Ые и прикладные проблемы популяционной биологии сборник тезисов докладов VI всероссийского популяционного семинара 2-6 декабря 2002 года Нижний Тагил 2002 icon

Ые и прикладные проблемы популяционной биологии сборник тезисов докладов VI всероссийского популяционного семинара 2-6 декабря 2002 года Нижний Тагил 2002



Смотрите также:
Промышленности нижнетагильского округа...
Учебное пособие Нижний Тагил 2002 ббк уваров В. М...
Сборник научных статей Областной научно-практической конференции, 15 мая 2012 года, Нижний Тагил...
Нижний Тагил
Общенаучное и междисциплинарное знание...
Концепция профильного обучения на старшей ступени общего образования...
Концепция профильного обучения на старшей ступени общего образования...
Удк 347 I ббк 67. 404 3-40...
Итарный научный фонд труды всероссийского философского семинара молодых ученых им. П. В...
Тезисы 30 мая- 1 июня 2002 г...
Учебно-методическое пособие Автор ы-составители И. В. Елистратова > Н. З...
Сборник статей под редакцией профессора М, И. Брагинского Издательство норма москва, 2002 удк...



страницы: 1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   ...   22
вернуться в начало
скачать

^ ОНТОГЕНЕТИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА
ЦЕНОПОПУЛЯЦИЙ МОЖЖЕВЕЛЬНИКА ВЫСОКОГО
НА ЧЕРНОМОРСКОМ ПОБЕРЕЖЬЕ КРЫМА И КАВКАЗА



Можжевельник высокий (Juniperus exelsa Bieb.) – вечнозеленое дерево, формирующее вместе с другими видами древесный ярус субсредиземноморских редколесий. На территории бывшего СССР этот вид встречается на южном берегу Крыма от Балаклавы до Карадага и на Черноморском побережье Кавказа от Анапы до Геленджика.

Можжевельник высокий – реликт третичного периода, занесен в Красную Книгу России (Красная Книга…, 1988). Редколесья с ^ Juniperus excelsa произрастают в горной местности со сложными эколого-ценотическими условиями, характеризующиеся ярко выраженным рельефом, различными типами субстрата и мозаичностью растительности.

В связи с интенсивным развитием туризма и санаторно-курортных зон, иного освоения территории, где произрастет рассматриваемый вид, изучение состояния его популяций имеет огромное значение.

Исследования проводились Крыму с 1992 по 1995 гг. в заповедниках «Карадагский» и «Мыс Мартьян», заказниках «Новый Свет» и «Канака», а также в 2000 г. на Черноморском побережье Кавказа – у мыса М. Утриш. В процессе работы в высокоможжевеловых редколесьях параллельно склону закладывались и описывались площади размером 1050 м и 1025 м. При описании учитывались: а) наличие сплошных зарослей кустарников, покрывающих значительную площадь; б) крутизна склона; в) соотношение типов субстрата (мелкозем, каменисто-скальный, щебень). По крутизне склоны были разбиты на три типа: пологий (0–10 градусов), покатый (11–20 градусов) и крутой (более 20 градусов). Для выделения типов склонов по крутизне использовался метод, предложенный другими исследователями (Фисташка…, 1990). Всего было описано 68 площадок. На основе стандартной методики (Диагнозы…, 1989) были описаны стадии онтогенеза можжевельника высокого.

Для оценки онтогенетической структуры использовались следующие показатели: 1) тип онтогенетического спектра по полночленности, 2) плотность особей, 3) распределение особей по жизненному состоянию.

Анализ площадей, описанных на склонах разной крутизны, показал явное преобладание площадей с нормальным полночленным типом онтогенетического спектра (65 %) и полное отсутствие площадей с регрессивным типом. На фрагментарный и инвазионный типы пришлось около 5 % площадей. При этом на крутых склонах менее половины площадей имели нормальный полночленный тип, а на покатых и пологих склонах этот тип спектра преобладал – он был характерен для 80 % площадей в том и другом случае.

Наибольшая плотность особей можжевельника наблюдалась на пологих склонах, наименьшая – на крутых. Крутые склоны отрицательно влияют и на жизненность вида. Именно на них встречается большое количество особей с низким уровнем жизненности. Подобное влияние крутых склонов обусловлено не только тем, что можжевельнику трудно здесь закрепиться из-за высокой крутизны, но и тем, что на этих склонах преобладает каменистый и щебнистый типы субстрата – наименее пригодные для заселения и развития деревьев.

В процессе работы было также установлено, что во всех пяти точках исследования ценопопуляции можжевельника высокого имеют полночленные типы спектров с преобладанием имматурных особей. Самая низкая по плотности оказалась ценопопуляция можжевельника в Карадагском заповеднике, а самая высокая плотность особей была отмечена в заказнике «Канака». Во всех точках значительная часть особей имеет пониженную жизненность, а в заповеднике «Мыс Мартьян» немалую плотность имеют особи низкой жизненности.

Важно отметить, что на территории заповедников «Мыс Мартьян» и «Карадагский», в районе мыса М. Утриш на Кавказе преобладают крутые и покатые склоны. Кроме этого, в упомянутых точках многие кустарники (скумпия кожевенная, иглица понтийская, жасмин кустарниковый, ладанник крымский), грабинник формируют сплошные заросли, не позволяющие поселяться можжевельнику высокому на занятой ими территории. Все это нашло отражение в онтогенетических спектрах ценопопуляций – плотность имматурных особей здесь незначительно превышает таковую для других возрастных состояний, а второй максимум плотности приходится на молодые и средневозрастные генеративные возрастные состояния.


ЛИТЕРАТУРА


Диагнозы и ключи возрастных состояний лесных растений. Деревья и кустарники: Методические разработки для студентов биологических специальностей / Чистякова А. А., Заугольнова Л. Б., Полтинкина И. В. и др. М., 1989. 105 с.

Фисташка в Бадхызе / Ред. Р. В. Камелин. Л., 1990. 230 c.


Колясникова Н. Л.

Пермский государственный университет

614600, Россия, г. Пермь, ул. Букирева, д. 15

^ К ИЗУЧЕНИЮ ЦЕНОПОПУЛЯЦИЙ КЛЕВЕРА ЛУГОВОГО И

КЛЕВЕРА СРЕДНЕГО В УСЛОВИЯХ ПРЕДУРАЛЬЯ


Изучение истории красного клевера в Приуралье показывает, что местные природные условия способствовали в конце ХIХ столетия формированию в сравнительно короткий срок ценного местного Пермского клевера. Этот клевер отличался мощным развитием наземной массы и корневой системы, хорошей облиственностью и кустистостью, стойкостью к неблагоприятным условиям развития и болезням, давал высокие урожаи вегетативной массы. При культуре на семена Пермский клевер формировал значительное количество головок и при достаточном опылении давал высокие и устойчивые урожаи семян.

Цель нашей работы – изучить некоторые хозяйственно важные признаки дикорастущих клеверов на учебно-научной базе «Предуралье». Объектами исследования явились 2 вида клевера: Trifolium pratense L. и Т. medium L. Наблюдения и сбор материала проводились в июне-августе 1994–1998 гг. Оценка хозяйственно важных признаков проводилась по методике, разработанной в отделе кормовых культур ВИР (Иванов, 1985). Изучались следующие признаки: высота растения, число междоузлий, толщина стебля, длина и ширина листа, длина и ширина соцветия, число цветков в соцветии, длина стержня, количество головок. Потенциальная и реальная семенная продуктивность определялась по И. В. Вайнагию (1974).

Оценка хозяйственно важных признаков у исследованных видов показывает, что клевер луговой и к. средний достоверно различаются по пяти показателям, таким как высота растения, число междоузлий, количество головок, число цветков в соцветии. Средние значения большинства изученных признаков несколько больше у клевера лугового, чем у к. среднего. Наибольшая разница выявлена по количеству цветков в соцветии. У клевера лугового формируется от 76 до 86 цветков, в то время как у к. среднего не более 55. В зависимости от климатических, почвенных и других условий признаки и свойства растений значительно меняются. Раннеспелый клевер характеризуется тем, что у него на стеблях меньше междоузлий, стебли тоньше и короче, чем у позднеспелого. Сравнение показателей хозяйственно важных признаков исследованных ценопопуляций клеверов в разных условиях произрастания (в пойме реки Сылвы и на суходольном лугу) показало, что наименьшая вариабельность наблюдается по количеству междоузлий. Это один из важнейших показателей, сопряженный со сроками созревания семян, который должен учитываться при изучении дикорастущих клеверов.

Для обоих видов в разных ценопопуляциях выявлено значительное снижение реальной семенной продуктивности по отношению к потенциальной. Коэффициент семенификации у клевера лугового варьировал от 31,20 до 36,60, у к. среднего – от 28,40 до 32,70 в разные годы исследований.


ЛИТЕРАТУРА


Иванов А. И. Изучение коллекции многолетних кормовых растений. Л., 1985.47 с.

Вайнагий И. В. О методике изучения семенной продуктивности растений // Бот. журн. 1974. Т. 59. № 6. С. 826–831.


Комаров А. С.

Институт физикохимических и биологических проблем почвоведения РАН

142240, Россия, Московская область, Пущино, ул. Институтская, д. 3

komarov@issp.serpukhov.su

^ МОДЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РОЛИ ПОЛИВАРИАНТНОСТИ
ОНТОГЕНЕЗА В ДИНАМИКЕ ПОПУЛЯЦИЙ КОРОТКОКОРНЕВИЩНЫХ РАСТЕНИЙ



Ранее исследования динамики популяций растений с помощью имитационных моделей, использующих концепцию дискретного описания онтогенеза растений и клеточно-автоматную технику моделирования были направлены на анализ устойчивости популяций котроткокорневищных растений при случайном уничтожении растений с различной интенсивностью (Комаров, 1988). Объединение методов построения пространственных клеточно-автоматных моделей с использованием понятий и методов концепции дискретного описания онтогенеза растений позволяет объединить в модели анализ пространственной структуры популяции и описание развития отдельных растений, чей онтогенетический статус играет различную роль в популяционной динамике.

В дальнейшем были определены правила межвидовой конкуренции, использующие понятие фитогенного поля по А. А. Уранову. Основным правилом является то, что вероятность возникновения дочернего растения в свободном месте зависит от того, насколько близко расположено растение другого вида (Комаров, Паленова, 2001).

Была имитирована совместная динамика двух популяций вегетативно-подвижных растений с разными вероятностями, определяющими степень конкуренции. Обнаружено, что динамика численности обеих популяций зависит от наличия или отсутствия фитогенного поля. При наличии взаимодействия модельное сообщество образует специфическую пространственную структуру, которая определяет возможности вегетативного расселения рамет и таким образом влияет на пространственную структуру.

Были проведены экспериментальные работы по оценке параметров, необходимых для построения моделей конкретных видов, в том числе оценки длительностей периодов онтогенеза и возрастных состояний, матрицы переходных вероятностей из состояния в состояние при разных условиях существования популяций (Жукова, Комаров, 1990, 1991).

В настоящей работе продолжен анализ роли динамической поливариантности онтогенеза в устойчивости популяции короткокорневищных растений. Показано, что поливариантность онтогенеза существенно повышает устойчивость популяции в целом, особенно в условиях абсолютного заведания. Введение в модели количественного описания поливариантности онтогенеза позволило рассмотреть роль задержек и ускорений развития, введенных ранее для растений другой жизненной формы. Показывается, что эти особенности развития растений значительно повышают разнообразие возможных поведений динамики популяции и вызывают разную реакцию на изменение внешней среды.

Показано, что клеточно-автоматные модели популяций растений хорошо соответствуют идеям и методам, накопленным в популяционной биологии растений и представляют собой хороший инструмент для изучения различных особенностей популяционной динамики растений.

ЛИТЕРАТУРА

Жукова Л. А., Комаров А. С. Поливариантность онтогенеза и динамика ценопопуляций растений // Журн. общ. биол. 1990. Т. 51. № 4. С. 450–461.

Жукова Л. А., Комаров А. С. Количественный анализ динамической поливариантности в ценопопуляциях подорожника большого при разной плотности посадки // Научн. докл. высшей школы. Биол. науки. 1991. № 8. С. 51–67.

Комаров А. С. Математическое моделирование популяций растений // Ценопопуляции растений. Очерки популяционной биологии растений. М., 1988. 188 с.

Комаров А. С., Паленова М. М. Моделирование взаимодейстующих популяций вегетативно-подвижных трав. Бюлл. Моск. О-ва испытателей природы. Отд. Биол. 2001. Т. 106, № 5. С. 34–41.


Комаров А. С., Чертов О. Г.*

Институт физикохимических и биологических проблем почвоведения РАН

142240, Россия, Московская область, Пущино, Институтская, 3

komarov@issp.serpukhov.su

*Биологический институт Санкт-Петербургского государственного

университета,

198904, Россия, г. Санкт-Петербург – Петергоф, Ораниенбаумское шоссе, д. 2

oleg_chertov@hotmail.com

^ ИНДИВИДУАЛЬНО-ОРИЕНТИРОВАННЫЕ МОДЕЛИ ПРОДУКТИВНОСТИ И ЦИКЛОВ ЭЛЕМЕНТОВ В ЛЕСНЫХ ЭКОСИСТЕМАХ, ОБЪЕДИНЯЮЩИЕ ПОПУЛЯЦИОННЫЙ И БАЛАНСОВЫЙ ПОДХОДЫ


Проблема описания биологического круговорота элементов в наземных экосистемах является важной в связи с ведущимися в мире работами по оценке характера баланса углерода на территориях развитых промышленных стран. Увеличение концентрации углекислоты в атмосфере и возможные глобальные изменения климата вызывают ряд вопросов, ответ на которые может быть получен только с помощью математических моделей (Тарко, 1994; Apps, Kurtz, 1993; Dixon et al., 1994). Эта задача может решаться на разных уровнях генерализации имеющихся экспериментальных данных, начиная от уровня лесотаксационного выдела и кончая объединением данных на региональном уровне (Alexeev, Birdsey, 1998). Соответствующим образом изменяется и характер используемого в моделях математического аппарата.

Разработана модель лесной экосистемы EFIMOD (Komarov et al., 2002), включающая в себя модель роста чистого или смешанного древостоя и модель динамики органического вещества почвы ROMUL (Chertov et al., 2002), что позволяет описать биологический круговорот углерода и азота в лесных экосистемах. Специфической особенностью структуры модели является представление древостоя как популяции отдельных деревьев с пространственно точными позициями внутри древостоя. Такой подход подразумевает простое описание роста дерева, позволяющее избежать детального многопараметрического описания роста на физиологическом уровне, и определяющую роль описания локального взаимодействия дерева с его ближайшими соседями при перераспределении пространственного распределенных ресурсов: света, влаги, элементов почвенного питания.

Потенциальный рост отдельного дерева определяется как максимально возможный для данного местообитания прирост, который может быть произведен единицей массы хвои/листвы. Эта величина определяется из данных по первичной продуктивности древесных видов. Затем этот прирост редуцируется в зависимости от конкретной освещенности данного дерева и количества доступного азота, собранного с площади питания данного дерева. Затем полученный прирост перераспределяется между частями дерева – стволом, листьями, ветвями, толстыми и тонкими корнями. Опад различных частей дерева поступает на почву и его дальнейшая динамика описывается моделью динамики органического вещества в почве ROMUL, которая учитывает процессы минерализации и гумификации опада, в том числе и эмиссию углекислого газа из почвы, а также динамику доступных для растений форм азотного питания.

Модель EFIMOD позволяет кратко- и долговременное моделирование естественных и управляемых лесов разного видового и возрастного состава в широкой области лесных местообитаний, климатических условий и типов ведения лесного хозяйства. В модели определяются дендрометрические характеристики каждого дерева, а также общий запас разлагающихся древесных остатков и изменения пулов органического вещества и гумуса в органических и минеральных горизонтах почвы. Это дает возможность применить модель для оценки динамики углерода и азота в разных составляющих лесной экосистемы и оценить роль различных сценариев климата и лесохозяйственных мероприятий. Модель позволяет дать прогноз продуктивности при разных способах ведения лесного хозяйства и проанализировать динамику различных критериев и индикаторов устойчивого лесоводства.

Приведены примеры различных применений модели для анализа конкретных лесных местообитаний центра европейской России и Европы.


ЛИТЕРАТУРА


Тарко А. М. Модель глобального цикла углерода // Природа. 1994. № 7. С. 27–32.

Alexeev V. A., Birdsey R. A. (Eds.). Carbon storage in forests and peatlands of Russia. United States Department of Agriculture, Forest Service, General Technical Report NE–244. 1998. 138 p.

Apps M. J., Kurtz W. A. Assessing the role of Canadian forests and forest sector activities in the global carbon balance // World Resource Review. 1993. 3:333–344.

Chertov O. G., Komarov A. S., Nadporozhskaya M. A., Bykhovets S. S., Zudin S. L. ROMUL – a model of forest soil organic matter dynamics as a substantial tool for forest ecosystem modelling // Ecological Modelling. 2001. 138: 289–308.

Dixon R. K., Brown S., Houghton R. A., Solomon A. M., Trexler M. C., Wisniewski J. Carbon pools and flux of global forest ecosystems // Science. 1994. 263: 185–190.

Komarov A. S., Chertov O. G., Zudin S. L., Nadporozhskaya M. A., Mikhailov A. V., Bykhovets S. S., Zudina E. V., Zoubkova E. V. EFIMOD 2 – A model of growth and elements cycling of boreal forest ecosystems. Принята в Ecological Modelling.


^ Корсун О. В., Бутько Е. В.*

Забайкальский государственный педагогический университет

672007, Россия, Чита, ул. Бабушкина, д. 129

olegkorsun@mail.ru

*Бурятский государственный университет

6720000, Россия, Бурятия, Улан-Удэ, ул. Смолина, д. 24а

^ ИЗМЕНЧИВОСТЬ РИСУНКА ПОКРОВОВ

В ПРИРОДНЫХ ПОПУЛЯЦИЯХ OENOPIA CONGLOBATA L.




Рис. 1. Схема расположения элементов рисунка на надкрыльях O. conglobata L. (1–9 – номера перемычек)





Широко распространенный в пределах Голарктики вид божьих коровок ^ Oenopia conglobata L. (Coleoptera, Coccinellidae) отличается хорошо выраженной изменчивостью рисунка покровов. Структура популяционной изменчивости O. conglobata ранее не рассматривалась. Всего просмотрено 196 экз. данного вида из Восточной Сибири и Урала. Материалом для настоящей работы послужили сборы из окрестностей Читы и Иркутска (табл. 1). В условиях Забайкалья и Прибайкалья вид является эврибионтом, встречается в лесах, луговых и степных сообществах.





С невысокой численностью данный вид отмечался нами в местах массовых скоплений кокцинеллид во время осенних перелетов на зимовку вместе с Adalia bipunctata и Harmonia axyridis.

Д
ля O. conglobata характерен рисунок надкрылий и переднеспинки в виде пятен и соединяющих их перемычек. Изменчивость в изученных популяциях представлена наличием или отсутствием перемычек между пятнами, увеличение числа которых приводит к большей меланизации покровов. По рисунку переднеспинки выделено 6 морф, первая (наиболее светлая) из которых имеет 7 изолированных пятен. Для последней морфы характерно полное слияние всех пятен в одно, занимающее большую часть переднеспинки (рис. 2). Стабильная часть рисунка надкрылий всех просмотренных нами экземпляров характеризовалась наличием 9 пятен (включая продольное пятно вдоль шва), причем два боковых пятна ближе к вершине надкрылья всегда оказывались соединены перемычкой. На надкрыльях возможно образование 9 перемычек (рис. 1). В общей сложности выделено 27 основных морф по рисунку надкрылий, отличающихся количеством и расположением перемычек между пятнами (рис. 3). Во всех выборках наиболее часто встречается перемычка 6 (у 46–47 % особей в читинских и у более 96 % особей иркутской популяции), существенно более редкими у жуков в описываемых популяциях могли оказываться перемычки 1, 3, 5 и 9. Соответственно, усиление меланизации рисунка может идти различными путями, демонстрируя специфику «эпигенетического ландшафта» популяции (Васильев, 1988). Все морфы (рис. 3), сгруппированы в 10 классов со сходным количеством дискретных элементов (пятен и перемычек), по среднему взвешенному значению которых определялся показатель меланизированности (МН) (Корсун, 1999). Выборки из Забайкалья (1, 2), взятые в разные годы, территориально соседствуют друг с другом (10 км между точками сбора) и демонстрируют сходные значения частот морф и показателей МН, что позволяет говорить о стабильности фенооблика во времени. Иркутская популяция (3) фенотипически резко отличается от группы забайкальских и характеризуется увеличением числа меланистических элементов рисунка надкрылий.

Таблица 1

Частоты групп морф, объединенных по количеству дискретных элементов рисунка надкрылий, в популяциях Oenopia conglobata L.



Число дискретных элементов

ЭКЗ

МН

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

1

34,4

40,6

15,6

6,3

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

32

11,10,20

2

42,1

33,6

15,0

6,5

0,9

1,9

0,0

0,0

0,0

0,0

107

10,90,11

3

0,0

0,0

20,0

50,0

6,6

13,3

6,6

3,3

0,0

0,0

30

13,50,24

Места сборов: 1. Чита, Сосновый бор, 20.09.1993; 2. Чита, пригород, с. Засопка, 14.05.2002; 3. Иркутск, 12–14.09.1993.


ЛИТЕРАТУРА


Васильев А. Г. Эпигенетическая изменчивость: неметрические пороговые признаки, фены и их композиции // Фенетика природных популяций. М., 1988. С. 158–169.

Корсун О. В. Эколого-географические особенности полиморфной структуры популяций (на примере жесткокрылых): Автреф. дис. … канд. биол. наук. Екатеринбург, 1999. 25 с.

Красноперова И. А., Гайнутдинов Т. М., Калинникова Т. Б., Гайнутдинов М. Х.

^ Институт экологии природных систем Академии наук Татарстана

420087, Россия, г. Казань, ул. Даурская, д. 28

sukhodol@iens.kcn.ru




Скачать 3,47 Mb.
оставить комментарий
страница9/22
Дата29.09.2011
Размер3,47 Mb.
ТипДоклад, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

страницы: 1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   ...   22
плохо
  1
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Документы

наверх