Ценопопуляции Краснокнижных видов окрестностей города Барнаула

Дата добавления: 25 Октября 2013 в 20:01
Автор: t**********@mail.ru
Тип работы: курсовая работа
Скачать полностью (7.85 Мб)
Работа содержит 1 файл
Скачать  Открыть 

Kursovaya_итог.doc

  —  8.76 Мб

Распределение особей ценопопуляции данного вида по возрастным состояниям называется возрастным спектром или спектром возрастных состояний. Он может быть выражен в абсолютных числах или в процентах от обшего числа особей. Спектр может быть представлен в виде таблицы, гистограммы или графика.

Изучение онгогенезов различных видов показало, что особи одного и того же возрастного состояния могут находиться на разных уровнях жизненности.

Ценопопуляцию любого вида можно рассматривать  как явление историческое не только в плане эволюции и видообразования, но и как постоянно изменяющийся и развивающийся элемент растительного покрова. "Ныне наблюдаемая ценопопуляция есть момент в существовании ценопопуляционного потока", который определяется как "непрерывная последовательность ценопопуляций в данном месте" (Уранов, Смирнова, 1969), т. е. на конкретном участке ассоциации.

Т.А. Работнов (1950) предложил различать три типа ценопопуляций: инвазионный, нормальный и регрессивный, соответствующие крупным этапам развития ценопопуляций: возникновению, полному развитию и угасанию. В настоящее время мы принимаем в ценопопуляционных исследованиях следующую трактовку этих понятий.

Инвазионная ценопопуляция - это ценопопуляция, еще не способная к самоподдержанию и, следовательно, как правило, зависимая от заноса зачатков извне, состоящая преимущественно из молодых (прегенеративных ) особей. Т.А.Рабогнов (1950а) и Л.П.Рысин и Т.Н. Казанцева (1975) предлагают классификацию инвазионных ценопопуляций в зависимости ог их возрастного состава: И1 - ценопопуляция состоит из семян, занесенных извне; И2 - ценопопуляция состоит из семян и проростков; И3 - ценопопуляция состоит из семян, проростков, иммагурных и виргинильных растений.

Данное подразделение  отражает этапы внедрения и развития инвазионных цепопопуляций и потому удобно для описания ценопопуляций видов, возобновляющихся семенным путем. Его можно использовать и для видов, возобновляющихся диаспорами вегетативного происхождения.

Нормальная ценопопуляция - это ценопопуляция, не зависимая от заноса зачатков;. способная к самоподдержанию семенным или вегетативным путем, либо тем и другим вместе.

Нормальная  ценопопуляция, содержащая особи всех возрастных состояний, является нормальной полночленной или полносоставной (Уранов, 1975). Если в нормальной ценопопуляции отсутствуют особи каких-либо возрастных состояний, то такие ценопопуляции следует считать нормальными неполночленными.

Неполночленносгь  ценопопуляций может быть следствием двух групп причин: 1) экзогенных (внешних по отношению к ценопопуляции) факторов, вызывающих перерывы в инспермации или элиминацию особей некоторых возрастных групп; 2) эндогенных факторов (биологических свойств вида), которые, например, определяют: а) перерывы в инспермации, б) взаимное угнетение растений (сказывающееся сильнее всего на молодых и старых особях, вплоть до их элиминации), в) отсутствие в возрастном спектре каких-либо групп особей (гак, в ценопопуляциях монокарпиков, как правило, огсугсгвуюг растения посггенерагивного периода, потому что он не выражен в онтогенезе этой группы жизненных форм).

Регрессивная ценопопуляция - это ценопопуляция, уже потерявшая способность самоподдержанию как семенным, так и вегетативным путем (Уранов, Смирнова, 1969) и, следовательно, зависимая ог заноса семян извне. Классификация регрессивных ценопопуляций разрабатывалась многими исследователями (Работнов, 1950; Рысин, Рысина, 1966; Рысин, Казанцева, 1975).

Термин "зависимая  ценопопуляция означает в данном случае возможность самоподдержания лишь при заносе зачатков извне и, таким образом, соогвегсгвуег термину "псевдопопуляция" В.Н. Беклемишева (1960). В классификации В.Н. Беклемишева термин "зависимая популяция" трактуется в более широком смысле, с включением тех случаев, когда популяция частично способна к самоподдержанию, но смертность в ней превышает возобновление.

Они предлагают следующий вариант классификации регрессивных популяций:

Pi - ценопопуляция не имеет в своем составе особей прегенеративного периода и жизнеспособных семян. В такой ценопопуляции есть только цветущие, но не плодоносящие, особи и особи постгенеративного периода (субсенильные и сенильные); Р2 - ценопопуляция состоит только из субсенильных и сенильных особей;   Р3 - ценопопуляция состоит только из сенильных особей.

Л.П. Рысин и  Т.Н. Казанцева (1975) ввели четвертый  тип ценопопуляций - инвазионно-регрессивный, который по характеру возрастного спектра, вероятно, можно считать частным случаем инвазионного, поскольку в нем угнетенные особи, возникшие из занесенных извне зачатков, погибают раньше, чем достигнут половой зрелости.

В настоящее  время можно говорить о разных проявлениях изменчивости ценопопуляций в процессе развития. С одной стороны - однонаправленные, необратимые изменения, которые наблюдаютсяг главным образом, в сукцессионных рядах. С другой стороны - обратимые, волнообразные изменения разного масштаба: многолетние и вековые крупномасштабные циклические изменения и одно-малолетние мелкомасштабные (флюктуации и осцилляции).

Свойство ценопопуляции, отражающее ее состояние в процессе развития, Сложно назвать возрастностью ценопопуляции. Под термином "возрастность" понимаемся как свойство объекта, так и его числовая характеристика. А.А. Уранов (1973, 1975) предложил формулы для определения коэффициента возрастиости ценопопуляции; его величина связана с изменением соотношения возрастных групп . в спектре возрастных состояний.

Периодическое повторение волн возобновления отражает циклический характер развития ценопопуляции. Основная причина цикличности - неравномерное возобновление в ценопопуляции под влиянием экзогенных и эндогенных факторов, причем обычно влияние первых выступает более ярко.

Ценопопуляции в процессе своего развития могут достигать динамического равновесия с экотопом; у различных видов эго происходит на разных этапах большого жизненного цикла ценопопуляции. Такое состояние рассматривается как дефинитивное (Уранов, Смирнова, 1969). В этом состоянии ценопопуляция испытывает лишь обратимые циклические изменения численности и возрастного состава и характеризуется более или менее стабильным спектром. Если ценопопуляция наряду с такими процессами претерпевает однонаправленные, необратимые изменения возрастного состава, численности, продуктивности и т.д., то такая ценопопуляция находится в сукцес- сивном состоянии.

Ценопопуляция представляет собой систему, способную довольно длительное время сохранять свою структуру и численность благодаря динамическим процесса^ циклического характера. Именно колебания отдельных показателей возрастной структуры и численности позволяют ценопопуляции сохранить свои свойства в условиях непрерывно меняющейся среды.

Существенный  признак фитоценозов – количественное соотношение видов, входящих в их состав. Вероятно, нет ни одного многовидового  фитоценоза, все компоненты которого находились бы в нем в равном количестве. Обычно один вид или несколько видов играют главенствующую роль в определении свойств фитоценоза, а участие остальных невелико. Степень дифференциации участия видов в фитоценозах можно определить по их участи в создании общей биомассы растений, числу особей ( или побегов), проективному покрытию.

Следует различать  потенциальные ценотические  возможности растений и проявление их в конкретных фитоценозах. Среди свойств растений можно различить их виолентность, патиентность, эксплерентность (Лопатин, Работнов). Виоленты и патиенты – устойчивые доминанты, а эксплеренты доминируют лишь в течение относительно непродолжительного периода времени при нарушении фитоценозов. Потенциальная способность видов доминировать проявляется только в определенных, благоприятных для этого условиях, в то время как в других условиях они переходят на положение субдоминантов и второстепенных растений.

Очень важно  дать определение термину «ценотип». Под ценотипами понимают группы видов  растений со сходным изменением их ценотической значимости в зависимости от условий произрастания или особенностей их жизненного цикла (Работнов, 1966). Такие ценотипы правильнее обозначать как типы «стратегии жизни», понимая под типом стратегии «совокупность приспособлений, обеспечивающих виду возможность обитать совместно с другими организмами в определенных условиях и занимать определенное положение в соответствующих биоценозах» (Работнов, 1975)./ Т.А. Работнов: Фитоценология. – Издательство Московского Университета ,1992 – 352 с.

Динамика ценопопуляций.

Известно, что любое растение в онтогенезе претерпевает ряд морфологических, анатомических, физиологуеских и биохимических изменений (Левин, 1966; Гупало, 1969; Гупало, Скрипчинский, 1971). Каждая особь в определенный момент своего развития может быть охарактеризована двояко: 1) календарным возрастом, представляющим отрезок времени с момента возникновения особи до момента наблюдения; 2) совокупностью возрастных признаков, характеризующих ступень онтогенетического развития особи, ее возрастной уровень./ О. В. Смирнова, Л.Б. Заугольнова, И.М.Ермакова и др. — Ценопопуляции растений (основные понятия и структура). М., "Наука", 1976. 217 стр.

 Установлено,  что динамика ценопопуляцнй определяется  следующими особенностями временных изменений: направленностью, длительностью, интенсивностью, размахом, причинами. Обзор литературы (Knapp, 1974; Куркин, 1976; Работнов, 1978) и наши исследования позволяют выделить следующие формы динамики ценопопуляций:

  1. По направлению процессов:

а) однонаправленные изменения признаков ценопопуляций сукцессии,

б) обратимые, разнонаправленные изменения — флюктуации.

  1. По длительности:

а) кратковременные сукцессии или флюктуации,

б) длительные сукцессии или флюктуации.

  1. По интенсивности и размаху:

а) катастрофические сукцессии,

б) постепенные сукцессии,

в) крупномасштабные флюктуации,

г) мелкомасштабные флюктуации.

  1. По причинам:

А. Экзогенные сукцессии  и флюктуации:

а) экотопогенные,

               б)фитогенные,

в) зоогенные,

г) антропогенные.

Б. Эндогенные сукцессии  и флюктуации.

Во всех разделах монографии для обозначения возрастных состояний используются следующие индексы: р — проростки, j — ювенильные, im —имматурные, v — виргинильные,gi —молодые,^ —средневозрастные, £э — старые генеративные, ss — субсенильные, s — сенильные, sc — полутрупы, gs — квазисенильные, — генеративные временно нецветущие./ О.В. Смирнова. И.М. Ермакова, JI.E. Гатцук и др. — Динамика ценопопуляцнй. — М.: Наука, 1985.

Ювенильные растения (j). Группа включает особи только семенного происхождения. Зеленых листьев один- два, цилиндрической или полуцилиндрической формы. Луковицы с контрактильными корнями. Растения находятся в этом возрастном состоянии три- четыре года.

Имматурные растения (im). Ассимилирующих листьев два, с лентовидной пластинкой. Число корней 20 – 24; растут они вертикально вниз и горизонтально. Втягивающие корни почти не встречаются. Растения проходят это возрастное состояние в четырех- пятилетнем возрасте.

Виргинильные растения. (v) Взрослые особи, находящиеся в вегетативном состоянии. Зелёных листьев обычно три. Их длина и форма почти соотвуствует таковым генеративных особей. Корней (около 48 – 52) приблизительно вдвое больше, чем у имматурных растений. Контрактильные корни отсутствуют. Эта группа включает особи как семенного, так и вегетативного происхождения чаще встречаются экземпляры с двумя зелеными листами и более мелкими луковицами. По этим признакам они приближаются к сенильным, или старым вегетативным особям. Длительность виргинильного состояния один- два года.

Генеративные растения (g). Ассимилирующих листьев три- четыре, реже пять. Луковицы крупные, достигают максимальных размеров. Придаточные корни растут во всех направлениях: вниз, горизонтально и вверх. Контрактильные корни не обнаружены.

Сенильные, или старые вегетативные, растения (s). Для сенильных особей характерны потеря способности к цветению и вегетативному размножению, прекращение прироста всех органов./цит. по В.В. Кричфалуший, В.И. Комендар: Биоэкология редких видов растений, Изд-во «Свит» Львов, 1990. – 160 с.

Все размерные и количественные характеристики растений в ценопопуляциях меняются в широком диапазоне. Меняются такие показатели, как общая численность и плотность, фитомасса, площадь, занятая популяцией, проективное покрытие, возрастной спектр.

У большинства луговых  растений колебания численности  всходов как в течение сезона, так и по годам составляют от 1–2 до 100-1000 на м2. В степных ценозах в отдельные годы всходы могут не появиться совсем. Массовое их отмирание происходит, например, при наступлении засухи, поедании фитофагами, угнетении взрослыми растениями. Возрастные спектры ценопопуляций разных видов обладают разной степенью динамичности: 1) популяционные волны, (т. е. волны численности) перемещаются постепенно, при этом тип возрастного спектра не меняется и он остается полночленным. Это происходит при регулярном, но относительно небольшом пополнении молодыми особями; 2) популяционные волны перемещаются быстро, возрастной спектр может быть разорванным и неполночленным. Между этими двумя типами динамики различаются всевозможные переходы.

Большая лабильность  всех популяционных показателей  свойственна видам реактивным, эксплерентам способным очень быстро захватывать освободившиеся площади, но и освобождать их при вытеснении конкурентными видами.

Нередко наблюдается  однонаправленное необратимое изменение  ценопопуляции или ее отдельных  локусов от зарождения до зрелости и старения. В конечном счете ценопопуляция  или локус на данной площади исчезает. Такой тип динамики называется сукцессивным. Флюктуации – это обратимые, разнонаправленные изменения, когда чередуются периоды старения и омоложения ценопопуляции и поколения непрерывно сменяют друг друга. Таким образом популяция сохраняет за собой занятую площадь./  
Н.М. Чернова, А.М. Былова – Общая экология, издательство: Дрофа, 2004,416 стр.

ПРОСТРАНСТВЕННАЯ СТРУКТУРА  ЦЕНОПОПУЛЯЦИЙ

Характер распределения  особей в ценопопуляции можно  свести к трем его основным типам (Василевич, 1969):

1) регулярное , когда особи вида размещены в ценозе примерно на равном расстоянии друг от друга;

2) случайное, когда каждая особь всегда имеет равную вероятноеть встретиться в любой точке фитоценоза;

Описание работы
Цель: Выявить состояния ценопопуляций краснокнижных видов растений в окрестностях г. Барнаула (имеющих различную степень редкости).
Задачи: изучить биологические особенности и популяционно-генетические структуры редких и краснокнижных видов.
Исследовать ценопопуляционные характеристики этих растений.
Содержание
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ Г. БАРНАУЛА И ЕГО ОКРЕСТНОСТЕЙ
ГЛАВА 2. ПОНЯТИЕ О ЦЕНОПОПУЛЯЦИИ РАСТЕНИЙ И ЕЁ
ХАРАКТЕРИСТИКИ.
ГЛАВА 3. ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ЦЕНОПОПУЛЯЦИЙ.
ГЛАВА 4. РЕДКИЕ И КРАСНОКНИЖНЫЕ ВИДЫ ОКРЕСТНОСТЕЙ Г. БАРНАУЛА
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК