IV Международный конкурс
научно-исследовательских и творческих работ учащихся
«СТАРТ В НАУКЕ»
 
     

ОЦЕНКА ОБИЛИЯ ТРАВЯНИСТЫХ РАСТЕНИЙ
Савина К.С.
Текст научной работы размещён без изображений и формул.
Полная версия научной работы доступна в формате PDF


Введение.

Существование и развитие фитоценозов напрямую зависит от комплекса физико-географических факторов, в первую очередь — от особенностей рельефа, почв и почвообразующих пород данной территории. При исследованиях основным объектом изучения является комплексное изучение растений, и среда их обитания.

Исследования носят практический характер, изучали видовой состав, делали гербарий, измеряли высоту растений определяли ярусность, считали количество растений, проводили исследование согласно методикам в практике подобных исследований в геоботанических исследований.

Сообщество растений (фитоценоз)— это не случайное собрание видов растений, а закономерная совокупность видов, приспособившихся в ходе эволюции к совместному существованию в определенных условиях внешней среды. Совокупность всех фитоценозов определенной территории называют растительностью, или растительным покровом данной территории.

Для описания фитоценозов используют следующие основные признаки:

1) видовой (флористический) состав;

2) количественные и качественные отношения между растениями - обилие различных видов и различная их значимость в фитоценозе;

3) структура — вертикальное и горизонтальное размещение фитоценоза;

4) характер местообитания - среда обитания растительности.

  1. По следам научных методов.

Проработав литературу по этому вопросу нашли следующие данные. [2]

При исследованиях применяться методы глазомерного определения численности путѐм определения так называемого обилия видов растений.

Для этой цели предложены различные шкалы, по которым отдельным категориям "обилия" даны определѐнные наименования или цифровые обозначения.

Шкала Геера В ней впервые использованы цифровые (балльные) обозначения участия видов в сообществах: 1 - единично;

2 - очень разбросанно, т.е. на очень большом расстоянии друг от друга;

3 - разбросанно;

4 - довольно разбросанно;

5 - необильно;

6 - малообильно;

7 - довольно обильно;

8 - обильно;

9 - очень обильно;

10 - исключительно обильно.

Шкала Норрлина сплошной покров балл Степень примеси других видов 10 1-4% 9 4-6% 8 6-7.5% Много (reichlich) 7 2.5-15 см 6 15-50 см 5 50-100 см Рассеянно (zerstreut) 4 1-2 м 3 2-5 м Редко (sparlich) 2 5-10 м 1 свыше 10 м Единично

В России более детальную и более удобную для применения шкалу "покрытия-обилия" предложил Г.Н.Высоцкий применявший еѐ с 1890 г. Впоследствии упростил свою шкалу, введя в неѐ цифровые обозначения :

××××× - сплошной покров из данного вида;

×××× - господство над другими видами;

××× - обильное распространение (данный вид занимает приблизительно 20-50% общей площади покрова);

×× - умеренное распространение (5-20% покрова);

× - слабое распространение (менее 5% покрова);

III - разбросанные экземпляры в небольшом количестве;

II - единичные экземпляры;

I - всего лишь один-два экземпляра.

В этой шкале учитывается то, что при большом проективном покрытии его можно довольно точно определить глазомерно (в пределах широких градаций), а при малом проективном покрытии его определить трудно и целесообразно участие видов определять по их численности. Принятые вначале Высоцким обозначения оказались неудобны для применения, поэтому автор впоследствии упростил шкалу, введя цифровые обозначения (Высоцкий, 1915): 5 - сплошной покров; 4 - господство над другими видами (до 50% покрова); 3 - обильное распространение (20-50% покрова); 1 - слабое распространение (5% покрова); р - малое распространение, немногочисленные особи (paululum); n - всего несколько экземпляров (nonnihil); un - всего один-два экземпляра (unice); m - компактными группами или латками (massaliter).

В шкале покрытия-обилия Браун-Бланке

6 градаций: 5 - покрытие вида более 75%;

4 - покрытие от 50 до 75%;

3 - от 25 до 50%;

2 - очень много особей или покрытие от 5 до 25%;

1 - довольно много особей.

  1. Выбор метода.

Обилие видов — количество особей вида на единице площади или объёма; группа показателей (количественных или балльных), характеризующих роль вида в растительном сообществе. [1] Степень участия отдельных видов в травостое определяется методами учета их относительного обилия. Наиболее распространенным из таких методов является использование шкалы Друде в которой различные степени обилия обозначаются баллами на основе величин наименьших расстояний между особями вида и их встречаемости. Чрезвычайно проста и легка в использовании. Свой выбор остановим на этом методе .

Таблица 1 Шкала О. Друде

п/п

Условноеобозначениепо О. Друде

Характеристика обилия

Обозначениепо-русски

1.

Socials(Soc.)

Растения, смыкающиеся своиминадземными частями,образуя общий фон

Фон (Ф)

2.

Copiosae(Cop.)

Растения, встречающиеся в большомколичестве, но их надземныечасти не смыкаются

Обильно (Об.)

Cop.3

очень обильно, но фона не даёт

Об.-3

Cop.2

Обильно, особей данноговида много

Об.-2

Cop.1

Обильно

Об.-1

3.

Sparsae (Sp.)

Растения встречаются изредка,рассеяно, в небольшомколичестве

Изредка (Изр.)

4.

Solitariae (Sol.)

Растения встречаются редко,единично

Редко (Р)

5.

Unicum (Un.)

Вид представлен единственнымэкземпляром напробной площадке

Единично (Ед.)

Баллами Сор(copiosae) при этом обозначаются обильные растения, среднее наименьшее расстояние между особями составляет не более 100 см. Вследствие этого растения обладают и высокой встречаемостью – не ниже 75%. Растения крупных и средних размеров при этом обычно играют значительную роль в общем облике фитоценоза или отдельного яруса, становясь вполне или отчасти фоновыми. В пределах этого балла различаются три ступени:

сор3 – очень обильные, среднее наименьшее расстояние – не более 20 см. Встречаемость поэтому, как правило, 100%. Такие растения обычно (за исключением очень мелких растений) образуют основной фон растительности или отдельного яруса;

сор2 – обильные, среднее наименьшее расстояние – от 20 до 40 см. Встречаемость иногда (при несколько неравномерном распределении) бывает немного ниже 100%. Такие растения часто, особенно при отсутствии других, более или столь же обильных, но более крупных, играют основную или по крайней мере значительную роль в физиономии участка ассоциации, создавая сплошной фон;

cop1 – довольно обильные, среднее наименьшее расстояние от 40 до 100 см. Встречаемость обычно не падает ниже 75%. Роль таких растений в облике участка меньшая, фона они не составляют, но могут существенно влиять на облик растительности, представляя многочисленные вкрапления в массу травостоя, особенно заметные при специфической форме роста или крупных размерах особей.

Баллом Sp отмечаются рассеянные растения, среднее наименьшее расстояние между которыми составляет 1–1,5 м. Встречаются они почти на каждых 1–2 шагах, но фона, как правило, не образуют (за исключением очень крупных растений) и физиономическое значение в травостое имеют только в случае заметного контраста с другими.

Единичные растения обозначаются баллом Sol. Они далеко отстоят друг от друга – наименьшее расстояние – всегда более 1,5 м. Встречаемость низкая, не выше 40%. Фонового значения эти растения не имеют, хотя иногда, отличаясь формой роста, яркой окраской и величиной, являются довольно заметными среди остальных.

В случае колебания обилия между двумя ступенями иногда применяют комбинированные оценки, например sol–sp, sp–сop1 и т.д.

  1. Процедура исследования

Для проведения описания выбирается более или менее однородная территория размером метров 1м² х 1м².Разметить пробную площадь. После разметки пробной площади на ней проводят стандартное описание с использованием бланка и методики, которая будет описана далее. Перед выходом следует подготовить бланки в необходимом количестве, а во время работы только заполнять их.

Сначала необходимо внести в бланк общие данные об описании и месте его проведения: дата, автор, номер описания.

Положение в рельефе - произвольное описание местоположения точки (площадей) исследования: на ровном месте; на склоне к ручью или оврагу; на террасе реки; в понижении, овраге, на возвышении, бугре, на берегу реки, краю обрыва и т.п.

Окружение - описываются характерные черты окружающей место работ местности - луг, поле, какой-либо лес, берег реки или ручья, наличие дороги или другого антропогенного объекта и т.п.;

При проведении простейшего описания понадобятся:

Бланк описания участка растительного покрова Описание №: 1Автор: Савина Кристина Дата: 27.07.2017год.Географическое и местное положение: Село Строкино расположено в северной части Раменского района, примерно в 10 км к северу от города Раменское. Ближайший населённый пункт — деревня Лужки.Положение в рельефе: Высота над уровнем моря 134 м. Рядом с селом протекает река Вьюнка.

Окружение: школьный двор

.Описываемая площадь (м х м): площадка заложена возле школы 1м² х 1м²,

Название сообщества ( основные ярусы): луговая растительность полынно-мятлико-пырейное сообщество.

Оборудование:- простой карандаш или ручка; предпочтительнее пользоваться простым карандашом, т.к. текст, написанный карандашом, не размывается водой, что важно в полевых условиях; - точилка - чтобы заточить при необходимости карандаш; - гербарная папка для сбора неизвестных растений – лопатка (для выкапывания образцов).- рамка для сушки гербария, - линейка.(100см.), газеты, колышки.

Во время работы я столкнулась с проблемой что некоторые виды растений неизвестны, сначала надо провести определение растений с помощью определителей и проконсультироваться с учителем, чтобы в дальнейшем опознавать каждый вид без проблем. Встречаемые во время описания неизвестные виды растений отбираются в гербарий и берутся с собой для дальнейшего определения. При этом в бланке описания им придается определенный номер (индекс), который после проведения определения заменяется на видовое название. Название сообщества формируется из названий доминирующих видов растений в каждом из ярусов фитоценоза.. Отмечаются доминанты верхнего и нижнего ярусов, причем то растение, которое более обильно, указывается в конце. Название фитоценоза, установленное в поле, может быть уточнено и изменено в период при обработке полевого материала.

Размеры пробных площадок в фитоценозах с травянистой растительностью обычно составляют 1м²х 1м², в данном случае визуально учитывается отношение проекций растений (за вычетом просветов между листьями и ветвями) к общей площади, принимаемой за 100%. Использование мелких учетных площадок позволяет решить три задачи: 1) повысить точность оценки обилия, 2)определить его варьирование в пределах фитоценоза, 3) вычислить встречаемость видов. Точность учета проективного покрытия может быть значительно увеличена путем дробления пробной площади на более мелкие участки: в каждом полученном квадрате покрытие учитывается отдельно, а затем определяется среднее значение[3] .

Составление списка видов лучше всего начинать с одного угла площадки, записывая сначала все растения, попадающие в поле зрения. Далее, медленно передвигаясь по сторонам квадрата, список дополняют новыми видами и только после этого пересекают пробную площадь по диагонали. Следует очень внимательно просматривать травостой, поскольку с высоты человеческого роста удается разглядеть далеко не все растения. Многие из них, более мелкие, хорошо скрыты под листьями и стеблями крупных трав и обнаружить их возможно лишь при раздвигании травостоя руками и осмотре самых скрытых уголков.

После того, как составление списка видов в целом завершено, можно заняться их отнесением к тому или иному ярусу или можно ограничиться только указанием высоты растений. В случаях же, когда отдельные ярусы хорошо дифференцированы друг от друга, их нумеруют от высшего к низшему и для каждого указывают господствующие виды и высоты развития. Под фенофазой или фенологическим состоянием растения подразумевается та или иная фаза его развития. Для их обозначения при описании фитоценоза наиболее часто применяется система, предложенная В.В. Алехиным.

Таблица 2 Система обозначений фенофаз по В.В. Алехину

Вывод

Разумеется, эта методика в достаточной мере субъективна, зависит от «глаза» конкретного исследователя. А именно это ценно для понимания исследования проводится одним и тем же человеком, у которого субъективные оценки не меняются. Охарактеризовали элементарноый объекта опытный участок, описывала видовой состав , научилась делать гербарий и оформлять его . Использовала математический метод, выявила состав травянистого обилия в растениях. Данные заносила в таблицу, где отразились основное проективное покрытие , где были выявлены ярусность , выявили название фитоценоза : полынно-мятлико-пырейное сообщество. Наиболее большим в% соотношении проективном покрытии составили сныть обыкновенная, клевер ползучий. Самое высокое растение полынь обыкновенная - 150см. , Тысячелистник обыкновенный- самое маленькое растение в сообществе В будущем планирую выбрать участки с различным уровнем антропогенной нагрузки и провести описания, оценку уровня антропогенного воздействия на обилие видового состава растений.

Литература:

[1] Ипатов В. С., Мирин Д. М. Описание фитоценоза: Методические рекомендации. Учебно-методическое пособие. СПб, 2008. 71 с.

[2] Работнов Т.А. История фитоценологии: Учебное пособие. - М.: Аргус, 1995. - 158 с.

[3] Сорокина Г.А, Пахарькова Н.В., Шашкова Т.Л., Субботин М.А.

Учебная полевая практика по геоботанике: учебно-методическое пособие– Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2012. – 30 с.

[4] Шахин Д. А., Куваев В. Б.О возможности использования показателей обилия и

проективного покрытия для оценки динамики видов в ботаническом мониторинге Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова Российской Академии наук 27.06.2000 г.- 6с.

Приложение

Таблица 1 Шкала обилия по Друде

Балл

Обозначение обилия по Друде

Характеристика обилия

Среднее наименьшее расстояние между особями, см

Проективное покрытие, %

1

sol (solitariae)

Единично

Не более 150

Менее 10

2

sp (sparsae)

Рассеянно

100 – 150

30 – 10

3

cop 1 (copiosae 1)

Довольно обильно

40 – 100

50 – 30

4

cop 2 (copiosae 2)

Обильно

20 – 40

70 – 50

5

cop 3 (copiosae 3)

Очень обильно

Не более 20

80 – 70

6

soc (socials)

Фон

Не более 10

90 – 80

Таблица 2 Видовой состав и обилие разнотравья на опытном участке № 1

Растение

Балл

Обозначение

Обилия

по Друде

Характеристика обилия

Проективное покрытие, в %

ярусность

Фенофаза

условное

обозначение

Герань луговая

1

sol

Единично

0.1

70см.

Э

Зверобой продырявленный

1

sol

Единично

0.1

40см.

+

Нивяник обыкновенный

2

 

Рассеянно

0,2

60см.

О

Тысячелистник обыкновенный

3

cop 1

Довольно обильно

2,5

25см.

-

Полынь горькая

1

sol

Единично

0.2

150см.

О

Манжетка лесная

1

sol

Единично

0.2

30см.

Лапчатка серебристая

1

sol

Единично

0.1

40см.

Э

Лапчатка гусинная

3

cop 1

Довольно обильно

2,5

20см.

-

Одуванчик лекарственный

3

cop 1

Довольно обильно

3

27см.

˜

Короставник полевой

2

 

Рассеянно

3

50см.

О

Клевер ползучий

4

cop 2

Обильно

30

30см.

+

Гвоздика травянка

3

cop 1

Довольно обильно

15

36см.

С

Сныть обыкновенная

4

cop 2

Обильно

30

30см.

-

Манжетка обыкновенная

2

 

Рассеянно

2

35см.

-

Пырей обыкновенный

2

 

Довольно обильно

3

70см.

О

Мятлик луговой

2

 

Рассеянно

0,2

80см.

+

1 - un (unicum) в случае единственного нахождения особи вида на площадке(без процентного выражения); 2 - sol, проективное покрытие до 0.1-0.2%: 3 - sp, до1(3) %; 4 - сор 1(3)-15 %; 5 - сор2; 15-30 %;6 – сор3, 30-60 %; 7 - soc, >60 %.

Таблица 3 Соотношение видов по оценкам проективного покрытия в % [4]

16