Лекція 2
Рослинні асоціації (угрупування), в склад яких входять лікарські рослини
СТРУКТУРНА ОРГАНІЗАЦІЯ ФІТОЦЕНОЗУ
Богинею квітів, юності, весняного цвітіння називають Флору. Своє ім’я вона отримала на берегах Середземного моря, де з морської піни народжуються сніжно-білі квіти панкрація. Жителі стародавньої Еллади назвали її Хлоріс (зелена), а латиняни перетворили її у Флору (квіткова). Елліни зображували її в образі юної дівчини: коси прикрашені вінком із гілок дуба та червоних квітів амараллісів, плечі обвиті плющем, груди – стиглі грона винограду, а в руках – синьо-чорні маслини та ароматні фіги. Вона пахла фіалками, лавандою, квітами шипшини. Нитки, з яких сплетене тіло Флори та її одяг, натуралісти називають біологічними видами. В честь богині Флори в античні часи з 28 квітня по 3 травня відбувались великі народні гуляння та свята – “флориалії”, влаштовувались ігри. Люди прикрашали себе та домашніх тварин гірляндами, жінки одягали сукні, майстерно виготовлені лише з одних квітів
1. Склад фітоценозу
Флористичний склад. Будь-який фітоценоз характеризується певним видовим складом і притаманним лише йому співвідношенням видів різних систематичних категорій. Кількісне співвідношення видів у фітоценозі є характерною його ознакою.
Флористичне багатство. Це вся сукупність видів, що населяють фітоценоз, яка залежить від кліматичних умов, активності видоутворення, давності території, яку займає фітоценоз, ступеня порушення природних комплексів тощо.
Екологічні групи рослин. Флористичний склад фітоценозу можна розподілити на окремі групи за їх приналежністю до однотипних екологічних умов (мікрорельєф, різновидність ґрунту, ступінь зволоження, освітлення, кислотність тощо).
Екобіоморфний склад. Дуже рідко фітоценози утворені одним видом судинних рослин, або декількома, які відносяться до однієї екобіоморфи. Екологічна неоднорідність видів рослин, які утворюють фітоценози, обумовлює їх морфологічні відмінності.
Географічні елементи. Флористичний склад фітоценозу може бути поділений на групи видів, які належать до одного типу ареалу і входять до одного ценотичного елементу (бореального, неморального, степового тощо). Сукупність однорідних чи споріднених географічних елементів складає географічну структуру ценотичної флори.
Фітоценотипний склад. Крім флористичного складу, суттєвою ознакою фітоценозів є кількісне співвідношення видів, що входять до нього. Оскільки фітоценози дуже різні в генетичному, структурному та екологічному відношеннях, тому види, які їх утворюють, нерівнозначні в ценотичному плані. Розглянемо найбільш поширені погляди Л.Г.Раменського на фітоценотипи, який виділив віоленти, патієнти й експлеренти. Ценопопуляційний склад. Ценотична популяція – це біотична цілісність, яка складається з особин однієї видової приналежності, які можуть існувати і розмножуватися, будучи зв’язаними в певну систему. Вони не переходять межі фітоценозу і формуються під впливом ценотичних умов, маючи однакову реакцію на абіотичні фактори.
2. Структура фітоценозу
Під структурою фітоценозу варто розуміти особливості розміщення рослин, їх органів та частин у просторі і часі.
Ярусність – структурне вертикальне розчленування фітоценозу на морфологічно виявлені окремості за вимогливістю видів, з яких вони складаються, до факторів навколишнього середовища.
Фітоценотипний горизонт. Коли ярусність виражена не чітко, а спостерігається, особливо на луках, поступовість у висоті фітоценозу, тоді виділяють певні горизонти у вертикальній структурі. Фітоценотипний горизонт – це вертикально обумовлена і не розмежована структурна частина фітоценозу.
Синузіальність. Термін „синузія” в фітоценології був вперше використаний Рюбелем, але став широко відомим завдяки Гамсу (1918). О.П.Шенніков запропонував таке визначення: синузія – це структурна частина фітоценозу, що обмежена в просторі й часі, займає певну екологічну нішу, відрізняється одна від одної в морфологічному, флористичному, екологічному та фітоценотичному відношеннях.
3. Ознаки фітоценозу
Будь-який фітоценоз має певний тримірний (довжина, ширина, висота) просторовий і часовий виміри. Площа фітоценозу. Вона визначається за першими двома параметрами. Межі фітоценозу. За контурним окресленням розрізняють прямолінійні суцільні межі фітоценозу: каймисті, дифузні та мозаїчні. Виявлення флори. Всебічно вивчити будь-яке рослинне угруповання можна лише встановивши повний флористичний склад цього фітоценозу. Зв’язки з іншими біосистемами. На відміну від екосистеми, біогеоценоз має свою визначеність, якою є фітоценоз, що складає його межі. На думку О.П.Шеннікова, екосистемою можна було б назвати сукупність організмів та середовища будь-якого обсягу, подібно до рослинного угруповання в фітоценології та угруповання в біоценології.
Природний біотоп, утворений різними видами трав’янистих рослин
4. Структура рослинності
Рослинність – це сукупність фітоценозів у межах одного чи декількох типів, окремого природно-географічного регіону чи міжрегіонального простору. Її представляють як синтаксономічні класифікаційні, ординаційні, так й ценотериторіальні одиниці.
Рослинний світ та його географія в Україні порівняно вивчені. З 300-350 тис. видів вищих рослин Земної кулі, наприклад в Україні налічується понад 25 тис., у тому числі водоростей — близько 4 тис., грибів і слизовиків — понад 15 тис., лишайників — більше ніж 1 тис., мохоподібних — майже 800 і судини стих рослин — понад 6,5 тис. видів.
Про багатство і високу видову насиченість рослинного світу на одиницю площі України свідчать такі зіставлення. Природна флора судинних рослин налічує 4523 види, тоді як у Білорусії — 1460, Молдові — 1762, Польщі — 2300 видів. В Україні значно більша кількість видів припадає на один рід — 4,45; У Білорусії — 2,66, Польщі — 3,00
Найбагатшими за видовим складом є родини айстрових, злакових, бобових, трояндових, губоцвітих, хрестоцвітих, гвоздикових. Росте близько 80 видів дерев, 280 чагарників, 985 однорічних трав’янистих рослин, з вищих рослин 600 видів є ендотермічними; майже стільки ж рідкісних і зникаючих рослин. Понад 150 видів рослин занесено до першого видання Червоної книги України, яку було засновано в 1976 р. (до другого видання потрапило вже понад 400 видів судинних рослин). Особливо багато ендемічних, рідкісних та зникаючих видів є в Кримських горах і Карпатах — майже половина всіх ендемічних і близько 30 % усіх рідкісних та зникаючих видів. Природна рослинність збереглася лише на 20 % території республіки; культивується більше тисячі видів рослин. У процесі виробничої діяльності рослинний світ суттєво змінився: протягом XVI — XIX століть у Лісостеповій зоні площа лісів скоротилася більш ніж у п’ять разів, а площа найцінніших дубових і букових лісів тільки у XIX ст. зменшилася на чверть.
Понад 30 % площі України припадає на масиви, де збереглася природна чи вторинна напівприродна рослинність, серед якої широкий видовий склад лікарських (100 видів), вітамінних (понад 200), жиромасличних (300), медоносних (понад 1000), дубильних та фарбувальних (по 100). Шкідливими в флорі України є близько 600 видів бур’янів.
Природна рослинність переважно збереглася в лісах, заповідних територіях, на постійних луках і пасовищах, схилах балок і яруг.
Загальна площа земель лісового фонду становить 10,8 млн га, з яких вкрито лісовою рослинністю 9,5 млн га, що становить 15,7 відсотка території України. За 50 років лісистість зросла майже в 1,5 рази, а запас деревини — в 2,5 рази і досяг 1,8 млрд м3. Середній щорічний приріст у лісах Держкомлісгоспу дорівнює 4,0 м3 на 1 гектар і коливається від 5,0 м3 в Карпатах до 2,5 м3 у Степовій зоні.
Динаміка площі вкритих лісовою рослинністю земель України
Ліси по території України розташовані дуже нерівномірно. Вони сконцентровані переважно в Поліссі та в Українських Карпатах. Лісистість у різних природних зонах має значні відмінності й не досягає оптимального рівня, за якого ліси найпозитивніше впливають на клімат, ґрунти, водні ресурси, пом’якшують наслідки ерозійних процесів, а також забезпечується одержання більшої кількості деревини.
Лісистість території України
Ліси України сформовані понад ЗО видами деревних порід, серед яких домінують сосна (Pinus silvestris), дуб (Quercus robur), бук (Fagus silvatica), ялина (Рісеа abies), береза (Betula pendula), вільха (Alnus glutinosa), ясен (Fraxinus excelsior), граб (Carpinus betulus), ялиця (Abies alba). Хвойні насадження займають 42 % загальної площі, зокрема сосна — 33 %. Твердолистяні насадження становлять 43 %, зокрема дуб і бук — 32 %.
Ліси України виконують багатопланові народногосподарські функції: вони дають цінну сировину, мають велике протиерозійне, кліматичне, санітарно оздоровче, природоохоронне значення.
У 1989 р. ліси займали 8,6 млн. га, що на 1,4 млн. га більше ніж у 1965 р. Площа лісів державного значення дорівнює 6,2 млн. га (У 1961 р. — 5,4 млн. га). Вкрита лісом площа республіки становить 14,3 %. Це в 2 рази менше ніж, наприклад, у Польщі. На Україні розширюється площа лісів, які під час війни і в повоєнні роки безсистемно вирубувалися: за період з 60-х років заліснень близько 4,5 млн. га. Проводиться лісонасадження зокрема в Степовій зоні. Ліси тут здебільшого мають природоохоронне значення і створюються у вигляді лісосмуг.
Лісистість у різних частинах і регіонах України нерівномірна. Вона значно багата в Карпатах, а також у Кримських горах. З просуванням на південь і Південний схід лісистість поступово зменшується. У західній та північній частинах вкрита лісом площа становить 20-40 %, в Карпатах — понад 60 %, на Поліссі — 25,7 %. На півдні лісові площі невеликі (у Криму лісистість становить 10 %, у Степу — 4 %). Незважаючи на те, лісові масиви та лісосмуги виконують тут важливі ґрунтозахисні та водоакумулятивні функції, вони часто створюються безсистемно; за ними переважно не забезпечується належного догляду.
В Україні виділено 4 рівнинні і 2 гірські лісогосподарські області, 15 округ і 41 район. Є й інші схеми лісогосподарського районування. За П. С. Пастернаком та ін., на території України виділяється (1980 р.) 7 лісогосподарських областей, 12 округ і 5 підокруг. Це області Лісова (округи Західно-Подільська і Східно-Подільська), Лісостепова Правобережна (Подільська, Черкаська), Північно степова (Середньодніпровська, Ізюмсько-Старобільська, Донбаська), Карпатська гірська (Закарпатська, Прикарпатська), Кримська гірська (Кримська гірська) і Південностепова (Південностепова). Вздовж річок і морських берегів з природоохоронним та реакційним значенням виділено підокруги.
Серед цінних рослин, які використовуються в медицині, в Україні лікарськими визнано майже 250 видів, у тому числі 150 — науковою медициною. (Інші застосовуються лише в народній медицині). Заготовляється близько 100 видів, з них в широких масштабах — 40-50 видів. Головними по заготовлі лікарських рослин є райони Полісся та Лісостепу, а також Карпати. У Степовій зоні обсяг заготовлі лікарських рослин значно нижчий. У зв’язку з аварією на Чорнобильській АЕС, радіоактивним забрудненням обширних районів північної та північно-західної частин України значно скоротилися територіальні можливості заготовлі рослин, що в свою чергу призводить до збільшення їх заготівель в інших регіонах. Це викликає необхідність посилення повсюдної уваги до охорони і відновлення ресурсів лікарських рослин.
Україна багата такими лікарськими рослинами, як валеріана, шипшина, фіалка триколірна, шавлій, дурман, кульбаба, материнка звичайна, барвінок малий, лепеха звичайна, цмин пісковий, суниці лісові, живокіст лікарський, оман високий, ромашка, брусниця, чорна порічка, чорниця, малина, калина, лаванда, м’ята перцева, горицвіт весняний, меліса, золототисячник, кропива дводомна, чистотіл, звіробій, подорожник великий, обліпиха, цикорій дикий, толокнянка, спориш звичайний, конвалія та ін. Багато видів дикорослих лікарських рослин уже занесено до Червоної книги України. Це — цибуля ведмежа, тирлич жовтий, астрагал шерстистоквітний та ін. Більшість лікарських рослин росте в природних умовах, деякі — культивуються людиною. Для лікувальних цілей використовують листя, стебла, плоди, коріння. Заготівля здійснюється переважно навесні, влітку і восени (рідше зимою).
У лісах України останнім часом щороку заготовляють близько 25 тис. т березового соку, 150 т товарного меду, понад 7 тис. т сухих грибів, 7 тис. т дикорослин плодів і ягід, а також понад 5 тис. т лікарських рослин. У зв’язку з аварією на Чорнобильській АЕС з господарського обороту вибули великі площі центральної частини північних регіонів України і прилеглих до них територій.
Луки не складають окремої зони: вони можуть бути всередині інших зон – лісової, степової, в долинах річок, тобто вони азональні, а рослини належать до мезофілів. На луках ростуть багаторічні трав’янисті рослини, переважно багаторічні злаки й осокові, багато видів родини бобові, родовик, змійовик тощо.
Вовчуг польовий
Астрагал шерстистоквітковий
Валеріана лікарська
Гірчак зміїний
Буркун лікарський
Звіробій, різні види
Родовик лікарський
Материнка звичайна
Перстач прямостоячий
Чемериця Лобеля
Пижмо звичайне
Горицвіт весняний
Золототисячник звичайний
Деревій звичайний
Чебрець повзучий та ін. види.
Болото (рос. болото, англ. bog, swamp, marsh, moor, morass, нім. Moor, Sumpf, Morast) — надмірно зволожена ділянка земної поверхні, вкрита вологолюбними рослинами, наприклад, мохом (Маскег), з залишків яких звичайно утворюється торф. Болота розвиваються в місцях, де характер рельєфу зумовлює надмірне зволоження, в країнах з вологим кліматом вони можуть утворюватися і на вододілах.
У болоті, зазвичай, відбувається процес накопичення нерозкладених рослинних залишків та утворення торфу. Переважання процесів акумуляції над розкладанням — головна відмінність болотяних екосистем від інших. Болота вважають торфовим, коли внаслідок процесу торфонакопичення коренева система основної маси рослин розташовується в шарі торфу, що відклався і не досягає підстилаючого мінерального ґрунту. У середньому мінімальна товщина шару торфу в цьому випадку становить 30 см.
Не всі зволожені ділянки суходолу є болотами. Болотами вважаєються лише ті з них, які мають шар торфу товщиною не менше 0,3 м.
ТИПИ БОЛІТ
Болота розділяють на 3 основних типи:
· Низинні болота утворюються в низинах, де збираються ґрунтові води. Завдяки багатому мінеральному складу ґрунтових вод низинні болота мають рясну рослинність і, зазвичай, вкриті зеленими мохами, хвощем, високою густою осокою, очеретом, заростями верби, вільхи та берези.
· Верхові болота живляться лише за рахунок опадів. Ґрунтових вод в таких болотах або дуже мало, або ж вони розташовані занадто глибоко. Оскільки дощова вода майже не містить мінеральних речовин, на верхових болотах розвиваються лише рослини, пристосовані до дуже бідного харчування. Головним чином, це мох сфагнум (Sphagnidae).
· Перехідні болота мають добре виражені ознаки як низинного, так і верхового боліт. На перехідних болотах росте велика кількість сфагнума, можна зустріти журавлину та росичку.
За типом водопостачання розрізняють болота:
· джерельного,
· річкового,
· атмосферного живлення.
За хімічним складом води, що надходить, болота поділяються на:
· оліготрофні, вода яких, а в зв’язку з цим і торф, що на них утворюється, характеризуються малим вмістом мінеральних солей (зольність торфу звичайно менша як 5%);
· мезотрофні — перехідні між оліготрофними і евтрофними (зольність торфу 4—8%);
· евтрофні — із значним вмістом мінеральних солей (зольність торфу 8—17%);
· алкалітрофні — з надмірним вмістом мінеральних солей, зокрема карбонатів (зольність торфу 18—40% і більше).
Існують ще так звані приморські болота. Вони розташовуються на морських узбережжях з вологим кліматом.
На болотах ростуть вологолюбні рослини, з яких найпоширеніші — мохи, осокові (різні види осоки, комишу, пухівки, ринхоспора), деякі злаки (очерет, куничник), рогіз, шейхцерія, бобівник, журавлина, буяхи, багульник, верби, вільха, береза. Залежно від водного режиму та характеру мінерального живлення ці рослини утворюють різні угруповання з переважанням мохів і трав’янистих рослин або кущів і дерев. Трав’янисті рослини утворюють на болотах сплавину, в якій зрідка зустрічаються прогалини — болотні вікна.
Болота, в основному, зосереджені в Північній півкулі Землі. Загальна площа боліт у світі приблизно становить 3,5 млн. км², з них близько 50 % — торфові з глибиною торфу більше ніж 0,5 м. Найбільші території, зайняті болотами зосереджені в Білорусі, Канаді, Фінляндії, США, Росії.
В Україні болота займають понад 1 200 тис. га з запасами повітряно-сухого торфу більш як 3 млрд. тон. Найбільше боліт в Україні на Поліссі (900 тис. га), менше — в Лісостепу (близько 300 тис. га), ще менше — в Степу і гірських районах. В Україні проводилась велика робота по осушенню боліт, внаслідок чого багато видів рослин, в тому числі й цінних лікарських (Вовче тіло болотне, Латаття біле, Лепеха звичайна) та інші були занесені до Червоної книги України.
Лікарські рослини боліт та перезволожених місць
Аїр тростинний
Бобівник трилистий
Гірчак перцевий
Оман високий
Череда трироздільна
Сухоцвіт багновий
Алтея лікарська
Гадючник в’язолистний
Перстач прямостоячий
Півники жовті
Лікарські рослини прісноводних рік та водоймищ
Глечики жовті
Латаття біле
У збереженні екологічного балансу помітне значення мають болота, рослинність яких поглинає значну кількість вуглекислоти, інших забруднень. Болота, наче велетенська губка, всмоктують у себе атмосферну вологу, а разом з нею пил, окисли вуглецю, азоту, сірки, важкі метали і радіонукліди, які у великих кількостях постачає в повітряний басейн промисловість, енергетика, транспорт. У складі заповідних територій в Україні нині охороняється майже 130 тис. га боліт, але ж це складає всього 12-14 відсотків від їх колишніх площ. Сподіваємось, що науковим засадам відновлення боліт у майбутньому буде приділено значно більше уваги, ніж у нинішньому столітті.
