Расчет встречаемости видов на пробной площади
Камеральная обработка и оформление результатов. 1. Встречаемость каждого вида рассчитывают по формуле:
В – встречаемость, Nуч.- число площадок, на которых отмечен вид, Nобщ. – общее число площадок (25). 2. В системе координат «встречаемость-обилие» указать, какой диапазон значений обилия может соответствовать одному и тому же значению встречаемости. 3. Почему для разных видов пары «встречаемость-обилие» не совпадают? Какой из показателей, по Вашему мнению, более ценен при учете фитоценотической роли видов в сообществе? Сделать вывод о причинах различной встречаемости видов, отметьте наиболее часто и редко встречающиеся виды. 4. Выделите экологические группы луговых растений на исследуемом типе луга, данные оформите в таблицу:
5. По кормовому значению среди луговых растений выделите агро-ботанические группы, результаты оформите в таблицу:
Установите доминирующих представителей из каждой агроботанической группы и отметьте особенности их строения и функционирования в луговом биоценозе. 6. Сравните результаты полученные при исследовании 3х типов лугов (пойменного, суходольного, низинного).
Практическая работа № 30. Структура луговых сообществ (пойменного, суходольного, низинного) Цель работы: определить встречаемость видов растений в луговом сообществе; сравнить эффективность использования показателей встречаемости и обилия по шкале Друде (Приложение 12) для выяснения роли этих видов в сообществе. Оборудование: 20 колышков и моток веревки для разметки пробной площади. Методика работы. Структура луговых фитоценозов зависит: 1. состава и количественного соотношения компонентов; 2. условий их произрастания; 3. формы и интенсивности воздействия человека. При исследовании структуры луговых фитоценозов необходимо учитывать следующие особенности: 1. объем среды, используемой компонентами фитоценоза (высота надземных органов и глубина проникновения корней растений). 2. степень заполнения органами растений отдельных горизонтов (ярусов); 3. сезонность насыщения органами растений отдельных ярусов, что определяется постепенным увеличением высоты травостоя с весны к концу лета, и особенно при хозяйственном использовании луга (сенокошение, выпас скота); 4. особенности горизонтального распределения органов растений; 5. экологические приспособления, которые обеспечивают размещение органов растений в пространстве с наименьшей конкуренцией. Ярусность. При описании структуры лугового фитоценоза необходимо (как и в лесном фитоценозе) различать вертикальное распределение массы растительных организмов. Однако, в сравнении с лесным фитоценозом, ярусность в луговых фитоценозах выражена слабее или вовсе отсутствует. Это можно объяснить следующими причинами: 1. луговые растения имеют относительно небольшую высоту и поэтому используют небольшой объем наземной среды, что ограничивает возможность дифференциации в вертикальном распределении массы и поверхности надземных органов; 2. луговые сообщества формируют, как правило, растения, относящиеся к одной жизненной форме – многолетние травянистые мезофиты; 3. в составе луговых травостоев присутствуют растения различной величины, которые образуют более-менее постепенные переходы от низкорослых к высокорослым. 4. отсутствие или слабая выраженность у высокорослых растений расположения листовой поверхности к какому-нибудь определенному, небольшому по объему, горизонту наземной среды. [21]. Вертикальное размещение наземных луговых растений – явление динамичное. Оно может изменяться по вегетационному сезону и от года к году. По Шенникову [21], на лугах выделяют 4 яруса: 1. Ярус верховых злаков и других растений первой величины (высокотравье). Верховые злаки и наиболее крупные виды осок и разнотравья, высотой более 1 м. Сюда относятся: тимофеевка луговая (), лисохвост луговой (), таволга вязолистная (), василистник желтый () и т. п. 2. Ярус злаков и других растений второй величины (мелкотравье). Сюда относятся низовые злаки: овсяница красная (), мятлики (), трясунка средняя (), душистый колосок (). Большинство видов осок () и разнотравья: тысячелистник обыкновенный (), лютик едкий (), нивяник обыкновенный (). Среднерослые травостои с относительно равномерным распределением массы надземных органов с двумя максимумами (травостой гераниевого луга). Первый максимум расположен в приземном горизонте и представляет собой скопление надземных органов низкорослых растений (овсяницы красной (), будры плющевидной (), вербейника монетчатого (), клевера лугового ()) и нижней части побегов более высокорослых растений; второй максимум массы, менее резко очерченный, сосредоточен в горизонте 30 – 50 см и представлен основной массой листьев преобладающего вида - герани луговой (). 3. Ярус злаков и других растений третьей величины, или подсед (низкотравье). Это в основном низкорослые виды с пребладанием укороченных побегов и резко выраженной концентрацией массы в приземном слое (0 – 10 – 15 см). К ним относится: клевер ползучий (), лютик ползучий (), чабрец обыкновенный (), манжетка обыкновенная () и т.п. 4. Ярус приповерхностных, или очень мелких стелящихся растений, включая мхи, когда они имеются: вербейник монетчатый (),. Мозаичность – горизонтальная неоднородность травостоя и мохового покрова. Возникает мозаичность в луговых фитоценозах в результате неравномерного распределения особей отдельных видов и обусловлена многими причинами. Из них можно выделить: 1. Случайность в рассеивании диаспор растений и приживании их всходов; 2. Разнородность рельефа; 3. Неоднородность взаимодействия между различными видами растений; 4. Неоднородность воздействия многих видов животных на различные структуры лугового фитоценоза; 5. Разнообразие воздействия человека. В этой связи выделяют несколько типов мозаичности [21]. Эпизодическая мозаичность. Обусловлена случайностью в распределении. Наиболее универсальный тип. Особенно ярко проявляется в распределении некоторых зонтичных: дягиль лекарственный (), борщевики (). В местах их массового обсеменения (под копнами или вблизи их генеративных особей) впоследствии возникают пятна с преобладанием (или значительным участием в травостоях) этих растений. Возникновение микрогруппировок в результате массового поступления семян каких-то видов растений и их приживание означает, что фитоценоз в данном месте был флористически неполночленным или его емкость была недостаточно заполнена. Особенностью этого вида мозаичности является ее динамичность, связанная с неустойчивостью и недолговечностью возникших микрогрупировок. Экотопическая (экотопная) мозаичность. Определяется неоднородностью в экотопе. Распостранена широко. Связана с разностью влияния абиотических факторов среды обитания. Границы достаточно устойчивы. Фитогенная мозаичность. Связана с особенностями воздействия одних видов растений на другие. Фитогенная мозаичность, наряду с эпизодической, распространена повсеместно, так как любая особь изменяет условия произрастания для соседних растений. Это заключается в конкуренции за свет, воду, элементы минерального питания, поздействии продуктов разложения отмерших остатков, иногда и прижизненных выделений (фитонциды и т.п.), а у некоторых видов – паразитирование. Особый вид фитогенной мазаичности создается растениями, образующими кочки высотой, достигающей 40-50 см, что ведет к дифференцировке условий произрастания. На кочках, образованных в в условиях наших лугов, главным образом осоками, после сжигания или при их старении селятся другие виды. Между кочками возникают особые условия произрастания (из-за ослабленного освещения, повышенной влажности воздуха, перенасыщенности почвы влагой и т.п.). Фитогенные микрогруппировки постоянно меняются. Они возникают при переходе особей определенных видов в состаяние, обеспечивающее значительное воздействие на соседние растения, существуют определенное время, постепенно или быстро (при отмирании особи детерминанта) сменяются другими микрогруппировками. При этом они способны расширять свои границы и сливаться друг с другом. В этом случае может образовываться новый ценоз в пределах уже существующего, а при дальнейшем расширении – сменяться существующий фитоценоз. Клоновая мозаичность. Образуется зарослями некоторых видов в результате их вегетативного размножения. Эти заросли могут быть густыми и образовывать так называемые куртины. Клоновая мозаичность широко распространена на лугах и представляет собой вариант фитогенной мозаичности. Размеры куртин зависят от биологических особенностей вида-детерминанта и окружения, в значительной степени определяемого состоянием фитоценоза. Форма куртин обычно круглая, размеры небольшие: от 20-30 и до 50-100 см в диаметре, достигнув определенных размеров они не увеличиваются. Вероятно это связано с уменьшением побегообразовательной способности особей с возрастом. Поэтому снижается мощность вновь образующихся побегов преодолевать ценотический барьер, создаваемый окружающими растениями. Часто увеличение куртин происходит в нарушенных фитоценозах и прекращается после восстановления его сомкнутости. Особенно часто клоновая мозаичность появляется когда основные компоненты (преимущественно злаки) угнетены или отмерли и потому не в состоянии ограничивать распространение вегетативно размножающихся растений. Зоогенная мозаичность. Возникает в результате жизнедеятельности диких животных и после выпаса на лугах скота. Заключается в появлении возникающих микрогруппировок корневищных и корнеотпрысковых растений, а так же однолетников (в том числе и полевых сорняков из семян имеющихся в почве и привнесенных извне). Эти микрогруппировки, проходят ряд изменений, довольно быстро исчезают, но появляются в других местах. Из диких животных в создании мозаичности на лугах наибольшее значение имеют землерои (кроты, полевки, медведки) и муравьи (Formicidae), а так же дикие копытные (в первую очередь кабан и олень). Антропогенная мозаичность. Является результатом деятельности человека – неравномерное внесение удобрений, подсева, хранения сена в стогах и т.п.
1. На участке исследуемого луга заложите пробную площадь размером 10´10 м. Исследуйте ярусность, укажите основных представителей каждого яруса, данные занесите в таблицу:
2. Укажите участие агроботанических групп (злаки, бобовые, осоковые, разнотравье) в каждом ярусе и оцените степень заполненности органами растений отдельных ярусов. 3. Определите преобладающий тип мозаичности в исследуемом луговом биоценозе. Выявите определяющие факторы. Результаты оформите в таблицу:
4. Сравните результаты исследований трех типов лугов (пойменного, суходольного, низинного).
Практическая работа № 31. Возрастная динамика лугового сообщества (пойменного, суходольного, низинного) Цель работы: определить встречаемость видов растений в луговом сообществе; сравнить эффективность использования показателей встречаемости и обилия по шкале Друде (Приложение 12) для выяснения роли этих видов в сообществе. Оборудование: 20 колышков и моток веревки для разметки пробной площади. Методика работы. Цикл развития одного побега или одного поколения побегов принято называть малым жизненным циклом; совокупность циклов развития всех поколений побегов от прорастания семян до отмирания особи – большим жизненным циклом. У монокарпических растений длительность малого цикла совпадает с длительностью жизни особи. Длительность жизни поликарпических растений, способных ежегодно давать новые поколения побегов, совпадает с длительностью их большого жизненного цикла. О длительности жизни особей луговых поликарпических растений, размножающихся исключительно семенами, могут дать представление следующие цифры: особи лютика едкого () и лютика золотистого (Ranunculus auricomus L.) доживают до возраста 17-18 лет, щучки дернистой () – 25-30 лет. Большого возраста достигают особи видов, свойственных более суровым условиям произрастания. У многих (особенно дерновинных злаков) наиболее старые особи представляют собой группы, образовавшиеся из материнского растения в результате его распада после отмирания органов, связующих «частые кусты» (партикулы). Причины отмирания многолетних трав на лугах могут быть следующие [21]. Отмирание в результате поражения паразитами. На лугах из паразитов основное значение имеют грибы и в меньшей степени растения – цветковые паразиты и полупаразиты. Луговые травы часто поражаются грибами паразитами, но, в большинстве случаев это не ведет к гибели растений, а только к их ослаблению, и лишь при повторном заражении - хозяин погибает. Цветковые паразиты (повилика (), заразиха ())на лугах встречаются редко и они обычно малочисленны. Чаще, а иногда и массово, на лугах распространены полупаразиты – погремки (), очанки (), мытники () и др. Эти растения особенно опасны для однолетников, т.к. существенно их ослабляют, тем самым снижают конкурентную способность и в итоге могут привести и к гибели растения. Отмирание в результате повреждения и истребления животными. Это явление в луговых биоценозах наблюдается повсеместно. Наиболее частой причиной гибели растения служат насекомые и позвоночные животные (кроты (), мышевидные грызуны () и т.д.). Основная причина гибели растений от этих животных – повреждение подземных органов или почек возобновления. Отмирание в результате влияния физических факторов среды. Для луговых биоценозов наибольшее значение имеют: резкое отклонение в отдельные годы или периоды лет от средних для данного района погодных условий; длительный застой воды; образование ледяной корки; эррозия. Отмирание луговых растений происходит в особенно больших размерах, когда один неблагоприятный сезон следует за другим. Отмирание в результате конкуренции. Это медленный процесс и ускоряется он в результате смыкания травостоя и увеличения затененности, особенно при внесении удобрений, поражения паразитами, при воздействии неблагоприятных климатических условий.
|
, где
