Мозаичная структура ареалов видов растений

В настоящее время благодаря геоинформационным технологиям появилась реальная возможность выявить мозаичную структуру ареалов видов растений с учетом пространственной неоднородности экологических факторов, определяющих дифференциацию растительности.

Для решения этой задачи в ЦЭПЛ РАН созданы три компьютерные базы данных: «Леса Европейской части России», «Ареалы видов сосудистых растений» и «База данных климатических характеристик». Первая содержит информацию о географическом положении, условиях произрастания вида (рельеф, почва, характеристики древесного и кустарникового ярусов), видовом разнообразии и обилии видов, вторая - о географических координатах находок вида, об эколого-фитоценотических условиях обитания и об обилии вида. Возникающая сложность совмещения разнородной и неклассифицированной информации о местонахождениях видов и лесных сообществ, содержащейся в базах данных, решена благодаря созданию классификаторов ранжирования информации. Сбор и формализация БД проводилась с использованием программы ArcView 3.0 в формате d-base, что позволило использовать ГИС-технологии для получения разных тематических слоев информации, их совмещения, а также других программ, связанных со статистическими исследованиями. Для формирования карты географических местонахождений видов растений и лесных сообществ использована карта-основа на территорию России в масштабе 1 : 8.000.000 (в формате «шейп-файла» в программном обеспечении фирмы ESRI и программными продуктами AUTO CAD) и программы ArcView 3.0.

Для анализа влияния гидротермических условий на распространение вида была использована база данных климатических характеристик для территории России. Построение карт гидротермических условий осуществлялось посредством программного продукта ArcView Spatial Analyst (на основе базы гидроклиматических данных). Среди 27 гидроклиматических характеристик наиболее репрезентативны: гидротермический коэффициент, сумма температур периода со средней суточной температурой выше 10 °С, количество осадков за вегетационный период.

Для оценки приуроченности исследуемых видов к типам ландшафтов для территории Восточной Европы создана цифровая ландшафтная карта, основой которой послужила ландшафтная карта, масштаб 1 : 4000000, редактор А.Г. Исаченко (1988).

Среди комплекса видов растений, различающихся по особенностям географического распространения, экологии, фитоценологии и генезису, для детального анализа ареалов выделен ряд диагностических видов двух классов лесной растительности: Vaccinio-Piceetea (бореальные леса): Linnaea borealis (линнея северная), Orthilia secunda (ортилия однобокая), Gymnocarpium dryopteris (голокучник обыкновенный), Oxalis acetosella (кислица обыкновенная); и Querco-Fagetea (неморальные леса): Asarum (копытень европейский), Viola mirabilis (фиалка удивительная), Galium odoratum (подмаренник душистый).

Ареалы бореальных видов - Linnaea borealis, Orthilia secunda и Gymnocarpium dryopteris - отличаются от ареалов неморальных видов -Asarum еигореит, Viola mirabilis, Galium odoratum - по гидроклиматическим характеристикам и ландшафтной приуроченности. Климатические характеристики (диапазоны) в области распространения диагностических видов в Европейской России приведены в таблице.

Ареалы Linnaea borealis, Orthilia secunda и Gymnocarpium dryopteris имеет одинаковые климатические характеристики; значения гидротермического коэффициента и сумм положительных температур свидетельствуют о более гумидных, чем у Asarum, Viola mirabilis, Galium odoratum условиях обитания. Ареалы неморальных видов: Galium odoratum, Asarum europeum, Viola mirabilis - по сравнению с бореальными, существенно различаются по значениям гидротермического коэффициента и количеству осадков. Область их распространения характеризуется большей теплообеспеченностью и меньшей гумидностью климата. Ареал Oxalis acetosella по этим параметрам занимает промежуточное положение между типично бореальными и типично неморальными лесными видами.

Климатические характеристики (диапазоны) в области распространения диагностических видов в европейской России