Практическое занятие №4 Пространственная структура популяции

 

Задание 1.При учете плотности популяции крапчатого суслика полигон исследования в 1 га был разбит на 100 квадратов 10×10 м, в каждом из которых подсчитывалось количество гнездовых нор. В итоге были получены следующие данные: 60 площадок не имели нор, 11 – по 1 норе, 18 – по 2 норы, 9 – по 3 норы, 3 – по 4 норы.

Определите тип пространственного распределения популяции суслика по отношению дисперсии (S²) к среднему числу особей на площадке.

где            m– среднее количество особей на площадке;

n– число площадок.

При   S²/m< 1 – распределение равномерное;

S²/m= 1 – распределение случайное;

S²/m > 1 – групповое (контагиозное) распределение.

 

Задание 2.При определении плотности населения дождевых червей используют довольно трудоемкий метод почвенных раскопок из ям 50×50 см. В одном таком определении на участке с однородным почвенно-растительным покровом было сделано 8 раскопок, в которых обнаружено 25, 28, 32, 21, 37, 26, 24, 33 дождевых червей.

Определите тип пространственного распределения (аналогично с заданием 1).

Оцените возможность сокращения количества повторностей почвенных раскопок.

 

Задание 3. Определите площадь индивидуального участка волка, если известно, что между логовами должно быть не менее 7 км.

Сколько волков может жить в лесах Валуйского района Белгородской области, площадь которых составляет 22,9 тыс. га?

 

Задание 4. Для лосей характерна большая подвижность: у самок длина суточного хода составляет 2,2 км у самцов – до 1 км (почему у самок – больше?), при этом самцы держатся преимущественно обособленно, а группы чаще представлены самкой с лосятами. Косуля – менее подвижный вид, популяции образованы группами по 2-3 особи.

Для какого из этих видов копытных возможен сплошной отстрел, для какого – только выборочный?

Численность какого вида можно более достоверно оценить методом тропления (зимнего учета по следам)?

 

Задание 5.У березы радиус распространения семян ветром достигает 100 м. Плодоносить это дерево начинает с 6-8 лет. На какое расстояние может продвинуться граница популяции березы за 50 лет? Сравнить этот показатель со скоростью продвижения границ популяции сосны обыкновенной, у которой семена распространяются в радиусе 30-60 м, а плодоношение начинается в 15 лет.

Практическое занятие №5 Видовая структура биоценоза Меры видового разнообразия

 

Для оценки видового разнообразия используется ряд информационных индексов, из которых наиболее широкое распространение получили следующие:

1.    Разнообразие, или богатство видов.

S – количество видов в описании на площадке стандартного размера.

d = S/log A или d = S/log N,

где    А–  площадь учетной площадки (м²);

          N  –  общее число видов в описании.

2. Концентрация доминирования (индекс Симпсона).

,

где     N– сумма значимостей для всех видов в описании;

         n_i– значимостьSотдельных видов;

         p_i – относительная значимость (как десятичная часть) для тех же видов.

Индекс Симпсона связан с разнообразием видов обратной зависимостью.

3.    Равномерность распределения (информационный индекс Шеннона – Винера).

При этом выравненность (E) вычисляется по формуле:

Е = H’ / log S

 

Задание 1. Ниже приведены данные (Уиттекер, 1980) о видовом составе (S) и относительной значимости (p_i) для трех биоценозов (площадь учетной площадки во всех случаях 20×50 м).

Вычислите меры разнообразия видов (d, S, H') по каждому биоценозу и сравните их.

1.    Субальпийский пихтовый лес.

Число видов сосудистых растений – 7.

Значимость видов (% от чистой первичной продукции леса): 69; 23; 7; 0,62; 0,28; 0,08; 0,02.

2.    Широколиственный лес.

Число видов сосудистых растений – 39.

Значимость видов (% от чистой первичной продукции леса): 34; 21; 15; 13; 6,5; 3,3; 1,5; 1,3; 0,9; 0,5; 0,45; 0,45; 0,4; 0,2; 0,2; 0,2; 0,19; 0,15; 0,1; 0,09; 0,09; 0,09; 0,07; 0,07; 0,055; 0,055; 0,04; 0,03; 0,024; 0,011; 0,009; 0,008; 0,0045; 0,004; 0,0036; 0,002; 0,0016; 0,0013; 0,001.

3.  Орнитофауна широколиственного леса.

Число видов птиц – 20.

Значимость видов (% от плотности гнездующихся пар птиц): 20; 15; 11; 9; 7,5; 6; 4,5; 4,5; 3,5; 3,5; 3,5; 2,1; 2,1; 2,1; 2,1; 1; 1; 1; 0,3; 0,3.

Проанализируйте графики относительной значимости видов в этих биоценозах (рис. 2.3.6).

 

Рис. 2.3.6. Кривые значимости видов: 1 – субальпийский пихтовый лес; 2 – широколиственный лес; 3 – орнитофауна широколиственного леса

Какой тип распределения значимости видов соответствует более устойчивому сообществу?

Задание 2. В табл. 2.3.6 приведено описание древесно-кустарниковой растительности двух городских парков. Используя индекс Симпсона, оцените концентрацию доминирования и общее видовое богатство в этих парках. Сравните полученные показатели.

Для расчета индекса Симпсона в данном случае можно использовать следующую формулу:

,

где   n₁ – число особей каждого вида,

         N – общее число особей.

Для оценки видового разнообразия (d) можно воспользоваться отношением:

Таблица 2.3.6  Древесно-кустарниковая растительность городских парков (Федулова и др., 2004)

№ п/п	Название вида	Число особей
Парк №1
1	Берёза	150
2	Дуб	25
3	Орешник	30
4	Ель	28
5	Клён	11
6	Смородина	3
7	Черёмуха	4
8	Рябина	10
9	Ива серебристая	20
10	Тополь серебристый	20
11	Тополь	5
Итого	11 видов	число особей N = 306
Парк №2
1	Клён	5
2	Тополь	10
3	Берёза	20
4	Дуб	15
5	Орешник	20
6	Ель	11
7	Черёмуха	25
8	Ива серебристая	7
9	Сосна	10
10	Лиственница	15
11	Рябина	4
12	Сирень	6
13	Шиповник	10
14	Акация жёлтая	20
15	Омела	10
Итого:	15 видов	число особей N = 168