WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 | 9 |   ...   | 31 |

Cop.1 - 3 (растений довольно много);

Sp. (sparsae) - 2 (растения в небольших количествах, вкрапления);

Sol. (solitariae) - 1 (растения единичны);

Un. (unicum) - + (встречаются единичные экземпляры);

Gr. (gregarius) - гр. (растения встречается группами); это обозначение ставится рядом с категорией обилия.

Список растений с отметками обилия видов по Друде называется квалифицированным списком.

Под объемным обилием растений (степень заполненности толщи воды их стеблями и листьями) подразумевается отношение суммы объемов пространств, занимаемых данным видом ко всему объему толщи воды, занимаемому сообществом. Объемное обилие выражается в виде функции покрытия и высоты растительности по отношению к площади и глубине биотопа.

Для вычисления объемного обилия растений используется следующая формула:

v h p V = H х nS где: v – объем, пронизанный разветвлениями каждого растения;

V – объем воды над тем участком дна, который занят сообществом;

h – средняя высота растений;

H – средняя глубина воды в том месте, которое занято сообществом;

p/n – средняя величина площади проекции растений на дно;

S – площадь всего биотопа;

v/V – объемное обилие;

h/H – относительная высота растительности;

h/nS – средняя величина покрытия на разных уровнях.

Объемное обилие каждого вида растений зависит от многих факторов, и в первую очередь, от времени вегетационного периода.

Численность (густота, плотность) определяется подсчетом количества растений или их побегов (у корневищных растений) на единицу площади. Такой подсчет производится на учетных площадках 0,5 м2.

Густота вида в сообществе определяется измерением расстояний между основаниями отдельных экземпляров одного или различных видов на площадке (метод расстояний, метод промеров).

Площадь покрытия, или проективное покрытие - площадь горизонтальных проекций растений на поверхность грунта (дна) и выражается в процентах от поверхности пробной площади, которая принимается за 100%. Различают общее проективное покрытие, ярусное покрытие и проективное обилие – проективное покрытие отдельных видов.

Истинное покрытие – это площадь дна, занятая основаниями стеблей растений (Понятовская, 1964; Воронов, 1973).

Определение проективного покрытия производится при помощи квадратной рамки площадью 0,5 или 1,0 м2 с натянутой масштабной сеткой через каждые 10 см. Проективное покрытие определяется также с помощью простейших приспособлений - сеточки, зеркальной сеточки и масштабной вилочки (Раменский, 1937).

Проективное покрытие определяется и глазомерно. При маршрутных исследованиях этот способ находит широкое применение.

Встречаемость видов, определяемая как процент пробных площадок, на которых встречен данный вид, от общего числа площадок, заложенных в фитоценозе, выражает суммарный результат учета равномерности распределения вида и его обилия (Понятовская, 1964). Иными словами, встречаемость - это частота нахождения вида на пробных площадках. Она определяется путем регистрации всего флористического состава на каждой учетной площадке, заложенной на пробной площади фитоценоза. Размер учетной площадки колеблется от 0,1 до 1,0 м2, а их количество - 25-50 и более. Встречаемость вычисляется в процентах из отношения количества учетных площадок, на которых встречено растение, к общему количеству учетных площадок.

Жизненность – это степень приспособленности вида в фитоценозе.

Различаются следующие степени жизненности вида (Воронов, 1973):

3 а – вид в фитоценозе проходит полный цикл развития, нормально развивается, цветет и плодоносит;

3 б – вид в фитоценозе проходит все стадии развития, но не достигает обычных размеров;

2 – вегетативное развитие ниже нормального, растение не плодоносит, однако способность цвести и плодоносить не утеряна;

1 – вид угнетен, вегетирует слабо, семенное возобновление не происходит.

Объем растения определяют путем его погружения в измерительный сосуд и вычисления объема вытесненной им воды.

Следующим этапом изучения прибрежно-водной растительности – это описание ассоциаций. Для достаточно однородной площади зарастания водоема чаще всего применяется метод трансект, о котором уже говорилось выше. При описании прибрежно-водной растительности вырезается полоса шириной 0,2 - 1 м под прямым углом к береговой линии до нижней границы произрастания растений. Описываются только те растения, которые своим основанием попали в трансекту.

Закладка опытных площадок при описании водных растений не укладывается в какую-либо общую схему, поскольку исследователь на месте решает об их расположении. Большое значение при этом имеет конфигурация береговой линии, глубина произрастания растений, прозрачность воды и другие факторы, определяющие распределение растений. Методика описания растительности, закладки и описание площадок и трансект достаточно полно освещены в работе В.М.

Понятовской (1964).

Описание растительного сообщества дает возможность отнести его к той или иной ассоциации. Ассоциация – основная единица классификации фитоценозов. Наименование ассоциации дается обычно по бинарной номенклатуре: первое слово состоит из родового названия доминирующего вида с добавлением к его корню окончания «etum», а второе – из родового названия содоминанта с добавлением окончания «osum». При господстве нескольких видов дается название одного рода. Иногда дается видовое название доминирующего вида. Более простой способ наименования заключается в перечислении видов, доминирующих в ассоциациях. При этом знак (-) отделяет виды разных экологических группировок (ярусов), а знак (+) объединяет виды одной группировки.



ИНДЕКСЫ СХОДСТВА (СРАВНЕНИЯ) Необходимость сравнения растительных группировок для отнесения сообщества к той или иной ассоциации привела к попыткам количественного выражения степени сходства сообщества.

Показатели сходства организмов, предложенные разными авторами, также могут быть использованы для оценки уровня загрязнения среды, так как сами загрязнения оказывают влияние на состав биоценоза. Ниже приводятся различные индексы сходства (сравнения) организмов, которые широко используются в биологических, в том числе и геоботанических исследованиях.

Первая попытка количественного выражения степени сходства между сообществами принадлежала швейцарскому натуралисту Жаккару, и его коэффициент флористического сходства до сих пор широко используется в биологических исследованиях (Jaccard, 1908):

К = [c / (а + b – c)] 100, где: а – число видов первого сообщества, b - число видов второго сообщества, c - число видов, общих для обоих участков.

Позднее Жаккард (Jaccard, 1912) рассчитывал индекс сходства уже по другой формуле:

К = [(c / (а + b)] 100, Кульчинский (Kulczynski, 1927) предложил вычислять коэффициент общности по формуле:

К = (1/а + 1/b), где: а и b - число видов встречающиеся только на участках А и В.

Гидробиологи чаще всего применяют коэффициент общности видового состава Сьёренсена (Srensen, 1948). Она отражает общие положения теории множеств, в то время как формула Жаккара выведена эмпирически и по сравнению с формулой Серенсена дает занижение результатов на 15-20% (Константинов, 1969).

Формула общности видового состава Серенсена:

К = 2 j /(а + b), где: j - число видов, общих для сравниваемых участков;

а и b – число видов на двух разных участках.

Маунтфорд (Mountford, 1962) для расчетов использовал следующую формулу:

J = 2 с /[2 аb - (а + b) с], где: a - число видов 1-го сообщества, b - число видов 2-го сообщества, c - число общих видов.

В частности, при a = b = с, то есть, в идеальном случае для чистых сообществ, коэффициент Кульчинского, Серенсена, Жаккарда равны единице.

В случае, если два сообщества не имеют общих видов (С = 0), коэффициенты этих трех уравнений и уравнение Маунтфорда обращаются в нуль. При а = b коэффициент Кульчинского и Серенсена равны. При a b c все четыре уравнения приводят к различным результатам.

Индекс Чекановского (Chekanowski, 1913):

J = 2 w /(А + В), где: w – сумма меньших значений обилия видов, общих для обоих сообществ;

А, В – суммы значений обилия, соответствующих сообществам А и В.

Индекс сходства Раабе (Raabe, 1952):

J = min (a, b, c, … n), где: a, b, c, … n - минимальные значения (в %) каждого вида, общего для обоих сообществ.

Достоинством двух последних индексов сравнения, в отличие от первых четырех является то, что они относятся к видам, общим для обоих сообществ, имеющих минимальную численность.

Б.А.Вайнштейн (1967) для оценки сходства биоценозов по обилию и видовому составу применил коэффициент биоценологического сходства (Кб):

Кб = Ко Кв /100, где: Кв – коэффициент сходства видового состава, Ко – коэффициент общности удельного обилия.

Коэффициент Кв рассчитывают следующим образом:

Кв = V3 100 /(V1 + V2 - V3), где: V1 и V2 - число видов первого и второго биоценозов, V3 - число видов, общих обоим биоценозам.

Для вычисления коэффициента Ко сначала определяют удельное обилие каждого вида в каждом биоценозе, то есть, процент числа особей данного вида от общего их числа в биоценозе:

0 = (n / N) 100, где: 0 – удельное обилие, n - обилие (число особей) на пробу, N - суммарное обилие всех видов.

Затем в двух сравниваемых биоценозах, удельные обилия общих им видов сравниваются, отбираются меньшие величины для каждого вида и суммируются:

Ко = 0min где: 0min - меньшее из каждой пары сравниваемых обилий.

В тех случаях, когда необходимо одновременно оценить видовые и численные значения, используют коэффициент абсолютного сходства, предложенный А.С.Константиновым (1969):

Ka = 2ximin /(ij + xik), где: Ka – коэффициент абсолютного фитоценотического сходства, ximin - меньшая биомасса (численность) вида i в двух сравниваемых пробах, ij - биомасса (численность) всех видов в пробе j, xik - то же в пробе k.

В настоящее время продолжаются поиски, объединяющих количественные и качественные характеристики экосистем. Так, например, в системе гидрометеослужбы РФ оценка состояния сообществ планктона и бентоса вычисляется по следующей формуле (Абакумов, 1978):

Sm = (S1h1 + S2h2 + S3h3 + S4h4) / (h1 + h2 + h3 +h4), где: S1, S2, S3, S4 - индексы сапробности проб соответственно зообентоса, макрофитов, фитопланктона, зоопланктона, h1, h2, h3, h4 – сумма значений частот встречаемости организмов зообентоса, макрофитов, фитопланктона, зоопланктона.

Разнообразные способы расчетов коэффициентов сходства можно рассматривать как формальные приемы получения количественных оценок, облегчающих сопоставление признаков функциональной и структурной организации сообществ (Федоров, 1979).

ИНДЕКСЫ ВИДОВОГО РАЗНООБРАЗИЯ Ниже приведены индексы видового разнообразия, которые могут быть использованы для оценки уровня загрязнения водоемов. Они учитывают всю структуру исследуемого сообщества, а степень ее изменения в условиях токсического воздействия оценивают по разности одного и второго измерения.





В отличие от качественных индексов загрязнения, в формулах индексов видового разнообразия используется число видов (S) и их численность (N), поэтому в этом случае тип полученных данных только количественный.

Фишер с соавторами (Fisher et al., 1943) нашли, что логарифмический ряд хорошо передает расположение видов по их численности, и предложил константу в качестве меры разнообразия:

= (ln Nm - ln N1) / m, где: Nm – численность вида m в ряду видов, ранжированных по численности;

N1 – численность первого вида с наивысшей численностью;

m – порядковый номер вида в ряду 1, 2, 3, … m.

Информационный индекс Шеннона (Shannon, 1948):

J = pr log2 pr, где: pr - доля особей r–го вида (r = 1, 2, 3, …n) Информационный индекс Макинтоша (McIntosh, 1967):

J = ni2, где: ni - число особей каждого вида.

В сущности эти оба индекса достаточно иллюстративны. Они могут быть использованы в качестве дополнения к другим более убедительным обоснованиям видового разнообразия организмов.

Индекс разнообразия Менгиника (Menhinick, 1964):

J = S / n, где: S - число видов, n - число особей.

Индекс последовательного сравнения Кернса (Cairns et al., 1968):

J = R / N, где: R - число изменений видов, N - общее число проанализированных видов.

Для изучения степени загрязненности вод требуется большое количество квалифицированных специалистов по систематике гидробионтов. Тогда как авторы этого индекса (Cairns et al., 1968) предлагают ограничиться только определением численности видов, которые хорошо различимы по форме тела, размеру, цвету и другим признакам. Исследования показали, что установленное таким образом количество “видов” приблизительно равно истинному количеству видов. Для определения индекса последовательного сравнения достаточно, когда в анализируемой пробе находится 200-250 организмов. В незагрязненных водоемах индекс имеют значение 12 и выше, а в загрязненных – 8 и ниже (Макрушин, 1974).

Индекс разнообразия Маргалефа (Margalef, 1951, 1960):

J = (S – 1) / ln n, где: S - число видов, ln n - натуральный логарифм числа особей.

Индекс J принимает максимальное значение, если все особи принадлежат к разным видам (S = n) и равен нулю, когда все особи принадлежат к одному виду (S = 1).

Индекс разнообразия Симпсона (Simpson, 1949):

J = ni (ni – 1) / [N (N – 1)], где: N - число видов, ni - число особей i-го вида. Здесь, чем выше значение индекса, тем меньше видовое разнообразие.

Общим недостатком всех приведенных выше индексов (за исключением индекса Симпсона) является широкий диапазон получаемых результатов самого индекса, что в существующем виде делает их трудносравнимыми между собой. Последнее устранимо путем приведения их к виду, где шкала индекса изменялась бы от нуля до единицы.

Представляется необходимым, чтобы этому условию отвечали все индексы, имеющие какую-либо экологическую ценность. В такой интерпретации результаты легко представлять в процентах, что сделало бы их удобными в обращении.

Вместе с тем нельзя не отметить, что приведенные выше индексы видового разнообразия, за исключением индекса Шеннона, носят фрагментарный характер. Во всех сообществах имеются доминантные виды, обладающие высокой численностью особей, субдоминантные и случайные виды, число которых достаточно велико, а их численность крайне низкая.

Кроме того, характер доминирования претерпевает сезонные и пространственные изменения.

Частично решению этого вопроса отвечает индекс видового разнообразия Маргалефа (Margalef, 1958, 1963):

J = 1,443 ln [N! /( n1! + n2! + … + ns!)], где: N - число видов в данном биотопе (участке), n1, n2, …ns - численность организмов отдельных видов.

Абсолютная величина индекса возрастает за счет видов, численность которых наименьшая, т.е., за счет случайных видов, трофическая значимость которых в данный момент незначительна. Это обстоятельство снижает ценность указанного индекса.

ГЕРБАРИЗАЦИЯ ПРИБРЕЖНО-ВОДНЫХ РАСТЕНИЙ Для уточнения видового состава и сохранения прибрежно-водных растений их необходимо гербаризировать. Гербарий (от лат. herba – трава) – коллекция специально собранных и засушенных (обычно в бумаге под прессом) растений. Гербарий имеет важное значение не только для изучения систематики растений, но и для ознакомления с флорой того или иного региона и проведения научных исследований. Засушенные и снабженные этикеткой растения являются документом, который нельзя заменить ни рисунком, ни самым точным описанием. Методы гербаризации растений, в том числе прибрежно-водных, описаны в монографии А.К. Скворцова (1977).

При сборе растений для гербария необходима картонная папка размером 35 х 50 см или 40 х 50 см, бумага (газетная, оберточная, фильтровальная) сложенная вдвое (размер листа 45 х 60 см) и копалка для выкапывания растений.

Сбор растений лучше всего проводить в ясную сухую погоду. Наиболее удобным временем для этого считается 10-11 часов. Растения, собираемые для коллекции, должны быть сухими, без следов росы или дождя (для наземных растений). На лист кладут 1-2 экземпляра крупных растений и по 10-12 мелких, с таким расчетом, чтобы лист был полностью занят ими.

Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 | 9 |   ...   | 31 |










© 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.