Флористический состав фитоценоза

                                               Выполнил: Дьячков Александр Сергеевич

                                                             1курс.

                                              Проверил:              Эбель                                       
СОДЕРЖАНИЕ

1. Флористический состав как основной качественный признак фитоценоза

2. Видовое богатство фитоценоза, кривая «число видов/площадь»

3. Градиенты видового богатства

4. Ценопопуляции, составляющие фитоценоз, их признаки, гетерогенность ценопопуляции

5.Содержание 13

1. Флористический состав как основной качественный признак фитоценоза

Фитоцено́з  (от греч. φυτóν — «растение» и κοινός — «общий») — растительное сообщество, существующее в пределах одного местообитания. Характеризуется относительной однородностью видового  состава, определённой структурой и системой взаимоотношений растений друг с другом и со внешней средой. По Н. Баркману[1]  фитоценоз  — суть конкретный сегмент растительности, в котором внутренние  флористические  различия меньше, чем различия с окружающей растительностью.

Термин предложен польским ботаником И. К. Пачоским в 1915 году.  Фитоценозы  является объектом изучения науки фитоценологии (геоботаники).

Фитоценоз  входит в  состав  биоценоза наряду с зооценозом и микробиоценозом. Биоценоз, в свою очередь, в сочетании с условиями абиотический среды (экотопом) образует биогеоценоз.  Фитоценоз  является центральным, ведущим элементом биогеоценоза, так как трансформирует первичный экотоп в биотоп, создавая среду обитания для других организмов, а также является первым звеном в круговороте веществ и энергии.

От растительности зависят свойства почв, микроклимат,  состав  животного мира, такие характеристики биогеоценоза, как биомасса, биопродуктивность и т. д. В свою очередь, элементами  фитоценоза  являются ценопопуляции растений — совокупности особей одного вида в границах  фитоценоза

Флористический   состав  - это полная совокупность видов растений, встречающихся в пределах конкретного растительного сообщества.  Флористический   состав  - важнейший конституционный  признак , во многом определяющий структуру и функции сообщества. Это очень информативный  признак , говорящий об экологических условиях, в которых находится сообщество, о его истории, степени и характере его нарушенности и т.д.

Флористический   состав  характеризуется рядом показателей. Первый - это видовое богатство, то есть общее количество видов, свойственное  фитоценозу . Этот показатель может изменяться в пределах от 1 (монодоминантные одновидовые сообщества) до 1000 и более видов (некоторые тропические леса).

По остроумному замечанию Р. Маргалефа (Margalef, 1994), видовое богатство в любом случае можно расположить между двумя крайними ситуациями: модель «Ноев ковчег» - видов очень много, но каждый представлен всего одной парой особей, и «чашка Петри» - микробиологическая культура, в которой представлено огромное число особей одного вида. Видовое богатство - это самая простая мера альфа-разнообразия, то есть биотического разнообразия на уровне  фитоценоза .

При всем интересе к показателю степени видового богатства очевидно, что использование его в сравнительно-аналитических построениях во многих случаях некорректно. Так, к примеру, несравнимы в отношении видового богатства маленькое болотце и участок тропического леса. Поэтому в геоботанике гораздо чаще используется показатель видовой насыщенности - число видов, отнесенное к единице площади. Но здесь следует отметить тот факт, что для того, чтобы определить видовую насыщенность  фитоценоза , необходимо в любом случае знать его видовое богатство.

Если выявлять видовое богатство с помощью вписанных друг в друга квадратных или круглых площадок увеличивающегося размера, то, как правило, с ростом площади учетной единицы будет увеличиваться число выявленных в  фитоценозе  видов. Если построить из полученных значений кривую, то она довольно хорошо будет отражать зависимость увеличения числа видов от размера учетной площадки.

Как правило, такая кривая вначале будет резко подниматься вверх, а потом постепенно переходит на плато. Начало перехода на плато будет показывать, что на площадке данного размера уже выявлено подавляющее число видов в  фитоценозе . Как правило, чем богаче видами  фитоценоз , тем меньше размер площадки, при котором кривая уходит на плато.

Для того чтобы возможно полнее охарактеризовать  флористический   состав   фитоценоза , сначала переписывают все растения, стоя в одной точке границы описываемого участка. После того как будут отмечены все растения, включая и самые малозаметные, видимые из точки наблюдения, медленно передвигаются вдоль границы, записывая новые растения, еще не попавшие в список.

Обойдя весь участок. делают его пересечение по диагонали, продолжая вписывать растения. Такой способ записи обеспечивает полноту списка и сохраняет описываемый участок от вытаптывания исследователем.

При однократном учете видового  состава  обычно нельзя получить полного списка видов, характеризующих  фитоценоз. Некоторые виды имеют кратковременный период вегетации, покоясь остальную часть года в виде семян или подземных органов; другие виды поздно начинают свое развитие и не попадают в списки, составленные при весеннем описании  фитоценоза. Поэтому для получения более полных сведений о  флористическом   составе  сообщества необходимо составлять списки растений два-три раза в течение вегетационного периода.

2. Видовое богатство фитоценоза, кривая «число видов/площадь»

Видовое богатство — это общий набор видов сообщества, который выражается списками представителей разных групп организмов.

Видовое богатство - характеристика сообщества, определяемая относительным или абсолютным числом видов.

В зависимости от количества видов, слагающих сообщество, различают бедные и богатые видами биоценозы. Бедные природные сообщества обычны в условиях, когда один или несколько факторов среды сильно отклоняются от уровня оптимального для жизни. Примером таких сообществ могут служить полярные и арктические пустыни.

Богатые видами сообщества, напротив, возникают там, где условия жизни приближаются к оптимальным. Примерами их могут служить тропические леса, коралловые рифы с многочисленными видами, населяющими их.

Видовой состав биоценозов также зависит и от длительности их существования. Молодые, только формирующиеся сообщества обычно включают меньший набор видов, чем давно сложившиеся, зрелые.

Сложность видового состава сообществ в значительной мере зависит от разнородности среды обитания. В таких местообитаниях, где могут найти для себя условия различные по экологическим требованиям виды, формируются более богатые по флоре и фауне сообщества. Например, на лесных опушках обычно богаче растительность, гнездится больше видов птиц, встречается больше видов насекомых, чем в глубине леса, что объясняется разнообразием условий освещённости, влажности, температуры.

Видовое богатство фитоценоза  (число видов на единицу площади) – важнейшая интегральная характеристика и одна из форм общего биологического разнообразия, т.е. богатства экосистем видами.

Видовое богатство зависит от многих факторов,  первым из которых является размер учетной единицы,  т.е.  масштаб измерения видового разнообразия.  Зависимость видового богатства от площади выявляют с помощью вписанных друг в друга квадратных или круглых площадок увеличивающегося размера.  Таким образом,  строится кривая  «число видов/площадь».  В большинстве случаев при заложении в фитоценозах площадок размером 0,1, 0,25, 1, 4, 9, 16, 25, 100 м2 и т.д. вначале резко поднимаются вверх,  а потом постепенно переходят на плато.

Начало перехода на плато показывает,  что на площадке этого размера в основном выявлены все виды фитоценоза.  При однородном сложении растительности,  чем фитоценоз богаче видами,  тем меньше размер площадки.

Для оценки биоразнообразия в настоящее время предложено более 40 индексов.  Наиболее используем на практике индекс Шеннона,  который рассчитывается по формуле

H'= –∑ pilnpi,

где величина pi  – доля особей i-го вида. 

В выборке истинное значение  pi  неизвестно, но оценивается как  ni/N, где  ni  –  обилие особей i-го вида, N –  общее количество выявленных в сообществе видов.

Полученные значения индекса Шеннона обычно варьируют в пределах от 1,5 до 3,5, очень редко превышая 4,5.

На основе индекса Шеннона можно вычислить показатель выровненности Е  (отношение наблюдаемого разнообразия к максимальному):

E =   H   ,

       lnS

где S –  число выявленных видов фитоценоза. E [0,1],  причем E = 1  при равном обилии всех видов.

При оценке видового разнообразия на определенной территории необходимо также учитывать такие качественные характеристики обилия и видового состава

3. Градиенты видового богатства

Для изолированных сообществ, расположенных на высокогорных участках или на удаленных друг от друга полянах в большом массиве леса, применимы подходы "островной биогеографии" (MacArthur, Wilson, 1967), которые использовал В. Акатов (1999) при анализе растительности высокогорий Кавказа. Интенсивность поступления диаспор на "остров" связана с так называемым (Shmida, Elener, 1984; Onipchenko, 1996): семена доминирующих видов имеют больше шансов сформировать полноценную популяцию на "острове", чем мало обильные виды с небольшой семенной продукцией.

Таким образом, видовой пул и время могут взаимодействовать с расстоянием от источника диаспор и массовостью видов, поставляющих диаспоры. Следует заметить, что выявление факторов, определяющих видовое разнообразие, зависит от масштаба оценки феномена. В частности, возможна ситуация, когда в мелком масштабе главным фактором является ценотический характер доминантов, а в крупном - условия экотопа (Singh et al., 1996).

Градиенты   видового   богатства . Все перечисленные факторы формирования  видового   богатства  взаимодействуют, что объясняет сложность прогноза этой характеристики сообществ. Р.Уиттекер (1980) пишет о главных географических широтных и высотных градиентах видового разнообразия, которое нарастает от высоких широт к низким и от высокогорий к равнинам.

Однако его формулировка слишком обобщенная. Так, Н.В.Матвеева (1995), исследовавшая тундры полуострова Таймыр, выявила их замечательно высокое видовое богатство: на площадках 100 м в условиях тундр,сообщества которых исторически наиболее адаптированы к климатическому комплексу, в разных под зонах было обнаружено от ПО до 180 видов, в том числе 50-60 видов цветковых, столько же лишайников и 40-50 видов мхов.

4. Ценопопуляции, составляющие фитоценоз, их признаки, гетерогенность ценопопуляции

Ценопопуляция (от цено... и популяция), в фитоценологии — обозначение растительной популяции, подчеркивающее ее связь с определенным фитоценозом. Термин предложил В. В. Петровский (1961).

Ценопопуляция растений является совокупностью особей одного вида в пределах растительного сообщества ( фитоценоза ) (Жукова и др., 1994). В этой связи биологу, который впервые приступает к популяционным исследованиям или обращался ранее только к популяциям животных, следует учитывать существенные особенности растительных популяций (фитопопуляций), сильно влияющие на весь процесс их изучения, включая выбор вида растения, признаков особей, методов сбора материала, способов и аспектов анализа данных. При этом необходимо иметь в виду, что в отличие от популяций животных фитопопуляции адаптируются к воздействиям окружающей среды главным образом путем изменений характера продукционных процессов и анатомо-морфологических структур всего тела особей (Злобин, 1989).

Гетерогенность  ценопопуляций – важное свойство, позволяющее полнее использовать ресурсы. Она обусловлена как генетическими факторами, так и микроразличиями в условиях среды (различия одновозрастных особей) и различным возрастом особей. Считается, что вклад генотипа в формирование разнородности популяции сравнительно мал.

Основными формами разнообразия особей внутри популяции принято считать:

-         возрастную (календарный возраст или возрастное состояние);

-         генетическую;

-         разнообразие по жизненности особей (выражается в разных размерах одновозрастных особей);

По мнению Т.А. Работнова, разнообразие состава популяций растений связано:

-         со способностью семян прорастать не сразу и длительно сохранять свою жизнеспособность;