Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Экология популяций и сообществ. Экология сообществ. Учебно-методическое пособие
.pdf
61
древними лесами Южного Приморья позволяют полагать,
что таксоцены коллембол в климаксных лесах Русской равнины являются недостаточно зрелыми в эволюционном
смысле, а для зрелых сообществ характерно отсутствие
сверхдоминирования, большое число редких видов и плотная
упаковка экологических ниш79.
В начале ХХI в. экологи пришли к выводу, что успехи в постижении организации сообществ при помощи анализа ранговых распределений видовых обилий являются
весьма скромными80. Сходство паттернов (в данном случае
структуры сообществ) вовсе не обязательно означает сходство порождающих их процессов. И наоборот, зачастую
модели, хорошо описывающие одну группу данных, плохо
описывают другую, хотя в случае однотипных сообществ
исследователь вправе ожидать сходства процессов, формирующих их структуру81. Тем не менее Макгилл с соавторами формулируют ряд задач и перспектив в изучении
ранговых распределений видовых обилий.
По-видимому, успех в изучении паттернов организа-
ции сообществ во многом зависит от корректности определения границ сообщества. В работах последних лет (Ulrich
& Ollik, 2004; McGill, 2007; Ulrich et al, 2010) показано,
например, для представителей ядра (core), частых видов
(frequent) или жилых видов (resident) характерно логнор-
мальное распределение обилий, в то время как обилие
спутников (satellite), случайных (occasional) или проход-
79
Кузнецова, Н. А. Усложнение таксоценов в историческом аспекте:
коллемболы в лесах умеренного пояса // Проблемы почвенной зоологии: Матлы XVIII Всерос. совещания по почвенной зоологии. М.: Товарищество науч-
ных изданий КМК, 2018. С. 116–117.
80
McGill B. et al. Op. cit.
81
Гиляров, А. М. Современная экология под грузом естественной истории.
62
ных (transient) видов нередко распределено по логарифмическому или степенному закону82.
На лекции также целесообразно проиллюстрировать
методы тестирования моделей распределений видовых
обилий. Для этого можно использовать, например, компьютерную программу Past или программную среду R (vegan
package). Оценка соответствия фактических данных моделям ранговых распределений видовых обилий предварительно может быть проведена визуально. Из статистических методов для отклонения гипотезы о соответствии
данных выбранной модели может быть использован критерий хи-квадрат. Эта процедура реализована, например, в
программе Past. Для выбора наилучшей модели чаще применяется информационный критерий Акаике. Этот метод
реализован в программной среде R.
Литература
1. Алексанов, В. В. Биоразнообразие: методы изуче-
ния: Учебное пособие. — Саратов: Вузовское образование,
2019. — 105 c. — URL: http://www.iprbookshop.ru/78854.html.
2. Анализ данных в экологии сообществ и ландшаф-
тов / пер. с англ.; под ред. А. Н. Гельфана, Н. М. Новиковой,
М. Б. Шадриной. — М.: Изд-во РАСХН, 1999. — 306 с.
3. Андреев, А. В. Оценка биоразнообразия, монито-
ринг и экосети. — Кишинев: Biotica, 2002. — 168 с.
4. Мэгарран, Э. Экологическое разнообразие и его
измерение / пер. с англ. — М.: Мир, 1992. — 184 с.
82
Magurran, A. E., Henderson, P. A. Op. cit.; Ulrich, W., Ollik, M. Frequent and
occasional species and the shape of relative-abundance distributions // Divers. Distrib.
2004. № 10. P. 263–269; Ulrich, W., Ollik, M., Ugland, K. I. A meta-analysis of species–
abundance distributions // Oikos. 2010. Vol. 119. № 7. P. 1149–1155.
63
5. Песенко, Ю. А. Принципы и методы количествен-
ного анализа в фаунистических исследованиях. — М.:
Наука, 1982.
6. Розенберг, Г. С. Несколько слов об индексе разнообразия Симпсона // Самарская Лука. — 2007. — Т. 16. —
№ 3. — С. 581–584.
7. Розенберг, Г. С. О Роберте Макинтоше, индексе раз-
нообразия и «American Midland Naturalist» (Заметки переводчика) // Самарская Лука: проблемы региональной и глобальной экологии. — 2013. — Т. 22. — № 1. — С. 128–144.
8. Шитиков, В. К., Розенберг, Г. С. Оценка биоразнообразия: попытка формального обобщения // Структурный
анализ экологических систем. Количественные методы
экологии и гидробиологии: Сборник научных трудов, посвященный памяти А. И. Баканова / отв. ред. чл.-корр. РАН
Г. С. Розенберг. — Тольятти: Изд-во СамНЦ РАН, 2005. —
С. 91–129.
9. Шитиков, В. К., Розенберг, Г. С. Рандомизация и
бутстреп: статистический анализ в биологии и экологии с
использованием R. — Тольятти: Кассандра, 2013. — 305 с.
64
ЧАСТЬ 2. ПРИМЕРЫ
ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ
Решение задач
Занятие 183
Первое занятие продолжает задачу диагностики и
опирается преимущественно на компетенции, сформированные в бакалавриате.
Задания, требующие предварительной подготовки:84
1. У каких растений прорастание семян стимулирует
лесной пожар?
2. У каких травянистых растений после низового по-
жара в сосновом лесу увеличивается численность? Почему?
3. Каким образом численность кабана сказывается на
численности рыжих лесных муравьев?
4. Каким образом численность овец в селе влияет на
численность серой куропатки в окрестностях?
5. Весенний пал способствует отрастанию и развитию многих травянистых растений. Какие экологические
группы растений исчезают из фитоценоза после пала, а какие увеличивают свое присутствие? Почему?
6. О каких явлениях свидетельствует наличие в сос-
новых лесах больших площадей, занятых ястребинкой (Hi-
eracium pilosella) и черникой (Vaccinium myrtillus)?
7. Почему при прекращении выпаса снижается
встречаемость тимьяна ползучего (Thymus serpyllum)?
83
Перечень задач для каждого занятия является избыточным.
84
См.: Басов, В. М. Задачи по экологии и методика их решения: Учеб-
ное пособие. М.: ЛЕНАНД, 2014.
65
8. Какие виды растений увеличат свою численность,
а какие исчезнут при поднятии уровня грунтовых вод: бодяк обыкновенный (Cirsium vulgare), бодяк огородный
(C.oleraceum), бодяк съедобный (C.esculentum), бодяк ще-
тинистый (C.setosum), бодяк серый (C.canum), латук татарский (Latuca tatarica), чертополох (Carduus thoermeri), тысячелистник (Achillea millefolium), полынь обыкновенная
(Artemisia vulgaris), полынь равнинная (A.campestris), пы-
рей ползучий (Elytrigia repens)?
Выберите и обоснуйте один вариант ответа:
9. Продуктивность поглощения диоксида углерода
зависит от возраста древостоя. Лучше поглощают:
а) самые молодые деревья;
б) среднезрелые;
в) старые, крупные деревья;
г) перестойный древостой.
Обоснуйте правильность / неправильность суждений:
10. В условиях недостатка тепла или влаги экоси-
стемы сложены преимущественно организмами мелких
размеров.
11. В экосистемах, сильно зависящих от поступления
вещества извне, преобладают детритные пищевые цепи, а в
автономных экосистемах — пастбищные пищевые цепи.
Задания с развернутым ответом:
12. Биомасса фитопланктона может быть меньше,
чем биомасса зоопланктона. Объясните это явление. Как
оно соотносится с гипотезой трофических энергетических
уровней?
66
13. Что произойдет, если в степной экосистеме ис-
чезнут копытные?85
14. Будет ли различаться продукция пшеничных по-
лей в Калужской области и Краснодарском крае, если все
условия одинаковы, кроме широты?86
15. В Англии при одинаковых почвенных и клима-
тических условиях хвойный лес производит 31,8 т/га органического вещества в год, а лиственный лес — 15,6 т. С
чем может быть связано такое различие?
16. Какие экосистемы производят больше кислорода,
чем потребляют?
17. Под структурой обычно понимают строение, вза-
имное расположение составных частей какого-либо объекта. Однако в экологических исследованиях под видовой
структурой сообщества часто подразумевают соотношение
видов по обилию или другим показателям значимости
(например, биомассе). В отличие от видового состава, под
которым понимается перечень видов в сообществе. На чем
основано такое употребление слова «структура»?
18. Что лучше создать для сохранения видового раз-
нообразия: один большой или несколько маленьких заповедников при одинаковой суммарной площади?
19. Какая геометрическая форма предпочтительна
для охраняемых природных территорий, зеленых насаждений как местообитаний?
85
Басов, В. М. Указ. соч.
86
Там же.
67
Занятие 2
Выберите один или несколько вариантов ответа:
1. Несмотря на интенсивность изучения многие во-
просы теории сукцессий вызывают споры. Наиболее дискуссионными являются представления о:
а) доминантах первого яруса в климаксных экосистемах;
б) порядке смены жизненных форм в ходе сукцессии;
в) динамике чистой первичной продукции в ходе
сукцессии;
г) динамике соотношения пастбищных и детритных
пищевых цепей в ходе сукцессии.
2. К адвентивным видам, обитающим в Калужской
области, относятся:
а) бобр речной;
б) выхухоль русская;
в) американская норка;
г) ондатра;
д) водяная полевка;
е) енотовидная собака;
ж) енот полоскун;
з) горностай;
и) лось;
к) пятнистый олень.
3. Наибольшая площадь устойчивого существования
популяций требуется для:
а) березы бородавчатой;
б) липы мелколистной;
в) дуба черешчатого;
г) клена остролистного;
д) вяза гладкого;
е) тополя дрожащего.
4. В качестве гильдии можно рассматривать:
а) совокупность видов шмелей на определенной тер-
ритории;
68
б) совокупность видов жуков на определенной терри-
тории;
в) совокупность видов землероек на определенной
территории;
г) совокупность видов отряда воробьинообразных на
определенной территории.
Установите соответствие / найдите лишнее:
5. Выберите лишнее понятие, обоснуйте выбор:
а) индекс Шеннона;
б) индекс Симпсона;
в) индекс Маргалефа;
г) индекс Бергера-Паркера.
6. Установите соответствие:
Ряд 1: геометрическая модель, логарифмическая мо-
дель, логнормальная модель, модель разломанного стержня.
Ряд 2: Р. Мак-Артур, Р. Фишер, И. Мотомура,
Ф. Престон.
7. Составьте пары из слов, которые будут отражать
экологическую зависимость: огонь, желтогорлая мышь,
кит, степь, вода, липа, снежная лавина, коровы, чертополох, альпийские луга, песок, жук-скакун87.
8. Дополните последовательность одним понятием,
указанным ниже: биосфера — атмосфера — биом — ...
Понятия: экосистема, лес, вода, луга, тропические леса,
саванны, пустыни88.
9. Дополните последовательности, используя нижеприведенные понятия:
а) злаки — слоны — …
б) пойма — весна — огонь — …
в) дубрава — корова — …
г) горы — снежная лавина — …
87
Басов, В. М. Указ. соч.
88
Там же.
69
Понятия: степь, саванна, пустыня, луга, поляна, ку-
старниковые заросли, суховершинность, секвойи89.
10. Установите соответствие между типом отноше-
ний и парами видов:
Типы отношений:
Пары видов:
1) аменсализм;
2) зоохория;
3) конкуренция;
4) мутуализм;
5) паразитизм;
6) порезия.
a) жуки-навозники — настоящие мухи;
b) жук-плавунец — волосатик;
c) лопух паутинистый — кабан;
d) мухи-жужжала — медуница;
e) уроподовый клещ — жук-могильщик;
f) цианобактерии — рыбы.
11. Продолжите ряды, выбрав из второго столбца
слово:
Ряд:
Вариант продолжения:
1) луг — крот — …
2) сойка — зоохория — …
3) ельник — патиент — …
4) муравьи — зоохория …
5) бореальные леса — вырубки — …
a) кислица;
b) дуб;
c) клен;
d) пастушья сумка;
e) чистотел;
f) береза;
g) ель;
h) сосна.
12. Дополните каждый ряд названий одним из тер-
минов, наиболее точно характеризующим его:
1) луг — коровы — низкотравье — …
2) вырубка — березняк — ель — …
3) падаль — жуки-мертвоеды — жуки-кожееды — …
Термины: деградационная сукцессия, демутация, ди-
грессия, дисклимакс, поликлимакс, флуктуация, эволюция.
89
Там же.
70
13. Разделите приведенные ниже названия и признаки
по принадлежности к двум экосистемам (экосистема 1/2):
1) ель;
2) сосна;
3) песок;
4) суглинистая почва;
5) кладония;
6) кислица;
7) сциофиты;
8) ксероморфизм;
9) зрелое сообщество;
10) перемешивание почвы в результате выворота
корней деревьев;
11) устойчивость к пирогенному фактору;
12) раннесукцессионное сообщество.
14. Выберите лишнее имя или понятие, ответ обос-
нуйте: биогеоценоз, экосистема, сукцессия, климакс,
Ф. Клементс, А. Тенсли, В. Н. Сукачев, Л. Г. Раменский,
С. М. Разумовский.
Обоснуйте правильность / неправильность суждений:
15. Ключевыми видами лесных экосистем умеренно-
го пояса являются:
а) волк;
б) бобр;
в) ель.
16. В бореальных лесах для объяснения структуры
сообществ лучше работает парадигма конкуренции, а на
лугах — нейтральные модели.
17. В экосистемах, сильно зависящих от поступления
вещества извне, преобладают детритные пищевые цепи, а в
автономных экосистемах — пастбищные пищевые цепи.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]