П Р О Г Р А М М А
курса «Экология прибрежно-водной растительности» для студентов кафедры гидробиологии (28 часов)
Программу разработал доктор биологических наук, профессор МГУ имени М.В.Ломоносова А.П.Садчиков
Большое количество водоемов, которыми богата наша страна, являются средой обитания прибрежно-водной растительности. Она является важным звеном водных экосистем. С зарослями макрофитов связана жизнь многих водных беспозвоночных, насекомых, рыб, птиц, млекопитающих. В их зарослях рыбы мечут икру, здесь же происходит нагул молоди и взрослых рыб, которые питаются обитающими там простейшими, ракообразными, моллюсками, червями, личинками насекомых и, конечно, самими же растениями. Видовое разнообразие животных, бактерий и грибов в зарослях макрофитов значительно выше, чем в открытой части водоемов; велика численность и биомасса бентосных, планктонных и перифитонных организмов.
Водная растительность оказывает большое влияние на гидрохимический режим водоемов; она регулирует концентрацию кислорода и углекислоты в воде, влияет на минеральный состав вод, кислотность и др. В зоне произрастания погруженных растений физико-химические процессы более динамичны, чем в открытых участках. Этому способствуют не только сами растения, но и их обрастатели (перифитон), бактерии, планктонные и донные организмы. Велика роль прибрежно-водных растений в очистке водоемов от органических и минеральных загрязнителей. В разрушении загрязняющих веществ большую роль играют не только сами растения, но и микроорганизмы (бактерии, водоросли, грибы), обитающие на их поверхности. Прибрежно-водная растительность после отмирания становится пищей донных организмов. Чрезмерное развитие прибрежно-водной растительности приводит к зарастанию водоема и его деградации.
Основная цель курса – формирование у студентов экологического мышления и представлений о единстве организмов и природной среды, изучение структуры и функционирования сообщества литорали, совокупности прибрежно-водной растительности, произрастающих в водоемах, и связанных между собой трофическими и метаболическими взаимоотношениями. Он предназначен для студентов-гидробиологов, как один из разделов современной гидробиологии, изучающей функционирование прибрежно-водной растительности, взаимоотношения литоральных организмов и их связи с абиотическими факторами среды.
Задача курса – познакомить студентов с основными прибрежными растительными сообществами, показать их взаимосвязь с другими организмами (бактериями, водорослями, зоопланктоном, моллюсками, насекомыми и др.), роль в продуцировании и трансформации органического вещества в водоемах различного трофического уровня, степени очистки водоемов от загрязняющих веществ и связи с абиотическими факторами среды.
Введение. Дается определение «прибрежно-водной растительности» в различных интерпретациях специалистов. Основные направления гидроботанических исследований в историческом аспекте: флористические, геоботанические, экологические, анатомо-морфологические, физиологические, систематические, продукционные и хозяйственные. Проблемы охраны водных сообществ и отдельных видов.
История изучения прибрежно-водной растительности. В данном разделе представлены сведения об основных направлениях изучения прибрежно-водной растительности, в первую очередь – для решения рыбохозяйственных задач, водоснабжения и водопотребления, классификации и экологии растений, продуктивности прибрежной растительности, использования растений в качестве биологического фильтра для очистки сточных вод, зарастания водохранилищ и др.
Основные понятия классификации прибрежно-водной растительности. В научной литературе отсутствует единая классификация прибрежно-водной растительности. Поэтому в данном разделе приведены понятия и обозначения, которые наиболее часто используются специалистами. Приведены термины и классификации сообществ и растений, обитающих в погруженном, полупогруженном состоянии и плавающих на поверхности воды; классификация, основанная на эколого-физиологических показателях, на приспособленности растений к условиям жизни в воде и др.
Прибрежно-водная растительность и типология водоемов. Классификация водоемов в зависимости от их трофности получила широкое распространение в гидробиологии. В качестве характеристики трофности используются различные показатели: содержание кислорода, количество фитопланктона, его продукция и др. В данном разделе наряду с общими показателями представлены сведения о развитии прибрежно-водной растительности в различных по трофности водоемах. Сделана попытка классифицировать водоемы исходя из интенсивности развития в них прибрежно-водной растительности с выделением наиболее характерных видов для того или иного типа вод.Динамика развития сообществ прибрежно-водной растительности. Представлены сведения о зарастании различных типов водоемов и описан процесс их заболачивания. Описаны виды растений, принимающие участие в этом процессе. Приведены рисунки и схемы зарастания водоемов.
Описание сообществ и ассоциаций прибрежно-водной растительности. Для начала составляется полная характеристика растительности водоема с выделением и классификацией отдельных растений, особенности их флористического состава, размещение в пределах водоема, занимаемая площадь. Составляется детальная карта распределения растительности. При составлении картосхем наносятся хорошо видимая и погруженная растительность. При оформлении схем распределения растений пользуются условными значками. Описание растительности проводится на учетных площадках разного размера. Количество и размер площадок для определения численности проективного покрытия и других элементов структуры фитоценоза зависит от строения и густоты травостоя. При описании фитоценоза на площадке отмечается общее состояние фитоценоза, флористический состав, обилие видов, особенности размещения их по площади. Указывается ярусность, высота растений, проективное покрытие, жизненность, фенологическое состояние.
Инструменты для сбора и учета прибрежно-водной растительности. Описаны орудия сбора и количественного учета прибрежно-водной растительности: якорек-кошка, драга Раменского, скребок Дулькейта и их модификации, зарослечерпатель Липиных, драга Бернатовича и др. Обсуждаются преимущества и недостатки тех или иных орудий сбора и учета растительности.
Биомасса и продукция прибрежно-водной растительности. Большой раздел посвящен методам определения биомассы прибрежно-водной растительности. Описаны методы рекогносцировки береговой зоны водоемов, методы описания и сбора растительности. Описана методика учета биомассы воздушно-водных растений, растений с плавающими и погруженными стеблями и свободно плавающих растений. Приведены сведения по обработке собранного материала для гербаризации, особенностям сбора подземных органов и корней. Описаны методы определения продукции растений по максимальной их биомассе; растений, прирост которых начинается как бы с нуля, от корня, и растений, вегетирующих круглый год. Описаны методы определения продукции погруженных растений по величине фотосинтеза (кислородным и радиоуглеродным скляночными методами).
Фенологические наблюдения. Проводятся в основном в стационарных условиях (на учетных площадках). Отмечаются следующие фенологические фазы: вегетация, бутонизация, цветение, плодоношение и отмирание. Наибольший прирост и потери биомассы при различных фенологических фазах.
Размножение (семенное и вегетативное) и возобновление прибрежно-водных растений. Определение средней семенной продуктивности и урожая семян проводятся на учетных площадках. Перед сбором семян и плодов подсчитывается количество плодоносящих особей изучаемых видов, количество генеративных побегов, плодов, соплодий, количество семян на каждый плод или соплодие. У обильно плодоносящих растений количество семян подсчитывают только у небольшого количества экземпляров. Изучение вегетативного размножения проводится на отдельно растущих маркированных особях или в фитоценозе на небольших учетных площадках. Учет осуществляется в течение всего вегетационного периода в различных экологических условиях. Определяется состояние органов вегетативного воспроизводства растений, делаются зарисовки, фотографирование, проводится количественный учет. Необходимо учитывать, что в течение года растения могут размножаться различными способами. При изучении скорости восстановления растений после срезания (скашивания) закладываются постоянные площадки, на которых отмечаются темп роста, возобновление по численности, распределение и т.д.
Гербаризация прибрежно-водных растений. Гербаризация осуществляется для уточнения видового состава прибрежно-водных растений. В гербарии должны быть представлены все части растения – корневая система, подземные и приземные образования, все типы вегетативных не цветущих побегов, стебли и листья цветущего побега (цветки, плоды, семена) и зимующие органы. Если растения двудомные, собирают оба типа растений. По отношению к каждому собираемому виду нужно ориентироваться в его изменчивости и собирать экземпляры, представляющие наиболее характерный для данной популяции тип.
Факторы среды, влияющие на развитие прибрежно-водных растений.
Интенсивность развития водных растений зависит от многих факторов, в первую очередь, – от прозрачности и температуры воды, содержания в воде биогенных элементов, величины рН и др. Рассмотрено влияние некоторых из них на развитие и распределение растений в толще воды. Рассмотрено влияние основных элементов минерального питания (различных форм азота и фосфора) на развитие растений; влияние активной реакции среды (рН) на фотосинтетические процессы и развитие растений. Рассмотрено участие водной растительности в формировании газового режима водоемов (содержание в воде кислорода, свободной углекислоты, метана, сероводорода), влияние этих газов на развитие самих растений и водных организмов.
Трофическая роль прибрежно-водных растений. Описана трофическая роль водных растений; использование их различными группами организмов, обитающих в зарослях макрофитов: нематодами, моллюсками, ракообразными (низшими, равноногими, бокоплавами и др.), личинками и взрослыми насекомыми (поденками, тлями, клопами, водолюбами, листоедами, долгоносиками и др.), рыбами (фитофагами и всеядными), птицами и млекопитающими.
Прибрежно-водная растительность в системе водного биоценоза. Прибрежно-водная растительность и ее взаимосвязь с беспозвоночными, перифитоном, фитопланктоном, бактериопланктоном, водными грибами. Рассматриваются видовые и количественные показатели различных групп организмов (сообществ) в системе биоценоза прибрежно-водной растительности.
Прибрежно-водная растительность и процессы самоочищения водоемов. Данный раздел посвящен роли прибрежно-водной растительности в процессах самоочищения водоемов: в качестве механического фильтра, поглотителя и деструктора различных токсичных соединений. Рассмотрено значение и роль обитающих в зарослях растений организмов в деструкции органических загрязнителей, участии растений в очистке водоема от нефтяных загрязнений.Оценка степени загрязнения вод по видовому разнообразию организмов: индексы видового разнообразия, индексы сходства (сравнения). Индексы видового разнообразия учитывают всю структуру исследуемого сообщества, а степень ее изменения в условиях токсического воздействия оценивают по разности одного и второго измерения. Используются индексы Фишера, Шеннона, Макинтоша, Менгиника, Кернса, Маргалефа, Симпсона и др. Показатели сходства организмов могут быть использованы для оценки уровня загрязнения среды, так как сами загрязнения оказывают влияние на состав биоценоза. Описаны индексы степени сходства между сообществами Жаккара, Кульчинского, Съеренсена, Маунтфорда, Раабе, Вайнштейна, Константинова и др.
Прибрежно-водная растительность в различных регионах страны. Описаны сообщества прибрежно-водной растительности в различных типах равнинных и горных рек, озер, прудов, ручьев, растительности галечниковых и аллювиальных отложений в различных регионах страны. Представлен видовой состав ассоциаций прибрежно-водных растений на указанных территориях. Представлены сведения об основных видах и сообществах прибрежно-водных растений, встречающихся на территории нашей страны.
Методы ограничения численности прибрежно-водных растений. Методы борьбы с зарастанием водоемов прибрежно-водной растительностью подразделяют на механические, химические и биологические. В борьбе с зарастанием водоемов тростником, рогозом, камышом и др. используется весенний двухразовый укос, когда молодые растения могут быть использованы на корм животных. В качестве химических методов борьбы применяются различные гербициды. Однако они, токсичные по своей природе, оказывают отрицательное влияние на весь биоценоз непосредственно, либо через пищевые цепи. В качестве биологических методов используются различные насекомые, патогенные грибы, растительноядные рыбы.
Культивирование, акклиматизация, использование и охрана прибрежно-водных растений. Массовое использование водоемов приводит к деградации зарослей прибрежных растений. Ряд редких и реликтовых форм значительно сократили свой ареал. Вблизи крупных промышленных центров исчезают или становятся редкими обычные виды растений. Акклиматизация и культивирование водных растений позволит решить следующие задачи: культивирование в лабораторных условиях для научных исследований, нужд декоративного растениеводства и аквариумистов; посадка растений для повышения очистительной способности водоемов; культивирование растений в рыбоводных хозяйствах в качестве убежищ и корма рыб; посадка растений для укрепления берегов.
Водные растения в питании сельскохозяйственных животных и птиц, животных в охотничьих хозяйствах. Рассмотрена роль прибрежно-водных растений в качестве корма для сельскохозяйственных животных и птицы; показано содержание в них различных питательных веществ и дано сравнение с наземными кормовыми культурами.
Красная книга и прибрежно-водные растения. Описаны редкие прибрежно-водные растения и растения, внесенные в Красную книгу России.
Декоративные и аквариумные растения. Представлен список декоративных и аквариумных растений и дается их описание, способы разведения и выращивания.
Макрофиты в морских экосистемах. Основные систематические группы бентосных морских макрофитов. Широтное и вертикальное распределение водорослей в море. Доминанты литоральных фитоценозов (красные, бурые, зеленые водоросли, морские «травы»). Распределение доминирующих видов в верхней, средней и нижней литорали. Возрастная и размерная структура бентосных фитоценозов. Роль морских водорослей в функционировании прибрежных биоценозов; взаимоотношения с планктонными и бентосными организмами, обитающими в их зарослях. Морские водоросли как пищевой продукт, корм для животных, звено в искусственных экосистемах, источник для получения биогаза. Морские водоросли и загрязнения. Использование водорослей в народном хозяйстве, сырье для получения ценных веществ. Выращивание водорослей в искусственных условиях.
литература:
Белавская А.П. Водные растения России и сопредельных государств. – СПб, 1994.
Богдановская-Гиэнев И.Д. Водная растительность СССР. – Ботанич. журн., № 12, 1974.
Виноградов Б.В. Растительные индикаторы и их использование при изучении природных ресурсов. – М., 1964.
Воронихин Н.П. Растительный мир континентальных водоемов. – М.-Л., 1953.
Гаевская Н.С. Роль высших водных растений в питании животных пресных водоемов. – М., 1966.
Гигевич Г.С., Власов Б.П., Вынаев Г.В. Высшие водные растения Беларуси. – Минск, 2001.
Катанская В.М. Высшая водная растительность водоемов СССР. – Л., 1981.
Кокин К.А. Экология высших водных растений. – М., 1982.
Кудряшов М.А., Садчиков А.П. Введение в гидроботанику континентальных водоемов (гидробиологические аспекты): курс лекций. – М., МАКС Пресс, 2002, 248 с.
Липин А.Н. Пресные воды и их жизнь. – М., 1950.
Лисицина Л.И., Папченков В.Г. Флора водоемов России. – М., 2000.
Морозов Н.В. Экологическая биотехнология: очистка природных и сточных вод макрофитами. – Казань, 2001.
Распопов И.М. Высшая водная растительность больших озер Северо-Запада СССР. – Л., Наука, 1985.
Садчиков А.П., Кудряшов М.А. Экология прибрежно-водной растительности. – М., Изд-во НИА-Природа, РЭФИА, 2004, 220 с.
Садчиков А.П., Кудряшов М.А. Гидроботаника: прибрежно-водная растительность: Учебное пособие для студентов высших учебных заведений. – М., Издательский центр «Академия», 2005, 240 с.
Садчиков А.П. Практикум по гидробиологии (прибрежно-водная растительность). Под ред. В.Д.Федорова. – М.: МАКС Пресс, 2009, 112 с.
Федоров В.Д., Гильманов Т.Г. Экология. – М., изд-во МГУ, 1980.
Федченко Б.А. Биология водных растений. – М.-Л., 1925.
Дополнительная литература:
Белоконь Г.С. Флористический состав и ценологическая характеристика растительности каналов юга Украины. – Киев, 1977.
Вальтер Г. Общая геоботаника. – М., 1982.
Василевич В.И. К методике выделения растительных ассоциаций с помощью математических методов. – Л., 1971.
Воронов А.Г. Геоботаника. – М., 1973.
Врочинский К.К. Накопление пестицидов высшими водными растениями. – Киев, 1977.
Гребенщиков О.С. Геоботанический словарь. – М., 1965.
Зайцев В.П., Ажгихин И.С., Гандель В.Г. Комплексное использование морских организмов. М.: Пищ. пром-сть, 1980.
Кизеветтер И.В., Суховеева М.В., Шмелькова Л.П. Промысловые морские водоросли и травы дальневосточных морей. М.: Пищевая промышленность, 1981.
Корелякова И.Л. Растительность Кременчугского водохранилища. – Киев, 1977.
Кроткевич П.Г. Роль растений в охране водоемов. - М., Знание, № 3, 1982.
Кузнецов Е.А. Грибные и грибоподобные организмы морских, соловатоводных и пресных водоемов. – М., 2003.
Кузьмичев А.И. Гигрофильная флора юго-запада Русской равнины и ее генезис. – Спб, 1992.
Миркин Б.М. Словарь-справочник по агрофитоценологии и луговедению. – Киев, 1991.
Ниценко А.А. Краткий курс болотоведения. – М., 1967.
Работнов Т.А. Фитоценология. – М., 1983.
Семин В.А. Основы рационального водопользования и охраны водной среды. – М., 2001.
Толмачев А.И. Введение в географию растений. – Л., 1974.
Уитон Ф.У., Лосон Т.Б. Производство продуктов питания из океанических ресурсов. М.: Агропромиздат, 1989. Т. 1-2.
Усов А.И., Чижов О.С. Химическое исследование водорослей. М.: Наука, 1988.
Чэпмен В. Морские водоросли и их использование. М.; Л.: Изд-во иностр. лит., 1953.
Шенников А.П. Экология растений. – М., 1950.
Шошина Е.В., Капков В.И. Практикум по морской биологии. Мурманск. 2011, 190 с.
Ярошенко П.Д. Геоботаника – основные понятия, направления и методы. – М.-Л., 1961.
Аннотированный список лекций
Лекция 1. Общее представление о прибрежно-водной растительности и ее научное толкование в различных интерпретациях. Основные направления гидроботанических исследований в нашей стране: геоботаническое, экологическое, анатомо-морфологическое, гидробиологическое, физиологическое, систематическое, продукционное и хозяйственное.
История изучения прибрежно-водной растительности. Сведения об основных направлениях изучения прибрежно-водной растительности в историческом аспекте, в первую очередь – для решения рыбохозяйственных задач, водоснабжения и водопотребления, классификации и экологии растений, продуктивности прибрежной растительности, использования растений в качестве биологического фильтра для очистки сточных вод, зарастания водохранилищ и др.
Лекция 2. Основные понятия классификации прибрежно-водной растительности. В научной литературе отсутствует единая классификация прибрежно-водной растительности, поэтому в данном разделе приводятся понятия и обозначения, которые наиболее часто используются специалистами. Приведены термины и классификации сообществ и растений, обитающих в погруженном, полупогруженном состоянии и плавающих на поверхности воды; классификация, основанная на эколого-физиологических показателях, на приспособленности растений к условиям жизни в воде и др.
Лекция 3. Прибрежно-водная растительность и типология водоемов. Классификация водоемов по их трофности получила широкое распространение в гидробиологии. В качестве характеристики трофности используются различные показатели: содержание кислорода, количество фитопланктона, его продукция и др. В данном разделе наряду с общими показателями представлены сведения о развитии прибрежно-водной растительности в различных по трофности водоемах. Представлена классификация водоемов исходя из интенсивности развития в них водной растительности с выделением наиболее характерных видов для того или иного типа вод. Динамика развития сообществ прибрежно-водной растительности. Сведения о зарастании различных типов водоемов, процесс их заболачивания. Виды растений, принимающие участие в этом процессе. Приведятся рисунки и схемы зарастания водоемов.
Лекция 4. Описание сообществ и ассоциаций прибрежно-водной растительности; составляется полная характеристика растительности водоема с выделением и классификацией отдельных растений, особенности их флористического состава, размещение в пределах водоема, занимаемая площадь. Составляется детальная карта распределения растительности; на картосхему наносится видимая и погруженная растительность. При оформлении схем распределения растений пользуются условными значками. Описание растительности проводится на учетных площадках разного размера. Количество и размер площадок для определения численности проективного покрытия и других элементов структуры фитоценоза зависит от строения и густоты травостоя. При описании фитоценоза на площадке отмечается общее состояние фитоценоза, флористический состав, обилие видов, особенности размещения их по площади. Указывается ярусность, высота растений, проективное покрытие, жизненность, фенологическое состояние.
Инструменты для сбора и учета прибрежно-водной растительности. Орудия сбора и количественного учета прибрежно-водной растительности: якорек-кошка, драга Раменского, скребок Дулькейта и их модификации, зарослечерпатель Липиных, драга Бернатовича и др. Преимущества и недостатки указанных инструментов.
Лекция 5. Биомасса и продукция прибрежно-водной растительности. Раздел посвящен методам определения биомассы прибрежно-водной растительности. Описаны методы рекогносцировки береговой зоны водоемов, методы описания и сбора растительности. Описана методика учета биомассы воздушно-водных растений, растений с плавающими и погруженными стеблями и свободно плавающих растений. Приведены сведения по обработке собранного материала для гербаризации. Особенности сбора подземных органов и корней. Описаны методы определения продукции растений по максимальной их биомассе; растений, прирост которых начинается как бы с нуля, от корня, и растений, вегетирующих круглый год. Описаны методы определения продукции погруженных растений по величине фотосинтеза (кислородным и радиоуглеродным скляночными методами).
Фенологические наблюдения. Проводятся в основном в стационарных условиях (учетных площадках). Отмечаются следующие фенологические фазы: вегетация, бутонизация, цветение, плодоношение и отмирание. Прирост и потери биомассы при различных фенологических фазах.
Лекция 6. Размножение (семенное и вегетативное) и возобновление прибрежно-водных растений. Определение средней семенной продуктивности и урожай семян следует проводить на учетных площадках. Перед сбором семян и плодов подсчитывается количество плодоносящих особей изучаемых видов. Количество генеративных побегов, плодов, соплодий, количество семян на каждый плод или соплодие. У обильно плодоносящих растений регистрируется только число генеративных особей, а количество семян подсчитывают только у небольшого числа экземпляров. Изучение вегетативного размножения проводится на отдельно растущих маркированных особях или в фитоценозе на небольших учетных площадках. Учет осуществляется в течение всего вегетационного периода в различных экологических условиях. Определяется состояние органов вегетативного воспроизводства растений, делаются зарисовки, фотографирование, проводится количественный учет. Необходимо учитывать, что в течение года растения могут размножаться различными способами. При изучении скорости восстановления растений после срезания (скашивания) закладываются постоянные площадки, на которых отмечаются темп их роста, возобновление по численности, распределение и т.д.
Гербаризация прибрежно-водных растений. Гербаризация осуществляется для уточнения видового состава прибрежно-водных растений. В гербарии должны быть представлены все части растения – корневая система, подземные и приземные образования, все типы вегетативных не цветущих побегов, стебли и листья цветущего побега (цветки, плоды, семена) и зимующие органы. Если растения двудомные, надо собирать оба типа растений. По отношению к каждому собираемому виду нужно ориентироваться в его изменчивости и собирать экземпляры, представляющие наиболее характерный для данной популяции тип.
Лекция 7. Факторы среды, влияющие на развитие прибрежно-водных растений. Интенсивность развития водных растений зависит от многих факторов, в первую очередь, – от прозрачности и температуры воды, содержания в воде биогенных элементов, величины рН и др. Рассмотрено влияние некоторых из них на развитие и распределение растений в толще воды. Рассмотрено влияние основных элементов минерального питания (различных форм азота и фосфора) на развитие растений; влияние активной реакции среды (рН) на фотосинтетические процессы и развитие растений. Рассмотрено участие водной растительности в формировании газового режима водоемов (содержание в воде кислорода, свободной углекислоты, метана, сероводорода), влияние этих газов на развитие самих растений и водных организмов.
Лекция 8. Трофическая роль прибрежно-водных растений. В разделе описана трофическая роль водных растений; использование их различными группами организмов, обитающих в зарослях макрофитов: нематодами, моллюсками, различными ракообразными (низшими, равноногими, бокоплавами и др.), личинками и взрослыми насекомыми (поденками, тлями, клопами, водолюбами, листоедами, долгоносиками и др.), рыбами (фитофагами и всеядными), птицами и млекопитающими.
Прибрежно-водная растительность в системе водного биоценоза. Прибрежно-водная растительность и ее связь с беспозвоночными, перифитоном, фитопланктоном, бактериопланктоном, водными грибами. Рассматриваются видовые и количественные показатели различных групп организмов (сообществ) в системе биоценоза прибрежно-водной растительности.
Лекция 9. Прибрежно-водная растительность и процессы самоочищения водоемов. Данный раздел посвящен роли прибрежно-водной растительности в процессах самоочищения водоемов: в качестве механического фильтра, поглотителя и деструктора различных токсичных соединений. Рассмотрено значение и роль обитающих в зарослях растений организмов в деструкции органических загрязнителей, участии растений в очистке водоема от нефтяных загрязнений.
Оценка степени загрязнения вод по видовому разнообразию организмов: индексы видового разнообразия, индексы сходства (сравнения). Индексы видового разнообразия учитывают всю структуру исследуемого сообщества, а степень ее изменения в условиях токсического воздействия оценивают по разности одного и второго измерения. Используются индексы Фишера, Шеннона, Макинтоша, Менгиника, Кернса, Маргалефа, Симпсона и др. Показатели сходства организмов могут быть использованы для оценки уровня загрязнения среды, так как сами загрязнения оказывают влияние на состав биоценоза. Описаны индексы степени сходства между сообществами Жаккара, Кульчинского, Съеренсена, Маунтфорда, Раабе, Вайнштейна, Константинова и др.
Лекция 10. Прибрежно-водная растительность в различных регионах страны. Описаны сообщества прибрежно-водной растительности в различных типах равнинных и горных рек, озер, ручьев, растительности галечниковых и аллювиальных отложений в различных регионах страны. Представлен видовой состав ассоциаций прибрежно-водных растений на указанных выше территориях. Далее представлены сведения об основных видах и сообществах прибрежно-водных растений, встречающихся на территории нашей страны.
Методы ограничения численности прибрежно-водных растений. Методы борьбы с зарастанием водоемов прибрежно-водной растительностью подразделяют на механические, химические и биологические. В борьбе с зарастанием водоемов тростником, рогозом, камышом и др. используется весенний двухразовый укос, когда молодые растения могут быть использованы на корм животных. В качестве химических методов борьбы применяются различные гербициды. Однако они, токсичные по своей природе, оказывают отрицательное влияние на весь биоценоз непосредственно, либо через пищевые цепи. В качестве биологических методов используются различные насекомые, патогенные грибы, растительноядные рыбы. Биопомехи, обусловленные зарастанием водоемов-охладителей высшей водной растительностью. Методы борьбы с этим явлением.
Культивирование, акклиматизация, использование и охрана прибрежно-водных растений. Массовое использование водоемов приводит к деградации зарослей прибрежных растений. Ряд редких и реликтовых форм значительно сократили свой ареал. Вблизи крупных промышленных центров исчезают или становятся редкими обычные виды растений. Акклиматизация и культивирование водных растений позволит решить следующие задачи: культивирование в лабораторных условиях для научных исследований, декоративных целей и нужд аквариумистов; посадка растений для повышения очистительной способности водоемов; культивирование растений в рыбоводных хозяйствах в качестве корма рыб; посадка растений для укрепления берегов.
Лекция 11. Водные растения в питании сельскохозяйственных животных и птиц. Рассмотрена роль прибрежно-водных растений в качестве корма для сельскохозяйственных животных и птицы; показано содержание в них различных питательных веществ и дано сравнение с наземными кормовыми культурами.
Красная книга и прибрежно-водные растения. Описаны редкие прибрежно-водные растения и растения, внесенные в Красную книгу России. Декоративные и аквариумные растения. Представлен список декоративных и аквариумных растений, дается их описание, способы разведения и выращивания.
Лекция 12. Макрофиты в морских экосистемах. Основные систематические группы морских водорослей. Зональность и распределение водорослей в толще воды. Роль морских водорослей в функционировании прибрежных биоценозов; взаимоотношения с планктонными и бентосными организмами, обитающими в их зарослях. Морские водоросли как пищевой продукт, корм для животных, звено в искусственных экосистемах, источник для получения биогаза. Морские водоросли и загрязнения. Использование водорослей в народном хозяйстве, сырье для получения ценных веществ. Выращивание водорослей в искусственных условиях.
Вопросы для промежуточной аттестации
Экзаменационные вопросы
8. Методы определения продукции растений по их биомассе растений и величине фотосинтеза (кислородным и радиоуглеродным скляночными методами).
