Тема 2. Исследование возрастной структуры популяций животных и растений
Задание 2.1. Возрастная структура популяции колорадского жука по возрасту личинок
Цель работы: изучить возрастную структуру колорадского жука в зависимости от периода вегетации.
Материалы и оборудование: линейка, миллиметровая бумага, пол литровые банки с крышкой.
Ход работы:
В агроценозе (картофельное поле) отобрать 500 личинок колорадского жука. Отбор насекомых сплошной.
Таблица 1 – Характеристика возрастных стадий колорадского жука
Возрастная стадия
|
Средняя продолжительность возрастной стадии, сутки
|
Ширина головной капсулы, мм
|
I
|
3
|
0,5-0,7
|
II
|
4
|
0,8-1,1
|
III
|
6
|
1,2-1,6
|
IV
|
8
|
2,0-2,5
|
2. По ширине головной капсулы установить возраст личинок;
3. Ширину головной капсулы измерять при помощи линейки или миллиметровой бумаги. Измерив ширину головной капсулы, определить возраст личинок и численность той или иной возрастной стадии;
4. На графике построить гистограммы возрастной структуры личинок колорадского жука;
5. По полученным результатам определить время перехода личинки в стадию куколки, массового лета жуков, а следовательно, реально спрогнозировать меры и сроки борьбы с вредителем.
Задание 2.2. Возрастная структура популяции майского жука по возрасту личинок
Цель работы: изучить возрастную структуру майского жука в зависимости от возраста личинок.
Материалы и оборудование: линейка, миллиметровая бумага, пол литровые банки с крышкой.
Ход работы:
1.На участках, где обитают личинки майского жука, заложить почвенные ямы (размер 1 х 1 х 0,4 м). Почва выбрасывается на полиэтиленовую пленку и отбираются личинки. В одном биотопе закладывается не менее шести почвенных ям;
2.По ширине головной капсулы установить возраст личинок;
Таблица 2 – Характеристика возрастных стадий майского жука
Возрастная стадия
|
Средняя продолжительность возрастной стадии, годы
|
Ширина головной капсулы, мм
|
I
|
1
|
2,3-2,7
|
II
|
2
|
3,7-4,3
|
III
|
3
|
6,0-7,0
|
3. Ширину головной капсулы измерять при помощи линейки или миллиметровой бумаги. Измерив ширину головной капсулы, определить возраст личинок и численность возрастных классов;
4. На графике построить гистограммы возрастной структуры личинок майского жука;
5. По полученным результатам определить год массового лета жуков и наметить меры борьбы с ними.
Задание 2.3. Возрастная структура популяции двухлетника (тмин обыкновенный)
Цель работы: сравнительный анализ возрастной структуры тмина обыкновенного.
Материалы и оборудование: гербарный пресс, бумага, нож-копалка, миллиметровая бумага, линейка.
Ход работы:
1. Выбрать два экспериментальных участка (заливной луг, опушка леса или край парка) и на каждом участке заложить не менее шести пробных площадок размером 1 х 1 м;
2. На каждой площадке определить возрастную структуру, подсчитать количество представителей различных возрастных групп. Все данные зафиксировать в полевом дневнике.
Для гербария отобрать типичного представителя каждой возрастной группы;
3. Построить гистограммы возрастной структуры тмина обыкновенного.
Структура ценопопуляции тмина обыкновенного и отличительные черты различных возрастных групп приведены в таблице.
Таблица 3 – Отличительные черты возрастных стадий тмина обыкновенного
Возрастная стадия
|
Продолжительность стадии, сутки
|
Побег
|
Листья
|
Корень
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
Проросток (р)
|
Около 40
|
Розеточный, I порядка. Длина -1,5-2,5 см
|
2 узких семядольных, 1-2 широкояйцевидных, пальчато-трех- или четырех раздельных на длинных черешках
|
Тонкий. Диаметр у основания 1,0мм
|
Ювеиильное растение (j)
|
90-360
|
Розеточный,
I порядка
|
3-4 простых яйцевидных, узкояйцевидных, дважды рассеченных с 2-3 парами сегментов I порядка
|
Диаметр главного корня 1,3-2,0 мм
|
Имматурное растение (im)
|
45-60
|
Розеточный,
I порядка
|
3-5 яйцевидных, узкояйцевидных, трижды рассеченных с 4-5 парам сегментов I порядка
|
Диаметр главного корня 2,5-5,0 мм
|
Виргильное растение (v)
|
30-720
|
Розеточный,
I порядка
|
3-8 продолговатых, трижды рассеченных с 6-7 и более парами сегментов
|
Главный корень утолщен - 3,0-9,0 мм. Образуется вертикальное корневище до 0,3-0,5 см в длину с хорошо выраженной зоной втягивания
|
Генеративное растение (g)
|
30
|
Прямостоячий, ветвящийся генеративный
|
Прикорневые, розеточные, если сохраняются, то продолговатые или трижды рассеченные
|
Главный корень утолщен до 1 см. Вертикальное
корневище более 0,5-1 ,0 см в длину
|
Ключ к определению возрастных стадий тмина обыкновенного
1. Есть генеративный побег или его остатки........................генеративное (g)
0. Генеративный побег отсутствует……………..……………….…………2
2. Низкорослое растение 3-5 см в высоту с побегом I порядка ювенильного типа в количестве 1-4 листа. Главный корень тонкий, около 1,0 мм в диаметре……………………………………………………………………….….3
0.Растение с высотой более 5 см, 3-8 листьев не ювенильных. Корень толщиной более 2,5 см в диаметре……………………………..……………….. 4
3. Листья продолговатые, семядольные из них 1 -2 широкояйцевидные или обратно широкояйцевидные, пальчато трех рассеченные………....проросток (р)
0.Семядольные листья отсутствуют. Побег розеточный. 2-4 яйцевидных, непарно перисто дважды рассеченных листа с 1-2 парами сегментов I порядка ……………………………………………………………………….ювенильное (j)
4. 3-5 листьев яйцевидных и узкояйцевидных, непарно перисто трижды рассеченных с 4-5 парами сегментов I порядка. Корень 2,5-5,0 мм в диаметре …………………………………………………………………….имматурное (im)
0. 3-8 листьев узкояйцевидных или продолговатых, непарноперистых трижды яйцевидных с 6-7 парами сегментов I порядка. Корень утолщен до 10,0 мм. Корневище до 5,0 мм в длину…………………………………виргнльное (v)
Задание 2.4. Возрастная структура популяции многолетника (подорожник ланцстолистный)
Цель работы: сравнительный анализ возрастной структуры подорожника ланцетолистного.
Материалы и оборудование: гербарный пресс, бумага, нож-копалка, миллиметровая бумага, линейка.
Ход работы:
1. Выбрать два экспериментальных участка (заливной луг, опушка леса или край парка) и на каждом заложить не менее шести пробных площадок;
2. На площадках определить возрастную структуру, подсчитать количество представителей различных возрастных групп. Для гербария отобрать типичного представителя каждой возрастной группы;
3.Построить гистограммы возрастной структуры подорожника ланцетолистного.
Структура ценопопуляции подорожника ланцетолистного и отличительные черты растений различных возрастных групп приведены в таблице.
Таблица 4 – Отличительные черты возрастных стадий подорожника ланцетолистного
Возрастная стадия
|
Побег
|
Листья
|
Корень
|
1
|
2
|
3
|
4
|
Проросток (р)
|
Высота до 1-2 см; 2 семядоли, срастающиеся основаниями
|
2-3 листа очередных, продолговато линейных, суженных в крылатые черешки с 1-3 жилками. Край неровно волнистый, верхушка острая. Длина- 2-3 см, ширина - 0,2-0,4 см
|
Главный корень с боковыми корнями II порядка
|
Ювенильное растение(j)
|
Семядоли отсутствуют. Главный побег розеточный
|
3-4 листа узко ланцетовидных, суженных в длинные черешки с 3 жилками
|
Главный корень хорошо выражен с боковыми корнями II и III порядков
|
Имматурное растение (im)
|
Главный побег розеточный
|
3-4 листа двух типов. Узколанцетовидные с 3 жилками (ювенильные) и ланцетовидные с 5 жилками (взрослые)
|
Появляется вертикальное корневище до 0,7 см в длину с придаточными корнями. Есть главный корень
|
Виргильное растение (v)
|
Главный побег розеточный
|
4-5 листов -ланцетовидных, длинночерешковых с 5 жилками, типичными для взрослого растения. Длина - до 15 см, шири- на - до 5 см
|
Поверхностное корневище до 1 см в длину. Развиты придаточные корни. Главный корень отмирает
|
Молодое генеративное растение(g1)
|
Главный побег розеточный. Есть3-5 генеративных побегов -«стрелки»
|
5-6 листов ланцетовидных с 5 жилками
|
Корневище увеличено. Корневая система состоит из молодых придаточных корней
|
Средневозрастное генеративное растение (g2)
|
Главный побег розеточный. Есть 3 -4 боковых розеточных побега, 5-6 генеративных побегов 11 - III порядков
|
8-10 листов длинночерешковых ланцетолистных с 5 7 жилками на главном побеге; 4-5 листов на каждом из боковых побегов
|
Корневище косо направленное. Хорошо заметны отмершие корни и черешки
|
Старые генеративные растения (g3)
|
Розеточные побеги; 2-3генеративных побега
|
4-5 листов ланцетовидных с 5-7 жилками на каждом розеточном побеге. Сохраняются отмершие листья
|
Корневая система ослаблена. Начало разрушения старого корневища. Есть отмершие корни
|
Субсенильное растение (ss)
|
Сохраняются только одиночные розеточные побеги
|
4-5 листов ланцетовидных с 5-7 жилками. Остатки отмерших листьев
|
Корневище старое, полуразрушенное, темного цвета
|
Сенильные растения(s)
|
Сохраняются только одиночные розеточные побеги
|
2-3 листа узко ланцетовидных с 3- 5 жилками
|
Остатки корневища и 3-4 старых придаточных корня
|
Ключ к определению возрастных стадий подорожника ланцетолистного
1. Есть только розеточные вегетативные побеги…………..……………..2
0. Есть розеточные и безлистные генеративные побеги. ……..………….. 7
2. На розеточных побегах узкие, продолговатые, выемчатые семядоли……….................................................................................проросток (р)
0. Семядоли отсутствуют………………………………………..………….3
3. Имеются молодые листочки – узколанцетовидные с 3 жилками…..4
0. На розеточных побегах ланцетовидные листья с 5-7 жилкам..5
4. Есть главный корень…………………………………..……ювенильное (j)
0. Есть только придаточные корни………………………...…….сенильное (s)
5. Имеются два типа листьев - ювенильные с 3 жилками и развитые с 5 жилками…………………………………………………………..имматурное (im)
0. Имеются только развитые взрослые листья……………………………6
6. Есть молодое плотное корневище……………………..виргильное (v)
0. Есть только старое разрушающееся корневище…….субсенильное (ss)
7. Есть молодое неветвящееся корневище и единичные генеративные побеги…………………………………………………….молодое генеративное (g1)
0. Корневище ветвящееся или обособленное…………………………..8
8. Корневище разветвленное с многочисленными розеточными и генеративными побегами…………………..средневозрастное генеративное (g2)
0. Корневище разрушающееся. Имеются единичные генеративные побеги……………………………………………………....старое генеративное (g3)
|
