Инструкция

 1. Расчет коэффициента Жаккара производится по формуле:

где     j– число общих видов на обоих участках;

а – число видов на участке А;

b – число видов на участке В.

2. Метод полярной ординации позволяет оценить главные градиенты среды, вдоль которых происходят изменение состава и структуры сообществ. Для этого видовые описания сообществ сравниваются по коэффициенту Жаккара или Сьеренсена и определяются два наиболее несхожих описания.

Несходство (D) можно определить по формуле:

D = 1 – C_J

Два наиболее несходных описания называются краевыми и выбираются в качестве первой пары концевых точек на оси. Остальные описания размещаются на оси между краевыми точками по теореме Пифагора:

где     x– положение сообщества на оси;

        L – расстояние (несходство) между краевыми точками;

        D₁– расстояние описания, помещенного на оси, считая от одной краевой точки;

        D₂– аналогичное расстояние, рассчитанное от второй краевой точки.

Кроме положения на оси, можно рассчитать положение над осью (е):

Вид градиента можно определить, исходя из оценки условий среды, в которых существует каждый биоценоз. Тогда изменение этих условий от одного краевого биоценоза к другому и будет градиентом среды.

3. Диагностические виды позволяют различить типы сообществ по их присутствию в одном типе сообществ и отсутствию в других. Выделяют два типа этих видов:

– характерные виды – сосредоточены в особом типе сообществ, но отсутствуют или имеют меньшую значимость в описаниях других типов сообществ;

– дифференциальные виды присутствуют в описаниях одного типа сообществ, но отсутствуют в большинстве или во всех описаниях, относящихся к другому типу сообществ, когда сравниваются только эти два типа сообществ.

 

Задание 5. В табл. 2.3.11 показано изменение состава и жизненного состояния сообществ, расположенных на разном расстоянии от металлургического комбината. Определите, градиент каких факторов среды вызывает изменения сообществ. В чем эти изменения проявляются?

 

Таблица 2.3.11 Состав и жизненное состояние сообществ, подверженных влиянию металлургического предприятия (Копцик С.В., Копцик Г.Н., Меряшкина Л.В., 2004)

Показатель	Характеристика биогеоценозов
Расстояние от комбината, км	41	16	8	1
Среднегодовая концентрация SO2, мкг/м3	10-15	20-50	>50	>50
Выпадение Ni, г/м2·год	3	15	40	>100
Выпадение Cu, г/м2·год	<5	10	20	>50
Тип леса	Сосняк лишайниковый	Сосняк злаково-кустарничковый	Сосняк с пустошью	Техногенная пустошь
Нарушения древесного яруса	Нарушение покрова эпифитных лишайников, единичный хлороз	Хлороз и некроз хвои, дефолиация (опадение хвои), суховершинность	Массовые хлорозы и некрозы, снижение срока жизни хвои, дефолиация	Полная гибель древостоя
Живые деревья, шт./100 м2	9,3±1	2,4±0,4	2,8±0,4	0
Сухостой	1,9±0,5	4,7±0,9	5,7±1,1	1,9±0,3
Сомкнутость крон, доли единицы	0,33±0,04	0,15±0,02	0,12±0,01	0
Число видов трав	10	11	7	2
Число видов лишайников	5	5	4	0
Общее проективное покрытие трав, %	100	85	65	30
Проективное покрытие лишайниками, %	85	35	20	0

Задание 1. В табл. 2.3.12 приведены тезисы концепции детерминированной сукцессии Ф. Клементса. Заполните таблицу, вписав в нее соответствующие представления оппонентов этой концепции (Уиттекера, Коннела, Слейтера).

Таблица 2.3.12 Концепция детерминированной сукцессии Ф. Клементса

Ф. Клементс	Оппоненты
Сукцессия представляет собой жестко детерминированный процесс смены стадий, которым соответствуют группы видов.
Сукцессионное развитие экосистем данного региона приводит к единому климаксному состоянию.
В ходе сукцессии происходит улучшение условий.
Самое высокое видовое разнообразие характерно для климаксовых сообществ.
Климакс – самое продуктивное сообщество с максимальным запасом биомассы для данного климата.
Эволюция сообществ описывается континуальной (коадаптационной) моделью.

 

Задание 2. Заполните таблицу, характеризующую различные модели межвидовых отношений в ходе сукцессий.

 

Признак	Модель
	Благоприятствование	Толерантность	Ингибирование
Изменение условий
Изменение структуры сообщества
Стратегии популяций
Характеристика межвидовых отношений
Примеры
Практическое использование закономерностей

 

Задание 3. В табл. 2.3.13 приведены некоторые характеристики стадий первичной постгляциальной сукцессии. Проанализируйте таблицу, отмечая тенденции в изменении условий среды, структуре сообщества и взаимоотношениях организмов.

Таблица 2.3.13 Характеристика стадий постгляциальной сукцессии (Chapin et all., 1994; цит. по Миркин, Наумова, Соломец, 2001)

Характеристика	Стадии сукцессии
	I	II	III	IV
1	2	3	4	5
Продолжительность	до 20 лет	20-30 лет	50-100 лет	после 100 лет
Название	пионерная	стадия дриады	стадия ольхи	стадия ели
Состав	Азотфиксирующие цианобактерии, мхи, лишайники, ива, тополь, ольха, ель, кустарники	Кустарники, ива, тополь, ель, ольха	Преобладание ольхи	Преобладание ели
Почва
Мощность горизонтов А2+В, см	5,2	7,0	8,8	15,1
Содержание азота, г/м2	3,8	5,3	21,8	53,3
Плотность корней в слое 0-10 см на 1 дм2	0	+	9,6	11,5
Количество опада, г/м2, за год	1,8	3,0	307
Доминанты сообществ
Максимальная высота	0,3	0,1	4	40
Возраст плодоношения	1-2	6-8	8-10	30-50
Продолжительность жизни, годы	20	50	100	700
Средний вес семени, мг	72	97	494	2694
Факторы благоприятствования
Обогащение почвы азотом	+	++	+++	-
Микоризообразование	+	++	+++	++
Улучшение условий прорастания семян	–	–	–	+
Улучшение условий приживания всходов	+	–	–	–
Факторы ингибирования
Улучшение условий прорастания семян	+	++	++	–
Улучшение условий приживания всходов	–	+	++	+++
Гибель семян	–	+	++	+++
Конкуренция за свет	–	+	++	+++
Конкуренция за почвенные ресурсы	–	–	+	++

 

Задание 4. На рис. 2.3.12 показано изменение степных сообществ под влиянием выпаса разных видов скота (зоогенная сукцессия).

Рис. 2.3.12. Изменение степных сообществ под влиянием выпаса разных видов скота (по: Юнусбаев, Мусина, Суюндуков, 2003): 1 – выпас овец, 2 – выпас коров, 3 – выпас лошадей; а – запас надземной фитомассы в сухом весе, ц/га; б – отношение надземной фитомассы к подземной; в – видовое богатство, число видов на 100 м2; г – доля видов, слагающих естественные степные сообщества, %

 

Определите, как изменяются структурные и функциональные характеристики сообществ при разном уровне воздействия выпаса.

Как различаются эти изменения, в зависимости от вида выпасаемых животных? Попытайтесь объяснить направленность изменений.

 

Задание 5. В равнинных ландшафтах реки, меандрируя, формируют отложения песка, на которых начинаются первичные сукцессии. Изобразите схему этого явления, расположив последовательно серийные сообщества: пионерные, с доминированием тополя, ивы, липы, вяза, ольхи черной. Как повлияет на протекание данного явления: а) вырубка лесов в водосборе реки; б) облесение водосбора; в) вырубка леса в пойме?