WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     || 2 |
Министерство сельского хозяйства РФ Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Мичуринский государственный аграрный университет» Кафедра биологии растений и селекции плодовых культур и ботаники УТВЕРЖДЕНО протокол № 7 методической комиссии Плодоовощного института от 4 февраля 2008г.

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ для лабораторных и самостоятельных работ по теме: «Агрофитоценоз» по дисциплине – «Введение в геоботанику» для студентов 2 курса по специальности:

250203 – «Садово-парковое и ландшафтное строительство» Мичуринск- наукоград РФ 2008 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Методические указания составил: ст. преподаватель кафедры биологии растений и селекции плодовых культур, канд. с.-х. наук Л.В. Титова Рецензент:

канд. с.-х. наук, доцент кафедры плодоводства Е.Н. Ткаченко Методические указания рассмотрены на заседании кафедры биологии растений и селекции плодовых культур.

Протокол № 6 от 21 января 2008г.

Содержание Введение …………………………………………………………. 3 Цель и задачи занятия …………………………………………… 4 Вводные пояснения:

а) Флористический состав агрофитоценоза …………………… 4 б) Структура и динамика агрофитоценоза ……………………. 7 в) Взаимоотношения между растениями в агрофитоценозе.. 9 Методика выполнения работы ………………………………….. 10 Материалы, оборудование, пособия ……………………………. 10 Контрольные вопросы …………………………………………… 10 Литература ………………………………………………………... 10 ©Издательство Мичуринского государственного аграрного университета, 2008 2 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Введение Агрофитоценоз — неотъемлемая часть современного растительного покрова. Доминанты и эдификаторы агрофитоценозов представляют собой культурные растения. Травостой этих растений формирует человек, они — основные продуценты. Причем человек не только подготавливает территорию к созданию необходимого агрофитоценоза, нередко изменяя почвенные условия и увлажнение, но и высевает семена доминанта. Остальные компоненты обычно появляются в составе сообщества независимо и часто вопреки желанию человека. Все компоненты агрофитоценоза, автотрофные и гетеротрофные, связаны определенными взаимоотношениями, и воздействие человека на агрофитоценоз всегда преломляется через эти взаимосвязи.

Воздействие растений друг на друга осуществляется прямо или косвенно (через изменение условий среды). Прямое воздействие можно наблюдать при паразитизме (повилика льняная — лен обыкновенный; заразиха ветвистая — подсолнечник); симбиозе (бобовые растения и клубеньковые бактерии; растения и микоризообразующие грибы); механическом давлении (вьюнок полевой на пшенице); выделении физиологически активных веществ корнями. Так, корневые выделения овса угнетают максамосейку, ржи — горчицу полевую. Доказан и взаимный обмен корневыми выделениями между культурными и сорными растениями.

Агрофитоценоз характеризуется определенным флористическим составом, структурой, взаимоотношениями растений друг с другом и окружающей средой. От естественных сообществ агрофитоценоз отличают целенаправленный подбор доминирующих растений, более простая структура, преднамеренная смена другими агрофитоценозами (севооборот) кратковременность существования, отсутствие способности к самовозобновлению.

На поле озимой ржи (доминант и эдификатор) обычные сорняки — это ромашка пахучая, василек синий, фиалка полевая, пастушья сумка, незабудка полевая, яснотка пурпуровая. Рассматриваемое сообщество обладает трехъярусной структурой, между популяциями существуют конкурентные отношения за свет, воду и питательные вещества, складываются определенные взаимоотношения со средой. Однако элементы саморегуляции здесь очень слабы, фитоценоз не обладает устойчивостью и способностью к самовозобновлению. Если не убирать рожь, то на следующий год она не сохранит доминирующего положения и вместе со свитой сорняков будет вытеснена более конкурентоспособной природной растительностью.

И. Пачоский сравнил агрофитоценозы с толпой зевак, обравшихся на углу улицы по случаю происшествия. Если их разогнать, то они не в состоянии соединиться вновь в прежнем составе.

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Цель и задачи занятия: изучить структуру и динамику, взаимоотношения между растениями агрофитоценоза, научиться оценивать агрофитоценозы для выяснения организации и развития во времени.

Флористический состав агрофитоценоза Агрофитоценоз характеризуется обязательным доминированием высеянных человеком культурных растений, играющих ведущую роль в создании внутренней среды агрофитоценоза. Культурные виды обычно выращивают как одновидовые популяции, исключения составляют злаковобобовые травосмеси. Эдификаторная роль культурных растений различна в зависимости от условий выращивания, продолжительности жизни, морфолого-физиологических особенностей, средообразования. Наиболее сильными эдификаторами служат многолетние травы. По степени уменьшения эдификаторной роли однолетние культуры образуют следующий ряд: озимые, яровые колосовые, зернобобовые, яровые пропашные, бахчевые, овощные. В. Никитин (1983) выделил по эдификаторному эффекту три группы культур:

сильноэдификаторные — растения сплошного сева, образующие густой травостой (проективное покрытие — около 100 %), высокорослый (3м) или среднерослый, обычно быстро развивающийся после появления всходов или скашивания; и озимые, рано отрастающие весной — люцерна, рожь, рапс и вика посевная, подсолнечник на силос;



среднеэдификаторные — растения сплошного и рядового весеннего сева, достаточно высокорослые (до 1,5 м) (проективное покрытие 75...%), быстро развивающиеся после появления всходов — яровые зерновые, в том числе рис, и пропашные (хлопчатник, подсолнечник, лук, гречиха, соя);

слабоэдификаторные — растения рядового сева с широкими или неширокими междурядьями, растения сплошного сева, низкорослые, медленно развивающиеся после появления всходов (проективное покрытие менее 40 %), все бахчевые, большинство овощных (морковь, капуста, лук и др.), горох, сахарная свекла, лен.

Сорняки — второй автотрофный компонент агрофитоценоза.

Сорные растения, или иначе — сегетальные (от лат. segetalis — растущий среди хлебов).

Наиболее древние сорняки - археофиты (известные по археологическим находкам как сорные еще с доисторического времени), — василек синий, куколь обыкновенный, маки, костер ржаной, живокость полевая, ромашка непахучая, ярутка полевая, дымянка лекарственная — «пришли» вместе с возделываемыми растениями из Передней Азии или Средиземноморья. Среди сорняков есть и неофиты — заносные растения, появившиеся в агрофитоценозах в исторически недавнее время. НаPDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com пример, мелколепестник канадский, попавший в Европу в 1655 г. из Северной Америки. Число неофитов растет все быстрее в связи с развитием земледелия, транспорта, увеличением перевозок грузов и перемещения людей.

Растения, вошедшие в местную флору благодаря человеку (культурные, сорные и рудеральные), постоянно растущие на местообитаниях, созданных человеком называются антропофитами.

Часть сорняков — виды местной флоры, нашедшие на полях подходящие условия. Среди них — пырей ползучий, осот полевой, яснотка пурпуровая, марь белая, звездчатка средняя, или мокрица.

Аборигенные растения, пришедшие из естественных местообитаний на территории, связанные с хозяйственной деятельностью человека, называют апофитами.

Наиболее широко распространены и играют существенную роль в земледелии около 400 растений. Пырей ползучий, бодяк полевой, марь белая, горец вьюнковый, ярутка полевая, пастушья сумка встречаются повсеместно. Однако большинство видов обладают определенной географической, экологической, агроценологическои специфичностью.

Двудольных сорняков (по числу видов, особей и распространению) больше, чем однодольных. Больше всего сорных видов в семействах: Капустные, Мятликовые, Бобовые, Гвоздичные, Маревые, Бурачниковые и Яснотковые. Соотношение антропо- и апофитов в составе сорных растений варьирует. Среди сорных растений антропофитов в семь раз меньше (12,%), чем апофитов (87,1 %), хотя среди однодольных, преимущественно злаков, антропофитов около 25 %. Однако по обилию растений на единицу площади специализированные сорняки в десятки раз превосходят апофиты, что свидетельствует об их исключительно высокой приспособленности к жизни в агрофитоценозах.

Наиболее многочисленны, как по числу видов, так и по числу особей, однолетние сорняки, у которых выработалась высокая семенная продуктивность. Одно растение амброзии полыннолистной или мари белой может дать до 100 000 семян, щирицы запрокинутой — до I млн.

Существенное значение имеют озимые сорняки и корнеотпрысковые многолетники. Для однолетних и двулетних сорняков, составляющих около 70 % сорной флоры страны, наиболее благоприятны условия в посевах однолетних культур; многолетние культуры сплошного сева (многолетние травы) угнетают малолетние сорняки. Среди однолетних и озимых сорняков резко преобладают антропофиты, среди многолетних — апофиты, представители местных естественных фитоценозов, обычно сложенных многолетними видами. Сорняки - антропофиты, созданные человеком невольно одновременно с многими культурными растениями, как и они, однолетние.

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Среди растений наших полей (культурные и сорные) преобладают мезофиты.

Экологические и агротехнические условия, благоприятные для культурных растений, способствуют и хорошему развитию сорняков. За время совместного существования сорняки хорошо приспособились к условиям внутренней среды, формируемой доминантами посева — культурными растениями, а также к экстремальным условиям пашни, агротехническим и химическим приемам борьбы с ними.

В процессе эволюции широко распространились виды, наиболее приспособленные к условиям поля, обладающие:

одинаковыми с культурными растениями требованиями к окружающей среде;

коротким периодом вегетации;

повышенной энергией семенного и вегетативного размножения;

большой семенной продуктивностью;

ранним созреванием и осыпанием семян задолго до уборки (в результате чего семена остаются в почве);

семенами, которые всходят при температуре меньше 10 С и могут прорастать периода покоя хотя максимальную всхожесть обычно имеют после перезимовки;

растянутым до десятков лет периодом прорастания (всходы обычно составляют менее 1% запасов семян в почве).

Способность семян, остающихся в почве в течение многих лет, сохранять всхожесть обусловлена следующими их свойствами:

непроницаемыми для воды и воздуха покровами, в результатe чего зародыш вследствие повышенного содержания в семенах СО находится в анабиотическом состоянии (твердые семена бобовых и др.);





недоразвитостью зародыша (необходимо дозревание);

содержанием в семенах веществ — ингибиторов прорастания, препятствующих развитию всходов, пока эти вещества из семян не вымыты.

Сорно-полевая флора агрофитоценозов зависит от влагообеспеченности, запаса питательных веществ, уровня агротехники, заноса семян с навозом и поливными водами, предшественников. Влияние предшественников на потенциальную засоренность агрофитоценоза более сильно, чем влияние культуры, им принадлежит особая роль, ведь в почве хранится огромный запас семян сорняков.

Видовой специфичностью обладают лишь агрофитоценозы многолетних трав.

Кроме автотрофов, в природном фитоценозе очень много организмов, с ними связанных. Это обусловлено разнообразием возрастного и жизненного состояния растений (семена, всходы, взрослые, угнетенные и хорошо развитые особи), разнообразием органов растений (надземные, подземные и т. д.) и выделений, гетерогенностью остатков.

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com В агрофитоценозах, где доминирует один вид культурного растения образующий одновозрастную, морфологически выровненную ценопопуляцию, разнообразие сопутствующих организмов меньше. Для них характерно массовое развитие небольшого числа видов, например грибовпаразитов. Так, снижение урожая вследствие жизнедеятельности паразитов и вредителей за десять лет составляет на естественных пастбищах в среднем 6 %, в посевах люцерны 18%, клевера лугового 35 %.

Роль почвенных грибов как минерализаторов в агрофитоценозах не ниже, чем в естественных сообществах. Остающаяся на зиму значительная масса пожнивных остатков способствует формированию микофлоры, где видную роль играют сумчатые (плесени), разлагающие целлюлозу, а также ряд базидиальных грибов. Большинство возделываемых растений, в том числе хлебные злаки и плодовые деревья, имеют микоризу. Ризосферные организмы (бактерии, грибы и др.) играют важную роль в процессе поглощения питательных веществ корнями и обеспечения растений азотом (при наличии азотофиксаторов) и биологически активными веществами, например витаминами.

В целом агрофитоценоз имеет гораздо более простые внутренние связи, чем фитоценоз. Это снижает его способность к саморегуляции.

Структура и динамика агрофитоценоза Несмотря на все многообразие компонентов агрофитоценоза, главными организующими элементами его структуры всегда служат культурные и сорные растения. Структурная организация агрофитоценозов упрощена по сравнению со структурой естественных фитоценозов в тех же экологических условиях. Чистые одновидовые посевы, свободные от сорняков, представляют собой одноярусные сообщества. Чем сильнее засоренность поля, тем отчетливее выражено вертикальное расчленение агрофитоценоза, его ярусность. Верхний ярус образуют культурные растения.

В него могут входить и сорные растения той же высоты (овсюг, бодяк, осот, чертополох). Сорняки могут формировать и свой ярус над ярусом культурных растений. Средний ярус включает виды, превышающие половину высоты культурных растений (например, василек синий на ржаном поле или марь белая и щирица запрокинутая в посевах кукурузы). Нижний ярус (до 25 см) включает низкие и стелющиеся сорняки типа фиалки полевой, ярутки, незабудки полевой, пастушьей сумки. Вьющиеся сорняки (вьюнок полевой, горец вьюнковый) — внеярусные растения.

Ярусное распределение видов сорных растений в агрофитоценозах отражает их светолюбие. Большинство сорняков не выносят затенения, теневыносливых среди них нет или очень мало. Наиболее вредоносные сорняки расположены в верхнем и среднем ярусах и представляют собой светолюбивые растения, развивающие большую надземную массу. Такие виPDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com ды затеняют и угнетают более низкорослые культурные растения, в результате чего резко снижается урожайность последних, сорняки нижнего яруса конкурируют с возделываемыми растениями за влагу и минеральные вещества, но не за свет. Ярусность характерна и для расположения корневых систем.

Мозаичность на хорошо обработанном поле не выражена, аспективность зависит только от фенологии культурного растения. Однако при плохой агротехнике (невыровненное поле, неравномерность при внесении удобрений, орошении и высеве семян) мозаичность может развиваться.

При массовом развитии сорняков может быть выражена и смена аспектов.

Например, в засоренных посевах яровых зерновых раннелетний желтозеленый аспект цветущей горлицы молевой сменяется зеленым, а затем соломенно-желтым аспектом злаков.

Сезонная изменчивость обилия сорняков в агрофитоценозах характеризуется быстрым увеличением числа растений на единицу площади, последовательность и количество фенофаз в цикле развития малолетних сорных растений остаются, несмотря на погодные условия года, неизменными, изменяются только срок их поступления и продолжительность как приспособительные реакции на внешние условия. «Взрывной» характер появления всходов, обязательное наступление генеративной фазы, сроки которой меняются в зависимости от погодных условий, обеспечивают высокую приспособленность и устойчивость сорняков.

Разногодичная динамика, связанная с изменением погодных условий, не вызывает коренных изменений в сообществе, так как доминирование культурного растения сохраняется. Состав же и численность сорных растений могут варьировать.

Коренные смены агрофитоценозов связаны с севооборотами и находятся под агрономическим контролем.

Pages:     || 2 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.