Экология
<<  От экологии природы к экологии души Экологический калейдоскоп  >>
Популяционная экология растений
Популяционная экология растений
Любой вид растений в природе обычно представлен не одним единственным
Любой вид растений в природе обычно представлен не одним единственным
Популяционная экология растений
Популяционная экология растений
Популяция (от лат
Популяция (от лат
Поэтому фитоценологи пользуются таким понятием, как ценопопуляция
Поэтому фитоценологи пользуются таким понятием, как ценопопуляция
Растения в ценопопуляции чаще всего распределены крайне неравномерно,
Растения в ценопопуляции чаще всего распределены крайне неравномерно,
Популяционная экология растений
Популяционная экология растений
Ценопопуляция, как и любая другая биологическая система, имеет свой
Ценопопуляция, как и любая другая биологическая система, имеет свой
Пространственная структура популяций растений
Пространственная структура популяций растений
Популяционная экология растений
Популяционная экология растений
В природе изредка встречается почти равномерное упорядоченное
В природе изредка встречается почти равномерное упорядоченное
Популяционная экология растений
Популяционная экология растений
Однако чаще всего члены популяции распределяются в пространстве
Однако чаще всего члены популяции распределяются в пространстве
Популяционная экология растений
Популяционная экология растений
Агрегированное распределение
Агрегированное распределение
В каждом конкретном случае тип распределения в занимаемом пространстве
В каждом конкретном случае тип распределения в занимаемом пространстве
Пространственная неоднородность ценопопуляции связана с характером
Пространственная неоднородность ценопопуляции связана с характером
Люцерна серповидная
Люцерна серповидная
Таким образом, жизнь ценопопуляции протекает в форме несинхронных
Таким образом, жизнь ценопопуляции протекает в форме несинхронных
Половая структура популяций
Половая структура популяций
Ольха Белая береза
Ольха Белая береза
Крапива двудомная
Крапива двудомная
Гинкго билоба
Гинкго билоба
У некоторых видов пол изначально определяется не генетическими, а
У некоторых видов пол изначально определяется не генетическими, а
Аризема Японская (Arisaema japonica)
Аризема Японская (Arisaema japonica)
Популяционная экология растений
Популяционная экология растений
Саговники — двудомные растения
Саговники — двудомные растения
Возрастная структура ценопопуляций
Возрастная структура ценопопуляций
У растений, размножающихся семенами, за основу выделения
У растений, размножающихся семенами, за основу выделения
Латентный (период первичного покоя) – период, когда растение находится
Латентный (период первичного покоя) – период, когда растение находится
Популяционная экология растений
Популяционная экология растений
Виргинильный (девственный) – период от прорастания семян до начала
Виргинильный (девственный) – период от прорастания семян до начала
Популяционная экология растений
Популяционная экология растений
Генеративный – период, когда растение размножается семенами
Генеративный – период, когда растение размножается семенами
Популяционная экология растений
Популяционная экология растений
Сенильный (старческий) – период, когда растение уже не способно к
Сенильный (старческий) – период, когда растение уже не способно к
Популяционная экология растений
Популяционная экология растений
Уменьшение числа стволов деревьев с возрастом древостоя
Уменьшение числа стволов деревьев с возрастом древостоя
Возрастные состояния овсяницы луговой (А), василька сибирского (Б): р
Возрастные состояния овсяницы луговой (А), василька сибирского (Б): р
У некоторых деревьев (дуба черешчатого, бука лесного, клена полевого и
У некоторых деревьев (дуба черешчатого, бука лесного, клена полевого и
Онтогенез дуба черешчатого в благоприятных условиях (сверху) и при
Онтогенез дуба черешчатого в благоприятных условиях (сверху) и при
Для определения численности каждой возрастной группы у разных видов
Для определения численности каждой возрастной группы у разных видов
Популяционная экология растений
Популяционная экология растений
У длиннокорневищных и корнеотпрысковых растений счетной единицей могут
У длиннокорневищных и корнеотпрысковых растений счетной единицей могут
У плотнодерновинных злаков (щучка, типчак, ковыли, змеевка и др
У плотнодерновинных злаков (щучка, типчак, ковыли, змеевка и др
Число семян в почвенном запасе, хотя этот показатель и очень важен,
Число семян в почвенном запасе, хотя этот показатель и очень важен,
Если в возрастном спектре ценопопуляции в момент ее наблюдения
Если в возрастном спектре ценопопуляции в момент ее наблюдения
Если ценопопуляция представлена всеми или почти всеми возрастными
Если ценопопуляция представлена всеми или почти всеми возрастными
Нормальная ценопопуляция, состоящая из особей всех возрастных групп,
Нормальная ценопопуляция, состоящая из особей всех возрастных групп,
Регрессивная ценопопуляция представлена только сенильными и
Регрессивная ценопопуляция представлена только сенильными и
Возрастная структура ценопопуляции во многом определяется
Возрастная структура ценопопуляции во многом определяется
Типичный возрастной спектр называется базовым
Типичный возрастной спектр называется базовым
Базовый тип спектра ценонопуляций (по Л. Б. Зауголыювой, 1976) А –
Базовый тип спектра ценонопуляций (по Л. Б. Зауголыювой, 1976) А –
Разные размеры растений отражают различную жизненность особей в
Разные размеры растений отражают различную жизненность особей в
У многих видов особи одного возрастного состояния в одной
У многих видов особи одного возрастного состояния в одной
Растения высокого уровня жизненности нередко проходят все возрастные
Растения высокого уровня жизненности нередко проходят все возрастные
Варианты развития ежи сборной в разных экологических условиях (по Л. А
Варианты развития ежи сборной в разных экологических условиях (по Л. А
Особи одной ценопопуляции могут развиваться и переходить из одного
Особи одной ценопопуляции могут развиваться и переходить из одного
Многие луговые, лесные, степные виды при выращивании их в питомниках
Многие луговые, лесные, степные виды при выращивании их в питомниках
В засушливые годы и при усилении выпаса у степного вида овсеца Шелля
В засушливые годы и при усилении выпаса у степного вида овсеца Шелля
У ежи сборной в разных условиях реализуется от 1–2 до 35 путей
У ежи сборной в разных условиях реализуется от 1–2 до 35 путей
У двух видов степного овсеца – Шелля и опушенного – в Пензенской
У двух видов степного овсеца – Шелля и опушенного – в Пензенской
Возрастной спектр может варьировать не только вследствие внешних
Возрастной спектр может варьировать не только вследствие внешних
У некоторых видов на всем протяжении ареала в широком диапазоне
У некоторых видов на всем протяжении ареала в широком диапазоне
Число вновь возникающих и отмирающих особей в каждой возрастной группе
Число вновь возникающих и отмирающих особей в каждой возрастной группе
Чем крупнее особь, тем значительнее сфера и степень ее воздействия на
Чем крупнее особь, тем значительнее сфера и степень ее воздействия на
Фитогенное поле означает сферу влияния одного растения на окружающую
Фитогенное поле означает сферу влияния одного растения на окружающую
Радиус фитогенного поля может меняться от нескольких сантиметров у
Радиус фитогенного поля может меняться от нескольких сантиметров у
Ярким примером изменений условий среды в пределах фитогенного поля
Ярким примером изменений условий среды в пределах фитогенного поля
Поле вероятности встречи деревьев в пределах фитогенного поля
Поле вероятности встречи деревьев в пределах фитогенного поля
Если в возрастном спектре ценопопуляции преобладают особи взрослые
Если в возрастном спектре ценопопуляции преобладают особи взрослые
Все размерные и количественные характеристики растений в
Все размерные и количественные характеристики растений в
У большинства луговых растений колебания численности всходов как в
У большинства луговых растений колебания численности всходов как в
Возрастные спектры ценопопуляций разных видов обладают разной степенью
Возрастные спектры ценопопуляций разных видов обладают разной степенью
Большая лабильность всех популяционных показателей свойственна видам
Большая лабильность всех популяционных показателей свойственна видам
Нередко наблюдается однонаправленное необратимое изменение
Нередко наблюдается однонаправленное необратимое изменение
Например, при интенсивной пастбищной нагрузке в ценопопуляциях мятлика
Например, при интенсивной пастбищной нагрузке в ценопопуляциях мятлика
Погодичные изменения популяционного потока у полевицы тонкой (по Е. И
Погодичные изменения популяционного потока у полевицы тонкой (по Е. И
В широколиственных лесах ценопопуляции луковичного растения гусиного
В широколиственных лесах ценопопуляции луковичного растения гусиного
Перейдя в имматурное состояние, она начинает размножаться, образуя
Перейдя в имматурное состояние, она начинает размножаться, образуя
У некоторых луговых растений временное прекращение инспермации и
У некоторых луговых растений временное прекращение инспермации и
Динамика ценопопуляций луговика дернистого на окских лугах (по Л. А
Динамика ценопопуляций луговика дернистого на окских лугах (по Л. А
Современная теория рассматривает динамику численности популяций как
Современная теория рассматривает динамику численности популяций как
Выделяют две принципиально разные стороны популяционной динамики:
Выделяют две принципиально разные стороны популяционной динамики:
Модифицирующие факторы, вызывая изменение численности популяций, сами
Модифицирующие факторы, вызывая изменение численности популяций, сами
Регулирующие факторы не просто изменяют численность популяции, а
Регулирующие факторы не просто изменяют численность популяции, а
Межвидовые связи осуществляются в биоценозах, поэтому относятся к
Межвидовые связи осуществляются в биоценозах, поэтому относятся к
Внутренние механизмы  – это все те качественные изменения популяции в
Внутренние механизмы – это все те качественные изменения популяции в
I. Стабильный тип II
I. Стабильный тип II
Литература
Литература

Презентация на тему: «Популяционная экология растений». Автор: . Файл: «Популяционная экология растений.ppt». Размер zip-архива: 10432 КБ.

Популяционная экология растений

содержание презентации «Популяционная экология растений.ppt»
СлайдТекст
1 Популяционная экология растений

Популяционная экология растений

2 Любой вид растений в природе обычно представлен не одним единственным

Любой вид растений в природе обычно представлен не одним единственным

растением, а большим числом особей, которые отличаются друг от друга по ряду показателей и составляют популяции.

3 Популяционная экология растений
4 Популяция (от лат

Популяция (от лат

populus — народ, население) — совокупность особей одного вида более или менее длительно занимающая определенное пространство и воспроизводящая себя в течение большого числа поколений. Это элементарная эволюционная и одновременно основная пространственная единица вида.

Понятие популяции

5 Поэтому фитоценологи пользуются таким понятием, как ценопопуляция

Поэтому фитоценологи пользуются таким понятием, как ценопопуляция

Ценопопуляция, или локальная (фитоценотическая) популяция – это группа особей одного вида на определенной экологически однородной территории, то есть в пределах одного растительного сообщества.

6 Растения в ценопопуляции чаще всего распределены крайне неравномерно,

Растения в ценопопуляции чаще всего распределены крайне неравномерно,

образуя более или менее изолированные группы, скопления, так называемые микроценопопуляции, субпопуляции или ценопопуляционные локусы. Эти скопления отличаются друг от друга числом особей, плотностью, возрастной структурой, протяженностью. Часто более плотный центр скопления окружен особями, расположенными менее плотно.

7 Популяционная экология растений
8 Ценопопуляция, как и любая другая биологическая система, имеет свой

Ценопопуляция, как и любая другая биологическая система, имеет свой

состав, структуру и определенные закономерности изменения во времени, то есть определенную динамику. Ценопопуляции между собой могут различаться по плотности, массе, распределению особей в пространстве, соотношению полов (для двудомных растений), виталитету (жизненности), генетической и возрастной структуре.

9 Пространственная структура популяций растений

Пространственная структура популяций растений

Типы распределения особей в пространстве. Занимаемое популяцией пространство предоставляет ей средства к жизни. Каждая территория может прокормить лишь определенное число особей. Естественно, что полнота использования имеющихся ресурсов зависит не только от общей численности популяции, но и от размещения особей в пространстве. Это наглядно проявляется у растений, площадь питания которых не может быть меньше некоторой предельной величины. Перехватывая корнями питательные вещества и воду, затеняя пространство, выделяя ряд активных веществ, каждое растение распространяет свое влияние на определенную площадь, поэтому оптимальным для популяции является такой интервал между соседними экземплярами, при котором они не влияют отрицательно друг на друга, но при этом не остается и недоиспользованного пространства.

10 Популяционная экология растений
11 В природе изредка встречается почти равномерное упорядоченное

В природе изредка встречается почти равномерное упорядоченное

распределение особей на занимаемой территории, например в уплотненных популяциях сидячих морских полихет, в чистых зарослях некоторых растений.

12 Популяционная экология растений
13 Однако чаще всего члены популяции распределяются в пространстве

Однако чаще всего члены популяции распределяются в пространстве

неравномерно, что обусловлено двумя причинами: во?первых, неоднородностью занимаемого пространства, а во?вторых, некоторыми особенностями биологии видов, которые способствуют возникновению скоплений индивидуумов. У растений такая агрегированность возникает, например, при вегетативном размножении, при слабом распространении семян и прорастании их вблизи материнской особи.

14 Популяционная экология растений
15 Агрегированное распределение

Агрегированное распределение

16 В каждом конкретном случае тип распределения в занимаемом пространстве

В каждом конкретном случае тип распределения в занимаемом пространстве

оказывается приспособительным, т. е. позволяет оптимально использовать имеющиеся ресурсы. Способы, которыми достигается рациональный характер размещения, определяются системой взаимоотношений между членами популяции.

17 Пространственная неоднородность ценопопуляции связана с характером

Пространственная неоднородность ценопопуляции связана с характером

развития скоплений во времени. У люцерны серповидной, например, семена обычно опадают в непосредственной близости от материнского растения, поэтому около обильно плодоносящих средневозрастных генеративных растений образуются скопления молодых (проростков, ювенильных и имматурных). Эти скопления характеризуются большой плотностью. По мере того как особи переходят в следующие возрастные состояния, скопления меняют возрастную структуру, изреживаются. Одновременно происходит приживление новых зачатков в пределах скопления, оно уплотняется, усложняется его структура, расширяется занятая им территория. Если приживление зачатков происходит за пределами скопления, то возникает новое. Скопления могут частично сливаться друг с другом, т. е. достигать более высокого уровня агрегированности.

18 Люцерна серповидная

Люцерна серповидная

19 Таким образом, жизнь ценопопуляции протекает в форме несинхронных

Таким образом, жизнь ценопопуляции протекает в форме несинхронных

возрастных изменений различных локусов, при этом меняется и ее пространственная структура, ибо изменяются конфигурация, протяженность локусов и их местоположение в фитоценозе.

20 Половая структура популяций

Половая структура популяций

Среди цветковых растений встречается немало двудомных видов, у которых существуют мужские и женские особи: виды ив, тополей, дрема белая, щавель малый, пролесник многолетний, бодяк полевой и др. Есть и виды с женской двудомностью, когда одни особи имеют обоеполые цветки, а другие – женские, т. е. с неразвитым андроцеем. Обычно андростерильные цветки мельче, чем обоеполые. Такое явление встречается в семействах губоцветных, гвоздичных, ворсянковых, колокольчиковых и др. Примерами видов с женской двудомностью являются чабрец Маршалла, душица обыкновенная, мята полевая, будра плющевидная, смолевка поникшая, герань лесная и др. Популяции таких видов генетически неоднородны. В них облегчено перекрестное опыление, чаще наблюдается протероандрия – более раннее созревание пыльников по сравнению с пестиками. В пределах ареала видов половая структура популяций растений более или менее постоянная, однако изменение внешних условий меняет соотношение полов. Так, в засушливый 1975 г. в Зауралье резко уменьшилось число женских форм, например у шалфея степного в 10 раз, у спаржи лекарственной в 3 раза.

21 Ольха Белая береза

Ольха Белая береза

Однодомные растения

22 Крапива двудомная

Крапива двудомная

Двудомные растения

23 Гинкго билоба

Гинкго билоба

24 У некоторых видов пол изначально определяется не генетическими, а

У некоторых видов пол изначально определяется не генетическими, а

экологическими факторами. Так, у растений Arisaema japonica пол зависит от накопления запасов питательных веществ в клубнях. Из крупных клубней вырастают экземпляры с женскими цветками, из мелких – с мужскими.

25 Аризема Японская (Arisaema japonica)

Аризема Японская (Arisaema japonica)

26 Популяционная экология растений
27 Саговники — двудомные растения

Саговники — двудомные растения

На одних растут мужские стробила с пыльцой, на других – женские, с семязачатками. Неприхотливые растения, саговники полюбились садоводам. Но высаживать стараются только женские деревья, мужские отвратительно и довольно сильно пахнут. Всё бы ничего, да деревца взяли моду произвольно менять свой пол. Так, например, одна хозяйка решила срубить саговник, росший возле её дома. Начала рубить, а потом передумала. Дерево, видимо, обиделось и в отместку хозяйке вскоре сменило пол с безобидного женского на вонючий мужской. Был и обратный случай: перетерпев внезапные сильные заморозки, саговник мужского рода испытал такой шок, что перестал распространять дурной запах и, превратившись в женское растение, дал семена. Рассказывают, что из одного цикаса, разрубленного надвое сверху донизу, вышло два самостоятельных дерева. Причём одно мужское, а другое – женское.

28 Возрастная структура ценопопуляций

Возрастная структура ценопопуляций

Особи растений, входящие в состав ценопопуляции, как правило, различаются по возрасту. Но, определить абсолютный возраст растений по их внешнему виду достаточно сложно, зачастую и вовсе невозможно. Поэтому у большинства растений устанавливается их относительный возраст, то есть тот, на который растение «выглядит». В этом случае говорят о выделении онтогенетических групп растений.

29 У растений, размножающихся семенами, за основу выделения

У растений, размножающихся семенами, за основу выделения

онтогенетических групп принято разграничение жизненного цикла на четыре периода, внутри которых, как правило, осуществляется более дробное деление.

30 Латентный (период первичного покоя) – период, когда растение находится

Латентный (период первичного покоя) – период, когда растение находится

в состоянии семян; ценопопуляция при этом представлена банком семян, находящемся в почве.

31 Популяционная экология растений
32 Виргинильный (девственный) – период от прорастания семян до начала

Виргинильный (девственный) – период от прорастания семян до начала

генеративного размножения особи. В пределах виргинильного периода выделяются растения следующих возрастных состояний:

? Проростки, характеризующиеся смешанным питанием за счет питательных веществ семени и собственной ассимиляции, а также наличием структур семени (семядолей, первичного корня); ? ювенильные растения, имеющие несформированные признаки взрослых особей, наличие листьев иной формы и расположения, чем у взрослых растений, иной тип нарастания и ветвления побегов, потеря связи с семенем, отсутствие семядолей; ? имматурные растения, характеризующееся развитием листьев и корневой системы переходного типа; у растений появляются некоторые взрослые черты в структуре побегов, но, в то же время, еще сохраняются отдельные элементы первичного побега; ? виргинильные растения – растения, у которых появляются основные черты типичного взрослого растения (характерные листья, побеги и корни), но генеративные органы еще отсутствуют.

33 Популяционная экология растений
34 Генеративный – период, когда растение размножается семенами

Генеративный – период, когда растение размножается семенами

В его пределах выделяются растения следующих возрастных состояний:

? Молодые генеративные растения, характеризуются появлением генеративных органов; процессы новообразования у таких растений преобладают над отмиранием, у них также окончательно формируются взрослые структуры; ? средние генеративные растения, имеют уравновешенные процессы новообразования и отмирания, у них наблюдается максимальный прирост биомассы и семенной продуктивности; ? старые генеративные растения, характеризуются преобладанием процессов отмирания над процессами новообразования, у подобных растений резко снижаются генеративные функции, а также происходит ослабление процессов корне- и побегообразования.

35 Популяционная экология растений
36 Сенильный (старческий) – период, когда растение уже не способно к

Сенильный (старческий) – период, когда растение уже не способно к

семенному размножению и обречено на отмирание. Растения, находящиеся в сенильном периоде, разделяется на:

? Субсенильные растения, которые уже совершенно не плодоносят, процессы отмирания у них резко преобладают над новообразованием, упрощается жизненная форма, зачастую характерно вторичное появление листьев переходного (имматурного) типа; ? сенильные растения, характеризуются накоплением отмерших частей растений, полным отсутствием почек возобновления и других новообразований; ? отмирающие растения, имеют немного живых корней и подземных побегов, иногда сохраняют спящие почки, но не имеют живых надземных побегов.

37 Популяционная экология растений
38 Уменьшение числа стволов деревьев с возрастом древостоя

Уменьшение числа стволов деревьев с возрастом древостоя

39 Возрастные состояния овсяницы луговой (А), василька сибирского (Б): р

Возрастные состояния овсяницы луговой (А), василька сибирского (Б): р

– проростки; j – ювенильные растения; im – имматурные; v – виргинильные; g1 – молодые генеративные; g2 – средневозрастные генеративные; g3 – старые генеративные; ss – субсенильные; s – сенильные

40 У некоторых деревьев (дуба черешчатого, бука лесного, клена полевого и

У некоторых деревьев (дуба черешчатого, бука лесного, клена полевого и

др.) описано квазисенильное возрастное состояние (термин предложен Т. А. Работновым). Это угнетенные, низкорослые растения, описанные как торчки. Они приобретают со временем черты старого вегетативного растения, так и не пройдя генеративную фазу.

41 Онтогенез дуба черешчатого в благоприятных условиях (сверху) и при

Онтогенез дуба черешчатого в благоприятных условиях (сверху) и при

недостатке света (по О. В. Смирновой, 1998)

42 Для определения численности каждой возрастной группы у разных видов

Для определения численности каждой возрастной группы у разных видов

используют различные счетные единицы. Счетной единицей могут быть отдельные особи, если в течение всего онтогенеза они остаются пространственно обособленными (у однолетников, стержнекорневых моно- и поликарпических трав, многих деревьев и кустарников) или являются четко разграниченными частями клона.

43 Популяционная экология растений
44 У длиннокорневищных и корнеотпрысковых растений счетной единицей могут

У длиннокорневищных и корнеотпрысковых растений счетной единицей могут

быть парциальные побеги или парциальные кусты, так как при физической целостности подземной сферы они оказываются нередко физиологически разобщенными, что установлено, например, для ландыша майского при использовании радиоактивных изотопов фосфора.

45 У плотнодерновинных злаков (щучка, типчак, ковыли, змеевка и др

У плотнодерновинных злаков (щучка, типчак, ковыли, змеевка и др

) счетной единицей наряду с молодыми особями может быть компактный клон, который в отношениях со средой выступает как единое целое.

46 Число семян в почвенном запасе, хотя этот показатель и очень важен,

Число семян в почвенном запасе, хотя этот показатель и очень важен,

при построении возрастного спектра ценопопуляции обычно не учитывается, так как подсчет их очень трудоемок и получить статистически надежные величины практически невозможно.

47 Если в возрастном спектре ценопопуляции в момент ее наблюдения

Если в возрастном спектре ценопопуляции в момент ее наблюдения

представлены только семена или молодые особи, ее называют инвазионной. Такая ценопопуляция не способна к самоподдержанию, и существование ее зависит от поступления зачатков извне. Часто это молодая ценопопуляция, только что внедрившаяся в биоценоз.

48 Если ценопопуляция представлена всеми или почти всеми возрастными

Если ценопопуляция представлена всеми или почти всеми возрастными

группами (некоторые возрастные состояния у конкретных видов могут быть не выражены, например, имматурное, субсенильное, ювенильное), то она называется нормальной. Такая популяция независима и способна к самоподдержанию семенным или вегетативным путем. В ней могут преобладать те или иные возрастные группы. В связи с этим различают молодые, средневозрастные и старые нормальные ценопопуляции.

49 Нормальная ценопопуляция, состоящая из особей всех возрастных групп,

Нормальная ценопопуляция, состоящая из особей всех возрастных групп,

называется полночленной, а если особи каких?либо возрастных состояний отсутствуют (в неблагоприятные годы временно могут выпадать отдельные возрастные группы), то популяция называется нормальной неполночленной.

50 Регрессивная ценопопуляция представлена только сенильными и

Регрессивная ценопопуляция представлена только сенильными и

субсенильными или также генеративными, но старыми, не образующими всхожих семян. Такая ценопопуляция не способна к самоподдержанию и зависит от заноса зачатков извне.

51 Возрастная структура ценопопуляции во многом определяется

Возрастная структура ценопопуляции во многом определяется

биологическими особенностями вида: периодичностью плодоношения, числом продуцируемых семян и вегетативных зачатков, способностью вегетативных зачатков к омоложению, скоростью перехода особей из одного возрастного состояния в другое, способностью образовывать клоны и др.

52 Типичный возрастной спектр называется базовым

Типичный возрастной спектр называется базовым

Проявление всех этих биологических особенностей, в свою очередь, зависит от условий внешней среды. Меняется и ход онтогенеза, который может протекать у одного вида во многих вариантах (поливариантность онтогенеза), что сказывается на структуре возрастного спектра ценопопуляции.

53 Базовый тип спектра ценонопуляций (по Л. Б. Зауголыювой, 1976) А –

Базовый тип спектра ценонопуляций (по Л. Б. Зауголыювой, 1976) А –

бурачок ленский; Б – анабазис безлистный; В – овсяница луговая; Г – типчак

54 Разные размеры растений отражают различную жизненность особей в

Разные размеры растений отражают различную жизненность особей в

пределах каждой возрастной группы. Жизненность особи проявляется в мощности ее вегетативных и генеративных органов, что соответствует количеству накопленной энергии, и в устойчивости к неблагоприятным воздействиям, что определяется способностью к регенерации. Жизненность каждой особи меняется в онтогенезе по одновершинной кривой, возрастая на восходящей ветви онтогенеза и уменьшаясь на нисходящей.

55 У многих видов особи одного возрастного состояния в одной

У многих видов особи одного возрастного состояния в одной

ценопопуляции могут иметь разную жизненность. Эта дифференциация особей по жизненности может вызываться разнокачественностью семян, разными сроками их прорастания, микроусловиями среды, воздействием животных и человека, конкурентными отношениями. Высокая жизненность может сохраняться до смерти особи во всех возрастных состояниях или снизиться в ходе онтогенеза.

56 Растения высокого уровня жизненности нередко проходят все возрастные

Растения высокого уровня жизненности нередко проходят все возрастные

состояния ускоренными темпами. В ценопопуляциях часто преобладают растения среднего уровня жизненности. Одни из них проходят онтогенез полностью, а другие пропускают часть возрастных состояний, переходя перед отмиранием на более низкий уровень жизненности. Растения низшего уровня жизненности имеют сокращенный онтогенез и часто переходят в сенильное состояние, едва приступив к цветению.

57 Варианты развития ежи сборной в разных экологических условиях (по Л. А

Варианты развития ежи сборной в разных экологических условиях (по Л. А

Жуковой, 1985). Латинскими буквами обозначены возрастные состояния растений, а пунктирными линиями – их возможная последовательность

58 Особи одной ценопопуляции могут развиваться и переходить из одного

Особи одной ценопопуляции могут развиваться и переходить из одного

возрастного состояния в другое с разной скоростью. По сравнению с нормальным развитием, когда возрастные состояния сменяют друг друга в обычной последовательности, может наблюдаться ускорение или задержка в развитии, выпадение отдельных возрастных состояний или целых периодов, наступление вторичного покоя, часть особей может омолаживаться или отмирать.

59 Многие луговые, лесные, степные виды при выращивании их в питомниках

Многие луговые, лесные, степные виды при выращивании их в питомниках

или посевах, т. е. на лучшем агротехническом фоне, сокращают свой онтогенез, например овсяница луговая и ежа сборная – с 20–25 до 4 лет, горицвет весенний – со 100 до 10–15 лет, жабрица порезниковая – с 10–18 до 2 лет. У других растений при улучшении условий онтогенез может удлиняться, как, например, у тмина обыкновенного.

60 В засушливые годы и при усилении выпаса у степного вида овсеца Шелля

В засушливые годы и при усилении выпаса у степного вида овсеца Шелля

отдельные возрастные состояния выпадают. Например, взрослые вегетативные особи могут сразу пополнять группу субсенильных, реже – старых генеративных. Клубне?луковичные растения безвременника великолепного в центральных частях компактных клонов, где условия менее благоприятные (хуже освещение, увлажнение, минеральное питание, проявляется токсическое действие отмерших остатков), быстрее переходят в сенильное состояние, чем периферические особи. У свербиги восточной при усиленной пастбищной нагрузке, когда повреждаются почки возобновления, молодые и зрелые генеративные особи могут иметь перерывы в цветении, тем самым как бы омолаживаясь и продлевая свой онтогенез.

61 У ежи сборной в разных условиях реализуется от 1–2 до 35 путей

У ежи сборной в разных условиях реализуется от 1–2 до 35 путей

онтогенеза, а у подорожника большого от 2–4 до 100. Возможность менять путь онтогенеза обеспечивает адаптацию к меняющимся условиям среды и расширяет экологическую нишу вида.

62 У двух видов степного овсеца – Шелля и опушенного – в Пензенской

У двух видов степного овсеца – Шелля и опушенного – в Пензенской

области четко прослежено циклическое изменение возрастных спектров в многолетней динамике. В засушливые годы популяции овсецов стареют, а во влажные – молодеют. Флюктуации возрастного спектра ценопопуляций вслед за погодными условиями особенно характерны для растений поемных лугов.

63 Возрастной спектр может варьировать не только вследствие внешних

Возрастной спектр может варьировать не только вследствие внешних

условий, но и в зависимости от реактивности и устойчивости самих видов. К выпасу у растений разная сопротивляемость: у одних выпас вызывает омолаживание, так как растения отмирают, не достигнув старости (например, у полыни равнинной), у других – способствует старению ценопопуляции из-за снижения возобновления (например, у степного вида жабрицы Ледебура).

64 У некоторых видов на всем протяжении ареала в широком диапазоне

У некоторых видов на всем протяжении ареала в широком диапазоне

условий нормальные ценопопуляции сохраняют основные черты возрастной структуры (ясень обыкновенный, типчак, овсяница луговая и др.). Такой возрастной спектр зависит преимущественно от биологических свойств вида. В нем сохраняются прежде всего соотношения во взрослой, наиболее стабильной части.

65 Число вновь возникающих и отмирающих особей в каждой возрастной группе

Число вновь возникающих и отмирающих особей в каждой возрастной группе

сбалансировано, и общий спектр оказывается постоянным до значительных изменений условий существования. Такие базовые спектры чаще всего имеют ценопопуляции видов?эдификаторов в устойчивых сообществах. Им противопоставляются ценопопуляции, относительно быстро меняющие возрастной спектр вследствие не установившихся отношений с окружающей средой.

66 Чем крупнее особь, тем значительнее сфера и степень ее воздействия на

Чем крупнее особь, тем значительнее сфера и степень ее воздействия на

среду и на соседние растения («фитогенное поле», по А. А. Уранову). Фитогенное поле большой ели.

67 Фитогенное поле означает сферу влияния одного растения на окружающую

Фитогенное поле означает сферу влияния одного растения на окружающую

его среду и соответственно на занимающие эту среду растения. Растение может по-разному воздействовать на среду. Формируя надземные органы (листья, стебли) оно тем самым затеняет нижележащее пространство. Расходуя воду на транспирацию и обеспечение процессов жизнедеятельности, растение иссушает почву. В результате расходования растением элементов минерального питания происходит уменьшение их концентрации или же, наоборот, увеличение за счет разложения поступающего в почву опада и высвобождения извлекаемых корнями растения из более глубоких горизонтов почвы соединений азота, фосфора, калия, кальция и др.

68 Радиус фитогенного поля может меняться от нескольких сантиметров у

Радиус фитогенного поля может меняться от нескольких сантиметров у

трав, до нескольких метров у крупных деревьев. При этом один и тот же вид в различных частях своего ареала может формировать фитогенные поля различного размера: большие в области эколого-фитоценотического оптимума и меньшие в периферической части ареала вида, там, где условия для него будут пессимальными.

69 Ярким примером изменений условий среды в пределах фитогенного поля

Ярким примером изменений условий среды в пределах фитогенного поля

могут служить фитогенные поля единичных особей ели в сосновом лесу. Как видно из рис. 1, при удалении от ствола ели меняется целый комплекс экологических факторов: освещенность, температура, влажность, толщина подстилки, рН почвы и др. При этом специальные опыты показали, что различные факторы по-разному влияют на разные виды: элиминация вереска происходит в результате затенения; брусники, черники, зеленых мхов – дефицита света и влаги, кроме того, зеленые мхи болезненно реагируют на количество опада ели (Ипатов, Кирикова, 1999).

70 Поле вероятности встречи деревьев в пределах фитогенного поля

Поле вероятности встречи деревьев в пределах фитогенного поля

среднестатистической особи. Сгущение точек свидетельствует о повышенной вероятности встречи в данной части фитогенного поля действующей особи подчиненных особей. Точки разного цвета и диаметра показывают деревья разного размера и разных пород.

71 Если в возрастном спектре ценопопуляции преобладают особи взрослые

Если в возрастном спектре ценопопуляции преобладают особи взрослые

вегетативные, молодые и средневозрастные генеративные, то вся популяция в целом будет занимать более прочное положение среди других. Таким образом, не только численность, но и возрастной спектр ценопопуляции отражает состояние и приспособленность ее к меняющимся условиям внешней среды и определяет позиции вида в биоценозе.

72 Все размерные и количественные характеристики растений в

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.

Динамика ценопопуляций растений

73 У большинства луговых растений колебания численности всходов как в

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.

74 Возрастные спектры ценопопуляций разных видов обладают разной степенью

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.

75 Большая лабильность всех популяционных показателей свойственна видам

Большая лабильность всех популяционных показателей свойственна видам

реактивным, эксплерентам способным очень быстро захватывать освободившиеся площади, но и освобождать их при вытеснении конкурентными видами. (Болотоцветник щитолистный)

76 Нередко наблюдается однонаправленное необратимое изменение

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.

77 Например, при интенсивной пастбищной нагрузке в ценопопуляциях мятлика

Например, при интенсивной пастбищной нагрузке в ценопопуляциях мятлика

однолетнего на залежах уменьшается плотность ценопопуляции, из нее выпадают молодые группы, происходит быстрое общее старение и ценопопуляция исчезает. В некоторых случаях сукцессивным типом динамики характеризуются отдельные локусы в пределах ценопопуляции, а сама она в целом сохраняет стабильность.

78 Погодичные изменения популяционного потока у полевицы тонкой (по Е. И

Погодичные изменения популяционного потока у полевицы тонкой (по Е. И

Курченко, 1975)

79 В широколиственных лесах ценопопуляции луковичного растения гусиного

В широколиственных лесах ценопопуляции луковичного растения гусиного

лука желтого существуют в виде разобщенных локусов. Этот вид относится к группе эксплерентов, т. е. способен очень быстро захватывать освободившуюся территорию вследствие высокой скорости роста и большой энергии вегетативного размножения. Часто локус занят одним клоном, начало которому дает одна ювенильная особь.

80 Перейдя в имматурное состояние, она начинает размножаться, образуя

Перейдя в имматурное состояние, она начинает размножаться, образуя

новые ювенильные особи. Значительная часть ювенильных растений переходит затем в покоящееся состояние, а нормально развивающиеся последовательно проходят все возрастные состояния вплоть до генеративного. В итоге все или почти все особи клона могут перейти в покоящееся состояние. Так завершается развитие локуса. Этот процесс длится 10–25 лет. Но в природе подобное происходит редко, так как даже незначительные нарушения почвы и лесной подстилки роющими животными приводят к пробуждению покоящихся луковичек. Развитие локуса опять начинается с ювенильного возрастного состояния растений, и процесс развития клонов приобретает циклический характер. Так как разные локусы развиваются асинхронно во времени и пространстве, вся ценопопуляция претерпевает флюктуационные изменения. 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.

81 У некоторых луговых растений временное прекращение инспермации и

У некоторых луговых растений временное прекращение инспермации и

одновременное взросление и старение особей может привести к тому, что возрастной спектр утратит молодую часть, станет разорванным, неполночленным. Когда возобновление восстановится, молодые особи при дальнейшем развитии популяции образуют новую популяционную волну, которая со временем сменит затухающую волну старой части ценопопуляций. Такие волнообразно?флюктуационные колебания численности и возрастной структуры прослежены, например, у луговика дернистого. Высокий динамизм наблюдается и в посевах луговых трав, особенно при действии различных антропогенных факторов, таких, как высокие дозы удобрений, полив, многократное отчуждение.

82 Динамика ценопопуляций луговика дернистого на окских лугах (по Л. А

Динамика ценопопуляций луговика дернистого на окских лугах (по Л. А

Жуковой, 1986)

83 Современная теория рассматривает динамику численности популяций как

Современная теория рассматривает динамику численности популяций как

авторегулируемый процесс. Любой популяции организмов в конкретных условиях свойствен определенный средний уровень численности, вокруг которого происходят колебания. Отклонения от этого среднего уровня имеют разный размах, но в норме после каждого отклонения численность популяции начинает изменяться с обратным знаком.

Модификация и регуляция популяций

84 Выделяют две принципиально разные стороны популяционной динамики:

Выделяют две принципиально разные стороны популяционной динамики:

модификацию и регуляцию. Модификация – это случайное отклонение численности, возникающее в результате воздействия самых разнообразных факторов, не связанных с плотностью популяции. Регуляция – это возврат популяции после отклонения к исходному состоянию, совершающийся под влиянием факторов, сила действия которых определяется плотностью популяции.

85 Модифицирующие факторы, вызывая изменение численности популяций, сами

Модифицирующие факторы, вызывая изменение численности популяций, сами

не испытывают влияния этих изменений. Действие их, таким образом, одностороннее. К ним относятся все абиотические влияния среды на организмы, на качество и количество их корма и т. п. Благоприятная погодная обстановка может послужить причиной массовой вспышки размножения вида и перенаселения занимаемой им территории, как, например, в случае стадных саранчовых. Отрицательное воздействие модифицирующих факторов, наоборот, снижает численность популяции иногда до полного ее исчезновения. Влияние модифицирующих факторов, не зависящих от плотности популяции, может вызывать резкий спад ее численности. В сельском хозяйстве чрезвычайно важно прогнозирование погодных условий для возможностей защиты урожая.

86 Регулирующие факторы не просто изменяют численность популяции, а

Регулирующие факторы не просто изменяют численность популяции, а

сглаживают ее колебания, приводя после очередного отклонения от оптимума к прежнему уровню. Это происходит потому, что эффект их воздействия тем сильнее, чем выше плотность популяции. В качестве регулирующих сил выступают межвидовые и внутривидовые отношения организмов.

87 Межвидовые связи осуществляются в биоценозах, поэтому относятся к

Межвидовые связи осуществляются в биоценозах, поэтому относятся к

группе биоценотических механизмов регуляции численности популяции. Наиболее эффективные из них – трофические отношения организмов: хищничество, паразитизм, собирательство, пастьба и другие, как прямые, так и косвенные. Прямые связи хищник – жертва – наиболее изученные регуляторные механизмы в сообществах.

88 Внутренние механизмы  – это все те качественные изменения популяции в

Внутренние механизмы – это все те качественные изменения популяции в

ответ на повышение плотности, которые рассматривались как механизмы ее гомеостаза. Многообразие этих механизмов (самоизреживание, каннибализм, территориальное поведение, расселительные инстинкты, фазовость насекомых, стресс?реакция млекопитающих, изменения плодовитости, агрессивности и т. п.) свидетельствует о том, что любой способ снятия угрозы перенаселения поддерживается естественным отбором как важная адаптация в жизни вида.

89 I. Стабильный тип II

I. Стабильный тип II

Флюктуирующий тип III. Взрывной тип с вспышками массового размножения

Можно выделить три основных типа популяционной динамики численности

90 Литература

Литература

http://ours-nature.ru/

«Популяционная экология растений»
http://900igr.net/prezentacija/ekologija/populjatsionnaja-ekologija-rastenij-147252.html
cсылка на страницу

Экология

25 презентаций об экологии
Урок

Экология

30 тем
Слайды
900igr.net > Презентации по экологии > Экология > Популяционная экология растений