Изучение лугового сообщества
Цель: познакомиться со структурой лугового природного сообщества, с растительным миром и животными лугов.
Оборудование: ботанические папки, сачки для ловли насекомых, морилки, лопатки, ручные лупы, определители.
Методические рекомендации
При изучении различных видов природных сообществ луга ведется описание экологической ниши луга, изучается действие различных факторов внешней среды на отдельные популяции животных и отдельные виды растений.
Изучение проводится по следующей схеме:
1) положение вида;
2) функциональная роль вида в сообществе;
3) влияние абиотических факторов;
4) морфоструктурные приспособления;
5) поведенческие и физиологические реакции.
Луг — это растительное сообщество, основу которого составляют многолетние травянистые растения, некоторые однолетние (клевер, люцерна хмелевая, мятлик однолетний и др.) и двулетники растения (тмин, различные виды клевера и др.).
В растительном сообществе ярусность — это приспособление к совместной жизни. На лугах наблюдается два или три яруса: первый — верхний, ниже — второй, которые состоят из высших цветковых растений, и третий — приземистый, состоящий из мхов, возможно с примесью лишайников. Более теневыносливые растения располагаются во втором ярусе. Корни растений также располагаются ярусами. Разной длины корни получают воду и минеральные соли из разных слоев почвы и потому
в меньшей степени конкурируют друг с другом.
Луговая растительность представлена в большей степени злаками, которые по высоте стебля делятся на верховые и низовые. Верховые злаки: тимофеевка луговая, ежа сборная, райграс французский, овсяница луговая, костер безостый, пырей ползучий. Низовые злаки: мятлик обыкновенный, мятлик луговой, полевица обыкновенная, гребенник обыкновенный, овсяница красная. Злаки образуют мощную, тесно сплоченную растительную массу. Они обедняют почву азотом. На лугу чаще встречаются сложноцветные: василек луговой, василек синий, нивяник обыкновенный, тысячелистник обыкновенный; зонтичные: большая камнеломка, борщевик сибирский, тмин обыкновенный; бобовые растения: клевер луговой, клевер ползучий, клевер розовый, мышиный горошек, чина луговая и другие. В промежутках между злаковыми встречаются розоцветные: лабазник, лапчатки, манжетка; губоцветные: черноголовка; гвоздичные: гвоздика, дрема, смолевка; колокольчиковые: колокольчики поникающий, сборный, круглолистный и др.
Делятся луга на заливные и незаливные. Во время половодья заливные луга оказываются под водой. Вода наносит ил, что увеличивает плодородие почвы. Незаливные лугаделят на низинные — часто заболоченные,
с преобладанием осоковых растений, и суходольные, расположенные на возвышениях. Увлажняются такие луга только за счет атмосферных осадков.
Растения изучают и определяют на месте или выкапывают для определения и гербаризации. Для гербаризации растения расправляют и между листами газетной бумаги, которые помещают в специальном прессе для высушивания. Бумагу необходимо менять каждые два дня. Растения после высыхания закрепляют на белом листе бумаги и оформляют этикетку с указанием систематического положения (семейство, вид), места
и даты сбора.
Из животных, обитающих в луговом сообществе, трудно различить типично луговых, необходимо обратить внимание на почвенных беспозвоночных, летающих насекомых. На низинных лугах из позвоночных можно встретить бурых лягушек: остромордую и травяную, на суходольных лугах часто встречаются ящерицы: прыткая и живородящая. Орнитофауна лугов богата. Отмечается видовое многообразие грызунов: полевые мыши, полевки, хомяки и др.
Для сбора насекомых используется несколько методов: 1) ловля сачком отдельных видов, преимущественно бабочек или сидящих на цветках мух, пчел и др.; 2) кошение травы; 3) использование ловушки для почвенных насекомых —стеклянная банка, врытая вровень спочвой.
Отловленных насекомых помещают в морилку, потом закрепляют на пенопласте для оформления коллекции и изучения.
Ход работы
Задание 1. Изучение растений лугового сообщества.
1. Отметьте рулеткой и бечевкой границы (1× 1 м) геоботанической площадки, на которой будут проводиться исследования.
2. Рассмотрите ярусное расположение растений на участке и опишите виды, составляющие 1, 2 и 3 ярусы. Заполните таблицу 5.
Растения лугового сообщества
| Ярусы | Представители | Морфологические особенности |
3. Выкопайте вместе с корнем виды растений, преобладающие вданном сообществе. Определите их систематическое положение, сделайте гербарий.
4. Определите морфологические особенности: корня, стебля, листа, цветка, плода.
Задание 2. Определение луговой фауны.
1. Поймайте сачком в траве и рассмотрите обитателей лугового сообщества.
2. Выберите нескольких насекомых одного вида. Определите их размеры, способ передвижения. Определите, на какие раздражители и как реагирует насекомое. Сделайте вывод о приспособленности насекомого
к среде обитания.
3. Рассмотрите другие виды насекомых. Как они размещаются в пределах данного сообщества.
4. Соберите несколько экземпляров наиболее распространенных
в данном природном сообществе видов насекомых для коллекции и последующего изучения.
5. Составьте 2—3 пищевые цепи, объединенные в единую пищевую сеть.
Список рекомендуемой литературы: 1, 4, 5, 6, 11, 13, 14, 16, 19.
Изучение лесного сообщества
Цель: познакомиться со структурой сообщества смешанного леса,
с его растительным и животным миром.
Оборудование: лопатки, ботанические папки, сачки, морилки, ручные лупы, рулетка, бечевка, определители.
Методические рекомендации
В лесу растения находятся в тесной взаимосвязи друг с другом и со средой обитания, т. е. образуют растительное сообщество. Сложная взаимосвязь между растениями проявляется в их расположении по ярусам. Виды, входящие в состав лесного сообщества, различаются отношением
к окружающей среде, жизненными формами, ритмом развития, и поэтому на одной и той же территории занимают разные экологические ниши.
В верхнем ярусе леса — деревья, олиственные кроны которых находятся в наиболее благоприятных условиях освещения. Под пологом деревьев первого яруса — низкорослые и теневыносливые древесные породы, образующие второй ярус или подлесок. Втретьем ярусе — низкорослые кустарники, кустарнички и высокие травянистые растения, образующие травянисто-кустарничковый ярус. В самом низу располагаются низкорослые травы и ярус мхов и лишайников. На лесной почве всегда есть остатки растений, сухие ветки, опавшие листья, которые образуют лесную подстилку, богато заселенную микроорганизмами, грибами, они содействуют минерализации опада.
Четко выраженная ярусность говорит о разнообразии древесных
пород. Чем разнообразнее почвенный покров, тем больше животных находят там приют. На видовой состав животных оказывают влияние различные факторы: наличие сухостоя, хвороста и многое другое. Наиболее заселенными местами оказываются опушки, края лесных полян.
Для того чтобы обнаружить мелких беспозвоночных животных нужно рассмотреть кору деревьев и кустарников. Если тряхнуть крону кустарника или дерева на подставленный зонт, то можно собрать менее заметных животных. Часто животные прячутся под деревом или корой пня. Летающих насекомых ловят сачком. Просеивание через сито опавшей листвы, хвои, мха позволит обнаружить мелких наземных беспозвоночных: пауков, клещей, многоножек и т. п.
Позвоночных животных наблюдать трудно, но можно отыскать и рассмотреть следы их жизнедеятельности. На высокоствольной ели можно увидеть гнезда лесного голубя-вяхиря, ястреба-перепелятника, дупло белки. Еловые шишки — пища для белок, дятлов, клестов, лесных мышевидных грызунов. У каждого животного особые следы. На небольших елочках можно обнаружить гнезда зяблика, дрозда славки, лесной завирушки. Пищуха вьет гнезда за отставшей корой дерева. В трухлявых деревьях делают дупла хохлатая синица, малый пестрый дятел, гаичка. В хворосте гнездятся зарянка, крапивник, горихвостка. Под старыми пнями с пустотами и отставшей корой делают норы бурозубки и мышевидные грызуны. На хорошо освещенных полянах, на пнях можно встретить ящериц
и змей, земноводных — бурых лягушек.
Ход работы
Задание 1. Изучение растительности леса.
1. Отметьте рулеткой и бечевкой границы площадки (10× 10 м), на которой будут проводиться исследования.
2. Рассмотрите на данном участке ярусное расположение растений и опишите, какие их виды составляют эти ярусы.
3. Опишите лесообразующую породу дерева на площадке, ее систематическое положение.
4. Определите морфологические особенности органов растения:
1) толщину его ствола, примерную высоту растения;
2) характер листьев, форму листовой пластинки, жилкование, тип ветвления;
3) приспособленность к условиям жизни в лесу. Заполните таблицу по форме (см. табл. 6):
| Ярусы | Представители | Морфологические особенности |
5. Соберите несколько экземпляров растений, относящихся к разным систематическим группам, для их гербаризации и последующего изучения.
Задание 2. Изучение фауны леса.
1. На выделенной площадке просейте лесную подстилку и изучите обитающих в ней беспозвоночных. Выберите 2—3 насекомых одного вида и изучите их размеры, способ передвижения, сделайте вывод о среде обитания насекомого.
2. Рассмотрите все растения второго яруса и найдите следы жизнедеятельности позвоночных животных.
3. На основе проведенных наблюдений сделайте перечень видов животных, встречающихся в сообществе. Как эти виды размещены в пределах местообитания. Составьте 2—3 пищевые цепи, объединенные в единую пищевую сеть.
4. Соберите несколько экземпляров наиболее распространенных в дан-ном природном сообществе беспозвоночных животных для их последующего изучения.
Список рекомендуемой литературы: 1, 4, 6, 11, 13, 14, 16, 19.
Источник
4.3 Изучение луговой растительности
Особенности лугового фитоценоза определяют и особенности методики их изучения. Достаточный размер пробной площади 100 м 2 , достаточный размер раункиера 0,25 м 2 . Древесного яруса нет, подлеска и подроста тоже в основном нет, однако могут быть отдельные кустарники и деревца, которые не образуют выраженного яруса и называются просто «древесно-кустарниковая растительность». В этом случае её изучают аналогично ярусу подроста и подлеска в лесном фитоценозе.
При изучении напочвенного покрова лугов характеризуется общий облик травостоя, аспект, видимые особенности. Это необходимо больше, чем в лесах, так как луговые фитоценозы подвержены сильной сезонной изменчивости. Затем, как и в лесах, определяется для каждого вида высота, встречаемость, обилие, проективное покрытие, фенофаза, жизненность. Также отдельно определяется покрытие мхов, злаков,
Для лугового фитоценоза характерна вертикальная ярусность и сильнее, чем в лесах, выражена горизонтальная неоднородность. В травостое лугов с учетом высоты растений представлена четырьмя ярусами. Высокотравье – луговые растения первой величины: «верховые злаки», наиболее крупные виды осок и разнотравья (лисохвост луговой, тимофеевка луговая, костер безостный, таволга вязолистная и др.). Мелкотравье – растения второй величины: «низовые злаки» (овсяница красная, мятлики, полевицы, трясунка, душистый колосок), а также большинство видов осок и разнотравья (герань луговая, невяник обыкновенный, колокольчики, лютик едкий и др.) одинакового с ними роста. Низкотравье – растения третьей величины, низкорослые виды: клевер ползучий, лютик ползучий, чабрец, манжетки. Приповерхностные стелющиеся растения и мхи: вербейник монетчатый, лапчатка гусиная и др.
Значительная горизонтальная неоднородность объясняется тем, что в луговом фитоценозе эдификаторы гораздо слабее, поэтому строение лугового фитоценоза в большей степени зависит от микронеоднородностей среды и других внешних факторов. Виды неоднородности (мозаичности):
- Эпизодическая мозаичность – обусловлена случайным распределением зачатков.
- Экотопическая мозаичность – обусловлена неоднородностями экотопа, например, по увлажнению, по экспозиции и т. д.
- Фитогенная мозаичность – обусловлена влиянием одних видов на другие путём перехвата света, влаги и элементов питания.
- Клоновая мозаичность – связана с тем, что некоторые растения вегетативно размножаясь, образуют более или менее густые заросли.
- Зоогенная мозаичность – формируется в результате деятельности землероев, муравьёв, выпаса скота и др.
- Антропогенная мозаичность – результат деятельности человека (неравномерное внесение удобрений, механическое уничтожение).
Вместо лесной подстилки, отсутствующей на лугах, измеряют мощность и площадь покрытия дерниной.
Изучение рудеральной растительности
При изучении рудеральной растительности используется маршрутный метод. Плоащь и форма пробных площадей может быть различной. На практике рудеральные сообщества обычно описываются на площадях 25 м 2 (5х5 м) или 9 м 2 (3х3 м). При изучении влияния на растительность линейных нарушений (дорог, трубопроводов и т.д.) используют ПП иной формы, например, 1х10 м. На каждой ПП определяют видовой состав растений, их обилие, жизненность, фенофазу и среднюю высоту. Сообщества, занимающие меньшую площадь или имеющие особенности их распространения и приуроченности (например, растительность между плитами тротуара), описываются без заложения ПП в естественных границах сообщества.
Источник