ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.09.2020
Просмотров: 537
Скачиваний: 4
При этом вытянутость климограммы вверх свидетельствует о жарком лете, вниз — о суровой зиме, вправо — о большом количестве осадков, влево — о малом количестве осадков в соответствующие месяцы.
На биоклимограммах точки пересечения показателей температуры и осадков для каждого месяца года соединяют не обычными сплошными линиями, а дифференцированными в соответствии с условно принятым обозначением каждой фазы развития насекомого.
Так, для показателей развития личинок наносят пунктирную линию, имаго — сплошную, яиц — точечную. Поэтому биоклимограмма дает представление о совместном влиянии температуры и осадков не только на развитие вида в целом, но и на отдельные фазы его развития.
Увлажнение территории определяется не только количеством осадков, но и испаряемостью. При одинаковом количестве осадков, но разной испаряемости, условия увлажнения могут быть различными.
Для характеристики условий увлажнения пользуются коэффициентами увлажнения. Существует более 20 способов его выражения. Наиболее распространенными являются следующие показатели увлажнения:
-
Гидротермический коэффициент Г.Т. Селянинова.
ГТК=10R/Σt
где R – месячное количество осадков;
Σt – сумма температур за месяц (близка к показателю испаряемости).
-
Коэффициент увлажнения Высоцкого-Иванова.
K=R/Ep
где R – сумма осадков за месяц;
Ep – месячная испаряемость.
Коэффициент увлажнения около 1 – увлажнение нормальное, менее 1 – недостаточное, более 1 – избыточное.
Коэффициент увлажнения — отношение годового количества осадков к годовой величине испаряемости для данного ландшафта, является показателем соотношения тепла и влаги.
7. Изучение экологической структуры сообществ. Определение общих показателей биологического разнообразия экосистем. α-, и β-разнообразие.
сообщества изучение состава и структуры сообществ и закономерности их функционирования (круговорот веществ и энергии)
Сообщество (биоценоз) – не просто сумма образующих его видов, но и совокупность взаимодействий между ними. Как и популяция, сообщество имеет собственные свойства, проявляющиеся только при изучении его самого, как, например, видовое разнообразие, структура пищевой сети, биомасса, продуктивность. Одна из главных задач экологии - выяснить взаимосвязи между свойствами и структурой (составом) сообщества, которые проявляются независимо от того, какие виды входят в него.
Под биологическим разнообразием понимается все «множество различных живых организмов, изменчивость среди них и экологических комплексов, частью которых они являются, что включает разнообразие внутри видов, между видами и экосистемами»; при этом следует различать глобальное и локальное разнообразие. Биологическое разнообразие представляет собой один из важнейших биологических ресурсов (биологическим ресурсом считается «генетический материал, организмы или их части, либо экосистемы, используемые или потенциально полезные для человечества, включая природное равновесие внутри экосистем и между ними»).
Различают следующие типы биологического разнообразия: альфа, бета, гамма и генетическое разнообразие. Под α -разнообразием понимают видовое разнообразие, под β-разнообразием – разнообразие сообществ на определенной территории; γ-разнообразие – это интегральный показатель, включающий α- и β-разнообразие. Однако в основе перечисленных типов биоразнообразия лежит генетическое (внутривидовое, внутрипопуляционное) разнообразие.
10. Практическая значимость и области применения результатов исследований по экологии растений и животных. Области применения результатов индикации.
На современном этапе развития человеческого общества, когда в результате научно-технической революции усилилось его воздействие на биосферу, практическое значение экологии необычайно возросло. Экология должна служить научной базой любых мероприятий по использованию и охране природных ресурсов, по сохранению среды в благоприятном для обитания человека состоянии. Познание основных принципов трансформации вещества и энергии в природных экосистемах создает теоретическую основу для разработки практических мероприятий по увеличению количества и качества пищевых продуктов, производимых в биосфере. Исследования природных механизмов регуляции численности популяций служат основой планирования и разработки систем мероприятий по управлению численностью экономически важных видов.
Экология служит теоретической основой для разработки мер по переходу от промысла диких видов растений и животных к их культивированию и к другим формам более рационального их использования. На данных экологии строится основное рациональное ведение рыболовства, рыбоводства и охотничьего хозяйства.
Экология изучает взаимодействие сельскохозяйственных и природных экосистем, сочетания окультуренных и естественных ландшафтов. Одна из важнейших практических задач экологии — изучение эвтрофикации внутренних водоемов, возникающего в результате нарушения их биологического и гидрохимического режима, приводящего к неблагоприятным для человека последствиям: массовому развитию планктонных синезеленых водорослей («цветению воды»), исчезновению ценных пород рыб, ухудшению качества воды. Разработка мер по охране и рациональному использованию дикой природы, создание сети заповедников, заказников и национальных парков, планирование ландшафта также производятся по рекомендациям, разрабатываемым экологами.
11. Изучение влияния различных экологических факторов (свет, солнечная радиация, температура, влажность, давление, скорость движения воздуха, активная реакция среды и т.д.) на состояние растений.
Свет
Многие растения разделяют на светолюбивые и теневыносливые. Солнечный свет – один из наиболее важных для жизни растений экологических показателей. Он поглощается хлорофиллом и используется при построении первичного органического вещества. Как и все живые организмы, растения обладают способностью адаптироваться к изменяющимся условиям. В результате адаптации растения к пониженной освещенности несколько меняется его облик. Листья становятся темно-зелеными и немного увеличиваются в размерах (линейные листья удлиняются и становятся уже). При недостатке света многие растения перестают цвести.
Влияние температуры
Температура не только является фактором, определяющим возможность обитания растений на той или иной территории, но она для некоторых растений оказывает влияние на процесс их развития. Для перенесения воздействия низких температур растения имеют различные приспособления.
1. В зимний период цитоплазма теряет воду и накапливает вещества, обладающие эффектом «антифриза» (это моносахара, глицерин и другие вещества) — концентрированные растворы таких веществ замерзают только при низких температурах.
2. Переход растений в стадию (фазу), устойчивую к воздействию низких температур — стадия спор, семян, клубней, луковиц, корневищ, корнеплодов и т. д. Древесные и кустарниковые формы растений сбрасывают листья, стебли покрываются пробкой, обладающей высокими теплоизоляционными свойствами, а в живых клетках накапливаются вещества-антифризы.
Влияние влажности на экологические особенности растений
Строение и функции растений в значительной степени зависят от наличия влаги в среде обитания. По отношению к влажности растения разделяют на группы:
1. Ксерофиты — растения, которые живут в условиях недостаточной увлажненности.
2. Суккуленты — группа растений, близких к ксерофитам, но в отличие от них обладающих сильно утолщенным мясистым стеблем, содержащим большое количество воды.К суккулентам относят кактусы, молодило, столетник и т. д.
3. Мезофиты — растения, произрастающие в условиях среднего увлажнения. К мезофитам относят тополь, березу, айву, грушу, травянистые растения лугов и т. д.
4. Гигрофиты — растения, живущие в условиях повышенной влажности, произрастающие на болотистых почвах и требующие для нормальной жизнедеятельности большого количества воды (осока, камыш, растения влажных джунглей и т. д.).
5. Гидрофиты — водные растения, живущие либо полностью погруженными в воду, либо на ее поверхности находятся листовые пластинки, а остальная часть растения расположена в воде. Примером гидрофитов являются кувшинки, элодея, водоросли.
12. Экологические преференции и степень благоприятствования (комфортности состояния).
Экологические преференции. После определения вариантов научно-технологического противодействия экологическим угрозам, включается механизм стимулирования разработки, масштабирования производства и потребления инновационных продуктов и природоохранных мероприятий. Так в Европе субсидируется приобретение продукции, улучшающей энергоэффективность зданий (лампы, рекуператоры тепла, солнечные батареи, тепловые коллекторы и т.д.).
Зависимость степени благоприятствования фактора от интенсивности его воздействия на организм графически выражается куполообразной кривой, в которой можно выделить несколько зон воздействия (рис. 1.1). Так, при оптимальной силе воздействия (1 — 1) данный вид нормально живет, развивается и размножается (зона оптимума). Как при более сильном, так и при более слабом воздействии этого фактора на популяцию, наблюдается зона угнетения (2 — 2). Максимальное и минимальное значение фактора, при котором возможна жизнь, называется пределами выносливости, или границами толерантности, или экологической валентностью по отношению к данному фактору (3 — 3). За пределами зоны экологической валентности наблюдается зона гибели. Экологическая валентность вида всегда шире экологической валентности каждой отдельной особи.
13. Метод гербаризации. Описание растительных ассоциаций. Метод пробных площадей и учетных площадок.
Проводить описание травяно-кустарничкового яруса можно на всей пробной площади, однако это требует большого практического опыта. Поэтому часто для геоботанических описаний закладываются специальные учетные площадки, равномерно покрывающие всю пробную площадь. В лесных сообществах, где живой напочвенный покров однородный, достаточно заложить 10 площадок размером 1 м2. В этом случае все показатели снимаются на учетных площадках и усредняются для всей пробной площади. Учетные площадки могут иметь и более мелкие размеры, от 0, 1 (10 х 10 см) до 0, 25 (25 х 25 см). Такие площадки закладываются, например, для взятия укосов с целью определения урожайности или для определения встречаемости видов. Выявление ярусов и подъярусов производится по самым высоким экземплярам видов. Все полученные данные заносятся в бланки описаний.
Изучение фитоценоза начинается с выявления и изучения флористического состава. Затем определяются участки для заложения пробных площадей, при этом могут быть использованы пробные площади, заложенные для обследования верхних ярусов леса (древостоя, подроста, подлеска). Обычно величина пробной площади для изучения травянистой растительности составляет 10 х 10 метров. Если целью исследования является только выявление видового состава фитоценозов, работа ведется на всей пробной площади, но для более детальных исследований в рамках пробной площади равномерно закладываются пробные (или учетные) площадки. Величина учетных площадок может составлять от 0,25 кв. м (25 х 25 см) до 1кв. м (100 х 100 см), а количество зависит от целей исследования и необходимой точности учета.
Заложение и разметка пробной площади. Для проведения геоботанического описания выбирается более или менее однородная территория размером (в лесу) 20х20 метров (классический вариант). Разметить пробную площадь можно разными способами, в зависимости от местности и возможностей. Можно предложить следующий вариант разметки. В одном (произвольном) углу будущей пробной площади вбивается деревянный кол 3-7 см в диаметре и 2 м высоты. Возле него, с наружной стороны вырывается маркерная яма глубиной и шириной примерно 30 см. Ее назначение - служить дополнительной вехой-ориентиром на протяжении ближайших, по крайней мере, 10-15 лет. Вместо кола можно использовать дерево, если оно растет в подходящем месте. От кола с помощью рулетки или заранее размеченной веревки отмеряется 10 м до второго угла, где также ставится кол и вырывается маркерная ямка. Несколько сложнее с третьим и четвертым углами - надо повторить ту же операцию, но соблюсти прямой угол между сторонами квадрата (обычно это делается с помощью буссоли или компаса). На одном или нескольких колах (или дереве) делается затёс, на котором пишется номер пробной площади, а также даты ее закладки и очередных посещений. Надписи можно делать карандашом, ручкой, маркером или фломастером. Каждый кол (дерево) желательно пометить яркой краской, чтобы облегчить поиск участка в последующие посещения. После разметки пробной площади на ней проводят стандартное описание с использованием бланка и методики описания.
14. Маршрутные методы исследования растительности. Линейная транссекта, ленточная транссекта, метод «квадрата», и т.д.
Маршрутные методы исследования растительности.
Требования к маршруту:
• Маршрут должен включать наибольшее число различных местообитаний;
• Протяженность зависит от площади изучаемой экосистемы;
• Вдоль маршрута выбираются точки наблюдений в характерных для экосистемы местообитаниях и наиболее отклоняющихся точках (не менее 3, максимальное число точек не ограничено).
• На каждой точке закладывается не менее 3-х площадок. Размер от 0.5 до 1 кв.м.
Линейная транссекта
Натягивается веревка над землей между двумя столбами, растения собираются только те, что соприкасаются с веревкой
Ленточная транссекта
Это полоса определенной ширины (0,5 или 1 м), проходящие через изучаемые биотопы. Образуется 2 транссектами.
Метод «квадрата»
Металлическая или деревянная рамка (сторона от 0,25 до 1 м) с натянутыми нитями на маленькие квадраты со стороной 20 см.
Учет проводится на транссектах или произвольно.
Постоянный квадрат
Используется при изучении сукцессионных процессов при длительных исследованиях.
16. Методики определения разных составов фитоценоза.
Растительная ассоциация – основная таксономическая единица в классификации растительного покрова.
Конкретным выражением растительной ассоциации является растительное сообщество (фитоценоз).
Впервые понятие растительная ассоциация было предложено на III Международном ботаническом конгрессе (Брюссель, 1910). Существует несколько подходов к определению этого термина. При т. н. флористическом подходе к классификации растительности основным критерием выделения растительной ассоциации является сходство флористического состава растительных сообществ. С позиций биогеоценотического подхода (по В. Н. Сукачеву), растительная ассоциация объединяет растительные сообщества, однородно участвующие в аккумуляциии трансформации вещества и энергии на поверхности Земли. В соответствии с этим, растительная ассоциация характеризуется в основном однородным видовым составом, однородной синузиальной структурой, отражающей соответствующий состав экологических типов растений, и определенным составом факторов среды, влияющих на фитоценотический процесс. Для определения растительной ассоциации обычно используют названия видов растений, но в одних случаях – играющих в сообществе ведущую роль (эдификаторов и доминантов), а в др. — видов, имеющих диагностическое значение (т. н. характерных, дифференцирующих, и константных);
различны и способы построения названий.
Растительные ассоциации объединяются в группы, они могут быть также подразделены на более мелкие таксоны – субассоциации.
Растительные ассоциации со сходными нижними ярусами, но отличающиеся составом господствующего яруса, называются замещающими (викарирующими).