ТОР 5 статей: Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы КАТЕГОРИИ:
|
МЕТОДЫ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
Полевые, лабораторные и экспериментальные исследования. Экология, как было отмечено, имеет свою специфику: объектом ее исследования служат не единичные особи, а группы особей, популяции (в целом или частично), и их сообщества, т. е. биологические макросистемы. Многообразие связей, формирующихся на уровне биологических макросистем, обусловливает разнообразие методов экологических исследований. Для эколога первостепенное значение имеют полевые исследования, т. е. изучение популяций видов и их сообществ в естественной обстановке, непосредственно в природе. При этом обычно используются методы физиологии, биохимии, анатомии, систематики и других биологических, да и не только биологических, наук. Наиболее тесно экологические исследования связаны с физиологическими. Однако между ними имеется принципиальная разница. Физиология изучает функции организма и процессы, протекающие в нем, а также влияние на эти процессы различных факторов. Экология же используя физиологические методы, рассматривает реакции организма как единого целого на констелляцию внешних факторов, т. е. на совместное воздействие этих факторов при строгом учете сезонной цикличности жизнедеятельности организма и внутрипопуляционной разнородности. Полевые методы позволяют установить результат влияния на организм или популяцию определенного комплекса факторов, выяснить общую картину развития и жизнедеятельности вида в конкретных условиях. Однако наблюдения не могут дать вполне точного ответа, например, на вопрос, какой же из факторов среды определяет характер жизнедеятельности особи, вида, популяции или сообщества. На этот вопрос можно ответить только с помощью эксперимента, задачей которого является выяснение причин наблюдаемых в природе отношений. В связи с этим экологический эксперимент, как правило, носит аналитический характер. Экспериментальные методы позволяют проанализировать влияние на развитие организма отдельных факторов в искусственно созданных условиях и таким образом изучить все разнообразие экологических механизмов, обусловливающих его нормальную жизнедеятельность. На основе результатов аналитического эксперимента можно организовать новые полевые наблюдения или лабораторные эксперименты. Выводы, полученные в лабораторном эксперименте, требуют обязательной проверки в природе. Это дает возможность глубже понять естественные экологические отношения популяций и сообществ. Эксперимент в природе отличается от наблюдения тем, что организмы искусственно ставятся в условия, при которых можно строго дозировать тот или иной фактор и точнее, чем при наблюдении, оценить его влияние. Эксперимент может носить и самостоятельный характер. Например, результаты изучения экологических связей насекомых дают возможность установить факторы, влияющие на скорость развития, плодовитость, выживаемость ряда вредителей (температура, влажность, пища). В экологическом эксперименте трудно воспроизвести весь комплекс природных условий, но изучить влияние отдельных факторов на вид, популяцию или сообщество вполне возможно. Примером экологических экспериментов широких масштабов могут служить исследования, проводимые при создании лесозащитных полос, при мелиоративных и различных сельскохозяйственных работах. Знание при этом конкретных экологических особенностей многих растений, животных и микроорганизмов позволяет управлять деятельностью тех или иных вредных или полезных организмов. В современных условиях экологические исследования играют существенную роль в решении ряда теоретических и практических задач. Динамика численности организмов, сезонное развитие, расселение и акклиматизация полезных и вредных видов, прогнозы размножения и распространения — вот основные в настоящее время экологические проблемы. Разработка их требует рационального сочетания полевых, лабораторных и экспериментальных исследований, которые должны взаимно дополнять и контролировать друг друга.
МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ РАСТИТЕЛЬНЫХ АССОЦИАЦИЙ.
В 1910 г. на Брюссельском международном ботаническом конгрессе за основную единицу растительного покрова была принята ассоциация. Определение растительной ассоциации уточняется до сих пор. Однако нет необходимости приводить все существующие формулировки данного понятия. Мы будем придерживаться взглядов отечественных геоботаников, и в частности В. Н.Сукачева, согласно которым растительной ассоциацией называется основная единица классификации растительного покрова, которая представляет совокупность однородных фитоценозов с одинаковой структурой, видовым составом и со сходными взаимоотношениями организмов как друг с другом, так и со средой. Любая растительная ассоциация тесно связана с климатом, почвой, населяющими ее животными, характеризуется определенной продуктивностью и изменяется в зависимости от условий и флористического состава. Чаще всего ассоциацию называют по двум господствующим в ней растениям. Так, бор-зеленомошник, бор-брусничник, бор-кисличник довольно четко характеризуют растительные ассоциации. Но не всегда в ассоциации можно вычленить два типичных растения. Тогда ее называют по господствующим в ней видам. К примеру: ельник сфагново-травяной, сосновый бор-черничник с моховым покровом, сосняк с брусникой в напочвенном покрове на сухой и бедной почве; дубрава со снытью в травяном покрове. Сходные ассоциации объединяются в группы, группы — в формации, затем следуют группы формаций, классы формаций и типы растительности. Специфическим методом исследования ассоциаций является закладка и описание пробных площадей и учетных площадок. Размеры пробных площадей для травяных сообществ обычно колеблются в пределах от 1 до 100 кв. м, для лесов— от 100 до 5000 кв. м. Они могут иметь строго определенную форму (прямоугольник, квадрат) или естественные границы изучаемого сообщества. На пробной площади производится общее описание растительности. Для более точного подсчета всходов деревьев, побегов, отдельных видов растений в пределах пробной площади выделяются учетные площадки, обычные размеры которых не превышают 1—4 кв. м, а для определения биомассы травостоя — 0,25 кв. м. При характеристике растительных сообществ производится подробное качественное и количественное описание их. При описании растительных сообществ прежде всего составляется список растений в определенной последовательности: деревья, кустарники, кустарнички и полукустарники, многолетние, однолетние травы, мхи, лишайники, грибы, водоросли. При этом в каждой группе растения располагаются в систематическом либо в алфавитном порядке. Кроме того, отмечаются угнетенные и буйно развитые виды, т. е. их жизненность. Часто этот показатель устанавливается путем взвешивания сухой массы, приходящейся на единицу площади, что дает точный количественный учет. Описывается также ярусность, мозаичность (микрогруппировки) и. фенология (периодичность в развитии). Ярусы обозначаются римскими цифрами, начиная с верхнего. При характеристике микрогруппировок в пределах пробной площади закладывают более мелкие, метровые площадки. Их размещают так, чтобы по возможности охватить все типы микрогруппировок (микроассоциаций), или исследование ведут по линейным транссектам. В каждой микрогруппировке описывают преобладающие виды растений и специфические условия среды (микрорельеф, влажность, накопление ветоши и др.). При характеристике периодичности отмечается фенологическая фаза каждого описываемого вида. Обычно фенология изучается не на всей пробной площади, а на учетных площадках. Важным признаком сообщества является его физиономичность. Здесь обращается внимание на состояние ассоциации, на ее общий вид, на момент появления цветущих, плодоносящих, отмирающих и вегетирующих растений. После описания структуры растительной ассоциации характеризуют место обитания сообщества: рельеф, склон (если таковой имеется), почву (окраска, структура, мощность горизонтов), ее скелет (включения), механический состав, органические остатки (в толще и на поверхности), а также подстилку в лесах или войлок в степях. Важно дать агрономическую или лесоводческую оценку почвы и определить тип и разность, к которым она принадлежит (чернозем, подзол, бурая, лесная, торфянистая). Для более полной характеристики почвы образцы ее подвергаются лабораторному анализу, при котором следует определить не только химический и механический состав, но и выяснить особенности микрофауны и микрофлоры и прежде всего установить тип бактериального процесса (анаэробный, аэробный). Вместе с описанием пробных площадей описывается геоботанический профил ь. Этот метод четко показывает связь растительности и рельефа, что имеет особое значение в гористой местности. С этой целью выбирают какой-то ориентир и в данном направлении отмечают все изменения в растительности по уклону местности. По полученным результатам вычерчивают профиль описываемой площади. Существенным показателем является хозяйственная оценка ассоциации. Для лесных угодий отмечается бонитет древостоя и обеспеченность семенным возобновлением. Для сенокосов и пастбищ — наличие в травостое полезных и вредных растений, степень плодородия почвы и поедаемости различных растений животными. Применяются и другие методы для изучения растительных ассоциаций. Химическими методами устанавливают накопление тех или иных минеральных и органических веществ в отдельных растениях определенного сообщества, в сообществе в целом, одними и теми же видами в разных сообществах. Этими методами также изучаются выделения растений, влияющие на соседние, на всю ассоциацию, на круговорот элементов питания в сообществе. Важный физиологические методы, с помощью которых в полевых условиях исследуют физиологические процессы, происходящие в отдельных растениях и сообществах в целом. Физиологические и химические исследования имеют большое значение, поскольку фитоценозу принадлежит основная роль в аккумуляции и превращении веществ и энергии в биогеоценозе. Учетные площадки закладываются при определении минимального ареала ассоциации. Как известно, каждая растительная ассоциация состоит из многочисленных участков. Среди них нет абсолютно тождественных, обладающих одинаковым растительным покровом. Есть виды, характерные для всех участков или только для некоторых. Виды, свойственные данной ассоциации, называются константами. Константы разделяются на 10 классов. Константы X класса встречаются на 91— 100 % участков, IX—на 81—90 % и т. д. Константность многих видов по мере увеличения размеров площадок вначале растет, а затем становится постоянной. Наименьший размер площади, включающий все ее константы, называется минимальным ареалом ассоциации. Однако более объективную характеристику всех признаков сообщества дает не минимальный ареал, а площадь выявления, т. е. минимальная площадь, на которой выявляются все наиболее существенные особенности изучаемого сообщества. Завершающим этапом изучения растительных ассоциаций служит геоботаническое картирование, которое производится на основе описания пробных площадей, профилей и т. д. В зависимости от масштаба на карту наносятся либо растительные ассоциации, либо группы ассоциаций, формации. При картировании широко применяется аэрофотосъемка.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:
|