diagnostic species which may distinguish one classification from another. In the FGDC standard, the hierarchy levels, from most general to most specific, are: system, class, subclass, group, formation, alliance, and association. The lowest level, or association, is thus the most precisely defined, and incorporates the names of the dominant one to three (usually two) species of a type. An example of a vegetation type defined at the level of class might be "Forest, canopy cover > 60%"; at the level of a formation as "Winter rain, broad leaved, evergreen, sclerophyllous, closed canopy forest"; at the level of alliance as "Arbutus menziesii forest"; and at the level of association as "Arbutus menziesii Lithocarpus dense flora forest", referring to Pacific madrone tanoak forests which occur in California and Oregon, US. In practice, the levels of the alliance and/or an association are the most often used, particularly in vegetation mapping, just as the Latin binomial is most often used in discussing particular species in taxonomy and in general communication.

Динамикасы

Барлық тірі жүйелер сияқты, өсімдік қауымдастықтары да уақыт және кеңістік бойынша динамикалық; олар барлық мүмкін деңгейде өзгеріске ұшырайды. Өсімдік жамылыстығының динамикасы негізінен түрлер құрамының және/немесе өсімдік құрылымының өзгеруі ретінде анықталады.

Уақытша динамика

Уақыт өте келе, көптеген процестер немесе оқиғалар өзгерістерге алып келуі мүмкін, бірақ қарапайымдылық үшін оларды шамамен кенеттен немесе біртіндеп жіктеуге болады. Кенеттен болатын өзгерістер әдетте бұзылыстар деп аталады; оларға орман өрті, қатты жел, көшкін, су тасқыны, қар көшкіні және сияқты жағдайлар жатады. Олардың себептері көбінесе қоғамдастыққа сырттан (экзогенді) келеді – олар қоғамдастықтың өзінің табиғи процестерінен (көбінесе) тәуелсіз болады (мысалы, тұқымдану, өсу, өлім және т.б.). Мұндай оқиғалар өсімдіктердің құрылымын және құрамын өте жылдам және ұзақ мерзімге өзгерте алады, сондай-ақ олар үлкен аумақтарда жүзеге асуы мүмкін. Көптеген экожүйелерде жүйелік динамиканың тұрақты және қайталанатын бөлігі ретінде қандай да бір бұзылыссыз кездесе бермейді. Өрт пен желдің әсері әлемдегі көптеген өсімдік түрлері үшін ерекше жиі кездеседі. Өрт, оның тірі өсімдіктерді ғана емес, сонымен қатар келесі буынның потенциалын білдіретін тұқымдарды, спораларды және тірі меристемдерді жою қабілетіне және фауна популяцияларына, топырақ сипаттамаларына және басқа да экожүйе элементтері мен процестеріне тигізетін әсеріне байланысты, өте күшті болып табылады (осы тақырыпты одан әрі талқылау үшін өрт экологиясын қараңыз). Уақыт өте келе баяу жүретін өзгерістер кең таралған; олар экологиялық сабақтастық саласын құрайды. Сабақтастық – өсімдіктердің өзі уақыт өте келе жарық, су және қоректік заттар деңгейі сияқты әртүрлі экологиялық факторларды өзгертуі нәтижесінде құрылым мен таксономиялық құрамдағы салыстырмалы түрде біртіндеп болатын өзгеріс. Бұл өзгерістер белгілі бір аймақта өсіп, тіршілік етуге және көбеюге ең бейімделген түрлердің жиынтығын өзгертеді, нәтижесінде флоралық өзгерістер пайда болады. Бұл флоралық өзгерістер өсімдіктердің өсуіне тән құрылымдық өзгерістерге ықпал етеді, тіпті түрлер өзгермеген жағдайда да (әсіресе өсімдіктердің максималды мөлшері үлкен болғанда, яғни ағаштар), өсімдіктерде баяу және болжамды өзгерістерге алып келеді. Сабақтастық кез келген уақытта бұзылысқа ұшырауы мүмкін, жүйені бұрынғы күйіне қайтаруға немесе басқа бағытқа бұруға әкелуі мүмкін. Осы себепті, сабақтастық процестері міндетті түрде статикалық, соңғы күйге жеткізбеуі мүмкін. Сонымен қатар, мұндай күйдің сипаттамаларын дәл болжау, тіпті ол пайда болса да, әрқашан мүмкін емес. Қысқасы, вегетативтік қоғамдастықтар көптеген факторларға тәуелді, олар болашақ жағдайлардың болжамдылығын шектейді.

Temporally, a large number of processes or events can cause change, but for sake of simplicity, they can be categorized roughly as either abrupt or gradual. Abrupt changes are generally referred to as disturbances; these include things like wildfires, high winds, landslides, floods, avalanches and the like. Their causes are usually external (exogenous) to the community—they are natural processes occurring (mostly) independently of the natural processes of the community (such as germination, growth, death, etc.). Such events can change vegetation structure and composition very quickly and for long time periods, and they can do so over large areas. Very few ecosystems are without some type of disturbance as a regular and recurring part of the long term system dynamic. Fire and wind disturbances are particularly common throughout many vegetation types worldwide. Fire is particularly potent because of its ability to destroy not only living plants, but also the seeds, spores, and living meristems representing the potential next generation, and because of fire's impact on fauna populations, soil characteristics and other ecosystem elements and processes (for further discussion of this topic see fire ecology). Temporal change at a slower pace is ubiquitous; it comprises the field of ecological succession. Succession is the relatively gradual change in structure and taxonomic composition that arises as the vegetation itself modifies various environmental variables over time, including light, water and nutrient levels. These modifications change the suite of species most adapted to grow, survive and reproduce in an area, causing floristic changes. These floristic changes contribute to structural changes that are inherent in plant growth even in the absence of species changes (especially where plants have a large maximum size, i. e. trees), causing slow and broadly predictable changes in the vegetation. Succession can be interrupted at any time by disturbance, setting the system either back to a previous state, or off on another trajectory altogether. Because of this, successional processes may or may not lead to some static, final state. Moreover, accurately predicting the characteristics of such a state, even if it does arise, is not always possible. In short, vegetative communities are subject to many variables that together set limits on the predictability of future conditions.

Ғарыштық динамика

Жалпы ереже бойынша, қарастырылып отырған аумақ неғұрлым үлкен болса, ондағы өсімдік жамылғысының әртүрлі болу ықтималдығы артады. Мұның екі негізгі себебі бар. Біріншіден, аумақтың көлемі ұлғая түскен сайын, бұзылу мен жаңарудың уақыт динамикасының синхронды болуы азая түседі. Яғни, әртүрлі аумақтар әртүрлі жергілікті тарихына байланысты, әсіресе соңғы ірі бұзылудан бері өткен уақытқа байланысты, әртүрлі даму сатысында болады. Бұл факт, қоршаған ортаның өзгергіштігімен (мысалы, топырақ, климат, топография және т.б.) өзара әрекеттеседі, ол да аумақтың функциясы болып табылады. Қоршаған ортаның өзгергіштігі, белгілі бір аумақты мекендей алатын түрлер жиынтығын шектейді, ал екі фактордың бірлескен әрекеті ландшафтта өсімдік жағдайларының мозаикалық құрылымын қалыптастырады. Тек егіншілік немесе бағбандық жүйелерде ғана өсімдік жамылғысы толық біртектілікке жақындауы мүмкін. Табиғи жүйелерде әрдайым әртүрлілік болады, бірақ оның масштабы мен қарқындылығы кең ауқымда өзгеруі мүмкін.