Документ 2387335

I. Аннотация
1. Цели и задачи дисциплины
Курс БИОГЕОЦЕНОЛОГИЯ предназначен для студентов 4 курса. Цель курса –
способствовать развитию представления о биогеоценозе, как едином целом, выработке
умений оценки фитоценозов, зооценозов, биоценозов и их отдельных компонентов,
выявления их состава, структуры и свойств. Изучение курса предполагает изучение
основных понятий, методов исследования и приемов современной фитоценологии и
экологии, овладение навыками биоценотических исследований и применение их на
практике, развитие умения интегрировать знания по анатомии, морфологии, физиологии,
биохимии и экологии растений, грибов, животных для комплексного анализа природных
сообществ.
2.Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата
Дисциплина является курсом по выбору. Содержательно она связана с дисциплинами
базовой части математического и естественнонаучного цикла «Экология», «Лесоведение»,
«Ботаника», «Почвоведение», дисциплиной вариативной части ЕН «Биология зверей и птиц»,
дисциплиной вариативной части профессионального цикла «Биоиндикация и
биотестирование», дисциплинами по выбору математического и естественнонаучного цикла
«Экология растений», «Экология животных».
3.Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы (108 часов).
4. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
(модуля) «Биогеоценология»:
 владением культурой мышления, способностью к обобщению, анализу,
восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения (ОК-1)
 стремлением к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК5)
 использованием
основных
законов
естественнонаучных
дисциплин
в
профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и
моделирования, экспериментального исследования (ПК-1)
 знанием роли основных компонентов лесных и урбо- экосистем: растительного и
животного мира, почв, поверхностных и подземных вод, воздушных масс
тропосферы в формировании устойчивых, высокопродуктивных лесов (ПК-5)
 знанием основных процессов почвообразования, экосистемных функций почвы,
связи неоднородности почв с биоразнообразием, связи плодородия почв с
продуктивностью лесных и урбо- биоценозов (ПК-8)
 знанием закономерностей динамики лесных и урбо-экосистем в различных
климатических, географических и лесорастительных условиях при различной
интенсивности их использования (ПК-9)
 способностью принимать участие в обосновании конкретного технического
решения
при
разработке
технологических
процессов
рационального,
непрерывного,
неистощительного
использования,
охраны,
защиты
и
воспроизводства лесов, направленных на повышение их продуктивности,
сохранение
средообразующих,
водоохранных,
защитных,
санитарногигиенических, оздоровительных и иных полезных функций (ПК-36)
2
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
 знать основные закономерности взаимодействия живых организмов в биогеоценозах;
основные пути трансформации экотопа биологическими объектами, влияние биотопа
на разные таксономические группы живых существ;
 иметь представление о роли растений, грибов и животных в трансформации экотопа и
биотопа и влиянии на формирование высокопродуктивных лесов и их многоцелевое,
рациональное, непрерывное, неистощительное использование для удовлетворения
потребностей общества в лесах и лесных ресурсах;
 уметь определять и анализировать состояние и динамику показателей качества лесных
участков, плантаций и питомников, лесопарковых насаждений по состянию
биогеоценозов и организмов, их составляющих;
 владеть методами, необходимыми для оценки влияния разных компонентов
биоразнообразия на формирование объектов лесного и лесопаркового хозяйства.
5. Образовательные технологии
Активные и интерактивные формы проведения занятий (деловые и ролевые игры, разбор
конкретных ситуаций), проблемные лекции, лекция-визуализация, практические занятия,
просмотр и обсуждение учебных фильмов, коллоквиумы, контрольные работы и тестовые
задания, выполнение заданий для самостоятельной работы в сочетании с внеаудиторной
работой с целью формирования и развития профессиональных навыков обучающихся.
6. Формы контроля - экзамен
Проведение текущего и промежуточного контроля качества учебной работы
студента осуществляется на основании «Положения о рейтинговой системе обучения и
оценке качества учебной работы студентов ТвГУ».
II. Учебная программа
ВВЕДЕНИЕ. Биогеоценология как наука. История ее возникновения и развития.
Цели и задачи биоценологии. Значение биоценологии как научной основы рационального
использования и охраны растительности. Биогеоценоз и экосистема. Компоненты и
свойства биогеоценозов.
РАСТИТЕЛЬНЫЕ СООБЩЕСТВА. Фитоценология как наука, её цели и задачи,
значение. Понятие фитоценоза, его основные признаки.
Классификация взаимоотношений растений в растительных сообществах.
Понятия конфасция, консорция.
Классификации Сукачева, Маркова. Разные принципы классификации
взаимоотношений.
Взаимодействия по субъектам: индивидуальные; коллективные.
Взаимодействия по способам воздействия: механические, физические,
экологические, ценотические, химические (аллелопатия), информационно-биологические.
Взаимодействия
по
участию
среды:
непосредственные,
тропические
(опосредованные).
Взаимодействия по роли среды в питании растений: трофические, ситуационные.
Взаимодействия
по
последствиям
для
растений:
Конкуренция
и
взаимоограничение. Межвидовая и внутривидовая конкуренция. Эффект и правило
Сукачева,
эффект
Монтгомери.
Основные
направления
приспособлений.
Приспособительные (адаптационные) взаимодействия. Полный цикл. Комфорт,
благоприятствование,
изживание,
элиминация,
ограничение.
Недопущение,
самоограничение, самоблагоприятствование.
Организация растительного покрова. Состав, структура, стороение.
3
Состав растительного покрова. Флористический состав. Биотопические,
экотопические факторы формирования растительного покрова. Воздействие человека и
животных. Появление новых видов. Влияние экстремальных условий.
Состав жизненных форм. Экологический состав. Популяционный состав.
Возрастные группы особей. Инвазионные, нормальные и регрессивные популяции.
Количественное соотношения видов в сообществах. Моно- и олигодоминантные
сообщества. Полидоминантные сообщества.
Ценоэлементы. Ценоэлемент. Инфраценоэлемент. Ценоячейка. Синузия.
Комбинации синузий. Гиперсинузия. Ультраценоэлемент. Коном. Ценом. Сином.
Строение растительного покрова. Вертикальное строение. Ярусность. Наземные
ярусы. Подземное строение растительных сообществ. Слой. Полог. Фитогоризонт.
Инкумбация ярусов.
Горизонтальное строение. Распределение по территории особей одной популяции.
Регулярное распределение. Случайное распределение, условия его возникновения.
Контагиозное (пятнистое) распределение, причины его возникновения. Клинальное
распределение и его причины. Границы популяции при клинальном распределении.
Сочетание типов распределения. Пятна растительности. Упорядоченность растительного
покрова. Факторы, способствующие упорядоченности: экотопические, фитогенные,
зоогенные, антропогенные, естественные деструкции.
Микрогруппировка.
Топоэлементы. Экотопический комплекс видов. Инфраценоз. Экологический ряд
фитоценозов.
Динамика фитоценозов. Эндогенез и экзогенез. Сезонная изменчивость.
Флуктуации. Возрастные изменения фитоценозов. Локальные изменения фитоценозов.
Сукцессии. Автогенные и аллогенные сукцессии. Модели возникновения автогенных
сукцессий. Первичная сукцессия. Климакс. Деструктивные сукцессии. Аллогенные
сукцессии: экотопические, деструкционные.
Типы фитоценозов. Гомогенные фитоценозы. Гомотонные фитоценозы.
Представление о фитоценозе как части биогеоценоза. Место растительности в экосистеме.
ЗООЦЕНОЗ. Понятие зооценоза. Роль животных в биогеоценозе. Классификация
групп животных Д.В. Панфилова. Классификация животного населения биоценоза по П.П.
Второву. Группы животных, выделяемых по их присутствию в биогеоценозе.
Группы почвенных животных. Значение почвенных сапрофагов и способы их
воздействия на растительные остатки. Влияние почвенных сапрофагов на свойства почвы.
Значение почвенных фитофагов.
Значение почвенных плотоядных. Значение почвенной макрофауны.
Влияние наземных животных на динамику биогеоценозов
ОРГАНИЗАЦИЯ БИОЦЕНОЗОВ. Функциональная и структурно-физическая
организации биогеоценоза.
Функциональная структура. Типы биогеоценозов, выделяемые по их по
полночленности. Функциональные компоненты биогеоценоза: продуценты, консументы,
редуценты. Передача вещества и энергии внутри биогеоценоза. Цепи и сети питания.
Экологические пирамиды и пирамиды биологической продукции.
Структурно-функциональная организация биогеоценоза. Горизонтальная
структура биогеоценоза. Понятие биогеоценотической парцеллы. Виды парцелл по
происхождению, по их роли, по тенденции к развитию, по высоте доминирующих
ценопопуляций.
Вертикальная структура биогеценозов. Биогеценотический горизонт.
Микроструктуры биогеоценозов.
ВЗАИМООТНОШЕНИЯ В БИОГЕОЦЕНОЗАХ. Селфинг и координация.
Взаимоотношения по К. Беклемишеву: трофические, топические, фабрические,
форические.
4
Взаимоотношения по результатам взаимодействия объектов: нейтрализм и
эксплуатация, положительные и отрицательные взаимодействия.
III. Рабочая учебная программа
Наименование разделов и тем
Всего
Введение.
Растительные сообщества. Общая
характеристика.
Взаимодействия в растительном
сообществе.
Организация растительного покрова.
Динамика фитоценозов.
Типы фитоценозов.
Зооценоз.
Организация биоценозов.
Взаимоотношения в биогеоценозах.
Подготовка к экзамену
ИТОГО
3
7
Аудиторные
Самостоя- Подготовка
занятия
тельная
к экзамену
работа
Лекции Практические
работы
1
1
2
11
1
6
35
5
11
14
14
2
1
1
1
2
2
16
36
108
12
8
6
36
4
4
4
2
4
4
36
36
24
IV. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной
аттестации но итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение
самостоятельной работы студентов
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
по выполнению практических работ
Курс «Биогеоценология» студенты изучают на 4 курсе после летних полевых
практик по анатомии и морфологии, экологии растений и лесоведению. Теоретическое
изучение не дает полного представления о биогеоценотических и экологических связях
видов, в связи с чем большое значение приобретает ознакомление с некоторыми
аспектами функционирования биогеоценозов на практике. Таким образом, уже в рамках
индивидуальных исследовательских работ, выполняемых студентами под руководством
преподавателя на полевых практиках, собранный фактический материал может быть
использован с позиции биогеоценологических исследований, что позволит повысить
эффективность приобретённых навыков и усвоения методов и подходов фитоценологии,
зооценологии. способствует лучшему пониманию строения, организации и
функционирования биогеоценозов. В ходе изучения курса для получения зачета
студентам необходимо выполнить все лабораторные работы. Работы оформляются в
рабочей тетради.
ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ
Тема, № работы
Наименование занятий
5
Число
часов
Тема: растительные
сообщества
Работа № 1
Тема: Организация
растительного сообщества.
Работа № 2
Работа № 3
Работа № 4
Тема: Зооценоз.
Работа № 5
Тема: Взаимоотношения в
биогеоценозах.
Работа № 6
Итого
6
Применение экологических шкал для
экологической оценки фитоценозов.
6
22
Возрастная
и
пространственная
структура ценопопуляций растений
разных жизненных форм.
Характер зависимости уровня видового
богатства от размеров пробной площади в
разных фитоценозах
Уровень видового богатства и
фитоценотическая роль видов разных
экологических групп на границе двух
фитоценозов.
Роль животного населения в жизни
биогеоценоза
6
8
8
8
8
6
Взаимоотношения в биогеоценозе
6
28
Работа № 1.
Тема: Применение экологических шкал для экологической оценки
фитоценозов.
Для упрощения оценки экологических характеристик вида были предложены
экологические шкалы – балльные оценки отношения видов к экологическим факторам. В
этом случае значения экологического фактора представляются в виде ряда баллов от
наименьшего к наибольшему (кроме тех факторов, значения которых можно легко
измерить: кислотность почвы рН). Каждый вид на такой шкале фактора занимает
определенное место.
В настоящее время опубликовано более 20 экологических шкал. Все они основаны
на оценках, полученных в естественных условиях, т.е. являются синэкологическими.
Экологические шкалы различаются числом баллов, на которые разделены экологические
факторы. Кроме того, в одних экологических шкалах (Раменский и др., Хундт и др.)
представлены полные амплитуды экологических факторов для каждого из видов. В других
(Элленберг, Клапп и др.) – только амплитуды оптимальных условий.
А так как между экологическими группами видов нет границ, то виды
распределяются на группы условно. Это подтверждается и анализом экологических шкал
– каждый фактор заполнен видами без каких-либо зон, т.е. виды распределены по шкале
равномерно.
Экологические характеристики видов могут быть использованы для оценки
условий местообитания. Очевидно, что условия местообитания, в которых встречается
конкретный вид, находятся в пределах его экологической амплитуды.
Цель: Приобрести навыки работы с экологическими шкалами разных авторов. Определить
условия местообитания предложенных фитоценозов по шкалам Л.Г. Раменского и Г.
6
Элленберга.
Материалы и оборудование: Геоботанические
шкалы Л.Г. Раменского, Г. Элленберга.
описания фитоценозов, экологические
Используют описания фитоценозов, приуроченных к экотопам с разным характером
увлажнения, богатства почвы, освещения, разным уровнем видового богатства и т.п.
Шкалы Л.Г.Раменского: Л.Г Раменским разработаны шкалы по 5 экологическим
факторам с разным уровнем градации (от 10 – пастбищная регрессия, до 120 –
увлажнение). Для определения условий конкретного фитоценоза используется два метода:
метод засечек и метод ограничений. Реально достигаемая точность индикации факторов ±
1 балл.
Метод засечек основывается на использовании кривых зависимости вида от
конкретного фактора среды. Засечки – точки, соответствующие разным уровням обилия
вида. Медиана кривой – и есть искомая ступень фактора. Подобные кривые вычерчивают
для всех видов сообщества. Метод засечек достаточно трудоемок, основывается на, во
многом, субъективно построенных кривых, и относительно не точен. Можно использовать
так же и табличную модификацию: геоботаническое описание переносится на
миллиметровую бумагу или лист бумаги в клетку, напротив каждого вида выписывается
величина проективного покрытия, ступени амплитуды, оптимум, справа вычерчиваются
отрезки, границами которых являются ступени амплитуд.
Применение метода ограничений усложняется тем, что для характеристики
должны использоваться преимущественно виды, чьи экологические амплитуды
«соприкасаются» друг с другом. Составляется два ранжированных ряда, соответствующих
обилию видов в сообществе: первый «ОТ» - ряд начальных значений, второй «ДО» - ряд
конечных значений экологической амплитуды. Первый ряд – в убывающем порядке,
второй – в возрастающем. Среднее для всех пар и составляет искомую характеристику
среды.
Шкалы Г. Элленберга: Элленбергом разработаны шкалы по 6 факторам. Степень
градации по ним - гораздо меньше, чем у Раменского. Шкалы Г. Эленберга относятся к
оптимумным шкалам, т.е. в них указаны величины экологических оптимумов видов: 1
балл означает наименьшее, а балл 9 (12) - наибольшее значение фактора. Кроме того, в
шкалах отмечены так же эвритопные виды, значения оптимумов для которых обозначены
как Х. Такие виды не могут быть использованы для экологической оценки растительного
сообщества. Для характеристики среды вычисляют среднее значение индикаторных
оценок отдельных видов.
Ход работы: Выписать в рабочую тетрадь список видов сообщества с указанием
проективного покрытия. Произвести экологическую оценку фитоценоза с помощью шкал
Л.Г. Раменского и Г. Элленберга. Сравнить полученные характеристики среды.
Контрольные вопросы:
1. В чем отличие и в чем сходство экологических шкал Л.Г. Раменского и Г.
Элленберга?
2. Шкала какого автора дает более точную характеристику среды растительного
сообщества? Обоснуйте свой ответ.
7
Работа № 2.
Тема: Возрастная и пространственная структура ценопопуляций
растений разных жизненных форм
Изучение возрастной и пространственной структуры популяций имеет важное
значение для понимания динамики популяций, а так же ее прогнозирования. Особенно
актуальны подобные исследования для редких и исчезающих видов, видов, ценных с
точки зрения ресурсоведения (лекарственных, пищевых, декоративных видов дикой
флоры). Разная роль растений разных жизненных форм в структуре сообщества, разные
способы их приспособления к сложившимся в сообществе экотопическим и
биотопическим условиям делает задачу анализа ценопопуляций еще более интересной.
По возрастному составу популяции делятся на инвазионные (преобладают
проростки, ювенильные особи), регрессионные (преобладают сенильные особи) и
нормальные (хорошо представлены все возрастные состояния). Многолетние наблюдения
за ценопопуляциями, анализ изменения типа популяции при изменении условий эко- и
биотопа, позволяет не только выявить наиболее оптимальные условия местообитания
видов, но и определить причины динамики растительного покрова в целом.
Цель: Выявить и дать оценку возрастной и пространственной структуре ценопопуляций
растений разных жизненных форм.
Материалы и оборудование: Описания популяций вида1 в контрастных местообитаниях с
указанием возрастной структуры и пространственного расположения особей, а так же
условий экотопа (для разных жизненных форм).
Ход работы: Составить возрастной спектр предложенных ценопопуляций вида. Выявить
характер зависимости возрастной и пространственной структуры популяций от условий
местообитания.2 Выявить характер зависимости возрастной и пространственной
структуры популяций от жизненной формы вида.
Контрольные вопросы:
1. Каков характер зависимости возрастной и пространственной структуры популяций
от условий местообитания?
2. Как зависит характер зависимости возрастной и пространственной структуры
популяций от жизненной формы вида?
Работа № 3.
Тема: Характер зависимости уровня видового богатства от размеров пробной
площади в разных фитоценозах
В зависимости от фитосреды, создаваемой каждым растительным сообществом, в
фитоценозах могут по-разному варьировать состав и строение. В зависимости от
закономерностей такого варьирования растительные сообщества подразделяются на
гомогенные и гомотонные. Гомогенные фитоценозы отличает невозможность проведения
Возможен анализ видов, интересных точки зрения ресурсоведения, а так же редких и
исчезающих видов.
2
При сборе фактического материала в течение нескольких лет, возможен анализ
динамики возрастной и пространственной структуры популяций, а так же ее
прогнозирования.
1
8
границ в горизонтальном направлении. Гомотонные фитоценозы, напротив, представлены
совокупностью ограниченного числа микрогруппировок, поэтому их можно разделить в
горизонтальном направлении. Очевидно, что для наиболее полной характеристики разных
типов фитоценозов необходимо подбирать площадки такого размера, которые позволили
бы как можно лучше выявить видовой состав растительного сообщества, составить спектр
экологических групп. Соответственно, для разных фитоценозов размер пробных
площадок будет различен.
Цель: Выявить характер зависимости уровня видового богатства от размеров пробной
площади в разных фитоценозах.
Материалы и оборудование: Геоботанические описания фитоценозов с постепенным
увеличением площади описываемых площадок3.
Ход работы: В рабочей тетради для каждого фитоценоза составить сводное
геоботаническое описание для площадок разного размера и график зависимости уровня
видового богатства от размера пробной площади. Сравнить полученные для разных
фитоценозов результаты.
Контрольные вопросы:
1. Каковы оптимальные размеры пробной площади для разных фитоценозов,
позволяющие максимально отразить видовой состав?
2. Как зависит величина видового богатства фитоценоза от размера пробной
площади?
3. Как зависит уровень видового богатства от разных характеристик фитоценоза?
Работа № 4
Тема: Уровень видового богатства и фитоценотическая роль видов разных
экологических групп на границе двух фитоценозов
Граница разных типов растительных сообществ представляет большой интерес с
точки зрения фитоценологии. Виды, находящиеся на этом участке, выполняют разную
фитоценотическую роль, которая меняется при переходе от одного фитоценоза к другому.
Как правило, пограничные виды имеют достаточно широкие экологические амплитуды и
имеют специфические особенности, позволяющие им обитать в достаточном спектре
условий. Кроме того, в пограничном участке можно наблюдать повышение уровня
видового богатства, увеличение экологического состава, изменение состава жизненных
форм.
Цель: Определить уровень видового богатства и фитоценотическую роль видов разных
экологических групп на границе двух фитоценозов.
Используют описания фитоценозов, приуроченных к экотопам с разным характером
увлажнения, богатства почвы, разным уровнем видового богатства и разной степенью
гетерогенности видового состава, (от 1 м2 до 100 – 400 м2). Описания выполняют на
более или менее однородном участке, занятом одной ассоциацией. Ассоциации
подбирают таким образом, чтобы они отличались по одной из указанных выше
характеристик.
3
9
Материалы и оборудование: Геоботанические описания участков на границе разных типов
фитоценозов4.
Ход работы: На основе геоботанических описаний в рабочую тетрадь выписать видовой
состав каждого участка трансекты, составить спектр экологических групп по отношению к
разным факторам среды и жизненных форм. Охарактеризовать конкретную границу
разных типов фитоценозов, отметив изменение фитоценотической роли видов разных
экологических групп, изменение уровня богатства флористического состава. Объяснить
причины увеличения числа видов и разнородности экологического состава и состава
жизненных форм в пограничной зоне.
Контрольные вопросы:
1. Какова причина повышения уровня богатства видового состава в пограничной зоне
фитоценозов?
2. Как изменяется экологический состав предложенного пограничного участка и
фитоценотическая роль отдельных его видов? С чем это связано?
3. С чем это связано изменение состава жизненных форм на границе разных типов
фитоценозов?
Работа № 5.
Тема: Роль животного населения в жизни биогеоценоза.
Животное население играет большую роль в жизни биогеоценоза. Животные
участвуют в создании эдафического фактора, вступают в конкурентные отношения,
являются активными участниками отрицательных и эксплуатационных взаимодействий. В
настоящее время существует большое количество классификаций компонентов зооценоза.
В их основе лежат разные признаки и подходы. Знание всего разнообразия групп
животного населения позволит достаточно эффективно оценить сам биогеоценоз и
возможные пути его сохранения.
Цель: Изучить роль животного населения в биогеоценозах.
Материалы и оборудование: Классификации животного населения биогеоценоза разных
авторов5.
Ход работы: На имеющихся классификаций и общих характеристик предложенных групп
животных ответьте на следующие вопросы:
1. Роль животных в биогеоценозе.
2. Классификация Д.В. Панфилова.
Возможно изучение пограничной зоны между разными типами болотных, лесных,
луговых, сообществ. При составлении геоботанических описаний трансекта
закладывается таким образом, чтобы ее участок включал типичные участки и зону
перехода. Одновременно с составлением геоботанического описания определяют
экологическую группу каждого вида и характеризуют его роль.
5
Материалы главы «Животное население как компонент биогеоценоза» из учебника:
Дылис Н.В. Основы биогеоценологии. – М.: изд-во Моск. ун-та, 1978. – 152 с.
4
10
Классификация по П.П. Викторову.
Группы животных, выделяемых по их присутствию в биогеоценозе.
Группы почвенных животных.
Значение почвенных сапрофагов и способы их воздействия на растительные
остатки.
7. Влияние почвенных сапрофагов на свойства почвы.
8. Значение почвенных фитофагов.
9. Значение почвенных плотоядных.
10. Значение почвенной макрофауны.
11. Влияние наземных животных на динамику биогеоценозов.
3.
4.
5.
6.
Контрольные вопросы:
1. Ответьте на вопрос: какая классификация на ВАШ взгляд – Д.В. Панфилова или
П.П. Второва, является наиболее удачной? Почему?
Работа № 6.
Тема: Взаимоотношения в биогеоценозе.
Знание особенностей взаимоотношений внутри биогеоценоза имеет большое
значение для анализа состояния сообщества в данный момент и прогноза его изменений.
Умение различать различные варианты взаимодействий, правильно их определять, может
обеспечить более эффективный анализ биогеоценоза и его отдельных компонентов.
Цель: Изучить типы взаимоотношений в биогеоценозах.
Материалы и оборудование: мультимедийный комплекс, устные доклады6.
Ход работы:
Заслушав доклады, заполните таблицу.
Типы взаимодействия
1.
2.
3.
4.
5.
Типы взаимодействий в биогеоценозе
Последствия
взаимодействия
Таблица
Примеры
Контрольные вопросы:
Какие типы взаимодействия выделял К. Беклемишев?
Какие отношения можно выделить по результатам взаимодействия? Дайте
краткую характеристику выделяемых типов.
Что такое нейтрализм? Приведите примеры таких взаимоотношений.
Какие виды антагонизма можно выделить (антагонизм)? Дайте краткую
характеристику, приведите примеры.
Что такое положительные взаимодействия? Какие они бывают? Дайте краткую
характеристику.
Студентам предлагается сделать доклады на темы: 1) Нейтрализм, 2) Конкуренция, 3)
хищничество, 4) паразитизм, 5) Симбиоз; 6) Амменсализм, 7) трофические
взаимодействия, 8) топические взаимодействия и т.п.
6
11
6.
7.
8.
Охарактеризуйте комменсализм, укажите его типы, дайте их характеристику,
приведите примеры.
Что такое симбиоз? Какие выделяют типы симбиоза? Чем они отличаются?
Приведите примеры.
Что такое эксплуатация? Охарактеризуйте типы эксплуатации. Приведите
примеры.
ЗАДАНИЯ
для самостоятельной работы
по курсу «Биогеоценология»
Задание 1.
Заполните таблицу 1.
Режимы
Таблица 1.
Изменение режимов обитания в растительном сообществе
Общая характеристика режимов
Растительное сообщество
Открытое
пространство
древесное
травянистое
Световой
Воздушный
Водный
Почвенный
Задание 2.
Используя предложенный список видов, заполните таблицу 2.
12
1. Anemonoides nemorosa
2. Angelica sylvestris
3. Anthriscus sylvestris
4. Asarum europaeum
5. Betula pubescens
6. Calamagrostis arundinaceae
7. Convallaria majalis
8. Equisetum sylvaticum
9. Galeobdolon luteum
10. Geranium sylvaticum
11. Geum rivale
12. Hepatica nobilis
13. Lonicera xylosteum
14. Lusula pillosa
15. Melampyrum sylvaticum
16. Milium effusum
17. Oxalis acetosella
18. Padus racemosa
19. Paris quadrifolia
20. Picea abies
21. Pteridium aquilinum
22. Pulmonaria officinalis
23. Ribes alpinum
24. Rubus saxatilis
25. Salix caprea
26. Solidago virgaurea
27. Sorbus aucuparia
28. Tilia cordata
29. Trollius europaeus
30. Ulmus scabra
31. Viola canina
32. Viola mirabilis
Таблица 2.
Распределение видов по специфичности воздействия на среду
Группа
Виды / таксоны
Эдификатор
Соэдификатр
Субэдификатор
Ассектатор
Задание 3.
Заполните таблицу 3, используя следующие условные обозначения:
+ взаимодействие благоприятно для вида;
- взаимодействие неблагоприятно для вида;
0 взаимодействие нейтрально для вида.
Таблица 3.
Общая характеристика типов взаимодействий живых организмов
Взаимодействие
вид А
вид Б
Симбиоз
Комменсализм
13
Хищничество
Паразитизм
Антибиоз
Конкуренция
Аменсализм
Нейтральность
Задание 4.
Подготовьте доклад на одну из предложенных тем:
1. Типы взаимоотношений между автотрофными растениями и грибами –
паразитизм, симбиотические, эккрисотрофные, сапротрофные отношения.
2. Типы взаимоотношений между прокариотами и автотрофными растениями.
Прокариоты – симбиотрофы. Азотфиксирующие микроорганизмы.
3. Типы взаимоотношений между прокариотами и автотрофными растениями.
Прокариоты - эккрисотрофы, сапротрофы и паразиты.
4. Взаимоотношения между растениями и животными. Влияние фитофагов.
Распространение диаспор животными.
5. Взаимоотношения между растениями и животными. Влияние фитофагов.
Механическое воздействие на растения.
6. Взаимоотношения между растениями и животными. Участие животных в
обеспечение растений элементами минерального питания.
7. Взаимоотношения между растениями и животными. Влияние животных через
изменение среды обитания.
Задание 5.
Заслушав доклады, заполните таблицу 4.
Таблица 4.
Типы взаимодействий автотрофных растений
«Знак»
Взаимодействующие
взаимодействия для
Типы взаимодействия
группы
автотрофных
растений
Растения полупаразиты и
паразиты
Грибы
Прокариоты
Животные
Задание 6.
Заполните таблицу 5, используя разные принципы классификации для
предложенных взаимоотношений.
Таблица 5.
Характеристика некоторых видов взаимоотношений
Виды воздействия
Выделение корнями
Типы взаимоотношений
Срастание корней
биологически
активных веществ
по субъектам
14
по способам воздействия
по участию среды
по роли среды в питании
по последствиям
Задание 7.
Заполните таблицу 6.
Признаки
Таблица 6.
Сравнительная характеристика ценоэлементов
инфраценоэлементы
ультраценоэлементы
ценоячейка
синузия
гиперсинузия
коном
ценом
сином
Задание 8.
Заполните таблицу 7.
Таблица 7.
Сравнительная характеристика горизонтального распределения растительного
сообщества
Распределение
Признаки
регулярное
случайное
контагиозное
клинальное
Задание 9.
По предложенной иллюстрации7 определите число ярусов и горизонтов в
сообществе:
ярусы
горизонты
Задание 10.
Заполните таблицу 8.
Таблица 8.
7
из Ипатов В.С., Кирикова Л.А. Фитоценология.
15
Сравнительная характеристика разных типов динамики растительного
сообщества
Типы динамики
Признаки
Сезонная
флуктуации
сукцессии
изменчивость
Задание 11.
Составьте конспект по теме «Взаимоотношения животных в биогеоценозах». Отметьте
ооль микрофауны в формировании и функционировании биоценоза. Укажите значение
макрофауны в природных сообществах, её роль в жизни биоценоза.
ТИПОВЫЕ ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ
«Фитоценология и фитоценоз.
Взаимодействия растений в растительных сообществах»
1. Фитоценология - это раздел:
а) географии растений;
б) флористики;
в) экологии растений;
г) геоботаники;
д) фитоценохорологии.
2. Искусственные фитоценозы:
а) серийные;
б) длительные;
в) климаксные;
г) кратковременные;
д) постоянные.
3. Экотоп включает в себя:
а) эдафотоп;
б) зооценоз;
в) микроценоз;
г) гидротоп;
д) фитоценоз;
е) аэротоп.
4. Дискретность растительного покрова – это:
а) непрерывность растительного покрова;
б) переход вида из одной экологической группы в другую в зависимости от типа
фитоценоза;
в) расчлененность растительного покрова .
г) изменение эдификаторных свойств вида в зависимости от типа фитоценоза.
5. Экотоп – это:
а) комплекс факторов, не являющихся для растений продуктами потребления;
б) комплекс факторов, не преобразованных растениями;
в) комплекс факторов, играющих для растений трофическую роль;
д) комплекс факторов, измененных растениями.
6. Важнейшие признаки фитоценоза:
а) взаимоотношения между растениями в фитоценозах;
16
б) однородность рельефа;
в) доминирование какого-либо одного вида растений;
г) взаимоотношения между растениями и средой;
д) наличие одного вида-эдификатора;
е) способность к самовозобновлению.
7. По классификации В.Н. Сукачева к контактным взаимоотношениям относятся:
а) паразитизм и полупаразитизм;
б) охлестывание ветвями;
в) взаимодействие через колины;
г) взаимодействие через сближение (затенение, изменение водного режима и
т.п.);
д) взаимодействие через микроорганизмы;
е) взаимодействие через давление корневищ и корней;
ж) взаимодействие через конкуренцию за средства жизни.
8. К взаимоотношениям, выделяемым по использованию среды в питании, относятся:
а) экологические;
б) топические;
в) трофические;
г) коллективные;
д) конкуренция;
е) химические;
ж) непосредственные.
9. Активное выделение химических веществ в среду можно отнести к следующим
взаимоотношениям:
а) химические;
б) трансбиотические;
в) косвенные;
г) прямые;
д) топические.
10. Ситуационные взаимоотношения связаны с:
а) изменением водного режима;
б) изменением водного режима;
в) изменением воздушного режима;
г) изменением кислотности почвы;
д) изменением состава и качества опада.
11. Недопущение – это:
а) создание растениями одних видов неблагоприятных условий для
взрослых растений других видов;
б) создание растениями неблагоприятных условий для своего
существования;
в) создание растениями одних видов неблагоприятных условий для своего
существования совместно с другими видами;
г) создание растениями одних видов условий, неблагоприятных для роста и
развития зачатков растений других видов;
д) ни один из вышеперечисленных ответов не верен;
е) все ответы, кроме «д» верны.
12. Правило Сукачева заключается в том, что при увеличении интенсивности
конкуренции:
а) развитие однолетников замедляется, а развитие многолетников
ускоряется;
б) развитие однолетников не меняется, а развитие многолетников
ускоряется;
17
в) развитие однолетников ускоряется, а развитие многолетников не
меняется;
г) развитие однолетников и развитие многолетников не меняется в
смешанных посевах;
д) развитие однолетников ускоряется, а развитие многолетников
замедляется.
«Фитоценотипы и стратегии растений.
Механизмы интеграции в растительном сообществе»
1. К активизации видов, находящихся в сообществе в покоящемся состоянии, приводят
следующие причины:
а) устранение конкуренции за какой-либо ресурс;
б) вспашка земель;
в) удаление опада;
г) посев новых видов;
д) ройная деятельность животных.
2. Нормальная ценопопуляция – это ценопопуляция….
а) в которой имеются зачатки, преобладают проростки и молодые особи,
отсутствуют генеративные;
б) представлены все возрастные группы;
в) преобладают старческие особи, либо генеративные.
3. Монодоминантное сообщество – это сообщество, в котором…
а) при сравнительно богатом видовом составе доминирует один вид;
б) в каждом ярусе доминирует один вид;
в) один ярус формирует несколько доминантов;
г) может быть несколько доминантов.
4. Известно, что верблюжья колючка (р. Alhagi) – Способна выживать в условиях сильной
почвенной и воздушной засухи.К какому типу стратегий можно отнести это растение:
а) виолент =конкурент;
б) эксплерент;
в) патиент = стресс-толерант.
«Состав растительного сообщества»
1. Чем отличается популяционный состав от состава сообщества по жизненным
формам?
2. Чем отличается популяционный состав от экологического состава сообщества?
18
«Организация растительного сообщества:
структура и строение»
1. Ценоэлемент – это…
а) совокупность растений на участке с однородными почвенно-грунтовыми
условиями, расположенном, как правило, в одном элементе рельефа в пределах
одного экотопа;
б) совокупность растений, выделяемая по взаимоотношениям между растениями;
в) совокупность растений, выделяемая по морфологическим признакам.
2. Инфраценоэлемент -…
а) охватывает все особи сообщества по вертикали;
б) не охватывает все особи сообщества по вертикали;
в) охватывает все особи сообщества в пределах пятна растительности;
г) ценоячейка;
д) ценом;
е) коном;
ж) гиперсинузия.
3. При выделении фитогоризонта принимают во внимание:
а) количество жизненных форм;
б) физиологически активные части растений;
в) количество видов в сообществе;
г) горизонтальное членение по внешним признакам.
4. Случайное горизонтальное распределение выражается в том, что:
а) особи имеют равную вероятность появления в любой точке на данной
территории;
б) постепенно и направленно изменяется плотность особей по территории;
в) особи популяций образуют группы в одних местах и отсутствуют в других.
5. Микрогруппировка – это:
а) участок растительного покрова, в пределах которого состав и обилие видов
варьируют по определенному закону, и который не зависит (или мало зависит)
от своего окружения;
б) участок растительного покрова, внутри которого нельзя провести границы по
заданным признакам, и который зависит от своего окружения;
в) участок растительного покрова, который охватывает все особи внутри одного
яруса, и который не зависит от соседних ярусов.
6. Гомогенные фитоценозы…
а) неделимы в горизонтальном направлении;
б) мозаичны, состоят из нескольких микрогруппировок.
7. Топоэлемент, выделяемый в пределах одного фитоценоза, называется:
а) коном;
б) гиперсинузия;
в) экотопический комплекс фитоценозов;
г) ценом;
д) инфраценоз.
8. Коном сосны отличается от синома сосны:
а) коном - инфраценоэлемент, сином – ультраценоэлемент;
б) эдификатором в кономе является ценоячейка, в синоме – синузия;
в) эдификатором в кономе является конфасция, в синоме –синузия;
г) в кономе есть эдификатор, в синоме – нет эдификатора;
19
д) ни в кономе, ни в синоме нельзя выделить эдификаторный элемент, но коном
охватывает все яруса сообщества, а синоме – нет;
9. Сообщество образовано растениями
сосны высотой 18 – 25 м;
13 – 16 м;
березы
19 – 22 м;
рябины
2 – 3 м;
до 1 м (подрост);
ирги
1,5 – 2 м;
разнотравье
до 50 см;
мхи
до 10 см
Сколько ярусов и фитогоризонтов можно выделить в данном сообществе?
«Динамика растительного сообщества»
1. Флуктуационная изменчивость:
а) циклична и обратима;
б) наблюдается в течение одного вегетационного сезона;
в) циклична и необратима;
г) нециклична и необратима;
д) наблюдается в течение нескольких лет;
е) нециклична и обратима.
2. Растения предыдущей стадии сукцессии создают неблагоприятные условия для своего
существования. Назовите возможные модели данных автогенных сукцессий.
3. Сезонная изменчивость:
а) циклична и обратима;
б) наблюдается в течение одного вегетационного сезона;
в) циклична и необратима;
г) нециклична и необратима;
д) наблюдается в течение нескольких лет;
е) нециклична и обратима.
ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ
1. Биогеоценоз и экосистема. Компоненты и свойства биогеоценозов.
2. Понятие фитоценоза, его основные признаки. Типы фитоценозов. Представление о
фитоценозе как части биогеоценоза.
3. Взаимоотношения в растительных сообществах. Конфасция. Консорция. Консорты.
4. Классификация взаимоотношений растений в растительных сообществах. Принципы
классификации взаимоотношений.
5. Взаимодействия по субъектам и по способам воздействия.
6. Взаимодействия по участию среды, по роли среды в питании растений: трофические,
ситуационные.
7. Взаимодействия по последствиям для растений: Конкуренция и взаимоограничение.
8. Приспособительные (адаптационные) взаимодействия.
9. Недопущение, самоограничение, самоблагоприятствование.
10. Флористический состав растительных сообществ. Факторы формирования
растительного покрова.
20
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
Состав жизненных форм. Экологический состав.
Популяционный состав.
Количественное соотношения видов в сообществах.
Ценоэлемент. Инфраценоэлементы растительного сообщества.
Ультраценоэлементы фитоценозов.
Строение растительного покрова. Вертикальное строение.
Горизонтальное строение. Распределение по территории особей одной популяции.
Динамика растительных сообществ. Эндогенез и экзогенез. Сезонная изменчивость.
Флуктуации. Возрастные изменения фитоценозов.
Сукцессии.
Роль животного компонента в биогеоценозе.
Функциональная структура биогеоценоза.
Пространственная структура (структурно-физическая организация) биогеоценоза.
Биогеоценотическая парцелла. Классификация биогеоценотических парцелл.
Вертикальная структура биогеоценоза. Микроструктуры (микрогруппировки).
Внутрибиогеоценозные
отношения.
Компоненты
биогеоценоза.
Виды
информационных связей (селфинг, координация).
Биогенные взаимодействия по К. Беклемишеву: трофические, топические, форические
и фабрические отношения.
Отношения, выделяемые по результатам взаимодействия. Краткая зарактеристика
выделяемых типов.
Нейтрализм. Отрицательные взаимоотношения (антагонизм): аменсализм и
конкуренция. Типы конкуренции, их характеристика. Примеры.
Положительные взаимодействия: комменсализм. Типы комменсализма, их
характеристика. Примеры.
Положительные взаимодействия: симбиоз. Типы симбиоза, их характеристика.
Примеры.
Эксплуатация. Типы эксплуатации, их характеристика. Примеры.
V.
Учебно-методическое
и
информационное
обеспечение
дисциплины
«Биогеоценология»
а) основная литература:
1. Степановских, А. С. Биологическая экология. Теория и практика [Электронный
ресурс]: учебник для студентов вузов, обучающихся по экологическим
специальностям / А. С. Степановских. - М. : ЮНИТИ-ДАНА, 2012. - 791 с. - ISBN
978-5-238-01482-1.
Режим доступа: http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=119176
2. Николайкин Н.И. Экология : учебник для студентов вузов, обучающихся по
техническим направлениям. - 8-е изд., перераб. и доп. - Москва : Академия, 2012. 571, [1] с. : ил., табл. - (Высшее профессиональное образование) (Бакалавриат)
(Учебник). - Библиогр.: с. 542-547. - Предм., имен. указ.: с. 548-566. - На обл.: 8-е
изд. - На 4-й с. обл. авт.: Н. И. Николайкин, д. чл. Междунар. акад. наук экологии и
безопасности жизнедеятельности (МАНЭБ), д.т.н., проф., Н. Е. Николайкина, д. чл.
Междунар. акад. наук экологии и безопасности жизнедеятельности (МАНЭБ),
к.т.н., О. П. Мелехова, д. чл. Рос. экол. акад., д.б.н.-. - ISBN 978-5-7695-8412-1.
21
б) дополнительная литература:
1.
2.
3.
Пономарева И.Н. Экология растений с основами биогеоценологии / И. Н.
Пономарева. - Москва : Просвещение, 1978.
Дылис Н.В. Основы биогеоценологии : [Учеб. пособие для геогр. спец.ун-тов] / Н.
В. Дылис. - Москва : Московский государственный университет, 1978
Работнов Т.А. Фитоценология : [Учеб. пособие для биол. спец. ун-тов] / Т. А.
Работнов. - Москва : Московский государственный университет, 1978..
в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы



Перечень доступных для ТвГУ информационных ресурсов
Научный журнал Nature Biotechnology;
Журналы ACS (Американского химического общества): Chemical Biology,
Biochemistry, Energy and Fuels, Langmuir, Organometallics, Nano Letters, Organic
Letters и другие;
Доступ к Научной электронной библиотеке eLIBRARY.RU;
Лицензионное программное обеспечение
Microsoft Windows Professional Russian Upgrd OpenLicensePack NoLevel
AcademicEdition (версии XP, Vista, 7)
Microsoft Office Russian OpenLicensePack NoLevel AcademicEdition (версии 2003,
2007)
Kaspersky Anti-Spam for Linux Russian Edition. 1500-2499 User 2 year Educational
Renewal License
Kaspersky WorkSpace Security Russian Edition. 500-999 User 2 year Educational
Renewal License
SYMC ENDPOINT Protection 11.0 renewal BASIC- 12 MONTHS AcademicEdition
Band A
Total Commander 7.x 101-200 User licence
ABBYY Lingvo х3 Европейская версия (лицензии Concurrent)
ABBYY FineReader Professional Edition (версии 7, 8, 9)
CorelDRAW Graphics Suite X4 Education License ML (1 - 60)
Nero 9 Premium Volume Licenses SRP GOV/AcademicEdition 10-19 seats
NetOp School Комплекты лицензий 1 Teacher+10 Students
OriginLab OriginPro V8 Educational concurrent license
VI. Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля)
Мультимедийное оборудование, компьютерная техника , тематические CD-диски,
учебные фильмы.
22