II.Самостоятельная работа

Задание 1

Одной из важнейших частей синэкологических (экосистемных) исследований является выявление видовой структуры биоценоза, или, иначе, видового разнообразия (альфа-разнообразия). Как уже было отмечено, при его оценке обычно учитываются два показателя: видовое богатство – общее число видов в сообществе (количество видов, отнесённое к определённой площади, называется видовой плотностью), и выравненность – равномерность распределения видов по их обилию (доле) в сообществе.

Выравненность максимальна, если все виды в сообществе одинаково обильны, и минимальна, когда численность одного вида (доминирующего) превышает численность всех остальных. Высокую выравненность принято считать эквивалентной высокому биоразнообразию. Исследователь обычно не располагает полным списком видов сообщества, а имеет дело с выборкой. Следует помнить, что при увеличении объёма выборки число видов, в ней представленных, как правило, растёт.

Одним из простейших показателей биоразнообразия является индекс видового богатства Маргалефа (Лебедева и др., 2004): D = (S – 1)/ln N, где S – число выявленных видов, N – общее число особей всех видов (экз.).

Решите задачу. Рассчитайте величины индекса Маргалефа на основе результатов исследования разнообразия птиц в театральном парке г. Ростова-на-Дону, где выборка объемом в 149 особей включала 17 видов птиц, и в ЦПКиО г. Киева, где были учтены 254 особи 19 видов птиц. В каком случае видовое разнообразие оказалось выше?

Задание 2

В синэкологических исследованиях чаще используются индексы, учитывающие одновременно и видовое богатство, и относительное обилие (доли) видов, которые иначе называют индексами неоднородности.

К числу индексов неоднородности, полученным на основе теории информации (информационно-статистическим), относится индекс разнообразия Шеннона (1949), рассчитываемый по формуле: H′= -Σ p_i × ln p_i, где p_i – доля особей определённого (i-го) вида, которая вычисляется как n_i /N, при этом n_i – число особей i-го вида в выборке (экз.), N – общее количество особей всех видов (экз.).

Необходимо заметить: использование индекса Шеннона предполагает, что особи в выборку попадают случайно из «неопределённо большой» генеральной совокупности, причём в выборке представлены все виды сообщества.

Решите задачу. Рассчитайте индексы Шеннона по результатам изучения ихтиоценозов двух участков Воткинского водохранилища на р. Каме в 1981 г. (см. табл. 7); сравните видовое разнообразие рыб в указанных участках.

Таблица 7 – Численность рыб разных видов в экспериментальных сетных уловах в Воткинском водохранилище в 1981 г. (экз).

Участок Воткин- ского вдхр.

Лещ

Плотва

Чехонь

Уклея

Окунь

Ёрш

Щука

Густера

Краснопёрка

Карась

Судак

Язь

Елец

Жерех

N

Устье р. Тул-вы

-

-

-

Очер-ский залив

Контрольные вопросы

1. Назовите основные типы взаимодействий между видами организмов в составе биологического сообщества. Приведите примеры.

2. Какие части включает биогеоценоз? Что их связывает?

3. Охарактеризуйте структурные показатели (типы структур) биоценоза (биогеоценоза).

4. Опишите типы и закономерности сукцессионных изменений биогеоценоза.

5. Чем различаются биогеоценоз и агроценоз? Какие возможности повышения устойчивости агроэкосистем вам известны?

Приложения

Приложение А

Основные методы, используемые в биологии

Эмпирические

- наблюдение (в том числе с помощью технических устройств)

- описание

- измерение

- сравнение

- исторический (эволюционный)

-∙экспериментальный

Теоретические

- статистический (математический)

- моделирование

- анализ

- синтез

Приложение Б