Мониторинг и биоразнообразие экосистем Сибири и Дальнего Востока: сборник научных статей. – Находка: Институт технологии и бизнеса, 2012. – 140 с. Список авторов публикаций. С. 139. Предисловие. C.6-8. Галанин А.В., Галанина И.А. Динамическая парадигма в геоботанике и ботанической географии. С. 9-24. Урусов В.М., Петропавловский Б.С., Варченко Л.И. К корректировке ботанико-географического и флористического районирования Дальнего Востока России С. 25-45. Сухомлинов Н.Р. Мониторинг пирогенной трансформации экосистем: проблемы, методы, подходы. С. 46-52. Игуменова О.П. Экологический мониторинг юго-западной территории республики Башкортостан. С. 53-60. Киреева Н.А., Якупова А.Б., Григориади А.С. Интегральная оценка устойчивости почвы к нефтяному загрязнению. С. 61-66. Сухомлинова В.В. Изменение межвидовых стратегических взаимодействий при пирогенной трансформации экосистем. С. 67-74. Галанин А.В., Долгалева Л.М. К вопросу о применении методики ранжированных невзвешенных вариационных рядов для анализа древостоев на постоянных пробных площадях в Сохондинском биосферном заповеднике. С. 75-92. Галанин А.В., Галанина И.А. Корейско-Хасанская ботанико-географическая подобласть (очерк растительности). С. 93-114. Миронова Л.Н., Реут А.А. Итоги репродукции редких и исчезающих видов декоративных травянистых растений в республике Башкортостан. С. 114-118. Энхтайван Н. Устойчивое лесоуправление в северной Монголии. С. 119-123. Урусов В.Н., Варченко Л.И. Врищ Д.Л., Петропавловский Б.С. Пути улучшения озеленения Владивостока. С. 123-138.

УДК 58.00 ББК 72 я 43 М77 Рецензент Христофорова Н.К., д.б.н., проф. ДВФУ Мониторинг и биоразнообразие экосистем Сибири и Дальнего Востока: сборник научных статей. – Находка: Институт технологии и бизнеса, 2012. – 140 с. ISBN 978-5-89694-136-1 Редакционная коллегия: Долгалева Л.М., к.б.н.; Беликович А.В., д.б.н.; Галанин А.В., д.б.н., проф; Петропавловский Б.С., д.б.н. В сборнике представлены результаты научно-исследовательской и практической работы ученых, преподавателей, аспирантов Дальневосточного региона, в которых отражены глобальные изменения климата и трансформация экосистем, флора, биология и экология растений Сибири и Дальнего Востока, экология природных сообществ, информационные технологии и системы в исследовании экосистем, экологические проблемы сохранения биоразнообразия природных систем Сибири и Дальнего Востока, проблемы охраны и рационального использования животного мира Сибири и Дальнего Востока. Предназначен для студентов, аспирантов, ученых, специалистов и профессорско-преподавательского состава колледжей и университетов. © НОУ ВПО «Институт технологии и бизнеса», 2012

УДК 58.0558.02

ДИНАМИЧЕСКАЯ ПАРАДИГМА В ГЕОБОТАНИКЕ И БОТАНИЧЕСКОЙ ГЕОГРАФИИ

А.В. Галанин, И.А. Галанина

A.V. Galanin , I.A. Galanina. DYNAMIC PARADIGM IN GEOBOTANY AND BOTANICAL GEOGRAPHY. The article presents the advantages of dynamic paradigm in vegetation studies in plant ecology and botanical geography. The authors review the history and dynamics of flora and vegetation of the Russian Far East associated with cyclical changes in climate in Cenozoic and reduction of the Tetis Sea.
Tabl. 2. Bibl. 20.

Растительный покров любой территории – это функция четырех основных факторов: 1 – предшествующей его динамики (эффект прошлого), 2 – современного климата, 3 – современного рельефа, 4 – геологической динамики местности. Большинство современных геоботаников растительный покров рассматривают как объект, существующий в пространстве, в то время как он является процессом, и вне времени понять закономерности многообразия растительного покрова невозможно. Растительный покров как процесс, реализующийся в пространстве и времени, – это суть динамической парадигмы в геоботанике и ботанической географии. Нам могут возразить, что же тут нового? Ведь флорогенез, процессы видообразования, миграции видов и флор изучали испокон веков. Да, это так, динамику флор, видов, сообществ изучали еще в XVIII веке, но когда начинали классифицировать и картировать растительные сообщества и их пространственные комбинации, об этом, как правило, забывали. Разграничить растительные сообщества в пространстве намного проще, чем разграничить их во времени.

Массовое увлечение геоботаников флористическими методами классификации растительности настолько формализовало разграничение растительных сообществ, что сделало такую классификацию непригодной не только для изучения динамики растительного покрова, но и для его картирования. Е.Н. Лукашова (статья в БСЭ) писала: «Географическая закономерность дифференциации ландшафтной оболочки Земли, проявляющаяся
в последовательной и определенной смене географических поясов и зон, обусловленной, в первую очередь, изменениями количества лучистой энергии Солнца, падающей на поверхность Земли, в зависимости от географической широты. Зональность присуща и большинству компонентов и процессов природных территориальных комплексов – климатическим, гидрологическим, геохимическим и геоморфологическим процессам, почвенному и растительному покровам и животному миру, отчасти образованию осадочных пород. Уменьшение угла падения солнечных лучей от экватора к полюсам вызывает выделение широтных радиационных поясов – жаркого, двух умеренных и двух холодных. Формирование аналогичных тепловых и тем более климатических и географических поясов связано уже со свойствами и циркуляцией атмосферы, на которые большое влияние оказывает распределение суши и океанов (причины последнего азональны). Каждому географическому поясу присущ свой набор (спектр) зон и их последовательность». Зональность тепловых условий установил еще в начале XIX века Александр Гумбольдт (1962), а в качестве основного закона дифференциации крупных природных комплексов зональность определена в 1898 г. В.В. Докучаевым.

Между растительным покровом и климатом прослеживается отчетливая связь, которая нашла отражение в понятии биоклиматической зональности (Григорьев, Будыко, 1956; Григорьев, 1957). Говоря о климате, мы имеем в виду два главных системы образующих фактора – количество и режим получения местностью тепла и количество и режим получения ею осадков. Гидротермическая система весьма сложна, поэтому обойтись выделением широтных зон растительности ботаники не могут. Схема природных зон, учитывающая только годовые суммы температур и суммы осадков, недостаточна настолько, что ее использование зачастую теряет всякий смысл. При одинаковости указанных параметров растительный покров бывает совсем не одинаков. Например, широколиственные леса в окрестностях г. Осло в Скандинавии, дремучие еловые леса в Вологодской области и лиственично-сосновые леса в южной Якутии. Однако теория настолько сильно довлеет над нами, что мы этим фактам не придаем большого значения. В пределах зоны бореальных лесов мы рассматриваем и темнохвойную тайгу северной Европы, и светлохвойную тайгу восточной Сибири, которые между собой по характеру биологического круговорота вещества совершенно различны. Или другой пример: степи Европы и степи Центральной Азии обычно относят к одной зоне степей. Но в европейских степях самая большая биогеохимическая активность имеет место весной и в начале лета, а в центральноазиатских – во второй половине лета и начале осени.

Другой биоклиматический вопрос можно сформулировать так: что важнее для растительного покрова, фактор «тепло», или фактор «увлажнение». Большинство геоботаников и ботаникогеографов отдают предпочтение фактору «тепло», а фактор «увлажнение» ставят на второе место. Од нако линейной зависимости между растительным покровом и этими факторами нет. Более важен для растительности тот фактор, который находится в минимуме. Много тепла, но мало влаги – растительность скудная в виде сухих степей. Много влаги, но мало тепла – растительность тоже скудная в виде полярных тундр. Крайности сходятся, не случайно в горах Хэнтея участки степной растительности проникают в пояс горных тундр, но отсутствуют в поясе хвойных лиственничных и кедровых лесов.

Но не только современный климат определяет характер растительности. Растительность своим видовым составом, составом сообществ отражает и прошлое состояние растительного покрова. Например, современные еловые леса в хребте Сихотэ-Алинь сформировались в условиях климата XVIII–XIX веков. В конце XX века климат изменился, и еловые леса стали «неадэкватны» новым климатическим условиям. Ель стала усыхать. В новых условиях на этих элементах горного ландшафта стали оптимальны леса из кедра корейского, но еловые леса все еще удерживают позиции. Потребуется не менее 100 лет, прежде чем произойдет их деградация, и место ели аянской займет кедр корейский. При этом спутники ели аянской в сообществах с ее доминированием перейдут в сообщество с доминированием кедра корейского и несколько столетий будут удерживать позиции в новом для них сообществе. Для растительного покрова и конкретных растительных сообществ присуща немалая ценотическая инерция.

В том случае если климат изменяется циклически с длительностью циклов 300–700 лет, то сукцессионный процесс не успевает закончиться, как начинается новый сукцессионный процесс. При этом виды из первого сообщества, изменив свою ценотическую активность, сохраняются и в новом сообществе. А когда прежние климатические условия вернутся, они вновь активизируются. Такой климатический ритм поддерживает высокое видовое разнообразие растительных сообществ, которое мы называем их сверхразнообразием. Таким образом климаксовая растительность в большинстве регионов Земли, где климат циклически изменяется, сформироваться не может, так как сукцессия одной фазы климатического цикла не успевает закончиться, как начинается другой. При перманентном неравновесном состоянии растительных сообществ говорить о какой-то их ценотической замкнутости просто бессмысленно.

Обычно геоботаники считают, что геологические процессы прямым фактором, влияющим на характер растительного покрова, не являются, так как эти процессы идут очень медленно. Горы воздымаются со скоростью несколько сантиметров в год, пенепленизация гор тоже происходит медленно. Однако наши наблюдения позволяют говорить обратное. Например, тектоническое опускание одного края земной плиты всего на полметра может привести к заболачиванию одной части широкой речной долины и иссушению другой. Причем изменения происходят буквально в течение десятилетий. Подобные процессы мы наблюдали в 1996 г. в северной части Корякского нагорья, где в связи с тектоническим опусканием правой части широкой долины реки Конрарывеем, ивняки первой надпойменной террасы стали заболачиваться, а такой же террасы по левому берегу иссушаться и сменяться кустарничково-лишайниковыми тундрами. Похоже, что движения земной плиты, подстилающей рыхлые отложения долины реки, периодически изменяют направление своего движения: то правый борт долины воздымается, а левый борт опускается, то левый поднимается, а правый опускается. Предполагать такой тектонический ритм позволяют некоторые виды растений гигрофитов (Caltha arctica, Carex aquatilis), которые ухитряются выживать на террасе по левому борту долины и виды растений мезоксерофитов (Salix xerophylla, S. glauca), которые встречаются в заболоченной правой части долины. При таких тектонических колебательных движениях русло реки сдвигается то к одному борту долины, то к другому.

С тектоническими сжатиями и растяжениями земной коры могут быть связаны колебания уровня многих озер и грунтовых вод. Например, с 30-летним циклом изменяется уровень Торейских озер в Даурии. При этом достоверной сколь-либо значимой зависимости обводненности озер от количества выпадающих осадков не наблюдается. При сжатии земной коры содержащаяся в ней вода буквально выжимается вверх, при этом довольно резко изменяется уровень грунтовых вод, что в свою очередь отражается в изменении растительности. Давно замечено, что перед землетрясениями резко изменяется уровень воды в скважинах и колодцах. Так, в Кыринской котловине за последние 20 лет уровень грунтовых вод снизился на 10 м, при этом высохли колодцы, а продуктивность пастбищ снизилась в разы. Объяснить эти процессы только уменьшением количества выпадающих осадков невозможно, их количество снизилось только на 15–20%.

5. Галанин А. В. Гипотеза пульсирующей Земли. – Владивосток: Дальнаука, 2001. –71 с.

6. Галанин А. В. Происхождение таксономического сверхразнообразия растительного покрова (географический и экологический аспекты) // Биоразнообразие экосистем внутреннеей Азии. Т. 1. – Улан-Удэ, 2006. – С. 104–106.

7. Галанин А. В., Беликович А. В., Роенко Е. Н. Конспект дендрофлоры Даурии // Бюллетень Ботанического сада-института ДВО РАН, 2009. Вып. 3. – С. 4–32. Электронный ресурс по адресу: http://botsad.ru /journal/number3/number3_1.pdf

8. Галанин А. В. Ценотическая организация растительного покрова. – Владивосток: ДВО АНСССР, 1989. – 161 с.

9. Галанин А. В. Флора и ландшафтно-экологическая структура растительного покрова. – Владивосток: ДВО АН СССР, 1991. – 272 с.

10. Гумбольдт А. Космос. Опыт физического мироописания. – М.: Мир, 1962. – Ч. 1. – 408 с.

11. Григорьев А. А. О некоторых основных проблемах физической географии // Известия АН СССР. Сер. Геогр., 1957, № 6.

12. Григорьев А. А., Будыко М. И. О периодическом законе географической зональности // Докл. АН СССР. 1956. Т. 110, № 1. – С. 129–132.

13. Намзалов Б. Б. Эндемизм и реликтовые явления во флоре и растительности степных экосистем Байкальской Сибири // Биоразнообразие Байкальской Сибири. – Новосибирск, 1999. – С. 184–192.

14. Наумов И. В. Флора Южно-Чуйского хребта: диссертация ... кандидата биологических наук. – Барнаул, 2009. – 240 с.

15. Попов М. Г. Род Cicer и его виды // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 1929 . Т. 21, вып. 1. – С. 1–240.

16. Попов М. Г. Основы флорогенетики. – М: Издательство АН СССР, 1963.

17. Соболевская К.А. основные моменты истории формирования флоры и растительности Тувы с третичного времени // Материалы по истории флоры и растительности СССР. – М.: Л.: изд. АН СССР, 1958. Вып. 3. – С. 249–315.

18. Сочава В. Б. Проблемы физической географии и геоботаники. Избранные труды. – Новосибирск: Наука, Сибирское отделение, 1986. – 343 с.

19. Тахтаджян А.Л. Флористические области Земли. Л.: Наука, 1978. – 247 с.

20. Юннатов А.А. Основные черты растительного покрова Монгольской Народной Республики. / Труды Монгольской комиссии, вып. 39. – М.: Л., изд-во АН СССР – 1950. – С. 1–283.