Генофонд лесных фитоценозов и его характеристики

Ход работы:

а) Студенты дают определение генофонду и его характеристикам.

Генофонд – это совокупность генов одной популяции, в пределах которой они характеризуются определённой частотой встречаемости. Это понятие расп­ространено на группу особей, географическую расу и даже вид.

Для успешного долговременного селекционного улучшения лесных дре­весных пород необходимо иметь широкую генетическую базу или значи­тель­ный генофонд.

Генофонд древесных растений обследуется в настоящее время путём изучения генетической структуры популяций основных лесообразователей, активно изучается его динамика и использование. При выборе признаков, фенотипическое проявление которых могло бы дать информацию о генофонде популяции, большое значение имеют два показателя: генетический и экономический.

Генетическая характеристика генофонда включает степень наследуе­мости признаков, выражающую сущность фенотипической ценности популя­ции.

Экономическая характеристика генофонда имеет важное значение при изу­чении генофонда по хозяйственно-ценным признакам, но уверенно прогнозировать экономическую ценность многих признаков для будущего – невозможно.

Для сохранения генофонда необходимо взять под государственную защиту и охрану различные объекты естественного и искусственного происхождения: заповед­ники или резерваты, национальные и природные парки, заказники, ботанические сады, дендрологические парки и дендрарии, семенные насаждения и семенные плантации, плюсовые деревья, клоновые архивы, географические и экологические культуры, архивы семян и пыльцы.

Лесные генетические резерваты – это участки леса, выделенные в природ­ных популяциях – в лесных культурах, созданных из местных семян, отражающие их генофонд и предназначенные для неограниченного во времени сохранения генети­ческого фонда соответствующих видов.

Площадь резерватов зависит от лесорастительной зоны и уникальности дре­востоев.

б) Используя данные таблицы 9, студенты определяют площадь резерватов в зави­симости от лесорастительной зоны, объект и намечают вид его деятельности.

 

Таблица 9 – Площади лесных резерватов и виды деятельности в них

 

Лесорастительные зоны	Охранная (защитная) зона, м	Площадь резервата, га	Разрешенный вид деятельности
Леная	50-100	300-1000	Сбор семян, пыльцы, че­ренков, защита от массо­вых вредителей и болез­ней; удаление в противо­пожарных целях сухос­той­ных, ветровальных, буре­ломных и сильно повреж­денных вредите­лями и бо­лезнями де­ревьев
Лесостепная	100-150	100-600
Степная	150-200	100-500
Горные леса	150-200	100-1000

 

Методы консервации генетических ресурсов и формы их сохранения

 

в) На основании вышеизложенного студенты изучают методы консервации ге­нети­ческих ресурсов, которые делятся на два основных направления:

 

Методы консервации генетических ресурсов:

1. Консервация insitu деревьев и насаждений в естественных популяциях, т. е. в местах их извечного проживания.

2. Консервация exsitu, или сохранение генов в искусственных условиях, т. е. не в месте их естественного проживания.

Следует заметить, что одни группы растений могут сохраняться только insitu, другие – только exsitu, третьи – обоими методами.

К методам консервации можно отнести географические происхождения, экоти­пы и популяции, а также сохранение признаков индивидуальных деревьев.

Консервация insitu заключается в выделении их эксплуатации и сохранении насаждений желательных видов или их комплексов с целью предотвращения даль­нейших потерь генофонда от причин, связанных с деятельностью человека. Основ­ное преимущество метода заключается в сохранении экосистем, т.к. других эффек­тивных методов, кроме сохранения insitu не существует.

Недостатки – быстрое исчезновение желательной структуры охраняемых на­саждений ввиду динамических изменений, имеющих место во всех насаждениях.

Консервация exsitu связана с определенной техникой вегетативного размно­жения (черенкование, прививка, корневые отпрыски и др.). Это позволяет значитель­но уменьшить площади, необходимые для сохранения желательного генетического материала.

 

г) Изучив методы консервации, студенты знакомятся с формами сохране­ния гено­фонда, которые включают:

1. Выделение лесных генетических резерватов (популяций);

2. Отбор и сохранение отдельных ценных насаждений и деревьев;

3. Создание коллекционных культур и клоновых архивов;

4. Длительное сохранение ценных генотипов в виде семян, меристем, пыльцевых зёрен, что возможно в специальных хранилищах генов (банки семян, пыльцевых зёрен, меристем, соматических тканей).

Такие хранилища могут создаваться или в научных учреждениях, или под их контролем.

К группе уникальных деревьев можно отнести деревья реликтовых форм (сосна меловая, идеальный дуб "Шипова леса" и др.), а также редкие деревья местных видов с необычными признаками (пирамидально - кипарисовая форма сосны, плакучая, пёстролистная, иволистная форма дуба и др.)

 

Адаптация и ее виды

 

Ход работы:

 

а) Студенты дают определение понятию адаптация, под которой понимается про­цесс любых изменений в структуре или функциях организма, обеспечивающих спо­собность к существованию. При этом устойчивость организма зависит от их адап­та­ции к окружающей среде.

Различают понятия адаптация и адаптивность.

Адаптация – это способность организмов жить и размножаться в данных условиях среды.

Адаптивность – это способность к адаптации (приспособлению) в опре­де­лённых границах условий внешней среды.

Те структурные изменения организма, которые увеличивают его жизнеспо­соб­ность, выживаемость, темп размножения, называются адаптивными признаками.

Организмы на протяжении всей своей жизни приобретают определённую норму реакции на изменение условий окружающей среды. В связи с этим раз­ли­чают адаптацию генотипическую и модификационную.

Генотипическая адаптация – это адаптация, при которой изменение гено­ти­па обеспечивает образование новой нормы реакции и гармоничное приспо­соб­ление индивида к новым экологическим условиям.

Модификационная адаптация – это адаптация, позволяющая организму в пределах сложившейся нормы реакции оставаться жизнеспособным и про­ду­ци­ровать потомство в новых условиях среды.

Кроме этого различают онтогенетическую адаптацию, которая характе­ри­зует приспособительные изменения в период индивидуального развития ор­га­низма.

Филогенетическая адаптация – это результат естественного отбора в ряде по­ко­лений.