Задание 2. Экзогенные сукцессии: пастбищная дигрессия экосистем
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФГАОУ ВО «Казанский (Приволжский) федеральный университет»
Институт экологии и природопользования
Направление подготовки: 05.03.06 «Экология и природопользование»
Профиль «Управление качеством окружающей среды и природными ресурсами»
ОТЧЕТ
О прохождении раздела «Биоразнообразие и динамика наземных экосистем» учебной практики
По получению первичных профессиональных умений и навыков, в том числе первичных умений и навыков научно-исследовательской деятельности
Руководитель раздела практики, к.б.н., доцент Прохоров В.Е
Оценка за раздел практики _______________
_____________________
(подпись руководителя раздела практики)
Дата сдачи отчета __________
Работу выполнила:
студентка 3 курса
группы 02-905
Безгина Валерия Ивановна
Казань - 2021
Содержание
Введение . 3
Задание 1. Эндогенные сукцессии: заболачивание и сплавинообразование на зарастающих водоемах . 4
Задание 2. Экзогенные сукцессии: пастбищная дигрессия экосистем .. 12
Задание 3. Биологические инвазии и динамика биоразнообразия . 19
Заключение. 25
Используемая литература. 27
Введение
Цель практики: закрепление теоретических знаний, полученных в лекционных курсах и на практических занятиях по дисциплине «Биоразнообразие и динамика наземных экосистем», а также приобретение практических навыков изучения экологических закономерностей структуры, распространения и динамики популяций и биотических сообществ.
|
|
|
Задачи практики:
· Комплексное изучение наземных биогеоценозов для выявления ландшафтно-экологических связей, слагающих их компонентов и межбиогеоценотических взаимоотношений. При этом основное внимание уделяется просранственно-функциональной организации и динамике биогеоценозов, оценка разнообразия биоты, как индикатора состояния природных комплексов в условиях антропогенного воздействия.
Учебная практика «Биоразнообразие и динамика наземных экосистем» направлена на расширение и углубление теоретических и практических знаний курса. Практика актуальна, потому что она способствует приобретению опыта и навыков.
Задание 1. Эндогенные сукцессии: заболачивание и сплавинообразование на зарастающих водоемах
Цель: ознакомиться с особенностями строения и биоразнообразия верхового болота. Провести реконструкцию сукцессионной серии при наблюдении растительных сообществ вдоль пространственного градиента местоположений сплавины
Болото — участок земной поверхности, характеризуемый избыточным увлажнением, гидрофильностью напочвенного растительного покрова, особым типом почвообразования и наличием торфа. Болота отличают от заболоченных земель; формальным признаком их различия служит толщина слоя торфа: в России и ряде других стран для неосушенных болот – не менее 30 см. При меньшем слое торфа или его отсутствии избыточно увлажнённые участки относят к заболоченным землям.
|
|
|
Болота распространены от арктических до тропических широт. Их учёт затруднён из-за различий критериев отнесения земель к болотам и недоступности территорий. Считается, что в мире на долю болот приходится от 2 до 5,7 млн. км2, 85–90% из них находятся в бореальном поясе. Примерно треть болот мира приходится на Россию, где они занимают около 1,4 млн. км2 (или 8% территории). Отдельные болота при определённых условиях соединяются с соседними, образуя болотные системы, охватывающие десятки тысяч км2.
Болота определяются как сложные, развивающиеся экосистемы, в которых степень производства органического вещества растениями во много раз превышает степень его разложения. Для болотных экосистем характерно постоянное или длительное застойное или слабо проточное, обильное увлажнение, которое определяет:
|
|
|
1) специфический характер растительности, состоящей из растений различных экобиоморф — гидро-, гигро- или мезофитов и растений с ксероморфными признаками, приспособившихся к условиям повышенного увлажнения
2) особый болотный тип почвообразования, выражающийся в отложении торфа. Болотные местообитания в целом являются более влажными, холодными и бедными кислородом и питательными веществами по сравнению с неболотными. Но соответствующие показатели среды на болотах сильно варьируют как по сезонам, так и на болотах разных типов и в разных природных районах.
По типу торфа и условиям относительного богатства местообитаний болота принято делить на: верховые – олиготрофные с зольностью торфа ниже 4% и рН 2.5-3.6; переходные – мезотрофные с зольностью 4-6%, рН 4-5; низинные – эвтрофные с зольностью 6-7%, рН 5-7.
Простой верховой болотный массив в идеальном случае устроен концентрически: поверхность его выпуклая и может быть расчленена на склон и плоскую вершину – плато. Болотный массив окружен переходной зоной – окрайкой, которая из-за более низкого расположения является проточной топью. Эти условия создают своеобразный водно-минеральный режим, определяющий характер растительности и демонстрирующий в пространстве различные стадии длительного процесса сплавинообразования.
|
|
|
Местом изучения стала Ильинская балка.
На объекте изучения можно пронаблюдать следующее:
1) собственно, водоём;
2) полоса сплавинообразователей;
3) собственно, сплавина;
4) часть с молодыми кустарничками;
5) зона с молодыми деревьями.
Порядок выполнения задания:
1. Были выделены зоны, характеризующие различные стадии сплавинообразования. В пределах каждой зоны проведено стандартное
маршрутное описание растительности.
2. Выполнена необходимая камеральная обработка полевых материалов. Определены ЭЦГ каждого вида и их требовательность к режиму увлажнения. Оценено соотношение видов разных экологических групп в пределах зоны.
Были отмечены следующие виды:
3. Проведён сравнительный анализ данных по зонам и ординация сообществ в соответствии с последовательностью стадий эндогенной сукцессионной серии. Отмечены этапы процесса образования верхового болота и изменения среды в результате жизнедеятельности видов-сплавинообразователей и накопления их биомассы.
Спектры эколого-ценотических групп по растительным ассоциациям:
Расположение ассоциации в градиенте влажности
Вывод:
Таким образом, на Ильинской балке было проведено наблюдение за всеми стадии сплавинообразования.
Самая старая часть болота находится на участке 7 с присутствием подроста ели, тополя и дуба. Тут уже нет сфагнума, но есть другой мох — кукушкин лён, и также присутствуют некоторые болотные виды - клюква и мирт. Все это говорит о том, что на данном участке произошло заселение растениями смешанных лесов.
На следующем, 6 участке, наблюдается такой вид, как береза пушистая, и в большом количестве, что говорит о том, что деревья уже укоренились и находятся здесь давно. Из-за недостатка минерального питания они здесь невысокие, однако это не говорит об их молодости.
На площадках 3, 4 и 5 находится собственно сплавина, которая представлена типичными видами: сфагнумом, клюквой, миртом и осоками.
На 1 и 2 площадках прослеживаются самые ранние стадии сплавинообразования. Здесь имеется еще открытый водоём, который в будущем, согласно сукцессии, зарастет и тут будет сформировано совершенно иное сообщество.
Задание 2. Экзогенные сукцессии: пастбищная дигрессия экосистем
Цель: индикация величины пастбищной нагрузки по видовому и эколого-ценотическому составу луговых сообществ, построение динамических рядов пастбищной дигрессии
Для выполнения работы были выбраны пастбищные угодья в окрестности д. Урняк. На участке было заложено 12 пробных площадок размером 1х1 м по профилю. На площадке было проведено описание растительного покрова — выявили видовой состав, указали обилие видов, общее ПП (в %). Отменили морфологическое особенности растений участков. Все данные были занесены в соответствующею таблицу.
Из сукцессий, вызываемых деятельностью животных (зоогенных), смены растительного покрова под влиянием пастьбы скота имеют наибольшее значение и самое обширное распространение. Характер и степень воздействия выпаса и направление происходящих при этом смен зависят: от климатических и почвенных особенностей местоположения; времени начала выпаса и его продолжительности; интенсивности выпаса; вида выпасаемых животных; особенностей видов, слагающих фитоценоз.
Пастьба влияет на дернину и почву, на структуру и состав растительности, на жизненность растений, их мощность и развитие. Дернина и почва при выпасе уплотняются, уничтожается моховой покров. Угнетается развитие высокотравья и растений, размножающихся семенами, в ценозе начинают преобладать низовые злаки и светолюбивое низкорослое разнотравье, соцветия которых не поедаются. При сильном скотосбое сохраняются и в массе появляются розеточные растения и растения с вегетативными побегами и прикорневыми листьями, прижатыми к земле. В случае выпаса под пологом леса, злаковый дерн затрудняет появление и выживаемость всходов деревьев и кустарников, что вызывает деградацию лесной экосистемы.
Пастбищная дигрессия - это многолетний процесс, протекающий через следующие четыре стадии:
1. Ковыльно-разнотравная (слабо и умеренносбитая);
2. Типчаковая (среднесбитая);
3. Полынно-типчаковая (сильносбитая);
4. Полный сбой (выбитая голая земля с единичными угнетенными сорняками).
Ковыльно-разнотравная стадия, представляющая собой оптимальное состояние травостоя, наиболее желательна для пастбищ. На этой стадии преобладают ковыли. Травостои этой стадии наиболее продуктивны, богаты видами и устойчивы к засухе. Для поддержания пастбищ на этой стадии необходимо строгое соблюдение допустимых пастбищных нагрузок.
При перевыпасе резко снижается обилие ковылей, вместо них начинает преобладать типчак. Одновременно выпадают некоторые виды разнотравья, снижается доля бобовых. Увеличивается доля сорных непоедаемых растений. В результате формируется типчаковая стадия. На этой стадии несколько снижается сомкнутость травостоя и продуктивность. Возрастает чувствительность к засухе.
Выгорание травостоя во второй половине лета более выражено. Многолетний перевыпас усугубляет пастбищную дигрессию, ковыли почти полностью выпадают, резко убывают бобовые и разнотравье, снижается обилие типчака. Происходящее при учащенной пастьбе уплотнение почвы также способствует усилению роли полыней — основная масса их активных корней располагается ближе к поверхности почвы (на глубине 25-40 см у полыней, 50-60 см - у типчака). При этом в травостоях возрастает представленность полыней и сорняков. Таким образом, формируется типчаково-полынная стадия. Продуктивность и кормовая ценность такого пастбища очень низкая. Урежается травостой, что способствует быстрому иссушению почвы. Такие пастбища быстро выгорают ко второй половине лета.
На скотопрогонах, вокруг стойбищ и на околицах, а кое-где и на значительных площадях пастбищах образуются полностью выбитые, сильно разреженные травостои состоящие в основном из сорных растений. Это последняя стадия пастбищной дигрессии — полный сбой. Такие участки не представляют кормовой ценности. Для восстановления таких участков необходимы специальные мероприятия.
Чем значительнее превышение допустимой пастбищной нагрузки, тем быстрее сменяются стадии дигрессии. При пастбищной дигрессии, помимо изменения видового состава, уменьшаются сомкнутость и высота травостоя, прочность и мощность дернины, общий запас подземных органов и питательных веществ в них, глубина проникновения корней, семенная продуктивность, долголетие растений, урожайность; уплотняется и иссушается почва; развивается водная ветровая эрозия; уменьшается плодородие почвы. Особенно критическая ситуация складывается во второй половине лета. Очевидно, что для эффективного использования пастбищ с поддержанием их высокой ёмкости важно соблюдать допустимую пастбищную нагрузку.
Порядок выполнения задания
1. Заложено 12 площадок Раункиера (1 х 1 м) по профилю суходола (склона балки), проведено стандартное описание растительного покрова — выялен видовой состав и обилие видов, общее ПП (в %). Отмечены морфологические особенности растений участков.
2. После камеральной обработки собранного материала, составлен сводный список видов, с указанием их обилия по площади. Даны названия сообществам. Рассчитана встречаемость видов по формуле:
, где:
Ni— количество площадок, где данный вид присутствует
N— общее количество заложенных площадок
Таблица видов и их встречаемость:
3. Посчитан коэффициент общности видового состава площадок по формуле Серенсена-Чекановского:
, где:
а — число видов в одном сообществе;
b — число видов в другом сообществе;
c — число общих видов (встречающихся в обоих сообществах)
4. Построен ординационный ряд сообществ вдоль градиента интенсивности выпаса.
Вывод:
Была оценена степень пастбищной нагрузки на 12 различных площадках размером 1х1 м.
На основе полученных результатов можно сделать следующий вывод: в результате выпаса скота количество деревьев сокращаются из-за того, что старые деревья умирают, а молодые съедаются или вытаптываются животными. Травостой вытаптывается и съедается животными до абсолютного сбоя с незначительным количеством видов. Это мы наблюдаем на 1 пл, где был обнаружен всего один вид — Polygonum aviculare, который находится на средней высоте 1 см и с общим проективным покрытием 45%.
На площадках 2-4, которые менее подвержены пастбищной дигрессии, встречалось порядка 6-7 видов со средней высотой 2-20 см.
На площадках 5-8 было обнаружено по 5-9 видов на каждой; средняя высота составила 7-25 см.
Аналогичные показатели количества видов и средней высоты наблюдались на площадках 9-12 с наименьшей пастбищной нагрузкой. Также начали появляться деревья.
Таким образом, при постепенном изменении растительных сообществ под воздействием чрезмерной пастбищной нагрузки падает продуктивность травостоев и обедняется видовой состав.
Дата добавления: 2021-12-10; просмотров: 28; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!