ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.09.2020
Просмотров: 538
Скачиваний: 4
41. Специальное оборудование и приборы, используемые для изучения экологии животных
Для наблюдения за дикими животными не требуется почти никакого специального оборудования, кроме бинокля и обычного полевого снаряжения, о котором говорилось раньше (фотоаппарат, записная книжка и пр.). Лишь в отдельных случаях, при изучении некоторых вопросов экологии и условий обитания животных, приходится прибегать к специальной аппаратуре и приборам.
Бинокль значительно облегчает работу. Удобнее всего полевой призматический бинокль с увеличением в 6— 8 крат. При выборе бинокля следует учитывать его вес и размеры, что во время дальних экскурсий имеет немаловажное значение. Бинокль должен иметь прочный футляр, ремешок для одевания на шею, защитную крышечку для окуляров (необходима при работе на дожде) и, желательно, фильтры, которые могут быть полезными на весенних экскурсиях, когда снег сильно слепит глаза. Наблюдения над дикими животными производятся или на экскурсиях, или путем подкарауливания, сидя на одном месте. Экскурсии могут быть обзорными и целевыми (тематическими).
42. Наблюдение за жизненными циклами позвоночных
ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ. Новорожденные медведи уязвимы, поскольку рождаются слепыми, без шерстяного покрова и весом всего 340-680 граммов. Детеныши растут очень быстро и в 6 месяцев достигают 25 килограммов. Лактационный период длится 18-30 месяцев. Детеныши обычно остаются с матерью до третьего или четвертого года жизни. Несмотря на то, что половая зрелость наступает в 4-6 лет, бурый медведь продолжает расти и развиваться до 10-11 лет. В дикой природе могут прожить от 20 до 30 лет, но несмотря на такую продолжительность жизни, большинство умирает в раннем возрасте. Жизненный цикл разделяется на активную фазу и фазу покоя.
Активная Фаза
1 фаза. Весна (апрель – май – начало июня). Медведи покидают берлоги и направляются на поиски пищи и половых партнеров. Растительности еще нет, а возможность найти белковую пищу крайне ограничены. Одни выходят на склоны сопок и участки приморских равнин (там можно найти корни растений, перемерзшую ягоду и прошлогодние орехи). Другие приходят на морской берег в поисках выбросов моря, охотятся на морских млекопитающих.
Весной медведи выживают в основном за счет жира, накопленного ими прошлой осенью. В период зимнего сна медведи тратят не более 30–40% жировых запасов на поддержание физиологических процессов. За этот период они сильно худеют и многие из них не доживают до начала массовой вегетации. Самые первые растения, которые становятся пищей для бурых медведей, — это разные виды хвощей, осок, герань.
В мае-июне у бурых медведей гон. Самцы в это период весьма мобильны и агрессивны. Медведи образуют «брачные» пары. Пары могут держаться от нескольких часов до нескольких дней, потом распадаются и образуются вновь. С другими партнерами. В итоге у медведицы в одном выводке могут быть медвежата от разных самцов. В это уже время происходит распад семей. Медведица принимает участие в гоне, а ее подросшие медвежата уходят от матери, т.к. боятся присутствия взрослых самцов. Таким образом, они начинают самостоятельную жизнь, это происходит на третьем году их жизни.
2 фаза. Лето (июнь – август). Основная и единственная пища в этот период — растения: осока, борщевик шерстистый, вейник пурпурный, дудники преломленный, волжанка двудомная, лабазник камчатский, листья и другие побеги молодых растений. В состав медвежьих кормов входят даже ядовитые растения: калужница болотная, белозор болотный, чемерица остродольная.
3 фаза. Осень (середина августа — октябрь). Самый важный период в жизни зверей называется нажировочный: звери накапливают жир для долгого зимнего сна. На нерест в массе приходят лососи, и медведи большую часть времени заняты рыбалкой. Созревают орехи кедрового стланика, ягоды и медведи в одиночку и группами пасутся на ягодниках и в зарослях кедрача.
При обилии пищи медведи довольно мирно уживаются, а самые лучшие «рыбные» места занимают самцы-доминанты. Здесь же, рядом с нерестилищами и ягодниками медведи отдыхают. В конце октября – начале ноября устанавливается снежный покров. Набравшие жир звери направляются, залегают в берлоги.
43. Изучение жизненных циклов насекомых и других беспозвоночных в лабораторных условиях. Влияние различных экологических факторов на развитие насекомых
Насекомые разных видов развивают в течение сезона различное число поколений. В связи с этим различают виды поливольтинные, моновольтинные и виды с многолетней генерацией.
Поливолыпинные виды (полис — много, вольта — круг) успевают в течение года дать несколько поколений (равнокрылые, трипсы, многие чешуекрылые, мухи).
Моновольтинные виды (монос — один) дают лишь одно поколение в год (саранчовые, блошки, долгоносики, клопы-черепашки и др.).
Насекомые являются первично яйцекладущими животными. После завершения развития в яйце происходит вылупление. С этого момента насекомое вступает во второй этап своего развития — фазу личинки, с которой и начинается послезародышевый период. Постэмбриональное развитие состоит в росте тела личинки, что сопровождается периодическими линьками — сбрасыванием старой кутикулы. В конце концов, происходит превращение во взрослое насекомое — имаго. У одних насекомых это происходит с последней линькой личинки, у других — посредством особой фазы развития, называемой куколкой. Говорят, что насекомые имеют разный метаморфоз. Личинки насекомых весьма разнообразны.
Имаго является заключительной стадией жизненного цикла, но далеко не всегда переход в эту стадию завершает развитие особи; это наблюдается лишь в немногих случаях, когда насекомое сразу по достижении состояния имаго является вполне половозрелым и способным к размножению (подёнки, шелкопряды и др.).
Весь жизненный цикл, называемый генерацией, протекает у разных видов в течение неодинакового времени. Многие виды имеют короткую продолжительность генерации дают одну, две или три генерации в один год и называются, соответственно, одно-, дву- и трехгенерационными. У других одна генерация продолжается много лет (так, у черного таракана развитие длится 4 года, а у семнадцатилетней цикады — соответственно, 17 лет!). Другой существенной стороной жизненного цикла видов является время протекания в природе тех или иных фаз развития. Так, зимовка видов, обитающих в умеренном поясе может проходить на стадии яйца, личинки, куколки либо имаго; соответственно этому меняется время протекания других фаз в течение вегетационного периода. Следовательно, виды могут отличаться друг от друга не только количеством генераций в году, но и временем протекания отдельных стадий развития, то есть годичным циклом.
Виды с многолетней генерацией не успевают развиться в течение года. К ним относятся хлебные жуки и многие виды жуков чернотелок, дающие одно поколение за 2 года, майские жуки — за 4—5 лет и др. На взрослой стадии развития насекомые живут от нескольких часов до десятков лет. Например, имаго подёнок живут от нескольких часов до нескольких дней. Самка этого вида живёт 5 минут после последней личиночной линьки (за это время она спаривается, откладывает яйца). Продолжительность жизни большинства бабочек (за редким исключением) составляет до двух - трёх недель. Более двух лет требуется для развития стрекоз и некоторых жуков.
44. Видовой состав. Видовое богатство. Учет беспозвоночных (насекомых) лесной подстилки (почвы)
ВИДОВОЙ СОСТАВ - совокупность видов, входящих в определенное сообщество. Наибольшим видовым разнообразием отличаются биоценозы влажных тропических лесов, наименьшим — полярных ледяных пустынь.
Видовое богатство– это число видов в сообществе. Определение видового богатства означает, соответственно, учет всех видов, встречающихся на данной территории.
Приборов для сбора и учета беспозвоночных животных требуется немного, причем большинство из них пригодно для сбора различных систематических и экологических групп. Для сбора животных понадобятся белая ткань или полиэтиленовая пленка, мощный нож, пинцеты, эксгаустеры, баночки для сбора животных (морилки). Для изучения лесной подстилки хорошо также иметь энтомологическое сито и биоценометр. Основной прибор, используемый при сборе мелких беспозвоночных - эксгаустер, или всасыватель. Его легко изготовить самостоятельно из любой стеклянной баночки, бутылочки или колбы с широким горлышком. В ее пробку (резиновую или корковую) нужно вставить две трубки, например из прозрачных шариковых ручек. Трубки могут быть одинаковой длины, но одну из них нужно вставить в банку глубоко (до самого дна), а другую – на 2-3 см. Таким образом, одна трубка будет торчать из банки совсем немного (2-3 см), а другая – на 8-10 см. На короткую трубку надевают резиновую трубку длиной 20-40 см – и эксгаустер готов. Резиновую трубку берут в рот, банку держат в руке и подносят длинную трубку-ручку к объекту, который нужно поймать. Затем его засасывают вместе с воздухом внутрь банки, где он и остается. Для предотвращения попадания насекомых в выходную резиновую трубку, на ее конец надевают колпачок из мелкой сетки или марли. Сбор насекомых эксгаустером производится с любой поверхности: с почвы, с растений, с поддонов, в любых других случаях, когда собрать мелких насекомых другими средствами затруднительно.
Энтомологическое сито состоит из матерчатого цилиндра длиной 1 м, в середину которого вшито сито с размером ячеек 2 х 2,5 мм (4-5 мм2). В верхнюю часть цилиндра вшит металлический обруч, а его нижняя часть завязывается веревкой. Диаметр мешка и сита - 20-25 см. Материал для изготовления мешка - холст или капрон.
При изучении беспозвоночных подстилки можно также использовать набор почвенных сит.
Биоценометр представляет собой металлический цилиндр или металлический ящик без дна и крышки со сторонами 50 х 50 см (т.е. площадью 0,25 кв. м) и такой же высотой с острым нижним краем. Этот цилиндр или ящик вбивается в почву кувалдой на максимально возможную глубину (до 50 см), а затем откапывается снаружи с помощью лопаты и вынимается вместе со всем содержимым (почва, подстилка, травянистая растительность). Биоценометр позволяет очень точно проводить учет всех беспозвоночных, обитающих в подстилке и верхнем ярусе почвы. Однако прибор этот очень тяжелый, с ним трудно работать, и используется он почти исключительно профессионалами.
Морилки – это любые емкости для временного хранения и транспортирования пойманных животных в лабораторию. В качестве морилок можно использовать любую прозрачную посуду подходящего размера - от пузырька из-под таблеток до литровой банки. Главное, чтобы посуда была прозрачной и хорошо закрывалась пробкой. В морилку нужно вкладывать смятые кусочки мятой бумаги, например промокашки, которые будут предотвращать слипание насекомых в морилке при ее транспортировке.
45. Учет беспозвоночных водной экосистемы
Учет беспозвоночных водной экосистемы происходит при помощи методов:
1. Кошение гидробиологическим сочком
2. Дночерпателем
3. Методом вытаптывания на берегу, в воде
4. Методом выплескивания
5. Методом сбора с корней и стеблей
6. Методом сбора с плавающих предметов
7. Методом водных ловушек
Существует много способов исследования насекомых, обитающих в водоемах и в непосредственной близости от них. Простейшую ловушку (рис. 4) для водных жуков и клопов можно сделать из картона, уложив на поверхность воды две пластины из этого материала размером 30х30 см или более. Между кусками картона необходимо проложить тонкие ивовые прутики или стебли трав так, чтобы образовалось небольшое пространство (около 5 мм), которое водные насекомые будут использовать в качестве укрытия. Такую ловушку нужно установить у берега и осматривать три раза в неделю.
46. Учет позвоночных (птиц) в лесу.
Для выявления видового состава птиц можно использовать учет птиц на маршрутах или метод точечных учетов. Первый метод позволяет установить, какие виды в целом встречаются на изучаемой территории. Маршрут имеет протяженность обычно не менее 2–3 км. Рекомендуется при использовании этого метода проводить исследования не менее чем в 5 различных стациях. Это позволит сравнить видовой состав птиц обитающих в разных экологических условиях, и сделать вывод о влиянии человека на разнообразие птиц. При изучении орнитофауны необходимо свести к минимуму фактор беспокойства птиц, не рекомендуется проводить близко к обнаруженным гнездам, а тем более трогать яйца и птенцов, желательно вести наблюдение с помощью бинокля.
Метод точечных учетов удобен при проведении качественных и количественных учетов птиц. Маршрут учета лучше планировать в виде круга радиусом 25–50 метров или квадрата с такими же сторонами. В изучаемой точке фиксируются все увиденные и услышанные птицы, не зависимо от расстояния, как на берегу, так и плавающие на поверхности воды или отмеченные на водной и околоводной растительности. При обследовании экосистемы большой площади результаты отдельных учетов объединяются на единой схеме. Все птицы наносятся на специальную схему, что позволяет избегать повторного учета одной и той же особи. После полевого исследования лесной экосистемы для эффективного учета птиц и систематизации полученных результатов стоит составить таксономический перечень всех видов птиц, зафиксированных на данной территории. После этого - подсчитать общее число видов и число особей каждого вида в сообществе. Далее можно определить меру доминирования.
47. Индекс видового разнообразия Симпсона. Индекс выравненности Симпсона.
Видовое разнообразие слагается из двух компонентов [Одум, 1986]:
-видового богатства, или плотности видов, которое характеризуется общим числом имеющихся видов;
-выравненности, основанной на относительном обилии или другом показателе значимости вида и положении его в структуре доминирования.
Индекс Симпсона описывает вероятность принадлежности любых двух особей, случайно отобранных из неопределенно большого сообщества, к разным видам формулой:
D = åpi2, где pi – доля особей i-го вида.
Для расчета индекса используется формула, соответствующая конечному сообществу:
,
где ni – число особей i-го вида, а N – общее число особей.
По мере увеличения D разнообразие уменьшается. Поэтому индекс Симпсона часто используют в форме (1– D). Эта величина носит название «вероятность межвидовых встреч» и варьирует от 0 до 1. Он очень чувствителен к присутствию в выборке наиболее обильных видов, но слабо зависит от видового богатства. Высокая или низкая величина индекса определяется типом распределения видовых обилий для случаев, когда число видов превышает 10. Многие авторы считают, что наилучшая мера – это «индекс полидоминантности»:
Sl= 1/ D,
Sl=
,
где i = 1,2,3,.... S ; SlÌ[1; ¥].