6.Как определяется показатель видового богатства?
7.Для чего используется формула Шеннона-Уивера?
ТЕМА 6
(2 часа)
МОЗАИЧНОСТЬ ФИТОЦЕНОЗОВ КАК ЭЛЕМЕНТ СОХРАНЕНИЯ БИОРАЗНООБРАЗИЯ
Цель работы – изучение влияния неоднородности горизонтального сложения фитоценозов на видовое биоразнообразие.
Теоретическая часть.
Неоднородность горизонтального сложения – мозаичность свойственна большинству фитоценозов. Это послужило основанием для выделения в их пределах структурных образований, названных микрогруппировками или микрофитоценозами. Неравномерность в распределении видов растений в пределах фитоценозов и связанная с этим мозаичность обусловлены рядом причин, в зависимости от которых различают следующие типы мозаичности:
1)эдафотопическую, связанную с неоднородностью эдафотопа; неровности рельефа (присутствие понижений и повышений);
2)эпизодическую, обусловленную случайностью в распределении зачатков растений и в приживании их видов;
3)ценобиотическую, вызванную воздействием одних видов на других, главным образом через изменения среды;
4)клоновую, возникающую в связи с особенностями вегетативного размножения некоторых видов, в результате чего образуются клоны, состоящие из близко расположенных особей одного и того же вида;
5)зоогенную, причина которой – непосредственное или косвенное изменение среды, в том числе в связи с формированием микрорельефа, воздействие зоокомпонентов ценозов;
6)антропогенную – результат локального воздействия человека (выборочные рубки, кострища);
7)экзогенную, обусловленную воздействием внешних по отношению к фитоценозу факторов, например ветра и воды.
Мозаичность наиболее выражена в смешанных хвойношироколиственных лесах, где присутствие разных видов деревьев, а также кустарников, например, лещины, создает большое разнообразие условий произрастания для растений нижних горизонтов (трав, мхов). Мозаичность является условием жизни ряда видов. Так для многих высших животных необходимо обязательное наличие на определенном пространстве различных типов экосистем: одни используются ими исключительно как места
кормежек, другие – ночлега и отдыха, третьи – размножения. Причем места кормежек в разные сезоны могут меняться: например, лось в Карелии летом предпочитает прибрежные леса и берега водоемов, моховые болота и другие «полуоткрытые» территории, а зимой – зарастающие вырубки и гари. Для поддержания популяции лося необходимо сохранять в лесу участки всех этих типов.
Практическая часть.
1.В часы самостоятельной работы по рекомендуемым источникам изучить факторы, влияющие на проявление мозаичности в лесных фитоценозах, роль явления мозаичности в сохранении биоразнообразия.
2.Подготовить конспект ответов на вопросы:
1.Что подразумевается под мозаичностью фитоценозов?
2.Перечислите основные типы мозаичности.
3.Какие древесные породы способны формировать клоновую
мозаичность?
4. Назовите причины возможного возникновения мозаичности в лесных культурах сосны.
5.Приведите примеры ценобиотической мозаичности.
6.Антропогенная мозаичность.
7. Значение мозаичности фитоценозов для сохранения биоразнообразия.
ТЕМА 7
(2 часа)
ЖИВОТНЫЙ МИР КАК КОМПОНЕНТ ЛЕСНОГО БИОГЕОЦЕНОЗА
Цель работы – изучить роль животных в биологическом круговороте лесных экосистем.
Теоретическая часть.
Специфичность животного мира в зависимости от определенных форм леса и сильная зависимость ряда протекающих в них явлений от животных – один из признаков, характеризующих лес как биогеоценоз. Функционирование биогеоценозов во многом зависит от степени и характера зоогенных изменений природных факторов.
В любом биогеоценозе животные – лишь потребители готового органического вещества; однако при этой общей для них особенности роль их в превращении вещества и энергии может быть весьма различной. Одни питаются растительным веществом (живым или отмершим), другие – животными (растительноядными или плотоядными). С геохимической и биоценологической точки зрения одна из главнейших функций животных в
природе состоит в ускорении круговорота вещества и энергии. Например, поедание зеленой массы фитофагами ускоряет минерализацию этой части растительного вещества.
Ускоряя минерализацию и осуществляя перераспределение органического вещества внутри биоценоза и за его пределами (вследствие своей подвижности) животные оказывают влияние на эволюцию биогеоценоза. Они воздействуют на почвенные процессы, на физиологическое состояние растительности, а тем самым на естественное возобновление и смену пород и даже вызывает сукцессии биогеоценозов.
Каждому типу леса соответствует определенная фауна. Видовой состав потребителей растительности и органических остатков определяет фауну хищников и паразитов.
Каждому типу леса свойственны специфические возможности для размещения животных, определяемые ярусностью, формами крон, характеристикой подлеска и травяного покрова, а также характером почвы, что в свою очередь создает многообразные микроклиматические особенности. Все эти условия среды обеспечивают экологические ниши животных – обитателей леса – и определяют емкость для них данного типа леса.
По радиусу жизнедеятельности следует разделить животных на три группы: 1) радиус жизнедеятельности не выходит за пределы данного биогеоценоза или его части; 2) территорию деятельности представляет данный биогеоценоз в целом, а эпизодически животное за его пределы; 3) радиус жизнедеятельности распространяется на несколько биогеоценозов. Беспозвоночные, в основном, относятся к первой, частично – ко второй группам, а позвоночные – главным образом к третьей группе. Деятельностью животных, относящихся ко второй и третьей группам, частично осуществляется приток извне вещества и энергии, а также вынос за пределы биогеоценоза. В зависимости от величины радиуса жизнедеятельности одна популяция животных может быть связана с одним или несколькими биогеоценозами.
Практическая часть.
1.В часы самостоятельной работы по рекомендуемым литературным источникам изучить роль животных в жизни леса.
2.Подготовить конспект ответов на вопросы:
1.Первичные и вторичные энтомовредители лесных насаждений.
2.Животные – ксилофаги, их влияние на фитоценозы.
3.Каким образом проявляется функция животных в ускорении
круговорота вещества и энергии?
4.Животные – ключевые виды лесных экосистем.
5.Виды животных, способствующих естественному
возобновлению леса.
6.Роль бобра в лесных экосистемах.
7.Какие факторы определяют специфику фауны в разных типах
леса?
8. Как разделяются животные, обитатели лесных биогеоценозов по радиусу жизнедеятельности?
9. Роль позвоночных животных в перемещении потоков вещества
и энергии.
ТЕМА 8
(2 часа)
УГРОЗЫ БИОРАЗНООБРАЗИЮ ЛЕСНЫХ ЭКОСИСТЕМ
Цель работы – изучение факторов естественного и антропогенного происхождения, сказывающих негативное влияние на видовое разнообразие лесных экосистем.
Теоретическая часть.
В1963 году Международный союз охраны природы выпустил международную Красную книгу животных и растений. Данное издание привлекло внимание человечества к редким и исчезающим видам (проблеме сохранения биологического разнообразия).
Во второй половине XX в. появилась информация о негативных экологических последствиях интенсивного лесного хозяйства. В интенсивно управляемых лесах (монокультурах) биологическое разнообразие ниже, чем
вестественных лесах. Это связано с их однообразием, экологическим состоянием и возрастом. В монокультурах отсутствуют старые деревья и мертвая древесина и, как следствие, виды живых организмов, связанные с этими местообитаниями.
Внастоящее время считается, что наибольшим естественным разнообразием обладают малонарушенные природные системы. Из этого следует, что угроза биоразнообразию тем сильнее, чем дальше отдаляется лесная экосистема от естественного состояния в результате интенсивного ведения хозяйственной деятельности и использования природных ресурсов. Неоднозначны процессы, происходящие на вырубках. В начальный период на вырубках резко увеличиваются разнообразие и численность видов, связанных с другими (нелесными) местами обитания: опушечных, луговых, сорных видов растений, а также видов, увеличению численности которых благоприятствуют обилие корма (копытные, многие виды птиц). При этом следует понимать, что многие факторы, обеспечивающие увеличение числа вышеуказанных видов и их численность на вырубках, действуют лишь короткое время. В результате всплеск видового разнообразия часто резко снижается к моменту, когда вырубка превращается в густой молодой одновозрастной лес.
Негативное воздействие на фауну леса оказывает глобальное изменение климата (повторяющиеся засухи), которое в совокупности с загрязнением среды уже в значительной степени уменьшило численность лесных птиц, особенно видов, потребляющих наземных беспозвоночных.
Особенную опасность представляют генетически модифицированные организмы (ГМО), экономический интерес к использованию которых на лесных плантациях сильно вырос. ГМО могут создавать угрозы для естественного биоразнообразия, скрещиваясь с близкими им естественными видами.
Практическая часть.
1.В часы самостоятельной работы по рекомендуемым литературным источникам изучить факторы, оказывающие негативное влияние на биоразнообразие лесных экосистем.
2.Подготовить конспект ответов на вопросы:
1.Какие виды лесных растений и животных входят в Красную
книгу РФ?
2.Какая ценная форма осины исчезла в лесах России?
3.Какой почвенный экотип сосны обыкновенной в условиях ЦЧР
находится на грани исчезновения?
4. Основные причины, представляющие угрозу биоразнообразию лесных экосистем.
5.Биоразнообразие в лесокультурах и в ненарушенных
природных системах.
6. Изменение биологического разнообразия, происходящие на
вырубках.
7. Опасность от внедрения ГМО-организмов.
ТЕМА 9
(2 часа)
ИНТРОДУКЦИЯ ДРЕВЕСНЫХ ПОРОД И ЕЕ ВЛИЯНИЕ НА АУТОХТОННЫЕ ФИТОЦЕНОЗЫ
Цель работы – ознакомление с имеющимся опытом интродукции древесных пород на территории РФ.
Теоретическая часть.
Под интродукцией понимается внедрение видов, ранее не произраставших на данной территории. На протяжении своей истории человек намеренно или случайно способствовал внедрению новых видов в природные экосистемы. С формальной точки зрения внедрение чужеродных видов, как животных, так и растений, увеличивает число видов в экосистеме,