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

1 — мелкие (деревья и травы). s — кустарники; z — кустарнички.

  1. группа. Густота стояния растений (Буквы с, i, р, г, b указывают разную степень густоты, уменьшающуюся от с к Ь);
  2. группа. Специальные формы, е — эпифиты;

j — лианы;

к — суккуленты;

q — растения-подушки;

и — пальмы;

v— бамбуки;

w — водные растения;

у — древовидные папоротники./ Государственный Никитский ботанический сад. Методические указания к популяционно-количественному и эколого-биологическому изучению редких, изчезаюших и эндемичных растений Крыма – Ялта, 1978. – 41 с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГЛАВА 3 ПЛАНИРУЕМЫЕ МЕТОДЫ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ЦЕНОПОПУЛЯЦИЙ КРАСНОКНИЖНЫХ ВИДОВ РАСТЕНИЙ.

  1. Маршрутные
  2. Стационарные
  3. Исследования семенной продуктивности
  4. Биометрический анализ

1) Маршрутные методы геоботанического исследования – класс методов, которые реализуются путем однократных учётов/ рекогнесцировочные исследования/ или более подробного изучения/ детально - маршрутные исследования/ по ходу маршрута. Маршрутные методы могут быть разномасштабными и разными по степени точности/ опираться на визуальные или же точные методы учета роли видов в растительных сообществах.

Рекогнесцировочные маршрутные исследования проводятся с целью  первичного ознакомления с природными условиями и растительным покровом изучаемого региона, получение общей  геоботанической характеристики объекта и выявления ключевых участков для дальнейших маршрутных работ. Эти исследования связаны с переездом исследователя по заранее намеченному маршруту от одного пункта к другому. Они позволяют выявить основные закономерности в распределении растительного покрова, основные черты состава и строения слагающих его растительных сообществ.

Детально - маршрутные исследования осуществляются на ключевых участках, выделенных при рекогнесцировочном обследовании района, и позволяют получить полную характеристику растительного покрова, выявить разнообразие фитоценозов в отношении состава, структуры, условий местообитания, составить карту распределения растительных сообществ.

2) Стационарные исследования проводятся в течении ряда лет на небольших площадях, предполагают длительное наблюдение за одними и теми же сообществами, требующими многократных описаний, регистрации погодичных изменений состава, структуры и продуктивности сообществ. Стационарные исследования дают глубокие и полные знания об изучаемых фитоценозах, позволяют проследить динамику растительных сообществ и составить прогноз их дальнейшего развития и изменения. //Г.Г. Соколова – Описания растительных сообществ/ методические рекомендации для студентов дневного отделения биологического факультета – Барнаул: АГУ, 1989. – 32 с.

Нами будет  проведено геоботаническое описание территорий (маршрутная методика), фенологические наблюдения (стационарные) и изучение структуры ценопопуляций ( внутри и  межвидового).

В основу фенологических наблюдений положена регистрация последовательных фаз развития и роста растений, отличающихся четко выраженными морфологическими изменениями, в течение года (Бейдман, 1960 и др.).

3) Семенная продуктивность диссеминация и экология прорастания ceмян.        

Жизненность популяций, возможности их микроэволюции, восстановления численности и культивирования в питомниках, а также реинтродукции в значительной мере определяются оценками семенного разложения и возобновления. Исследования в этом направлении должны проводиться как в природных, так и в лабораторных и экспериментальных (на экологических питомниках) условиях. Весьма существенными параметрами семенного размножения являются количество семяпочек и семян на элементарную единицу семенной продуктивности (плод, соплодие), коэффициент семинификации (Вайнагий, 1974), семенная продуктивность (потенциальная и фактическая) и урожайность (Работнов, 1960;Вайнагий 1974), ритмы плодоношения и диссеминации, по способу распространения плодов и семян (Левина, 1957), анализ всхожести, экологии и ритмика прорастания семян.

Все эти специальные области исследования содержательно и полно методически разработаны, и к ним следует обращаться при организации и проведении конкретных наблюдений и экспериментов. Это необходимо иметь в виду, чтобы с наименьшей затратой времени и средств, а главное на современном методическом уровне плодотворно и эффективно осуществить эколого-биологический анализ вымиравших и редких растений для предотвращения их гибели.

Чрезвычайно важной количественной оценкой полового размножения является подсчет числа закладывающихся семяпочек на один плод или соплодие, а также количества созревающих семян. Процент семинификации, то есть отношение числа семян к числу семяпочек, выраженное в процентах, - существенный показатель степени соответствия популяции растений окружающим условиям обитания. Чем меньше этот коэффициент, тем в более жестких, неблагоприятных для своей жизни условиях находится популяция вида. Вместе с тем процент семинификации показывает и репродуктивные свойства растения. Для подсчета количества семяпочек и зрелых семян обычно просматривают 100 плодов (соплодий), хотя, естественно, можно руководствоваться в определении объема выборки чисто статистическими критериями и задаваемой степенью точности полученных результатов. Избранная повторность позволяет рассчитать средние показатели числа семян и семяпочек на элементарную единицу семенной продуктивности, а также другие статистические параметры - среднее квадратическое отклонение, дисперсию, ошибку среднего и т.д.

Семенная продуктивность оценивается количеством семян на один генеративный побег или одну особь (Работнов, I960). Она расчленяется на потенциальную семенную продуктивность ( количество семяпочек на побег или особь) и фактическую (число образующихся семян на побег или особь) (Вайнагий, 1974). Та и другая продуктивность рассчитывается на одних и тех же объектах по стократной повторности определения, хотя и здесь вполне применим статистический метод. Отбор образцов (побегов, особей) должен удовлетворять принципу случайности, но возможен и регулярный. Семенная урожайность измеряется число семян на I м2 (или другую стандартную учетную единицу) площади (ценоза), на которой произрастает данный вид. Желательно проводить учет на площадках в I в тридцатикратной повторности. Процент плодоцветения рассчитывается по отношению числа цветков, в которых завязались плода, к общему числу распустившихся цветков. Рекомендуется изучать следующие элементы семенной продуктивности; а - среднее число генеративных побегов на одну особь; б - среднее число цветков или соцветий на один генеративный побег; в - среднее число цветков, давших плоды (процент плодоцветения); г - среднее число семян на один  год.

Весьма важно многолетнее изучение семенной продуктивности и урожайности (на постоянных площадках) выбранных видов, поскольку их параметры подвержены разногодичным колебаниям в зависимости от метеорологических, биотических и других факторов. Обобщение данных многолетних наблюдений позволяет более объективно оценить характер и возможности генеративного размножения редких и исчезающих видов в природных условиях и при культивировании в питомниках и экспозициях.

Программа-максимум изучения эколого-биологических особенностей видов должна включать наблюдения за опылением, оплодотворением и плодоношением растений. Большое значение в раскрытии специфики полового размножения имеют данные об энтомофауне опылителей и самом процессе опыления энтомофильных растений (равно как и анемофнльных). Участие в наблюдениях зоологов помогло бы в раде случаев выяснить истинные причины отсутствия или резкого угнетения семеношения.

Весьма перспективным является углубленное цитоэмбриологическое изучение генеративной сферы: количества, жизнеспособности и фертильности пыльцы» особенностей развития мужского и женского гаметофитов и гамет, раздельнополости и соотношения полов, процессов перекрестного опыления и самоопыления и т.д. (Кузнецов Ругузов, 1976). Эти признаки и явления в значительной мере определяют половое возобновление и особенности наследственной основы растений, сам процесс микроэволюции и ее взаимодействие с условиями окружающей среда, жизненность новых поколений.

Непосредственным следствием прохождения фаз опыления и оплодотворения в онтогенезе является процесс завязывания и созревания плодов и семян. В общем ритме развития растений ритм плодоношения представляется весьма существенным этапом, дающим количественную характеристику интенсивности созревания и осыпания плодов (семян). Наблюдения по методике Р.Е.Левиной (1963) проводятся как над модельными особями, так и над всей популяцией. Они позволяют установить количественные закономерности созревания плодов и семян, которые можно ставить в связь с ходом метеорологических факторов, а также выявлять наследственно закрепленные особенности, свойственные конкретным видам. Специфика плодосозревания определяет и качественные различия семян в пределах соцветия и генеративного побега, что имеет несомненное значение для интродукционной практики с редкими и исчезающими видами растений.

Следующая за плодосозреванием фаза - диссеминация, то есть осыпание и рассеивание плодов и семян. Сроки прохождения этапов этой фазы - начало, массовое осыпание и конец его - представляют практический интерес с точки зрения оценки времени сбора плодов и семян для посева в питомниках и лабораторных исследований всхожести. Вместе с тем временные показатели диссеминации составляют неотъемлемую часть экологической и биологической характеристики видов. Существенным ее аспектом является оценка способов распространения плодов и семян растений, по которым они подразделяются на автохоры, анемохоры, гидрохоры, зоохоры (эпизоохоры, синзоохоры), баллисты, антропохоры. Выявление способов освоения растениями пространства (особенно редкими и исчезающих) столь же важно, как и изучение семенной продуктивности, ибо только посредством распространения зачатков они могут расширять площадь своего произрастания.

В изучении экологии и биологии редких растений, в практике их интродукции и культивирования большое значение имеет оценка всхожести и характера прорастания семян, в значительной мере определяющие возможности семенного возобновления.

Существует большое многообразие причин, обусловливавших неоднородность качества семян и биологии их прорастания. Процесс созревания плодов и семян по-разному растянут, но времени, сборы в различные сроки могут отражаться на биологи прорастания. Погодные условия в период формирования и созревания, географические условия произрастания одних и тех же видов также способа влиять на качество семян. Местоположение плодов и семян в структуре растения может существенно сказываться на их эколого - биологических свойствах. Неоднородность зрелых семян проявляется по степени развития зародыша, определяющей их жизнеспособность. В этой связи определенный интерес представляет методика рентгенологического анализа сформированности зародыша семян (Некрасов, Смирнова, 1964). Накладавают свою печать на качество производимых семян и возрастные особенности плодоносящих растений. Выявляются физиологические основы всхожести семян (Бартон, 1964; Николаева, 1968). Большое влияние на прорастание семян оказывает температурный фактор, в особенности стратификация (Попцов, 1976). Чрезвычайно важны вопросы длительности сохранения всхожести семян (Вайнагий, 1975; Попцов, 1976). Наблюдается определенная ритмичность прорастания, обусловленная приспособительными свойствами вида к условиям своего существования ( Вайнагий, 1974). Заслуживает внимания явление гетерокарпии ( Левина, 1967). Имеются сводки по биоморфологии семян различных групп растений: сорных (Доброхотов, 1961), древесных (Некрасов, 1973). Методика учета семеношения кустарников и деревьев составлена А. А, Корчагиным (1960).

При изучении всхожести надо высевать 400 свежесобранных зрелых и полноценных семян в чашки Петри на фильтровальную бумагу. Проращивание ведется при комнатной температуре в течение длительного (более года) времени. Влияние температурных условий на прорастание изучается путем задания режимов (понижениях или, напротив, повышенных температур) в термостате. Динамика всхожести семян избранного вида в течение первого года хранения устанавливается посредством высева по 100 семян одного образца ежемесячно и подсчета проросших семян в течение 30 дней.

В прорастании семян ряда таксонов цветковых растений (орхидеи, горечавки, грушанковых и др.) имеются специфические особенности, в значительной мере уже выловленные исследователями. Тем не менее, в выращивании указанных и других подобных растений из семян имеются серьезные объективные трудности, которые необходимо заранее учитывать, чтобы напрасно не тратить время и силы для проведения работ, если нет надлежащих условий.

Полученные  цифровые  данные обрабатываются вариационно- статистическими методами. (В.В. Кричфалуший, В.И. Комендар, 1990)

4) Биометрический анализ

Сущность биометрического метода вытекает из специфических особенностей, отличающих его от чисто биологических приемов изучения материала. Первой такой особенностью является использование выборочных приемов наблюдения и особой техники обработки данных, применяемых в математической статистике.

Биометрическому анализу подвергаются чаще всего не одиночные особи, а статистические выборки, составленные по определенным правилам из некоего множества экземпляров генеральной совокупности. Объем генеральной совокупности зависит от биологической задачи исследования. Например, если ставится цель изучить изменчивость признаков данного вида, то под генеральной совокупностью следует понимать все множество особей, произрастающих в пределах его ареала. Если же биологической' задачей исследования является изучение географической или экологической дифференциации вида, то популяции, произрастающие в разных частях ареала или в разных экологических условиях, составят каждая свою генеральную совокупность.

Как известно, в природе не существует даже двух абсолютно одинаковых особей данного вида. Это означает, что каждый экземпляр несет в себе лишь часть информации о генеральной совокупности. Эта часть, как правило, достаточно велика для определения его видовой принадлежности, но дает приблизительное представление о среднем значении признаков в генеральной совокупности и совершенно не отражает размаха их изменчивости.

Изучение второго экземпляра дает первое (но очень неточное!) представление о пределах изменчивости признаков. Опыт показывает, что в подавляющем большинстве случаев достаточно точные результаты получаются при объеме выборок и—.100, но надо иметь в виду, что оптимальный объем выборки пропорционален степени изменчивости признака. Поэтому если заметна сильная изменчивость, то объем выборки желательно увеличить, если же признак варьирует слабо, то удовлетворительный результат может быть достигнут и при меньшем ее объеме (например, при п=20—50). Из сказанного ясно, что задачей выборочного исследования является получение достоверной информации о генеральной совокупности посредством изучения относительно небольшого количества особей, включенных в данную выборку. Ясно также, что каков бы ни был объем выборки, она не может дать нам 100%-ную информацию о генеральной совокупности. Если изучить несколько выборок из одной и той же генеральной совокупности, то их параметры (среднее арифметическое, среднее квадратичное отклонение, коэффициент вариации) будут несколько отличаться друг от друга. Вместе с тем, если выборки были составлены правильно, то эти различия не могут быть слишком велики и каждое из них не может сильно отклоняться от истинного значения того же параметра в генеральной совокупности. Т.е выборочные параметры могут служить приближенными оценками генеральных параметров.

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