Задания по разделу «Ботаника и зоология с основами экологии»

1. Изучение лугового сообщества

При проведении исследовательской экскурсии изучается экологическая ниша луга по следующему плану:

1. Положение вида;

2. Функциональная роль в сообществе;

3. Влияние абиотических факторов (света, температуры, влажности и т.д.);

4. Морфоструктурные приспособления;

5. Поведенческие и физиологические реакции.

Луг – растительное сообщество, которое образовано многолетними травянистыми растениями. Вместе с ними растут также однолетние и двулетние травы. Травянистые растения образуют дернину, которая состоит из плотно сомкнутых частей растений (наземных и подземных).

Луга, которые образуются в долинах рек называются заливными. Ил, наносимый водой в половодье, увеличивает плодородие почвы. На таких лугах произрастают луговой мятлик, тимофеевка, костер безостый, лисохвост луговой, клевер красный, мышиный горошек, чина луговая и др.

Незаливные луга делятся на: Низинные (часто заболоченные с осоковыми растениями); Суходольные (расположенные на возвышениях).

На таких лугах встречается гвоздика-травянка, колокольчик раскидистый, тысячелистник обыкновенный и др.

На лугах все растения располагаются по ярусам. Наблюдаются два или три яруса:

1.Верхний ярус (костер безостый, тимофеевка луговая, ежа сборная и др.);

2.Средний ярус (клевер луговой, чина луговая, лапчатка гусиная, лютик едкий, герань луговая и др.);

3. Приземистый ярус (состоит из мхов с примесью лишайников).

Кстати, корни луговых растений также располагаются ярусами. Корни разной длины получают воду и минеральные вещества из разных слоев почвы и поэтому в меньшей степени конкурируют друг с другом.

Растения луга изучают на месте или выкапывают, определяют и затем гербаризируют. Для гербария растения очищают от почвы, расправляют и помещают между двумя листами газетной бумаги, затем кладут под пресс для высушивания. Бумагу необходимо менять каждые два дня. После высыхания растения закрепляют на белом листе бумаги и оформляют этикетку с указанием систематического положения (семейство, вид), места и даты сбора.

Луговое сообщество невозможно представить себе без животных. Из позвоночных встречаются лягушки: остромордая и травяная; ящерицы: прыткая и живородящая; ужи и степные гадюки. Следует отметить видовое многообразие грызунов: полевые мыши, суслики, сурки, хомяки, слепыши и др.

Богата орнитофауна лугов: канюк-курганник, степной орел, жаворонки, серые куропатки, перепела и др.

Среди насекомых разнообразием отличаются кузнечики и саранчовые. Также обитают и сверчки, клопы, жуки слепни, шмели, бабочки, шершни, термиты, наездники, мухи и др.

Для изучения насекомых используют следующие методы:

а) Ловля сачком отдельных видов (бабочек, пчел, мух сидящих на цветках);

б) Кошение травы;

в) Ловушка для почвенных насекомых (банка, врытая вровень с почвой).

Отловленных насекомых нужно поместить в морилку, а затем закрепить на пенопласте для оформления коллекции.

Задание 1.Изучить растительность лугового сообщества по следующему план:

а) Отметить рулеткой и шпагатом границы (1х1 м) площадки, на которой будут проводиться исследования;

б) Рассмотреть ярусное расположение растений на данном участке, зарисовать в полевом дневнике и описать виды 1,2,3 ярусов;

в) Заполнить таблицу 3:

Таблица 3. Растения лугового сообщества

Ярусы	Представители	Морфологические особенности

Задание 2.Выкопать вместе с корнем только те виды растений, которые преобладают в данном сообществе. Определить их систематическое положение и сделать гербаризацию данных растений.

Задание 3. Изучить луговую фауну.

Понаблюдать за обитателями луга, описать их размеры, способы передвижения, приспособленность к среде обитания. По возможности зарисовать или сфотографировать обитателей луга.

2. Изучение лесного сообщества.

В лесу растения находятся в довольно тесной взаимосвязи как друг с другом, так и со средой обитания, т.е. образуют растительное сообщество. Такая сложная взаимосвязь между растениями проявляется в их расположении по ярусам. Виды, которые составляют лесное сообщество, различаются ритмом развития, жизненными формами и отношением к окружающей среде, поэтому на одной и той же территории находятся разные экологические ниши.

Лесное сообщество состоит из следующих ярусов:

1. Верхний ярус – представлен деревьями, кроны с листьями которых находятся в наиболее благоприятных условиях освещения (дуб обыкновенный);

2. Подлесок представлен теневыносливыми древесными породами (клен остролистный, липа сердцелистная и др.);

3. Травянисто-кустарниковый ярус (калина обыкновенная, рябина обыкновенная, боярышник волнистый, лещина обыкновенная, ландыш майский, сныть обыкновенная, купена душистая, земляника лесная и др.);

4. Ярус мхов (листостебельные, печеночники) и лишайников (леканора, лицедея, кладония и др.).

На лесной почве всегда есть сухие ветки, остатки растений, опавшие листья, которые образуют лесную подстилку. Она заселена грибами и различными микроорганизмами.

Четко выраженная ярусность говорит о разнообразии древесных пород. Чем разнообразнее почвенный покров, тем больше в нем находится животных. Также на видовой состав животных оказывают влияние и другие факторы: наличие сухостоя, хвороста и др. Самыми заселенными местами оказываются края лесных полян и лесные опушки.

Для обнаружения мелких беспозвоночных нужно: Рассмотреть кору деревьев и кустарников; Тряхнуть крону дерева или кустарника; Осмотреть пни; Просеять через сито опавшую листву, хвою, мох.

Трудно наблюдать позвоночных животных, но почти всегда можно отыскать и рассмотреть следы их жизнедеятельности: увидеть гнезда птиц (дрозда, зяблика и др.), дупла дятлов. У каждого животного свои особые следы. Под старыми пнями делают норы грызуны. Можно встретить пресмыкающихся: змей, ящериц, амфибий, лягушек и жаб.

Задание 1.Изучить растительность леса.

а) Отметить рулеткой и шпагатом границы площадки (10х10 м), на которой будут проводиться исследования;

б) Рассмотреть на данном участке ярусное расположение растений и описать представителей каждого яруса. Заполнить таблицу 4.

Таблица 4. Растения лесного сообщества

Ярусы	Представители	Морфологические особенности

Задание 2. Определить морфологические особенности органов лесообразующей породы дерева на площадке:

а) Измерить толщину ствола, примерную высоту растения;

б) Определить форму листовой пластинки, характер листьев, жилкование, тип ветвления;

в) Изучить приспособленность к условиям жизни в лесу.

Задание 3. Собрать несколько экземпляров растений, которые относятся к разным систематическим группам. Гербаризировать данные растения для их последующего изучения.

Задание 4. Изучить фауну леса.

а) На площадке просеять лесную подстилку и изучить обитающих в ней беспозвоночных. определить размеры, способ передвижения, сделать вывод о среде обитания;

б) Рассмотреть растения второго яруса и найти следы жизнедеятельности позвоночных животных;

в) На основе наблюдений составить перечень видов животных, встречающихся в сообществе и описать, как эти виды размещены в пределах местообитания. Результаты наблюдений и исследований записать в полевой дневник.

3. Изучение сообщества пресного водоема.

Растения водоемов имеют ярко выраженные приспособления к жизни в воде, но при этом следует отметить, что эти растения еще связаны и с почвой, и с атмосферой.

Растения в воде располагаются по зонам:

1. Воздушно-водная (на мелководье и обсыхающем к концу лета побережье – тростник обыкновенный, рогоз, ежеголовник, камыш);

2. Прибрежноводная (земноводная) – глубиной до 1 м. Иногда пересыхает и поэтому растения приспособлены к жизни в условиях непостоянного затопления (ситник, сусак зонтичный, стрелолист, осока острая, частуха подорожниковая и т.д.);

3. Плавающие растения (укореняющиеся в грунте, а листья и цветки находятся на поверхности воды (кувшинка белая, кубышка желтая, телорез, горец земноводный), другие растения этой группы свободно плавают на поверхности (ряска малая, сальвиния плавающая);

4. Погруженные растения, среди них есть виды, которые укореняются в грунте и виды, свободно плавающие в толще воды (рдесты, наяда большая, пузырчатка обыкновенная и др.).

Фауна пресного водоема представлена многочисленными водными беспозвоночными (губки, моллюски, членистоногие), позвоночными (лягушки, тритоны, ужи). Водоем – излюбленное место для многих птиц – дикие утки, лебеди, кулики, цапли, чибисы, ласточки-береговушки. Из млекопитающих по следам жизнедеятельности можно наблюдать за водяной крысой (ондатра) и речными бобрами.

Задание 1. Изучить растительность водоема по следующему плану:

а) Рассмотреть расположение растительности в водоеме и определить видовой со став растений воздушно-водной зоны;

б) Аккуратно, с помощью лопатки выкопать растение с корнем, преобладающее в прибрежно-водной зоне. Определить его систематическое положение;

в) Определить морфологические особенности вегетативных органов данного растения:

- тип корневой системы;

- высота растения, характер расположения стебля;

- тип листовой пластины, жилкование;

- какие приспособления позволяют этому растению переносить условия непостоянного затопления.

г) Зарисовать в полевой дневник 5-7 экземпляров наиболее распространенных в данном сообществе растений (например, камыш, сусак зонтичный, стрелолист, осока острая, частуха подорожниковая, ситник, кувшинка белая, кубышка желтая, горец земноводный).

Задание 2. Изучить животный мир пресного водоема.

а) Взмахнуть сачком по воде на небольшой глубине рядом с водными растениями. Зарисовать а полевом дневнике или сфотографировать личиночные стадии пойманных насекомых.

б) Пронаблюдать за передвижениями взрослых насекомых в воде (например, за клопом-водомеркой или жуком-плавунцом). Изучить способ их передвижения. Сделать вывод о среде обитания этих насекомых.

в) Рассмотреть брюхоногих моллюсков: катушку роговую и прудовика обыкновенного Рис. 4.

- зарисовать в полевом дневнике и описать их внешний вид;

Катушка роговая Прудовик обыкновенный Рис. 4

- определите тип и отличие раковины (правозакрученная или левозакрученная. При взгляде сверху на вершину раковины обороты завитка закручены по часовой стрелке – раковина правозакрученная, а если против часовой стрелки, то раковина - левозакрученная);

г) Рассмотреть и перечислить другие виды животных, встречающиеся в сообществе. Описать, каким образом они размещаются в пределах местообитания. Результаты исследований записать в полевой дневник.

4. Определение цветковых растений.

Семейство и вид растений можно установить по различным атласам и определителям, определенным таблицам, рисункам и фотографиям растений. Некоторые растения, наиболее часто встречающиеся в средней полосе России, и в частности в Саратовской области, указаны на рис.5 Цветковые растения.

1. Клевер луговой	6. Пижма обыкновенная	11.Мать–и–мачеха обыкновенная
2. Гулявник лекарственный	7.Тысячелистник обыкновенный	12. Дурман обыкновенный
3. Василек луговой	8. Земляника лесная	13. Гравилат городской
4. Редька дикая	9. Подорожник большой	14 Манжетка
5. Ландыш майский	10. Пустырник сердечный.	15. Гусиная лапка

Таблицу можно использовать для определения цветковых растений.

Для изучения приспособленности растений к среде обитания следует обратить внимание на адаптации-приспособления к существованию в определенных условиях, это может быть:

- восковой налет на листьях, который уменьшает испарение и потерю воды;

- колючки и ядовитые вещества в листьях, предохраняющие от поедания;

- различная окраска цветков и их определенное строение, которые привлекают опылителей.

Задание 1.Определить растения:

а) лугового сообщества;

б) лесного сообщества;

в) сообщества пресного водоема.

Рассмотреть строение соцветий, цветков и плодов растений. Определить его жизненную форму, тип корневой системы, тип листовой пластины, стебель, цветки, плоды.

Используя атласы-определители, установить названия собранных растений.

Задание 2. Оформить гербарий растений с этикетками.

Задание 3. Изучить приспособленность к среде обитания следующих растений:

а) Луга (клевер красный, мышиный горошек, тимофеевка луговая);

б) Леса (земляника лесная, кислица, копытень);

в) Водоема (рогоз, частуха, сусак зонтичный).

Выявить и описать основные черты приспособленности этих растений к условиям обитания. Результаты записать в полевой дневник.

Задание 4. По результатам исследований заполнить таблицу 5:

Таблица 5. Приспособленность растений к среде обитания

Растение	Среда обитания	Условия обитания	Черты приспособленности	Адаптации

5. Фенологические наблюдения в природе.

Экологическая экскурсия.

В подготовке учителя начальных классов необходимо проводить фенологические наблюдения, их можно проводить в любое время года, но особенно они важны в летнее время из-за большого количества живых объектов, которые в этот период можно наблюдать с обучающимися начальной школы.

Для наблюдений выбираются 1-2 объекта растений или животных, которые широко распространены в данной местности (важно наблюдать за их развитием и образом жизни). Из растительных объектов выбирают древесные или кустарниковые породы (наблюдение ведется с марта по сентябрь). За травянистыми растениями наблюдают с мая по сентябрь.

Для наблюдений за животными следует выбирать более доступные (муравейник, городская или деревенская ласточки). Организация и планирование фенологических наблюдений всегда должны основываться на уже имеющихся возможностях (наличие водоема, лесопарковой зоны и т.д.). Наблюдения надо проводить регулярно, чтобы не пропустить отдельные фазы развития растений и животных.

Для фиксирования результатов наблюдений рекомендуется использовать несколько таблиц, которые позволяют точно и последовательно характеризовать сезонные изменения в растительном и животном мире. В такие таблицы записывают названия 4-5 деревьев и 3-4 кустарников, которые растут поблизости от учебного заведения или места жительства.

Фиксация ежегодных наблюдений дает возможность составить фенологический календарь, который можно использовать при изучении растений и животных своего региона.

Из живых организмов наиболее удобно за насекомыми и птицами. В условиях города можно наблюдать за скворцами, городскими ласточками. В лесопарковой зоне – за дятлами, зябликами.

Используя результаты наблюдений можно подготовить сообщения о сезонных изменениях в растительном и животном мире. Для проведения экологического мониторинга и определения состояния окружающей среды нужно проводить экологические экскурсии в природу, например в лесопарковую зону. Разнообразие экскурсионных маршрутов может отличаться по тематике в зависимости от местности, объектов и времени года.

Задание 1.Выбрать 1-2 разных вида древесных или кустарниковых растений (дуб, сосна, береза, липа, тополь, вяз, ива, ольха, черемуха, рябина, боярышник, крушина ломкая, шиповник, смородина) и отметить перечисленные фенофазы. Результат наблюдений занести в таблицу 6:

- название объекта;

- начало наблюдений;

- окончание наблюдений.

Таблица 6. Фенологические наблюдения за древесными растениями

Фенофазы	Дата наблюдений
1. Начало сокодвижения
2. Набухание почек
3.Начало распускания почек
4. Появление первых листьев
5. Полное распускание листвы
6. Зацветание
7. Начало массового цветения
8. Конец массового цветения
9. Начало роста верхушечной почки
10. Первое появление плодов и семян
11. Массовое созревание плодов
12. Вторичное цветение
13. Начало осеннего расцвечивания листвы
14. Начало листопада
15. Массовый листопад

Задание 2. Выбрать 1-2 экземпляра травянистых растений одного вида (одуванчик, подорожник, клевер ползучий, красный клевер, пижма, пастушья сумка, нивяник, луговая герань, мышиный горошек, тысячелистник, донник желтый, гравилат городской, репешок). Отметить фенофазы и заполнить таблицу 7:

- название объекта;

- начало наблюдений;

- окончание наблюдений.

Таблица 7. Фенологические наблюдения за травянистыми растениями

Фенофазы	Дата наблюдений
Фенофазы
1.Появление первых всходов
2. Появление массовых всходов
3. Образование первой, второй пары листьев
4. Появление бутонов
5. Начало цветения
6. Массовое цветение
7. Начало созревания плодов
8. Массовое созревание плодов
9. Конец плодоношения
10. Вторичное цветение
11. Вторичное плодоношение
12. Начало увядания растений
13. Массовое увядание

Задание 3. Пронаблюдать за муравейником по следующему плану:

1. Указать место, где находится муравейник;

2. Провести замеры и начертить план муравейника и его тропы;

3. Изучить кормовую ношу муравьев;

4. Провести учет активности муравьев в течение 10 минут утром, днем и вечером. Зафиксировать время;

5. Понаблюдать в течение 5—7 дней, в разную погоду. Сделать выводы о смене активности муравьев;

6. Результаты наблюдений записать в полевой дневник;

7. Зарисовать или сфотографировать данный муравейник.

Задание 4. Пронаблюдать за городской или деревенской ласточкой по следующему плану:

Подходить к гнезду запрещается!

Наблюдение проводить осторожно, без шума, используя бинокль на расстоянии от гнезда, чтобы не спугнуть птиц!

1. Рассмотреть из какого материала ласточки строят гнезда, как часто птицы прилетают к нему. Указать время постройки гнезда;

2. Записать дату высиживания яиц;

3. Отметить дату появления птенцов;

4. Пронаблюдать, сколько раз в течение одного часа ласточки приносят корм своим птенцам. Отметить количество подлетов к гнезду;

5. Пронаблюдать за вылетом птенцов из гнезда, отметить дату. Как ласточки заботятся о птенцах после вылета из гнезда;

6. Результат наблюдений записать в полевой дневник.

Задание 5. Пройти маршрутом экологической экскурсии и выполнить следующие задания:

а) Указать местонахождения лесопарковой зоны и ее значение для города или поселка;

б) Изучить растительность с указанием доминирующих древесных, кустарниковых и травянистых видов. Дать характеристику состояния растительности в зоне лесопарка;

в) Изучить животные организмы, дать характеристику основных видов птиц, насекомых и других животных, которые обитают в лесопарке;

г) Определить влияние человека на данный природный комплекс. Описать общее состояние лесопарковой зоны;

д) Составить рекомендации по восстановлению растительности и увеличению численности животных и меры по охране окружающей среды;

е) Выполнить экологический рейд по очистке определенного участка лесопарка:

- уборка мусора;

- установка природоохранных знаков.

6.Исследование влияния транспортных дорог на состояние растительного покрова.

В городах особенно ощутимо загрязнения окружающей среды в результате использования автотранспорта. Наиболее интенсивно накапливаются химические соединения свинца, цинка, меди, алюминия, ртути, марганца, селена и др. Выявлены следующие зоны аккумуляции транспортного загрязнения в почвах:

1. Первая расположена в непосредственной близости от автодороги на расстоянии 15-20 м;

2. Вторая удалена на 20-100 м.

На открытых участках пространства вторая зона проявляется обычно слабее из-за благоприятных условий рассеивания воздушного потока.

Иногда в некоторых пунктах можно отметить появление и третьей зоны:

3. Третья зона удалена на 150 м.

Накопление микроэлементов преимущественно происходит в верхней части корнеобитаемого слоя почв.

Для крупных автомагистралей с большим количеством полос движения загрязнения почв металлами проявляет слабее, чем для узких магистралей. Это объясняется тем, что на широких магистралях машины движутся с большей скоростью, расходуя меньше бензина и тем самым уменьшая выбросы в атмосферу. Негативное влияние автотранспорта на окружающую среду можно оценивать по состоянию растительного покрова. Это один из критериев оценки экологического риска.

Задание 1. Оценить экологический риск территории, прилегающей к дороге, путем исследования состояния растительного покрова. Наиболее неприхотливым придорожным растением является одуванчик лекарственный. В большинстве случаев тяжелые металлы угнетают рост растений, что приводит к возникновению уродливых форм, снижается высота растений.

а) Охарактеризуйте растительный покров на примере одуванчика лекарственного на расстоянии 0,5; 1; 5; 10; 15; 20; 30; 50; 100; 150 м от дороги.

К исследуемым показателям относятся:

1. Масса растений;

2. Длина листьев;

3. Доля уродливых форм (изрезанность листьев).

б) Отобрать пробы. Из каждой выбранной точки на определенном расстоянии от дороги собрать не менее 10 растений. Каждое растение срезать под корень и поместить в полиэтиленовый пакет (один для каждой точки). В каждый пакет вложить этикетку с указанием места сбора;

в) Исследовать внешний вид растений, взвесить каждое растение, измерить, зарисовать уродливые формы в полевой дневник и рассчитать их количество в процентном отношении;

г) Оформить результаты исследования и записать их в таблицу 8.

Таблица 8. Исследование влияния дорог на растения.

Расстояние от дороги, м	Средняя масса, г	Высота, см	Уродливые формы, %

Задание 2. Определить пораженные ткани листьев древесных растений.

а) Описать на выбранной территории видовой состав древесной и кустарниковой растительности;

б) Собрать листья с этих деревьев на высоте 1,5 м в количестве 10 штук; указать их местонахождения (солнечную или теневую стороны), ширину дороги, тип автотранспорта, крону деревьев (в сторону дороги и в противоположную), наличие стоянок автотранспорта, плотность жилой застройки (наличие «зеркального» эффекта возвращения веществ от стен домов);

в) Оценить степень запыленности листовых пластинок. Каждый лист поместить между двумя слоями увлажненной фильтровальной бумаги и слегка прогладить руками. На бумаге останутся отпечатки, по интенсивности которых судят о степени запыленности листьев: 1 группа – отпечатки листьев отсутствуют или едва заметны.

2 группа – загрязнение около 50%, отпечаток средней интенсивности.

3 группа – загрязнения листьев 100%, отпечаток интенсивный;

г) Оценить изменения пигментации листьев.

На каждой листовой пластине отметить наличие красных, желтых, синих точек и пятен, вызванных попаданием на листья кислотных солей тяжелых металлов. Визуально оценить суммарный процент повреждения ткани по сравнению с общей поверхностью листа.

д) Определить наличие и площадь листьев, которую занимает отмершая ткань сухая, черновато-коричневого цвета (некротическая) ткань чаще всего встречается вдоль жилок листа и у основания черешка. Процент отмершей ткани определить визуально;

е) Сформулировать выводы и составить перечень зеленых насаждений (видовой состав), который целесообразно использовать для озеленения города, поселка и автодорог. При этом необходимо учитывать, что листья разных взрослых растений могут осаждать на своей поверхности за летний период разное количество пыли: Ива – до 35 кг; Клен, тополь – до 30 кг; Ясень – до 25 кг; Вяз – до 20 кг; Сирень – до 2 кг; Акация – до 0,2 кг и т.д.

7. Исследование влияния транспортных дорог на фауну

Большая часть автодорог с интенсивным движение транспорта проходит по тем участкам, которые являются биотопами для различных, в том числе редких или охраняемых видов животных. Дороги оказывают как прямое воздействие на ландшафт, так и отрицательное опосредованное воздействие на ближайшие биоценозы.

От столкновения с автомобильным транспортом на дорогах погибает большое количество позвоночных и беспозвоночных животных. Исследование целесообразно проводить на шоссейных дорогах за пределами города. Перед началом работы следует провести дополнительный инструктаж по технике безопасности. Проведение таких исследований необходимо согласовать с государственной службой дорожного движения.

Задание 1.

а) Выбрать участок дороги с интенсивным движением транспорта протяженностью 3 км и подсчитать количество автомобилей, проходящих по данному участку за 10 мин. Определить среднюю скорость движения транспорта;

б) Медленно продвигаясь по обочине дороги, собрать всех сбитых автомобилями беспозвоночных животных или их части;

в) Определить видовой состав этих животных с указанием частоты встречаемости каждого вида на трассе;

г) Провести учет беспозвоночных животных в каждом из прилегающих к дороге биоценозов (по обе стороны от дороги). Учет провести с помощью сачка на удалении 100-150 м; 200-250 м от дороги и вплотную к обочине;

д) Разобрать насекомых по видовой принадлежности с помощью атласа-определителя;

е) Сравнить фауну близлежащих к дороге территорий и видовой состав животных сбитых на дороге. Результаты записать в полевой дневник;

ж) Сделать выводы о цепях питания животных в придорожной зоне и об особенностях пищевого поведения представителей исследуемой фауны, а также ответить на следующие вопросы:

- Случайна ли гибель животных на автотрассе?

- Как уменьшить или предотвратить гибель животных на автомобильных дорогах?

- Как защитить растения от действия выхлопных газов?

Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 610; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 7 8 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!