Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Учебно-полевая практика по экологии. Учебное пособие
.pdf
21
2) при помощи сачка и сачка-скребка провести полную выемку животных в
20 мм 30 мм 40 мм 150 мм
0-20 мм
20 - 30 мм
30-40 мм
150-160 мм
пределах каждой площадки;
3) определить видовую принадлежность, размер, массу и возраст
моллюсков;
4) рассчитать процентную долю каждой возрастной группы от общей
численности моллюсков;
5) рассчитать процентную долю каждой возрастной группы от веса всех
моллюсков;
6) вычислить суммарную массу и число животных во всех размерных
классах.
7) определить среднюю плотность и биомассу моллюсков на каждой
площадке.
8) на графике построить гистограммы возрастной структуры двустворчатых
моллюсков.
Для исследования отбираются только живые особи, определение их
размеров и массы следует проводить максимально быстро, чтобы не
травмировать животных. После проведения всех процедур животных необходимо
вернуть обратно в воду, в то место, откуда их выловили.
Для проведения измерений раковин используют специальные
полиэтиленовые палетки (рисунок 1), на которых в верхней части расположена
система «калиброванных ворот», размер которых постепенно увеличивается на
10 мм, начиная от 0 - 10, 10 - 20, 20 - 30 мм и до 140 - 150 мм. Первые два класса
0 - 10 и 10 - 20 мм обычно объединяют.
Рисунок 1 – Палетка
22
Палетку следует рисовать водостойкими фломастерами на довольно
Возраст моллюска, г.
Средняя длина раковины, мм
4
7,0
5
8,8
6
9,8
7
10,3
8
11,1
9
11,3
12
12,6
15
13,7
толстой полиэтиленовой пленке. При измерении раковину двигают через систему
«ворот», начиная с максимального размера 150 мм. После измерения
подсчитывают количество раковин в каждом размерном классе и проводят
взвешивание моллюсков на весах с подходящей точностью. Молодые особи
перловиц и беззубок (размерные классы 0 - 20, 20 - 30 и 30 - 40) имеют малую
массу, поэтому их необходимо взвешивать на весах, имеющих точность не
более 1 г.
Возраст моллюсков можно определить по длине их раковины (таблица 3) и
по количеству дуг годового прироста на раковинах. В зимнее время рост раковин
замедляется, что ведет к образованию ступенчатого дугообразного рисунка на
наружной поверхности раковины. Количество дуг соответствует возрасту
моллюска. При подсчете дуг следует учитывать лишь те дуги, которые
опоясывают всю створку и имеют выступающий, слегка морщинистый край.
Дуги, лишенные этих признаков не следует учитывать.
Для определения процентной доли числа раковин в каждом размерном
классе нужно число раковин размерного класса разделить на общее количество
всех раковин с площадки.
Таблица 3 - Зависимость длины раковин перловиц от возраста
23
Весовая доля моллюсков (в процентах) в каждом размерном классе
рассчитывается делением массы моллюсков одного класса на общую массу всех
моллюсков данной площадки.
3.2 Работа 2 Возрастная структура популяции двулетника (тмин
обыкновенный)
Цель работы: провести сравнительный анализ возрастной структуры
тмина обыкновенного (Carum carvi L.).
Материалы и оборудование: гербарный пресс, бумага, нож-копалка,
миллиметровая бумага, линейка.
Ход работы:
1) выбрать две станции (заливной луг, опушка леса или край парка) и на
каждой станции заложить не менее шести пробных площадок размером 1 х 1 м;
2) на этих площадках определить возрастную структуру, посчитать
количество представителей различных возрастных групп. Все данные
зафиксировать в полевом дневнике;
3) для гербария отобрать типичного представителя каждой возрастной
группы;
4) на графике построить гистограммы возрастной структуры тмина
обыкновенного.
Структура ценопопуляции тмина обыкновенного и отличительные черты
различных возрастных групп приведены на рисунке 2 и в таблице 4.
24
а -проросток; б - ювенильное растение; в - имматурное растение; г - виргильное
Возрастная
стадия
Продолжи-
тельность
стадии,
сутки
Побег Листья
Корень
1 2 3 4 5
Проросток
(р)
Около 40
Розеточный,
I порядка.
Длина 1,5-2,5 см.
2 узких семядольных,
1-2 широкояйцевидных,
пальчато-трех- или
четырехраздельных на
длинных черешках
Тонкий. Диаметр у
основания 1,0 мм.
Ювенильное
растение (j)
90-360
Розеточный,
I порядка.
3-4 простых яйцевидных,
узкояйцевидных,
дваждырассеченных с 2-3
парами сегментов I
порядка.
Диаметр главного
корня 1,3-2,0 мм.
растение; д - генеративное растение.
Рисунок 2 - Возрастные стадии тмина обыкновенного (Carum carvi L.)
Таблица 4 – Отличительные черты возрастных стадий тмина обыкновенного
25
Продолжение таблицы 4
1 2 3 4 5
Имматурное
растение (im)
45-60
Розеточный,
I порядка.
3-5 яйцевидных,
узкояйцевидных,
триждырассеченных с 4-5
парами сегментов I
порядка.
Диаметр главного
корня 2,5-5,0 мм
Виргильное
растение (v)
30-720
Розеточный,
I порядка.
3-8 продолговатых,
триждырассеченных с 6-7
и более парами
сегментов.
Главный корень
утолщен 3,0-9,0 мм.
Образуется
вертикальное
корневище до 0,30,5 см в длину
Генеративное
растение (g)
30
Прямостоячий,
ветвящийся
генеративный
Прикорневые,
розеточные, если
сохраняются, то
продолговатые или
триждырассеченные.
Главный корень
утолщен до 1 см.
вертикальное
корневище более
0,5-1,0 см в длину
Ключ к определению возрастных стадий тмина обыкновенного
1. Есть генеративный побег или его остатки................................генеративное (g)
0. Генеративный побег отсутствует..............................................................................2
2. Низкорослое растение 3-5 см в высоту с побегом I порядка ювенильного типа в
количестве 1-4 листа. Главный корень тонкий, около 1,0 мм в
диаметре..........................................................................................................................3
0. Растение с высотой более 5 см, 3-8 листьев не ювенильных. Корень толщиной
более 2,5 см в диаметре.................................................................................................4
3. Листья продолговатые, семядольные из них 1-2 широкояйцевидные или
обратноширокояйцевидные, пальчатотрехрассеченные......................проросток (р)
0. Семядольные листья отсутствуют. Побег розеточный. 2-4 яйцевидных,
непарноперистодваждырассеченных листа с 1-2 парами сегментов 1
порядка……………………………………….......................................ювенильное (j)
26
4. 3-5 листьев яйцевидных и узкояйцевидных,
непарноперистотриждырассеченных с 4-5 парами сегментов I порядка. Корень
2,5-5,0 мм в диаметре……………………………………………....имматурное (im)
0. 3-8 листьев узкояйцевидных или продолговатых,
непарноперистотриждыяйцевидных с 6-7 парами сегментов I порядка. Корень
утолщен до 10,0 мм. Корневище до 5,0 мм в длину....................... виргилыюе (v)
[4].
4 Синэкология
Популяции разных видов в природных условиях объединяются в системы
более высокого ранга — сообщества и биоценоз. Термин «биоценоз» был
предложен немецким зоологом К. Мебиусом и обозначает организованную
группу популяций растений, животных и микроорганизмов, приспособленных к
совместному обитанию в пределах определенного объема пространства.
Любой биоценоз занимает определенный участок абиотической среды.
Биотоп — пространство с более или менее однородными условиями, заселенное
тем или иным сообществом организмов.
Размеры биоценотических группировок организмов чрезвычайно
разнообразны — от сообществ на стволе дерева или на болотной моховой кочке
до биоценоза ковыльной степи. Биоценоз (сообщество) — не просто сумма
образующих его видов, но и совокупность взаимодействий между ними.
Экология сообществ (синэкология) — это также научный подход в
экологии, в соответствии с которым, прежде всего, исследуют комплекс
отношений и господствующие взаимосвязи в биоценозе. Синэкология занимается
преимущественно биотическими экологическими факторами среды.
В пределах биоценоза различают фитоценоз — устойчивое сообщество
растительных организмов, зооценоз — совокупность взаимосвязанных видов
животных и микробиоценоз — сообщество микроорганизмов:
ФИТОЦЕНОЗ + ЗООЦЕНОЗ + МИКРОБИОЦЕНОЗ = БИОЦЕНОЗ.
27
Биоценоз формируют межвидовые связи, обеспечивающие структуру
биоценоза — численность особей, распределение их в пространстве, видовой
состав и тому подобное, а также структуру пищевой сети, продуктивность и
биомассу. Для оценки роли отдельного вида в видовой структуре биоценоза
используют показатель обилие вида, равный числу особей на единицу площади
или объема занимаемого пространства.
В каждой экосистеме два основных компонента: организмы и факторы
окружающей их неживой среды. Совокупность организмов (растений, животных,
микробов) называют биотоп экосистемы. Пути взаимодействия разных категорий
организмов — это ее биотическая структура.
С точки зрения трофической структуры (от греч. trophe — питание),
экосистему можно разделить на два яруса.
1. Верхний — автотрофный (самостоятельно питающийся) ярус, или
«зеленый пояс», включающий растения или их части, содержащие хлорофилл,
где преобладают фиксация энергии счета, использование простых
неорганических соединений.
2. Нижний—гетеротрофный (питаемый другими) ярус, или «коричневый
пояс» почв и осадков, разлагающихся веществ, корней и т. д., в котором
преобладают использование, трансформация и разложение сложных соединений .
С биологической точки зрения, в составе экосистемы выделяют следующие
компоненты:
1) неорганические вещества (С, N, СО
, Н2О и др.), включающиеся в
2
круговороты;
2) органические соединения (белки, углеводы, липиды, гумусовые
вещества и т. д.), связывающие биотическую и абиотические части;
3) воздушную, водную и субстратную среду, включающую
климатический режим и другие физические факторы;
4) продуцентов, автотрофных организмов (зеленые растения, сине-
зеленые водоросли, фото- и хемосинтезирующие бактерии), производящих пищу
из простых неорганических веществ;
28
5) консументов, или фаготрофов (от греч. phagos — пожиратель), —
гетеротрофных организмов, главным образом животных, питающихся другими
организмами или частицами органического вещества;
6) редуцентов и детритофагов — гетеротрофных организмов, в основном
бактерий и грибов, получающих энергию либо путем разложения мертвых
тканей, либо путем поглощения растворенного органического вещества,
выделяющегося самопроизвольно или извлеченного сапрофитами из растений и
других организмов.
Организмы, участвующие в различных процессах круговорота, частично
разделены в пространстве. Автотрофные процессы наиболее активно протекают в
верхнем ярусе («зеленом поясе»), где доступен солнечный свет. Гетеротрофные
процессы наиболее интенсивно протекают в нижнем ярусе («коричневом поясе»),
где в почвах и осадках накапливаются органические вещества.
Внутри экосистемы содержащие энергию вещества создаются
автотрофными организмами и служат пищей для гетеротрофов. Пищевые связи
— это механизмы передачи энергии от одного организма к другому.
Типичный пример: животное поедает растения. Это животное, в свою
очередь, может быть съедено другим животным. Таким путем может
происходить перенос энергии через ряд организмов — каждый последующий
питается предыдущим, поставляющим ему сырье и энергию.
Такая последовательность переноса энергии называется пищевой
(трофической) цепью, или цепью питания. Место каждого звена в цепи питания
является трофическим уровнем. Первый трофический уровень, как уже было
отмечено ранее, занимают автотрофы, или так называемые первичные проду-
центы. Организмы второгого трофического уровня называются первичными
консументами, третьего — вторичными консументами и т. д. [6, 7].
4.1 Работа 1 Колониальный образ жизни и значение рыжих лесных
муравьев в лесных биоценозах
29
Муравьи относятся к отряду перепончатокрылых (Hymenoptera) -
насекомые с полным превращением. Это общественные животные, для которых
характерен ярко выраженный колониальный образ жизни. Средним по размеру
считается муравейник высотой от 0,5 до 0,75 м. В любое время года в гнезде
муравейника находятся несколько десятков маток и несколько десятков тысяч
рабочих муравьев.
Основу питания почти всех муравьев составляют два компонента белковый и углеводный. В качестве источника белковой пищи используются
различные беспозвоночные, главным образом, насекомые. Средняя по своим
размерам колония муравьев истребляет в сутки более 10 тыс. насекомых.
Муравьи охотятся на них или собирают трупы. Основным источником
углеводной пищи служит для муравьев сладкое выделение тлей и других
хоботных насекомых (червецов, щитовок, некоторых цикадок). Тли снабжают
муравьев пищей, а муравьи защищают их от врагов, переносят их на свежие
побеги растений. Связь муравьев с тлями (трофобиоз) - один из наиболее ярких
примеров симбиоза в мире насекомых.
Таким образом, жизнь муравьев связана с деревьями, на которых они
находят насекомых для питания и тлей, сахаристые выделения которых также
используются ими для питания. Очень часто таким деревом является береза. От
каждого гнезда к деревьям идут муравьиные тропы, длина которых 10-20 м. По
стволам тех деревьев, на которых имеются колонии тлей, всегда ходят муравьи,
причем у муравьев, спускающихся вниз, брюшко часто сильно раздуто от пади и
даже просвечивает. Проследив за маршрутами муравьев, поднимающихся вверх,
легко обнаружить тлей на концах тонких веток [5].
Цель работы: показать колониальный образ жизни и значение рыжих
лесных муравьев (Formica rufa L.) в лесных биоценозах (сосняк, смешанный лес,
березняк, ельник).
Материалы и оборудование: компас, рулетка, линейка, пинцет, чашки
Петри, лупа.
30
Ход работы:
1) определить количество и размер муравейников в лесном биоценозе;
2) определить форму, размер муравейника по высоте и диаметру его
купола, характер вала. Рассмотреть и описать строительный материал гнезда
(формы куполов и характер вала приведены на рисунке 3);
3) описать местоположение муравейника: дать характеристику
растительности (хвойный, лиственный лес, подлесок и т.п.), назвать основные
виды деревьев, кустарников, трав, встречающихся у муравьиных троп;
4) отыскать муравьиные тропы и обозначить их на плане местности.
Отметить деревья, к которым они идут. Направление троп определить по
компасу, длину и ширину их измерить рулеткой;
5) на каждой тропе (на расстоянии 2 м от муравейника) в течение 30 мин
отлавливать всех возвращающихся муравьев и рассмотреть их добычу.
Полученные данные занести в итоговую таблицу 5;
6) показать функциональную роль и значение лесных рыжих муравьев для
лесных биоценозов.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]