Змістовий модуль 1.1. Теоретичні засади дослідження екологічних угруповань

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

ХАРКІВСЬКА НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ МІСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА

Прикладна наука про рослинність
(Прикладна фітоекологія):
Методичні рекомендації до практичних занять
і самостійної роботи

(для студентів 4, 5 курсів денної і заочної форм навчання напряму підготовки бакалаврів 6.040106 - „Екологія, охорона навколишнього природного
середовища та збалансоване природокористування”)

Харків – ХНАМГ – 2012

Прикладна фітоекологія (Прикладна наука про рослинність): Методичні рекомендації до практичних занять і самостійної роботи (для студентів 4, 5 курсів денної і заочної форм навчання напряму підготовки бакалаврів
6.040106 - „Екологія, охорона навколишнього природного середовища та збалансоване природокористування”) / Харк. нац. акад. міськ. госп-ва; уклад.:
Ю. І. Вергелес. – Х.: ХНАМГ, 2012. – 24 с.

Укладач: Ю. І. Вергелес

Рецензент: к. б. н. Гамуля Ю. Г.

Затверджено на засіданні кафедри інженерної екології міст,
протокол № 3 від 25.11.2010.

Зміст

Вступ. 4

Модуль “Прикладна наука про рослинність в інженерії та охороні довкілля”. 7

Змістовий модуль 1.1. Теоретичні засади дослідження екологічних угруповань. 7

Практичне заняття № 1. 7

Практичне заняття № 2. 8

Змістовий модуль 1.2. Типологія природних та антропогенних угруповань. 9

Практичне заняття № 3. 9

Практичне заняття № 4. 10

Змістовий модуль 1.3. Фітоіндикація антропогенної динаміки угруповань. 11

Практичне заняття № 5. 11

Практичне заняття № 6. 12

Змістовий модуль 1.4. Оптимізація урбанізованого довкілля за допомогою елементів біогеоценозів 13

Практичне заняття № 7. 13

Практичне заняття № 8. 15

Теми самостійної роботи. 16

Змістовий модуль 1.1. Теоретичні засади дослідження екологічних угруповань. 16

Змістовий модуль 1.2. Типологія природних та антропогенних угруповань. 16

Змістовий модуль 1.3. Фітоіндикація антропогенної динаміки угруповань. 17

Змістовий модуль 1.4. Оптимізація урбанізованого довкілля за допомогою елементів біогеоценозів 17

Рекомендовані джерела. 18

Додатки. 19

Вступ

Дисципліна «Прикладна наука про рослинність (Прикладна фітоекологія)» входить до числа спеціальних професійних дисциплін програми підготовки бакалаврів денної та заочної форм навчання за напрямом “Екологія, охорона навколишнього природного середовища та збалансоване природокористування”.

Мета дисципліни “Прикладна наука про рослинність (Прикладна фітоекологія)” – застосовування знань про екологічні угруповання і, зокрема, рослинний покрив в практиці оцінки стану довкілля і його оптимізації інженерно-екологічними методами.

Матеріалом для занять є дані досліджень рослинного покриву студентами, які вони отримують під час ландшафтно-екологічної практики після 2-го року навчання на території Харківської області.

Протягом семестру студенти разом із вивченням базових теоретичних положень сучасної науки про рослинність на практичних заняттях опановують вміння щодо:

- визначення складу і структури рослинних угруповань;

- розрахунку показників екологічного α-, β-різноманіття та пояснення отриманих результатів;

- визначення типів рослинності за натурними дослідженнями ландшафтних урочищ та геоботанічними описами;

- встановлення зв’язків між факторами середовища та характеристиками екологічних угруповань (екологічна ординація);

- встановлення типів режимів екологічних факторів, виділення антропогенної складової динаміки угруповань (екологічна індикація);

- проектування фітомеліоративних систем для оптимізації стану урбанізованого довкілля;

- статистичної обробки та аналізу даних досліджень;

- публічного представлення результатів контрольних навчальних завдань;

- роботи в групах.

При вивченні дисципліни самостійна робота студентів складається із таких компонентів, але не обмежується виключно ними:

- виконання розрахунково-графічної роботи[1];

- опрацювання рекомендованих та власно знайдених літературних джерел в бібліотеках, включаючи бібліотеки на електронних носіях інформації;

- робота із інформаційно-довідковими джерелами на інтернет-сайтах;

- консультації у викладача;

- перегляд навчальних та науково-популярних мультимедійних творів;

- виконання індивідуальних контрольних завдань;

- екскурсії по території міста, області, країни з метою вивчення різноманіття ландшафтів та їх біотичних компонентів;

- написання доповідей, статей до наукових та науково-популярних видань, участь в наукових та практичних конференціях.

В більшості практичних занять в якості навчального прикладу використовуються описи рослинних угруповань, що були виконані на п’яти геоботанічних площадках, закладених на трансекті від надзаплавної тераси через заплаву до річища р. Харків поблизу с. Борщова Харківського району Харківської області в липні 2001 р. (Додаток 1).

Сумлінна та результативна самостійна робота студентів дає до 60% (а часто і додаткові бали) підсумкової оцінки за дисципліною.

Дані методичні рекомендації включають тематичні плани практичних занять, перелік тем для самостійного опрацювання, теми індивідуальних контрольних завдань, поради щодо використання інформаційних джерел.

Матеріал організований за структурним та змістовими модулями відповідно до Програми навчальної дисципліни „Прикладна наука про рослинність (Прикладна фітоекологія)” (2009)[2].

Практичні заняття проводяться здебільшого в аудиторії, але також передбачено можливість технічної екскурсії на території м. Харків (насадження центральної частини міста, або одна з територій – об’єктів природно-заповідного фонду).

В переліку тем для самостійної роботи ключові поняття виділені жирним шрифтом, а допоміжні – курсивом.

Модуль “Прикладна наука про рослинність в інженерії та охороні довкілля”

Змістовий модуль 1.1. Теоретичні засади дослідження екологічних угруповань

Практичне заняття № 1

Тема занять Визначення структури рослинних угруповань. Обчислення індексів дескриптивного різноманіття.

Тип занять Практичні аудиторні

Місце проведення ХНАМГ

Тривалість 2 год – для студентів денної форми навчання, 1 год. – для студентів заочної форми навчання.

Обладнання, матеріали Комп’ютер переносний, екран, мультимедійний проектор, приклади описів рослинних угруповань, мікрокалькулятори або персональні комп’ютери.

Тематичний план 1. За даними описів рослинних угруповань, наведених у Додатку 1, створити базу даних характеристик видів, що входять до складу даних угруповань, використовуючи як зразок форму, наведену у Додатку 2. 2. Перевести бали рясності-покриття видів у всіх описах у показники проективного покриття за алгоритмом, що надається в теоретичному курсі. Розрахувати відносну рясність для всіх видів у всіх угрупованнях. 3. Встановити структуру всіх наведених рослинних угруповань: а) таксономічну, б) екоморфологічну, в) екологічну за типами місць зростання, г) біохорологічну. Використовувати опцію “зведена таблиця” програмного пакету MS Excel. 4. Розрахувати індекси дескриптивного різноманіття для всіх наведених рослинних угруповань: видове багатство, індекс Маргалефа, індекс Бергера-Паркера, індекс Шеннона та його дисперсію і стандартну похибку, індекс Сімпсона, вирівненість за Шенноном та Хіллом. Порівняти отримані результати із контрольними результатами, наведеними у таблиці Додатку 3. 5. Впорядкувати угруповання за рівнем різноманіття – від більшого до меншого. Порівняти отримані результати із контрольними результатами, наведеними у таблиці Додатку 4.

Контрольні питання 1. В якому з угруповань у таксономічній структурі види родини Айстрових є абсолютними домінантами? 2. В якому з угруповань спостерігається найбільша доля лучних, лучно-степових та бур’янисто-лучних видів? 3. В якому з угруповань спостерігається найбільша доля адвентивних видів? 4. Яке з угруповань має найбільше різноманіття (за сумою рангів), а яке – найменше?

Форма звіту Результати аналогічних процедур у вигляді розділу РГР

Джерела інформації[3] 2, 6, 10, 11, 12

Практичне заняття № 2

Тема занять Обчислення індексів розрізнювального різноманіття. Упорядкування угруповань за процедурою кластерного аналізу.

Тип занять Практичні аудиторні

Місце проведення ХНАМГ

Тривалість 2 год. – для студентів денної форми навчання, студенти заочної форми навчання не виконують.

Обладнання, матеріали Комп’ютер переносний, екран, мультимедійний проектор, приклади описів рослинних угруповань, мікрокалькулятори або персональні комп’ютери.

Тематичний план 1. Заповнити матрицю кількості спільних видів у парах угруповань. 2. Розрахувати індекси попарної подібності угруповань за видовим складом за Жакаром та Серенсеном і занести результати у вигляді матриць. 3. Розрахувати індекси попарної подібності угруповань із врахуванням структури (кількісних відношень між показниками рясності видів) за Жакаром та Серенсеном і занести результати у вигляді матриць. 4. Побудувати кластерограми попарної подібності угруповань і скоординувати їх за процедурою “серединного приєднання”.

Контрольні питання 1. Чому для одних і тих же самих пар рослинних угруповань індекси подібності Серенсена є вищими за індекси подібності Жакара? 2. Чому відрізняються кластерограми попарної подібності угруповань, розрахованої без врахування та із врахуванням структури рослинних угруповань? 3. Який алгоритм треба застосовувати для побудови кластерограм у випадку невизначеності порядку приєднання решти угруповань до первинного кластеру, що утворений парою описів з максимальним ступенем подібності?

Форма звіту Результати аналогічних процедур у вигляді розділу РГР

Джерела інформації 6, 10, 11, 12

Змістовий модуль 1.2. Типологія природних та антропогенних
угруповань

Практичне заняття № 3

Тема занять Типи лісу рівнинної частини України.

Тип занять Практичні аудиторні

Місце проведення ХНАМГ

Тривалість 2 год. – для студентів денної форми навчання, 1 год. – для студентів заочної форми навчання.

Обладнання, матеріали Комп’ютер переносний, екран, мультимедійний проектор, приклади описів рослинних угруповань, мікрокалькулятори або персональні комп’ютери.

Тематичний план 1. Тлумачення едафічної (лісотипологічної) сітки П.С. Погребняка – О.Л. Бельгарда – Д.В. Воробйова. 2. За фотографічними зображеннями та супутніми описами рослинності лісових ділянок рівнинних земель України встановити найймовірніші для них типи лісу[4]. 3. За фотографічними зображеннями та супутніми описами рослинності лісових ділянок гірських районів України встановити найймовірніші для них типи лісу.

Контрольні питання 1. Що означають індекси лісотипологічної сітки Погребняка-Бельгарда-Воробйова? 2. Які типи лісу (природні та штучні ліси/лісові культури) встановлено для території м. Харків? 3. За якими характеристиками ґрунтово-рослинного покриву треба встановлювати належність певної лісової ділянки до того чи іншого типу лісу?

Форма звіту Відповіді на питання підсумкового тестового контролю

Джерела інформації 1, 13, 14, 15

Практичне заняття № 4

Тема занять Типи лучних, степових, водно-болотяних та синантропних рослинних угруповань.

Тип занять Практичні аудиторні

Місце проведення ХНАМГ

Тривалість 2 год. – для студентів денної форми навчання, студенти заочної форми навчання не виконують.

Обладнання, матеріали Комп’ютер переносний, екран, мультимедійний проектор, приклади описів рослинних угруповань, мікрокалькулятори або персональні комп’ютери.

Тематичний план 1. За фотографічними зображеннями та супутніми описами рослинності ділянок рівнинних земель України встановити найймовірніші для них типи трав’яних (природних, антропогенно-порушених, або відновлених) рослинних угруповань[5]. 2. За фотографічними зображеннями та супутніми описами рослинності ділянок рівнинних земель України встановити найймовірніші для них типи синантропних трав’яних рослинних угруповань (за В.В. Соломахою із співавторами).

Контрольні питання 1. На які типи поділяють трав’янисту рослинність України? 2. На які типологічні групи поділяються луки? Які з них є зональними, а які – інтра-, екстра-зональними угрупованнями? 3. Які степові угруповання є зональними, а які – інтра- та екстра-зональними? 4. Як класифікується трав’яниста рослинність надмірно зволожених земель України? 5. Які підходи застосовуються для розрізнення та класифікації бур’янистої рослинності України?

Форма звіту Відповіді на питання підсумкового тестового контролю

Джерела інформації 4, 8, 9, 15, 16, 17

Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 421; Мы поможем в написании вашей работы!
Поделиться с друзьями:

12 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!

Тема занять	Визначення структури рослинних угруповань. Обчислення індексів дескриптивного різноманіття.
Тип занять	Практичні аудиторні
Місце проведення	ХНАМГ
Тривалість	2 год – для студентів денної форми навчання, 1 год. – для студентів заочної форми навчання.
Обладнання, матеріали	Комп’ютер переносний, екран, мультимедійний проектор, приклади описів рослинних угруповань, мікрокалькулятори або персональні комп’ютери.
Тематичний план	1. За даними описів рослинних угруповань, наведених у Додатку 1, створити базу даних характеристик видів, що входять до складу даних угруповань, використовуючи як зразок форму, наведену у Додатку 2. 2. Перевести бали рясності-покриття видів у всіх описах у показники проективного покриття за алгоритмом, що надається в теоретичному курсі. Розрахувати відносну рясність для всіх видів у всіх угрупованнях. 3. Встановити структуру всіх наведених рослинних угруповань: а) таксономічну, б) екоморфологічну, в) екологічну за типами місць зростання, г) біохорологічну. Використовувати опцію “зведена таблиця” програмного пакету MS Excel. 4. Розрахувати індекси дескриптивного різноманіття для всіх наведених рослинних угруповань: видове багатство, індекс Маргалефа, індекс Бергера-Паркера, індекс Шеннона та його дисперсію і стандартну похибку, індекс Сімпсона, вирівненість за Шенноном та Хіллом. Порівняти отримані результати із контрольними результатами, наведеними у таблиці Додатку 3. 5. Впорядкувати угруповання за рівнем різноманіття – від більшого до меншого. Порівняти отримані результати із контрольними результатами, наведеними у таблиці Додатку 4.
Контрольні питання	1. В якому з угруповань у таксономічній структурі види родини Айстрових є абсолютними домінантами? 2. В якому з угруповань спостерігається найбільша доля лучних, лучно-степових та бур’янисто-лучних видів? 3. В якому з угруповань спостерігається найбільша доля адвентивних видів? 4. Яке з угруповань має найбільше різноманіття (за сумою рангів), а яке – найменше?
Форма звіту	Результати аналогічних процедур у вигляді розділу РГР
Джерела інформації[3]	2, 6, 10, 11, 12

Тема занять	Обчислення індексів розрізнювального різноманіття. Упорядкування угруповань за процедурою кластерного аналізу.
Тип занять	Практичні аудиторні
Місце проведення	ХНАМГ
Тривалість	2 год. – для студентів денної форми навчання, студенти заочної форми навчання не виконують.
Обладнання, матеріали	Комп’ютер переносний, екран, мультимедійний проектор, приклади описів рослинних угруповань, мікрокалькулятори або персональні комп’ютери.
Тематичний план	1. Заповнити матрицю кількості спільних видів у парах угруповань. 2. Розрахувати індекси попарної подібності угруповань за видовим складом за Жакаром та Серенсеном і занести результати у вигляді матриць. 3. Розрахувати індекси попарної подібності угруповань із врахуванням структури (кількісних відношень між показниками рясності видів) за Жакаром та Серенсеном і занести результати у вигляді матриць. 4. Побудувати кластерограми попарної подібності угруповань і скоординувати їх за процедурою “серединного приєднання”.
Контрольні питання	1. Чому для одних і тих же самих пар рослинних угруповань індекси подібності Серенсена є вищими за індекси подібності Жакара? 2. Чому відрізняються кластерограми попарної подібності угруповань, розрахованої без врахування та із врахуванням структури рослинних угруповань? 3. Який алгоритм треба застосовувати для побудови кластерограм у випадку невизначеності порядку приєднання решти угруповань до первинного кластеру, що утворений парою описів з максимальним ступенем подібності?
Форма звіту	Результати аналогічних процедур у вигляді розділу РГР
Джерела інформації	6, 10, 11, 12

Тема занять	Типи лісу рівнинної частини України.
Тип занять	Практичні аудиторні
Місце проведення	ХНАМГ
Тривалість	2 год. – для студентів денної форми навчання, 1 год. – для студентів заочної форми навчання.
Обладнання, матеріали	Комп’ютер переносний, екран, мультимедійний проектор, приклади описів рослинних угруповань, мікрокалькулятори або персональні комп’ютери.
Тематичний план	1. Тлумачення едафічної (лісотипологічної) сітки П.С. Погребняка – О.Л. Бельгарда – Д.В. Воробйова. 2. За фотографічними зображеннями та супутніми описами рослинності лісових ділянок рівнинних земель України встановити найймовірніші для них типи лісу[4]. 3. За фотографічними зображеннями та супутніми описами рослинності лісових ділянок гірських районів України встановити найймовірніші для них типи лісу.
Контрольні питання	1. Що означають індекси лісотипологічної сітки Погребняка-Бельгарда-Воробйова? 2. Які типи лісу (природні та штучні ліси/лісові культури) встановлено для території м. Харків? 3. За якими характеристиками ґрунтово-рослинного покриву треба встановлювати належність певної лісової ділянки до того чи іншого типу лісу?
Форма звіту	Відповіді на питання підсумкового тестового контролю
Джерела інформації	1, 13, 14, 15

Тема занять	Типи лучних, степових, водно-болотяних та синантропних рослинних угруповань.
Тип занять	Практичні аудиторні
Місце проведення	ХНАМГ
Тривалість	2 год. – для студентів денної форми навчання, студенти заочної форми навчання не виконують.
Обладнання, матеріали	Комп’ютер переносний, екран, мультимедійний проектор, приклади описів рослинних угруповань, мікрокалькулятори або персональні комп’ютери.
Тематичний план	1. За фотографічними зображеннями та супутніми описами рослинності ділянок рівнинних земель України встановити найймовірніші для них типи трав’яних (природних, антропогенно-порушених, або відновлених) рослинних угруповань[5]. 2. За фотографічними зображеннями та супутніми описами рослинності ділянок рівнинних земель України встановити найймовірніші для них типи синантропних трав’яних рослинних угруповань (за В.В. Соломахою із співавторами).
Контрольні питання	1. На які типи поділяють трав’янисту рослинність України? 2. На які типологічні групи поділяються луки? Які з них є зональними, а які – інтра-, екстра-зональними угрупованнями? 3. Які степові угруповання є зональними, а які – інтра- та екстра-зональними? 4. Як класифікується трав’яниста рослинність надмірно зволожених земель України? 5. Які підходи застосовуються для розрізнення та класифікації бур’янистої рослинності України?
Форма звіту	Відповіді на питання підсумкового тестового контролю
Джерела інформації	4, 8, 9, 15, 16, 17