Влияние важнейших экологических факторов на морфогенез, распределение растений и формирование фитоценозов

УТВЕРЖДАЮ

Декан биологического факультета

________________ В.В. Лысак

«____» ____________ 2009 г.

Регистрационный № УД-______/р.

Геоботаника

Учебная программа (рабочий вариант) для специальностей:

1-31 01 01 Биология;

1-33 01 01 Биоэкология

Факультет биологический

(название факультета)

Кафедра ботаники

(название кафедры)

Курс (курсы) II

Семестр (семестры) IV

Лекции 18 Экзамен

(количество часов) (семестр)

Практические (семинарские)

занятия Зачет _______IV_________

(количество часов) (семестр)

Лабораторные

занятия Курсовой проект (работа) ________

(количество часов) (семестр)

Всего аудиторных

часов по дисциплине 18

(количество часов)

Всего часов Форма получения

по дисциплине 32 высшего образования дневная (количество часов)

200 9 г.

Учебная программа составлена на основе типовой учебной программы «Геоботаника» 25.05 2009 г., регистрационный №ТД–G199/тип___________

программы (учебной программы (см. разделы 5-7 Порядка)), дата утверждения, регистрационный номер)

Рассмотрена и рекомендована к утверждению на заседании кафедры

ботаники

(название кафедры)

08.10. 2009 г., протокол №3

(дата, номер протокола)

Заведующий кафедрой

________________ В.Д. Поликсенова

(подпись) (И.О.Фамилия)

Одобрена и рекомендована к утверждению Ученым советом биологического факультета

2009 г., протокол № 3

(дата, номер протокола)

Председатель

________________ В.В. Лысак

(подпись) (И.О.Фамилия)

Пояснительная записка

Геоботаника как наука о растительном покрове знакомит студентов с особенностями взаимоотношений между растениями в различных биогеоценозах (экосистемах), составом, структурой, динамикой, классификацией и ординацией растительных сообществ, или фитоценозов.

Одной из основных задач курса является формирование у студентов эколого-биологического мышления, восприятия растительного покрова как системы, свойства которой определяются тесными взаимодействиями растений с другими живыми организмами (бактериями, грибами, животными) и важнейшими абиотическими факторами: климатическими, эдафическими и орографическими. Знание механизмов адаптации растений к условиям среды и закономерностей формирования, функционирования и классификации растительных сообществ является необходимой предпосылкой рационального использования и охраны растительных ресурсов Беларуси, успешной практики выращивания растений.

На летней учебной практике студенты закрепляют и углубляют полученные знания о наиболее важных признаках и свойствах фитоценозов, методах их исследования.

В результате изучения дисциплины обучаемый должен:

знать:

· признаки и свойства фитоценозов;

· общие механизмы состава и структуры фитоценозов;

· общие закономерности динамики фитоценозов во времени и пространстве;

· влияние важнейших экологических факторов на морфогенез, распределение растений и формирование растительных сообществ;

· принципы классификации и ординации фитоценозов.

уметь:

· использовать знания основных закономерностей формирования и функционирования растительных сообществ и хозяйственной и природоохранной деятельности;

· использовать методы теоретического и экспериментального исследования в геоботанике.

Программа курса рассчитана максимально на 32 часа, в том числе 18 часов аудиторных: 18 – лекционных занятий. Важно подчеркнуть, что для организации самостоятельной работы студентов по курсу следует использовать современные информационные технологии: разместить в сетевом доступе комплекс учебных и учебно-методических материалов (программа, список рекомендуемой литературы и информационных ресурсов, задания в тестовой форме для самоконтроля и др.).

СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ

ВВЕДЕНИЕ

Предмет, задачи и методы геоботаники как науки. Место геоботаники в системе биологических дисциплин. Основные этапы развития геоботаники. Отечественные (И. Д. Юркевич, В. С. Гельтман, Д. С. Голод и др.) и зарубежные (И. К. Пачоский, В. Н. Сукачев, Л. Г. Раменский, В. В. Алехин, А. А. Уранов, Т. А. Работнов, Ф. Э. Клементс, Х. Гамс, Ж. Браун-Бланке, Р. Уиттекер) ученые, их роль в развитии геоботаники как науки. Основные геоботанические школы, их принципиальные подходы к изучению и классификации растительных сообществ.

Непрерывность и относительная дискретность – основные свойства растительного покрова. Современные представления о фитоценозе. Признаки и свойства фитоценоза. Фитоценоз как центральный компонент биогеоценоза. Различие между понятиями "флора" и "растительность". Растительный покров как система. Основные черты растительности Беларуси. Природно-исторические условия формирования современного растительного покрова Беларуси. Роль исторических факторов в формировании ареалов растений и образовании флор. Реликтовые виды растений и реликтовые фитоценозы. Охраняемые природные территории.

ВЛИЯНИЕ ВАЖНЕЙШИХ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА МОРФОГЕНЕЗ, РАСПРЕДЕЛЕНИЕ РАСТЕНИЙ И ФОРМИРОВАНИЕ ФИТОЦЕНОЗОВ

Факторы среды, определяющие жизнь растений и растительных сообществ. Классификация экологических факторов. Общие закономерности действия экологических факторов на живые организмы. Аут- и синэкологические оптимум, амплитуда и ареал вида. Взаимодействие экологических факторов. Основные типы градиентов экологических факторов. Понятие о катене.

Действие на растения и растительные сообщества света, тепла, воды и воздуха, их роль в формировании растительного покрова. Экологические группы и жизненные формы растений. Основные системы жизненных форм (К. Раункиера, И. Г. Серебрякова и др.). Роль эдафических (механический состав, физические и химические свойства почвы) и орографических (рельеф) факторов в формировании растительного покрова.

Взаимоотношения между организмами в фитоценозе. Фитогенное поле, его роль во взаимоотношениях растений. Консорции, их структура. Типы консорций.

Типы взаимоотношений растений друг с другом (классификации В. Н. Сукачева, В. С. Ипатова и Л. Н. Кириковой, Б. М. Миркина). Конкуренция. Роль конкурентных взаимоотношений в формировании растительных сообществ. Аменсализм: одностороннее и взаимное отрицательное средообразование, аллелопатия.

Взаимоотношения между растениями и их консортами. Влияние фитофагов и паразитов на растения и растительные сообщества. Мутуалистические взаимоотношения между растениями и их консортами. Роль консортов растений в формировании растительного покрова.

Специфичность видов по воздействию на среду: эдификаторы и ассектаторы. Эколого-фитоценотические стратегии жизни растений: системы Маклиода-Пианки и Раменского-Грайма. Виоленты, патиенты и эксплеренты, их эколого-биологические особенности.

СОСТАВ ФИТОЦЕНОЗОВ

Флористический состав фитоценоза – основной признак, отражающий все факторы его формирования и функционирования как биологической системы. Флористическая полночленность и неполночленность фитоценозов. Основные причины неполночленности фитоценозов. Степень флористического богатства и ее причины. Видовая насыщенность. Представление о минимальной площади выявления флористического состава и других признаков фитоценоза. Принципы отбора пробных площадей в различных типах растительности.

Состав жизненных форм фитоценоза как показатель свойств экотопа, истории фитоценоза и форм взаимодействия между растениями. Причины, определяющие степень экологической неоднородности фитоценоза.

Ценопопуляции растений. Плотность ценопопуляции, методы ее определения. Варианты размещения особей растений по территории. Виталитет (жизненность) ценопопуляции, методы его определения. Возрастная структура ценопопуляции. Онтогенетические (или возрастные) группы травянистых и древесных растений в составе ценопопуляций. Типы ценопопуляций по их онтогенетическому составу. Понятие о полночленности и неполночленности ценопопуляций.

СТРУКТУРА ФИТОЦЕНОЗОВ

Вертикальная структура фитоценоза. Ярусность. Причины образования ярусов. Экологическое и биологическое значение такой дифференциации. Фитоценотические горизонты. Вертикальный континуум. Причины формирования вертикального континуума.

Синузии. Синузиальная структура фитоценозов. Принципы и методы классификации синузий.

Горизонтальная структура (сложение) фитоценозов. Типы сложения фитоценозов. Модель вариации растительности В. И. Василевича. Мозаичность фитоценозов, ее причины и степень выраженности в разных типах фитоценозов. Комплексность растительного покрова.

Границы между фитоценозами. Фитоценотические свойства экотонов.

ДИНАМИКА ФИТОЦЕНОЗОВ

Суточная, сезонная и разногодичная изменчивость фитоценозов. Сезонная изменчивость фитоценозов, ее причины. Флуктуации, их основные признаки. Причины флуктуаций. Типы флуктуации в соответствии с причинами их возникновения и по степени выраженности. Возрастные изменения фитоценозов.

Сукцессии растительности, их классификация. Первичные и вторичные сукцессии растительности. Коренные и производные фитоценозы. Автогенные сукцессии (сингенез и эндоэкогенез). Модели автогенных сукцессий. Сукцессии со сменой модели. Соотношение сингенеза и эндоэкогенеза на разных стадиях сукцессии. Аллогенные сукцессии: гейтогенез и гологенез. Теория Ф.Клементса. Понятия: серия сообществ, климаксовое сообщество.