fitosocjologia

Fitosocjologia to dziedzina nauki zajmująca się badaniem fitocenoz (zbiorowisk roślinnych). Narzędziem badawczym są m.in. abstrakcyjne byty grupujące na określonych zasadach wiele podobnych, posiadających wspólne cechy fitocenoz. Takie wzorcowe zbiorowiska roślinne to fitocenony (dość abstrakcyjny, wyidealizowany koncept zbiorowiska roślinnego).

Fitosocjologia zajmuje się też tworzeniem systemów klasyfikacji zbiorowisk roślinnych. W Polsce najczęściej przyjmowana jest metodologia fitosocjologiczna szkoły francusko-szwajcarskiej (Brauna-Blanqueta). Poniżej definiowane terminy należą do tej metodologii.

Praktyczne zastosowania fitosocjologii są głównie związane z tym, że fakt występowania na danym terenie fitocenozy będącej określonym zbiorowiskiem roślinnym jest czułym bioindykatorem (fitoindykatorem) warunków siedliskowych i procesów zachodzących w tym siedlisku.

Fitocenoza to podstawowy obiekt badawczy w dziedzinie nauk botanicznych - fitosocjologii.

Fitocenoza to realnie istniejące, konkretne zbiorowisko roślinne będące roślinnym składnikiem pewnego konkretnego ekosystemu (biocenozy). W podobnych warunkach siedliskowych powstają podobne fitocenozy.

Określoną fitocenozę opisuje się przy pomocy zdjęcia fitosocjologicznego.

Syntakson w systemie klasyfikacji zbiorowisk roślinnych każda jednostka systematyczna (tj. niezależnie od jej rangi). Odpowiednik pojęcia takson w klasyfikacji gatunków.

Syntaksonomia to tworzenie (nazywanie, opis) syntaksonów i określanie ich pozycji w systemie sytaksonomicznym.

Syntaksony są ułożone hierarchicznie (poziomowi w hierarchii odpowiada też końcówka nazwy i sposób jej tworzenia).

Hierarchia w tym systemie ma 4 wymagana poziomy, od najwyższego idąc: klasa (Cl.), rząd (O.), związek (All.) oraz zespół (Ass.). Pozostałe poziomy systemu mają charakter pomocniczy i nie w każdym wypadku występują.

Wyróżnionym syntaksonem jest zespół (Ass.) - jego pozycja odpowiada pozycji gatunku w taksonomii. Syntaksony poniżej zespołu nie mają już własnych gatunków charakterystycznych.

skrót	syntakson	budowa nazwy	przykład
Cl.	klasa Class	końcówka -etea	Querco-Fagetea
SubCl., SCl.	podklasa SubClass	końcówka -enea
O.	rząd Order	końcówka -etalia	Fagetalia sylvaticae
All.	związek Alliance	końcówka -ion	Alno-Ulmion
SubAll., SAll.	podzwiązek SubAlliance	końcówka -enion	Alnenion glutioso-incanae
GrAss.	grupa zespołów
Ass.	zespół Association	końcówka -etum	Fraxino-Alnetum
SubAss., SAss.	podzespół SubAssociation	końcówka -etosum
Zb.	zbiorowisko		Galio odorati-Fagetum

Zespół (Ass.) to syntakson posiadający własną charakterystyczną kombinację gatunków (ChSC) tj. posiadający przynajmniej jeden własny gatunek charakterystyczny (Ch Ass.). Zespół jest podstawową jednostką klasyfikacji zbiorowisk roślinnych - pełni tę samą rolę co gatunek w taksonomii. Jednostki niższego rzędu (tj. podzespół SubAss. i zbiorowisko Zb.) nie mają własnych gatunków charakterystycznych, jedynie gatunki wyróżniające.

Gatunki diagnostyczne formalnie wyróżniają dany syntakson. Rozróżniamy dwie grupy gatunków diagnostycznych: gatunki charakterystyczne (z "punktem ciężkości" w danym syntaksonie, często mało liczne ale wysokiej wierności) i gatunki wyróżniające (różnicujące z pokrewnymi syntaksonami).

Typowy płat danego syntaksonu jest dobrze opisywany przez charakterystyczną kombinację gatunków (ChSC) (gatunki diagnostyczne + towarzyszące o dużej stałości).

ChSC to zestaw składający się z:

1. gatunków charakterystycznych danego syntaksonu i gatunków charakterystycznych jednostek nadrzędnych,

2. gatunków wyróżniających,

3. gatunków towarzyszących o najwyższych stopniach stałości - występujących w ponad 60% badanych fitocenoz danego typu (IV i V stopień stałości) i/lub z III stopniem stałości.

W płatach zespołów przekształconych zanikają gatunki diagnostyczne na rzecz obcych danej fitocenozie. W fitocenozach przejściowych znajdą się gatunki ChSC z dwóch lub większej liczby jednostek syntaksonomicznych.

Gatunek charakterystyczny (Ch.) dla danego syntaksonu ma na pewnym terytorium punkt ciężkości występowania w obrębie tego syntaksonu (w porównaniu do innych syntaksonów tej samej rangi występujących na danym terytorium). Punkt ciężkości występowania oznacza:

1. wyłączne lub prawie wyłączne występowanie w fitocenozach danego syntaksonu

lub

2. istotnie większy stopień stałości w danym syntaksonie

lub

3. występowanie z wyraźnie większą liczebnością lub wyższym pokryciem w fitocenozach danego syntaksonu

lub

4. osiąganie większego stopnia żywotności w fitocenozach danego syntaksonu.

Większe nasilenie tych cech określa większą wierność (Fi) danego gatunku. Wierność wiąże się ze stosunkowo węższą tolerancją danego gatunku na czynniki środowiskowe i optimum dla takiego gatunku wypada w warunkach fitocenozy jedynie określonego syntaksonu.

Dany gatunek może charakteryzować się wysoką wiernością na mniejszym terytorium niż zasięg danego syntaksonu, wtedy mówimy o gatunkach charakterystycznych regionalnie lub lokalnie.

Gatunek charakterystyczny określany jest jedynie przez wierność dla danego syntaksonu. Często są nimi gatunki rzadkie (o niskiej stałości), o małej liczebności w fitocenozach danego syntaksonu.

Najniższą jednostką systemu posiadającą jeszcze własne gatunki charakterystyczne jest zespół. Dla oznaczenia gatunków charakterystycznych stosuje się skróty, odpowiednio: ChAss. (gatunki charakterystyczne zespołu), ChAll. (gatunki charakterystyczne związku zespołów), ChO. (gatunki charakterystyczne rzędu zespołów), ChCl. (gatunki charakterystyczne klasy zespołów).

Gatunki przechodzące charakteryzują się niższą wiernością i występują w kilku syntaksonach grupowanych w jednostce nadrzędnej. Są one gatunkami charakterystycznymi tej jednostki nadrzędnej.

Służą diagnozie syntaksonu lub grupy syntaksonów - wyróżniając ją przez fakt niewystępowania w porównywanych syntaksonach. Mogą to być jednocześnie gatunki charakterystyczne ale częściej są to gatunki o szerszej amplitudzie socjologiczno-ekologicznej.

Syntaksony poniżej zespołu (Ass.) nie posiadają własnych gatunków charakterystycznych i są wyróżniane wyłącznie w oparciu o gatunki wyróżniające.

Gatunki towarzyszące nie będące gatunkami charakterystycznymi dla danego syntaksonu ale mające wysoką stałość występowania w fitocenozach danego syntaksonu. Zwykle charakteryzują się szeroką amplitudą socjologiczno-ekologiczną.

Gatunki przypadkowe, to takie gatunki niecharakterystyczne, które mają niski stopień stałości występowania w fitocenozach danego syntaksonu.

Częstość występowania gatunku w obrębie syntaksonu.

Trzeba dobrze zrozumieć znaczenie tej cechy - jest ona kluczowa dla innych ważnych definicji.

Stałość gatunku mówi o tym z jakim prawdopodobieństwem spotkamy dany gatunek w fitocenozach należących do danego syntaksonu. Np. mając zbadane kilkadziesiąt fitocenoz określonego typu, gatunki bardziej stałe spotkamy w większym procencie przebadanych fitocenoz danego typu.

Stałość ujmuje się w procentach i klasyfikuje w przedziałach skali I-V (każdy przedział to 20%, I 0%-20%, .., V >80%).

Zdjęcie fitosocjologiczne to sformalizowane narzędzie opisu fitocenozy.

Wykonanie zdjęcia fitosocjologicznego polega na:

1. wyborze możliwie jednorodnego i reprezentatywnego płata roślinności danej fitocenozy, zdjęcie obejmujące niejednorodną roślinność (np. fragment lasu i przylegającej polany jednocześnie, roślinność strefy przejściowej dwóch fitocenoz), nie ma wartości fitosocjologicznej,

2. dobór odpowiedniej wielkości obszaru opisywanego zdjęciem; odpowiednia wielkość zależy od rodzaju fitocenozy, przede wszystkim od wielkości budujących ją roślin

dla pełnej charakterystyki danej fitocenozy (tj. aby możliwe było stwierdzenie większości występujących w niej gatunków) są to dość duże powierzchnie: w drzewiastych przyjmuje się że 500-2500 m² (np. prostokąt 20×25 m i więcej - kształt powierzchni nie musi być regularny, zwłaszcza gdy jednorodny płat jest stosunkowo wąski), dla badania runa leśnego 100-400 m² , murawy kserotermiczne 50-100 m², zbiorowiska ruderalne i segetalne 25-100 m², łąki i szuwary 10-25 m² , pastwiska 5-10 m² , zbiorowiska mchów i porostów 1-4 m^{2 [49s18]}

gdy celem wykonania zdjęcia jest identyfikacja (oznaczenie) zbiorowiska stosowane powierzchnie mogą być mniejsze, mniejsza powierzchnia może też wynikać ze specyfiki zbiorowisk np. większość zdjęć w pracy /Brzeg, A., 2005 [62]/ ma rozmiar 5-20 m²

3. zanotowaniu danych ogólnych:

· dzień i dane osoby wykonującej zdjęcie,

· miejsce wykonywania zdjęcia - na tyle dokładnie aby można było w przyszłości ponownie wykonać zdjęcie tego samego płata roślinności, w przypadku powtarzania zdjęć należy możliwie trwale oznaczyć powierzchnię np. wbitymi w podłoże palikami i szkicem terenowym

· warunki fizyczne (wystawa (ekspozycja) i nachylenie stoku w stopniach, wysokość nad poziomem morza, ogólna charakterystyka podłoża, rodzaju gleby),

4. zanotowaniu warstwowości zbiorowiska, i procentowego pokrycia w każdej z warstw,

5. w każdej z warstw z osobna, spisania wszystkich występujących gatunków roślin z uwzględnieniem w charakterystyce: ilościowości i towarzyskości, co zapisuje się w formie np.:

Rodzaj gatunek 3.1 (ilościowość 3, towarzyskość 1)

Rodzaj gatunek +.1 (ilościowość +, towarzyskość 1)

Rodzaj gatunek + (ilościowość +, występuje skąpo)

Rodzaj gatunek r (ilościowość r, czyli pojedyncze egzemplarze)

warto zanotować przypadki obniżonej żywotności inwentaryzowanych gatunków (np. nie kwitną) co może być pomocne przy określaniu zbiorowiska, świadczy bowiem że dany gatunek znajduje się w warunkach odległych od optymalnych dla jego rozwoju

Wykonując zdjęcie fitosocjologiczne rozpatruje się roślinność w czterech warstwach (w każdej z osobna). Poszczególne warstwy oznacza się małymi lub wielkimi literami A, B, C, D, gdzie:

A - warstwa drzew

B - warstwa krzewów i podszytu

C - warstwa zielna

D - warstwa przyziemna, mchów i porostów

Dla każdej z warstw, w nagłówkowej części zdjęcia określa się zbiorcze pokrycie w procentach. Wszystkie warstwy zwykle występują w zbiorowiskach leśnych, w nieleśnych może brakować roślinności w warstwach A i B.

Ilościowość jest podstawowym parametrem określanym dla każdego gatunku inwentaryzowanego w zdjęciu fitosocjologicznym. Ilościowość określa się osobno w poszczególnych warstwach roślinności.

Ilościowość określa się w skali Braun-Blanquesta od 5 do 1 oraz symbolami +, r. I tak odpowiednio ^[49s23]:

5 - dany gatunek pokrywa 75-100% badanej powierzchni a liczba jego osobników jest dowolna,

4 - dany gatunek pokrywa 50-75% badanej powierzchni a liczba jego osobników jest dowolna

3 - dany gatunek pokrywa 25-50% badanej powierzchni a liczba jego osobników jest dowolna,

2 - dany gatunek pokrywa 5-25% badanej powierzchni a liczba jego osobników jest duża,

stopień 2 może być rozbity na bardziej szczegółowe klasy: (2b) pokrywanie 15-25%, (2a) pokrywanie 5-15%, (2m) pokrywanie <5% przy liczbie osobników ponad 50,

1 - dany gatunek pokrywa <5% badanej powierzchni lecz liczba jego osobników jest duża (5-50 okazów),

+ - pokrywanie przez dany gatunek jest nieznaczne a liczba osobników jest mała (2-5 okazów),

r - pokrywanie przez dany gatunek jest nieznaczne, występuje tylko 1 okaz.

Towarzyskość jest dodatkowym parametrem określanym dla każdego gatunku inwentaryzowanego w zdjęciu fitosocjologicznym osobno w poszczególnych warstwach roślinności. Stopień towarzyskości może świadczyć o optymalnych warunkach rozwoju danego gatunku, jest też charakterystyczny dla gatunków intensywnie rozmnażających się wegetatywnie.

Towarzyskość określa się w pięciopunktowej skali Braun-Blanquesta (polskie opisy za ^[49]):

1 - osobniki rosną pojedynczo, odizolowane od siebie

2 - gatunek rośnie w grupach lub kępach

3 - gatunek rośnie w kępach tworzących małe płaty lub poduchy

4 - gatunek rośnie w większych płatach lub kobiercach, tworzy małe kolonie

5 - gatunek rośnie łanowo