Методы изучения ценопопуляций цветковых растений

Изучение ценопопуляций растений

Популяции характеризуются общей численностью особей, плотностью (числом особей на единице площади), характером пространственного распределения особей, а также упорядоченной структурой. Структура популяций растений, как правило, проявляется в определенном количественном соотношении особей разного возраста (возрастная структура), разного жизненного состояния (виталитетная структура). По особенностям размещения особей по площади судят о пространственной структуре. Ценопопуляционный анализ позволяет наиболее полно выявить специфичность реагирования растений на различные экологические факторы как на уровне отдельных особей, так и на уровне популяций. В процессе размножения происходит рост популяции, смертность приводит к сокращению её численности. Особый интерес представляет изучение динамики популяции (изменение численности, структуры) во времени, что является основой для мониторинга природных группировок. На основе данных мониторинга можно судить о реакции популяции редких растений на климатические факторы, об устойчивости ценопопуляций к антропогенной нагрузке и т.д. Поэтому в зависимости от поставленных цели и задач, исследование ценопопуляций растений (совокупности особей одного вида в пределах однородного экотопа) может иметь различный характер. Приведем пример изучения возрастного состава (возрастной структуры) ценопопуляции какого-либо растения. Особую значимость в области сохранения биоразнообразия имеют работы, посвященные популяциям редких и охраняемых видов растений, если, конечно, при исследованиях не наносится ущерб особям (отсутствуют повреждения и сбор учитываемых растений, вытаптывание их мест обитания).

Цель работы: определить возрастной состав ценопопуляции.

Когда проводить исследование? Исследование ценопопуляций растений проводят в соответствии с особенностями феноритма вида, обычно это летний период: июнь или начало июля, когда взрослые растения цветут (или спороносят). Раннецветущие растения можно изучать в весеннее время, а вот для фиксации проростков (всходов) иногда приходится посещать учетные площадки не один раз в течение вегетационного периода.

Подготовка к исследованию:

Прежде, чем проводить такую работу, нужно ознакомиться по литературным источникам с описанием качественных признаков возрастных состояний особей изучаемого вида, выбрать счетную единицу и описываемые морфометрические параметры особей, определиться с особенностями метода учетных площадок.

Как исследовать?(Методика работы)

Для изучения ценопопуляции закладывают учетные площадки, как правило, квадратной формы. В зависимости от вида травянистого растения (и его распределения по площади) размеры площадок могут быть от 0.2 х 0.2 м до 5 х 5 м. При использовании площадок размером 1 х 1 м наименьшее необходимое их число равно 20 (но оно может быть и другим в зависимости от цели исследования). По площади экотопа учетные площадки могут быть размещены различными способами: случайно или регулярно. Наиболее оптимальным для получения объективных результатов считается регулярный принцип закладки учетных площадок. В этом случае учетные площадки располагают по линиям (трансектам): одиночно (через равные промежутки) или блоками.

В качестве учетной счетной единицы на площадках выбирают или целую особь (морфологическую счетную единицу), особенно если растения генеративного происхождения и четко отграничены друг от друга, или обособленные побеги, или целиком парциальные кусты (фитоценотические счетные единицы), которые имеют вегетативное происхождение.

При популяционных исследованиях у растений наиболее часто определяют следующие морфометрические параметры: высоту растения, число листьев (цветков, плодов, соцветий, боковых ветвей), площадь листьев (одного листа) или длину и ширину листовых пластинок, диаметр стебля, общую фитомассу растения или отдельных органов (листьев, стеблей, корней). Также могут быть учтены: скорость роста, скорость формирования поверхности листа, продолжительность формирования листьев. Характеристика морфометрических параметров особей позволяет установить возрастные состояния растений (см. таблицу), выявить особенности параметров в конкретной ценопопуляции.

Таблица. Периодизация онтогенеза цветковых растений и качественные признаки возрастных состояний

Период	Возрастное состояние растений	Индекс	Признаки
Латентный	Семена	sm	—
Прегенеративный (виргинильный)	Проростки (всходы)	pl	Смешанное питание (за счёт веществ семени и первых листьев); наличие морфологической связи с семенем (или семядолей); наличие зародышевых структур; семядолей; зародышевого корня и побега
	Ювенильные	j	Несформированность признаков и свойств, присущих взрослым растениям; наличие листьев иной формы и расположения, чем у взрослых особей; иной тип нарастания и ветвления. Сохранение некоторых зародышевых структур; потеря связи с семенами, как правило, отсутствие семядолей.
	Имматурные	im	Наличие свойств и признаков, переходных от ювенильных растений к взрослым: развитие листьев и корневой системы переходного (полувзрослого) типа, появление отдельных взрослых черт в структуре побега; сохранение отдельных элементов первичного побега.
	Виргинильные	v	Появление основных черт, типичной для вида жизненной формы. Растения имеют характерные для вида взрослые листья, побеги и корневую систему. Генеративные органы отсутствуют.
Генеративный	Молодые генеративные	g1	Появление генеративных органов. Преобладание процессов новообразования над отмиранием.
	Зрелые генеративные	g2	Уравновешивание процессов новообразования и отмирания. Максимальный ежегодный прирост фитомассы, максимальная семенная продуктивность.
	Старые генеративные	g3	Преобладание процессов отмирания над процессами новообразования; резкое снижение генеративной функции, ослабление процессов побего- и корнеобразования.
Постгенеративный (сенильный)	Субсенильные	ss	Полное отсутствие плодоношения. Резкое преобладание процессов отмирания над процессами новообразования; возможно упрощение жизненной формы, появление листьев переходного (имматурного) типа.
	Сенильные	s	Накопление отмерших (прекративших рост) частей растения; предельное упрощение жизненной формы; отсутствие почек возобновления и других новообразований.
	Отмирающие	sc	—

Распределение особей в ценопопуляции по возрастным состояниям называется возрастным спектром или спектром возрастных состояний. Спектр может быть выражен в абсолютных числах или процентах от общего числа особей и представлен в виде таблицы и гистограмм. По соотношению возрастных групп растений различают: инвазионную, нормальную и регрессивную ценопопуляции. Инвазионная ценопопуляция состоит преимущественно из молодых (виргинильных) особей, она не способна к самоподдержанию и зависит от заноса зачатков извне. Гистограмма возрастного спектра таких популяций имеет левостороннюю асимметрию. В возрастном спектре нормальных ценопопуляций, которые способны к самоподдержанию семенным и/или вегетативным путём, содержатся особи всех возрастных состояний (нормальныая полночленная ценопопуляция) или особи какого-либо возрастного состояния отсутствуют (нормальная неполночленная ценопопуляция). Неполночленность может быть следствием влияния внешних факторов или биологических свойств вида. Регрессионная ценопопуляция имеет повышенную долю субсенильных и сенильных растений при почти полном отсутствии виргинильных особей и не способна к самоподдержанию. Эти ценопопуляции со временем полностью выпадают из сообщества. Гистограмма возрастного спектра такой ценопопуляции характеризуется правосторонней асимметрией.

Различные стрессовые воздействия на ценопопуляции (например, атмосферное промышленное загрязнение) вполне чётко проявляются в характере возрастных спектров – они становятся неполночленными и/или правосторонними.

Анализ численности особей различных возрастных состояний позволяет определить индекс (коэффициент) возрастности ценопопуляции по формуле:

где М – численность всей популяции, m_i – численность конкретной возрастной группы, k_i – коэффициент возрастности конкретной возрастной группы: k_pl = 0.0067, k_j = 0.018, k_im = 0.0474, k_v = 0.1192, k_g1 = 0.27, k_g1-2 = 0.38, k_g2 = 0.5, kg_2-3 = 0.62, k_g3 = 0.731, k_ss = 0.8808, k_s = 0.9819. Показатель индекса возрастности изменяется от 0 до 1, чем выше его значение, тем старее ценопопуляция.

Кроме возрастного состояния для каждой особи может быть установлен календарный (или абсолютный) возраст – период времени от возникновения растения до момента наблюдения, что в большинстве случаев применимо для древесных растений. Распределение особей по календарному возрасту называется возрастной структурой и так же, как возрастной спектр, может быть выражено в абсолютных числах или процентах от общего числа особей и представлено в виде таблицы, гистограммы или графика.

Методы изучения лесных сообществ. – СПб.: НИИХимии СПбГУ, 2002. – 240 с.

Конечно, исследовательская работа должна иметь название. Попробуй написать тему работы

Предлагаемое название работы: Изучение ценопопуляции _______________________ (необходимо добавить название растения) в ________________________ (необходимо добавить название района, где будет проводиться или проводилось исследование).

Объект исследования: (необходимо добавить название растения)

Цель работы: (необходимо добавить название растения)

Источник

Глава 1. Физико-географическая характеристика района исследований.

Глава 2. Понятие о ценопопуляции растений и её характеристики.

Под ценопопуляциями растений понимают локальную популяцию какого-либо вида в пределах конкретного фитоценоза.

По уровню организации ценопопуляции делятся на полночленные и неполночленные. Это подразделение прежде всего применяется при анализе возрастного состава популяций. Отсутствие в популяции какой-то хотя бы одной из ее групп является свидетельством неполноценности популяции.

Кроме этой классификации используют более раннюю классификацию Боденхеймера (Боденхеймер, 1938 цит. по Злобину, 1989), в которой он опирался на преобладающую возрастную группу. Боденхеймер выделил 3 группы популяций:

1. Растущие, в которых преобладают молодые особи.
2. Стационарные, с естественным соотношением особей разных возрастных групп.
3. Сокращающиеся, со сдвигом господства в них на зрелые и старческие.

1. Потенциальная семенная продуктивность – это максимально возможное количество семян, которое может образовываться из нормально развивающихся цветков.
2. Реальная семенная продуктивность – это количество реально сформировавшихся семян на растении, в популяции.
3. Коэффициент семенной продуктивности – это отношение реальной семенной продуктивности к потенциальной семенной продуктивности (на единицу площади), выраженное в процентах.

Источник

Кашин А.С., Крицкая Т.А., Петрова Н.А., Шилова И.В. (сост.) Методы изучения ценопопуляций цветковых растений

Учебно-методическое пособие для магистров биологического факультета. — Саратов: СГУ им. Н.Г.Чернышевского, 2015. — 127 с.

В учебном пособии приведено описание основных полевых и лабораторных методов изучения ценопопуляций цветковых растений. Подробно изложены методы изучения структуры сообществ, в котором встречается изучаемый вид растений, а также методы изучения морфологических параметров, анализа их изменчивости и пластичности, определения возрастной структуры ценопопуляций. Особое внимание уделено анализу пространственной, онтогенетической и виталитетной структуры ценопопуляций, установлению жизненной стратегии и онтогенетических тактик вида. Отдельный раздел посвящён методам анализу популяционных характеристик репродуктивной биологии вида. Заключительный раздел учебно-методического пособия посвящён изложению современных молекулярно-генетических методов выявления полиморфизма в ценопопуляциях растений.
Учебное пособие рекомендуется для использования бакалаврами и магистрами биологического факультета университета при прохождении полевых практик по основным курсам, читаемым на кафедре ботаники и экологии и на кафедре генетики, а также при освоении бакалаврами и магистрами материала специальных курсов, предметом изучения которых являются особенности биологии и экологии цветковых растений.

• Чтобы скачать этот файл зарегистрируйтесь и/или войдите на сайт используя форму сверху.
• Регистрация

• Узнайте сколько стоит уникальная работа конкретно по Вашей теме:
• Сколько стоит заказать работу?

Источник