1. Билет №1

Роль растительности в биосфере. Понятия флора и растительность. Роль фитоценологии в изучении растительности. Основные этапы развития фитоценологии (парадигмы фитоценологии).   Растительность - важный компонент биосферы, тесно связанный с особенностями климата, водного режима, почвы и рельефа и др. компонентами природной среды, вместе с которыми она формирует биогеоценозы, экологической системы. Флора (в ботанике, лат. flora) — исторически сложившаяся совокупность видов растений, распространённых на конкретной территории или на территории с определёнными условиями в настоящее время или в прошедшие геологические эпохи. Растительность - , совокупность растительных сообществ (фитоценозов), населяющих какую-либо территорию.  Роль фитоценологии – это изучение растительного  сообщества с конкуренцией между видами и особями внутри вида за свет, воду, минеральные вещества, пространство.  В своем развитии фитоценология прошла три основных этапа, которые могут быть названы предысторией (до 1910 г.), историей (1919-1960 гг.) и современным этапом. Для первого этапа характерно отсутствие четкого определения задач Фитоценологии. Этот этап завершился III Международным ботаническим конгрессом (Брюссель, Бельгия), где было дано определение растительной ассоциации. Второй период характеризуется широким развитием парадигмы дискретности. Третий, открытый работами американских исследователей Дж. Кёртиса (J.Curtis), Р. Уиттекера (R.Whittaker) и др. и подготовленный более ранними исследованиями Л.Г. Раменского и Г. Глизона (G. Gleason), характеризуется широким распространением концепции континуума. 2)билет №2

фитоценоз и его место в биогеоценозе. Определение фитоценоза с позиций организмизма и континуализма . Дискретность и континуальность растительности. Фитоценоз является центральным, ведущим элементом биогеоценоза, так как трансформирует первичный экотоп в биотоп, создавая среду обитания для других организмов, а также является первым звеном в круговороте веществ и энергии. Первая — концепция дискретности растительного покрова — рассматривает сообщества как реальные, объективно существующие исторически обусловленные единицы, отделённые один от другого более или менее тонкими границами. Это концепция получила широкое распространение на начальных эпапах развития фитоценологии 1910-е-1950-е годы и связано с именами ведущих геоботаников того времени — Ф. Клементса (США) и В. Н. Сукачёва (Россия). Сообщество рассматривается как некий аналог организма с относительно жёстко детерминированной структурой и динамикой. Вторая концепция — концепция континуализма — рассматривает фитоценозы как условности, искусственно выделенные из растительного континуума. Она начала вытеснять концепцию дискретности с 1950-х годов. Это концепция основывается на индивидуалистической гипотезе, впервые сформулированной русским учёным Л. Г. Раменским в 1910 году. Суть этой гипотезы в том, что каждый вид специфичен по своим отношениям к внешней среде и имеет экологическую амплитуду, не совпадающей полностью с амплитудами других видов (то есть каждый вид распределенный «индивидуалистически»). Дискретность и континуальность растительного покрова. 1)каждый вид растений индивидуален по отношению к окружающей среде 2)условия среды чаще всего меняются плавно, постепенно ( в пространстве и во времени) 3)в связи с тем, что виды экоиндивидуальны и усл-я среды меняются плавно, то комбинации видов постепенно сменяют др др(в пространстве и во времени) Пространственный континуум – постепенное изменение растительного покрова в пространстве. Временной континуум – постепенное изменение растительного покрова во времени. Растительный покров обладает и свойством дискретности и свойством непрерывности, которые не исключают друг друга. 

Билет №3

Основные признаки фитоценоза.  Фитоценотические отношения и фитосреда ( средообразующая роль растений). 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. Существенные признаки фитоценоза – фитоценотические отношения (отношения между растениями) и наличие фитоценотической среды. Создание фитосреды – первый по времени появления признак фитоценоза, т.к. воздействие растительных организмов на среду уже может быть там, где еще нет влияния растений друг на друга. ФИТОЦЕНОТИЧЕСКАЯ СРЕДА начинает формироваться еще в то время, когда отдельные растения, появившиеся на ранее лишенной или не имевшей связного растительного покрова территории, растут разобщено, не образуя сплошного покрова. Уже на первых стадиях развития растительности изменяются условия микроклимата, с мертвыми растениями в почву или в грунт вносятся одни химические вещества, а живыми растениями извлекаются другие, изменяется характер микрорельефа (например, образуются шлейфы из пылеватых и песчаных частиц у стеблей растений), словом, происходит преобразование среды растениями. В дальнейшем, через взаимодействия растений, фитоценоз все более изменяет среду и создает свою фитосреду. При этом условия среды в разных частях фитоценоза (на поверхности почвы, на стволах и в кронах деревьев, на разной высоте над поверхностью почвы и т. д.) неодинаковы.

Билет №4

Взаимодействия между растениями в фитоценозе. Основные типы отношений: опосредованные ( трансбиотические и траснсабиотические) и контактные, аллелопатия, конкуренция. Взаимоотношения растений подразделяются на контактные и опосредованные: трансабиотические — через абиотические факторы среды обитания и трансбиотические — через третьи организмы. Конкуренция развивается либо из-за исходной ограниченности ресурсов метообитания, либо в результате уменьшения их доли, приходящейся на каждое растение, вследствие перенаселённости. Конкуренция ведёт к снижению потребления ресурсов растением и, как следствие, уменьшению скорости роста и запасания веществ, а это, в свою очередь, приводит к снижению количества и качества диаспор. Различают внутри- и межвидовую конкуренцию. Аллелопатия — влияние растений друг на друга и на другие организмы путём выделения в среду активных метаболитов как при жизни растения, так и при разложении его остатков. Аллелопатическая активность того или иного вида обуславливается определённым набором химических веществ различной природы, качественный и количественный состав которого существенно зависит от внешних факторов.  Контактные взаимоотношения Возникают при соприкосновении или проникновении организмов друг в друга. Подразделяются на физиологические (паразитизм и симбиоз), когда между организмами осуществляется активный обмен веществом и энергией, и механические (взаимоотношения эпифитов с форофитами и лиан с опорными растениями) — когда таковой отсутствует. 

Билет №5 Состав фитоценоза.  Видовое богатство и видовая насыщенность. Экобиоморфный состав. Доминанты и эдификаторы. Видовое богатство - это общее число видов, обитающих в данном биотопе. Видовое богатство возрастает с севера на юг, а также с увеличением площади биотопа и эволюционного времени. Чем выше видовое богатство, тем более устойчивым является биоценоз, и наоборот. Видовая насыщенность - это количество видов на единице площади или в единице объема биотопа. Экобиоморфный состав фитоценозов. Понятие «жизненная форма». Системы жизненных форм К. Раункиера. Физиономическая классификация жизненных форм растений. Факторы, определяющие количественный состав экобиоморф растительных сообществ.  Эффективное использ‑е ресурсов среды и нормальное развитие растений обеспечивается их морфологическим и анатомическим строением, специфическими физиологическими и биохимическими процессами, адекватными экологической обстановке. Жизненная форма растения – это его внешний облик, комплекс морфологических, анатомических и физиологических признаков, отражающий приспособленность вида к условиям среды. В сходных условиях среды организмы даже из систематически далеких групп могут иметь сходную жизненную форму (например, суккулентные кактусы и молочаи, растения-подушки из бобовых, сложноцветных, гвоздичных, зонтичных и др.). Термин «Жизненная форма» был предложен в 1884 г. датским ботаником Э. Вармингом. «отцом» современной системы жизненных форм считается датский ботаник К. Раункиер. В 1905 году им была предложена система жизненных форм, которая сыграла в экологии растений не меньшую роль, чем работы К. Линнея в области систематики растений. Раункиер выделил 5 основных типов жизненных форм, многие из которых, в свою очередь, подразделены на подтипы (рис. 22).  1.                Фанерофиты – растения, у которых почки и концевые побеги, предназначенные для переживания неблагоприятного периода, расположены высоко над землей. Этот тип разделяется на 15 подтипов, и включает в себя деревья, кустарники и лианы. Подразделение на подтипы осуществляется в зависимости от размера (мега-, мезо-, микро-, нанофанерофиты), типа почек (с защищенными и открытыми почками) и листопадности (вечнозеленые и листопадные).  2.                Хамефиты – растения, у которых предназначенные для перенесения неблагоприятного периода почки и концевые побеги развиваются на побегах, лежащих на поверхности земли, или расположенных настолько близко к ней, что в областях, где зимой поверхность земли покрыта снегом, он закрывает их, а в теплых областях их частично закрывают отмершие остатки растений, лежащие на поверхности земли. Эту жизненную форму автор подразделяет на 4 подтипа: полукустарники, пассивные хамефиты, активные хамефиты и растения-подушки.  3.                Гемикриптофиты – растения, побеги которых в начале неблагоприятного периода отмирают до уровня почвы, поэтому в течение этого периода остаются живыми только нижние части растений, защищенные землей и отмершими листьями. Они-то и несут почки, предназначенные для образования побегов следующего сезона с листьями и цветами. Эту жизненную форму автор подразделяет на 3 подтипа: протогемикриптофиты, частично розеточные гемикриптофиты и розеточные гемикриптофиты.  4.                Криптофиты – растения, у которых почки или окончания побегов, предназначенные для перенесения неблагоприятного периода, расположены под поверхностью почвы или на дне водоема. Эта жизненная форма подразделяется на 3 подтипа: геофиты (корневищные, клубневые, клубнелуковичные, луковичные, корневые геофиты), гелофиты и гидрофиты.  5.                Терофиты – растения, переживающие неблагоприятный сезон исключительно в виде семян.  Система жизненных форм Раункиера получила широкое распространение в геоботанических исследованиях.  Виды, живущие за счет доминантов - предоминанты. Виды - эдификаторы (строители сообщества) - виды, которые являются основными образователями среды, то есть создающими условия для жизни других видов экосистемы. Обычно вид-доминант одновременно является и видом-эдификатором.

Билет №6

Популяция - совокупность особей одного вида, более или менее длительно занимающая определённое пространство и воспроизводящая себя в течение большого числа поколений.

Ценопопуляция - совокупность особей вида или внутривидовых таксонов в конкретном биогеоценозе.

экотип - совокупность особей одного вида, приспособленных к конкретным условиям обитания и характеризующихся экологически обусловленными наследуемыми признаками.

жизненность вида - мера соответствия условий данного биоценоза потребностям изучаемой популяции растений. Критериями Ж. могут служить: способность особей вида проходить в данных условиях полный цикл развития, сроки созревания репродуктивных органов, величина годичного прироста, оптимальная численность особей и т. п.

билет №7

Фитоценоз состоит из ряда структурных элементов. Различают горизонтальную и вертикальную структуру фитоценоза. Вертикальная структура представлена ярусами, выделяемыми по визуально определяемым горизонтам концентрации фитомассы. Ярусы состоят из «разновысотных» растений. Примерами ярусов являются 1-й древесный ярус, 2-й древесный ярус, напочвенный покров, мохово-лишайниковый ярус, ярус подлеска и др. Число ярусов может различаться. Эволюция фитоценозов идёт в направлении увеличения числа ярусов, так как это ведёт к ослаблению конкуренции между видами. Поэтому в более древних лесах умеренного пояса Северной Америки число ярусов (8—12) больше, чем в аналогичных более молодых лесах Евразии (4—8).

Горизонтальная структура фитоценоза формируется благодаря наличию пологов деревьев (под которыми формируется среда, несколько отличная от среды в межпологовом пространстве), неоднородностям рельефа (которые обуславливают изменение уровня грунтовых вод, различную экспозицию), видовым особенностям некоторых растений (размножающихся вегетативно и образующих моновидовые «пятна», изменение среды одним видов и реагирование на это другими видами, аллелопатические воздействия на окружающие растения), деятельности животных (например, формирование пятен рудеральной растительности на пороях грызунов).

ценоэлементы - группы характерных видов для того или иного типа биоценоза, или для той или иной экосистемы.

парцелла(микрогруппировка) - структурная часть горизонтального расчленения биогеоценоза, отличающаяся от других частей составом и свойствами компонентов, спецификой их связей и материально-энергетического обмена.

Билет №8

ДИНАМИКА ФИТОЦЕНОЗОВ - изменения сообществ во времени под влиянием внешних или внутренних факторов.

динамические процессы: обратимые(суточные, сезонные, флуктуации) и необратимые(сукцессии, эволюция сообществ, нарушения сообществ)

ОБРАТИМЫЕ:

а) Суточные изменения – связаны с суточной ритмикой жизнедеятельности растений, образующих фитоценоз;

Выражаются в изменениях интенсивности транспирации, дыхания, фотосинтеза, в суточных движениях цветков и листьев, в ритме открывания и закрывания цветков. Определяются особенностями фитоклимата, создаваемого растительным сообществом.

б) Сезонные различия определяются особенностями ритма развития видов, образующих фитоценоз. Эти изменения позволяют существовать совместно большему числу видов растений, чем в том случае, если бы они развивались одновременно. Они могут рассматриваться как проявления структурных особенностей фитоценоза («ярусность во времени», по выражению В.В. Алехина).

в)Флуктуации (от лат. fluctuatio – колебания) – ненаправленные различно ориентированные или циклические (с циклом, как правило, не более 6–10 лет) разногодичные обратимые изменения растительного покрова, то есть такие изменения, которые завершаются возвратом сообщества к близкому к исходному состоянию.

Билет №9

Сукцессия растительности – это последовательный ряд смены серийных (временно существующих) растительных сообществ на конкретном местообитании после выведения конкретной экосистемы из состояния динамического равновесия. В результате сукцессии на конкретном местообитании восстанавливается исходное растительное сообщество, называемое геоботаниками климаксовым, или коренным.

Эволюция сообществ - условно обратимое преобразование старых и образование новых сообществ в результате, возникновения видов, формирования ими новых экологических ниш и отбора сочетаний видов.

нарушения фитоценозов - возникают при действии экстремальных факторов (пожары, сели, разлив нефти, рубки), за короткое время частично или полностью уничтожающих фитоценоз. На месте нарушенного фитоценоза затем развивается восстановительная (вторичная) сукцессия

билет №10

Сукцессия представляет собой однонаправленное изменение растительного сообщества, вызываемое внутренними или внешними причинами, оканчивающееся климаксовым фитоценозом. Сукцессия не приводит к образованию нового фитоценоза, а является повторением уже ранее существовавших фитоценозов.

Типы сукцессий растительности:

• автогенные сукцессии — сукцессии, обусловленные внутренними причинами

  • сингенез — сукцессии, вызванные взаимоотношениями между растениями

  • эндоэкогенез — сукцессии, вызванные изменением условий местообитания

• аллогенные сукцессии — сукцессии, вызванные внешними по отношению к фитоценозу причинами

  • гейтогенез — локальные изменения конкретных фитоценозов

  • гологенез — изменения фитоценозов в пределах всего ландшафта

Кроме того, сукцессии подразделяются:

• по масштабу времени: быстрые (десятилетия), средние (столетия), медленные (тысячеления), очень медленные (десятки тысячелетий);

• по обратимости: обратимые и необратимые;

• по степени постоянства процесса: на постоянные и прерывающиеся;

• по происхождению: на первичные (когда сукцессия развивается на участке, ранее лишённом растительности, на скалах, песках) и вторичные (когда сукцессия развивается на участках, где растительность была уничтожена);

• по антропогенности: вызванные антропогенными и природными факторами.

Стадия сукцессии

определенный этап развития экосистем в сукцессионном ряду. Ф. Клементс (1928) различал 6 С.с.: денудация; пионерность (иммиграция); колонизация (ойкоз); межвидовая конкуренция; биоценотическая реакция; стабилизация (климакс). Развитие биоценоза от пионерности до стабилизации составляет серию.