XI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Эколого-биологическая характеристика фитоценоза пустыря
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
С точки зрения экологов, пустыри и прочие городские окраины - это своеобразные подсистемы "экосистемы Urbs". Одни авторы считают их примерами экотонов - зон, переходных между двумя соседними экосистемами. В таких зонах обычно много видов животных и растений, свойственных обоим "соседям". Другие отвергают это мнение. И они, вероятно, правы, поскольку и условия, и жизнь на городских окраинах совершенно своеобразны, как мы увидим далее на примере растительности пустырей.
И все же пустыри отнюдь не совсем "пустые места". Здесь находят приют разнообразные травы, растущие порой в виде буйных зарослей и получившие в просторечии наименование "бурьян". Встречаются на пустырях и кустарники, а также всходы и подрост некоторых древесных пород.
Фитоценоз – главная составляющая, узловая во всех отношениях подсистема биогеоценоза, в которой протекают основные процессы образования и преобразования того, что является основой жизни на планете – органического вещества. Он определяет пространственные границы биогеоценоза, его структуру и облик, внутренний климат, состав, обилие и распределение животных, микроорганизмов, особенности и интенсивность материально-энергетического обмена всей системы биогеоценоза.
Первое определение растительного сообщества было дано Г.Ф. Морозовым (1904) для леса, а затем распространено В.Н. Сукачевым (1908) на все растительные сообщества. Термин "фитоценоз" был применен в 1915 г. И.К. Пачоским для "чистых зарослей" (образованных одним видом растений), а для всех сообществ – В.Н. Сукачевым (1917) и Г. Гамсом (Gams, 1918).
Фитоценоз, как и биогеоценоз, следует понимать как географическое явление, а именно – каждый наземный фитоценоз занимает определенную территорию со свойственными ей гидрологическим режимом, микрорельефом, микроклиматом, почвами.
В. Н. Сукачев (1956) весьма удачно дает определение фитоценоза: "… Фитоценоз, или растительное сообщество, – совокупность растений, произрастающих совместно на однородной территории, характеризующаяся определенным составом, строением, сложением и взаимоотношениями растений как друг с другом, так и с условиями среды. Характер этих взаимоотношений определяется, с одной стороны, жизненными, иначе, экологическими свойствами растений, с другой стороны, свойствами местообитания, т. е. характером климата, почвы и влиянием человека и животных …".
Строение и состояние фитоценоза хорошо отражает и конкуренцию, и взаимопомощь растений.
Распространение сорных растений тесно связано с деятельностью человека. Они растут в посевах культурных растений, на огородах и в садах, на мусорных местах, на лугах и пастбищах, на обочинах дорог, около жилья человека и т.д. Выделяют следующие группы сорных растений: сегетальные сорняки; рудеральные сорняки; придорожные сорняки; сорняки естественных фитоценозов.
Сегетальные сорняки представлены наибольшим разнообразием видов и биологических групп. Разнообразны они по высоте, длине вегетационного периода и приспособлениям для быстрого размножения. Они ухудшают почвенное питание культурного растения, его световой режим, приводят к резкому снижению урожая.
Рудеральные сорняки растут на богатых, плодородных почвах около жилья человека, отличаются мощным ростом, образуя густые заросли. От уничтожения человеком и животными их предохраняют имеющиеся на стеблях колючки, ядовитые и вредные вещёства, содержащиеся в листьях и стеблях, и т.д. К данной группе относятся: крапива жгучая, чистотел большой, дурман вонючий, дурнишник колючий, чертополох курчавый, белена черная, молочай, болиголов, виды полыни, бодяг и др.
Придорожные сорные растения растут на сильно уплотненных почвах, обочинах дорог, вблизи домов, тропинок, на пастбищах, где они подвергаются беспрерывному вытаптыванию. Сорняки приспособлены к вытаптыванию: многие из них обладают низким ростом, распластанной форма куста, розеточным расположением листьев, упругостью стеблей, глубоко проникающей корневой системой, способностью быстро отрастать после повреждения. Сюда относятся: подорожник большой, одуванчик лекарственный, лапчатка гусиная, лютик ползучий, клевер ползучий и др.
Сорняки лесов, лугов и пастбищ – растения, не имеющие большого практического значения, снижающие кормовую ценность травостоя, часто появляющиеся в естественных фитоценозах после какого-либо воздействия человека. Многие из них бывают ядовитыми или вредными. Сюда входят: хвощ, лютики, череда, липучка, погремок, зубчатка, чемерица и многие другие.
Но я решил обратить внимание в первую очередь на рудеральные растения, растения которые находятся рядом с нами. Самая близкая к нам растительность около домов, по дорогам, на ближайших пустырях представляет большой экологический интерес.
Описываемый экотоп – пустырь, который находится рядом с ЦТДМ и расположен в центре города Асино (юго-восток Томской области, Асиновский район 57°00′ с. ш. 86°09′ в. д., 109 м над уровнем моря). Пустырь возник на месте городского рынка, после его закрытия в 1979 г. В настоящие время, вокруг него находятся: магазин «Народный» со складами, гаражи, контейнерная площадка для мусора, угольный склад, двухэтажный дом с полисадником, отделённый высоким сплошным забором. Со всех сторон пустырь огражден строениями. В результате чего образовался свой микроклимат.
Цель: Изучить видовой состав фитоценоза пустыря, подвергающийся интенсивной антропогенной нагрузке.
Задачи:
1. Собрать образцы растений и оформить гербарии.
2. Определить с помощью справочников незнакомые мне виды растений.
3. Провести топографическую съемку местности.
4. Изучить влияние антропогенной нагрузки на фитоценозы пустыря.
5. Дать эколого-фитоценологическую характеристику биоценоза пустыря и оценить их современное экологическое состояние.
6. Изучить флористическую и экологическую характеристику рудеральных фитоценозов, создав информативную базу данных по количественным и качественным изменениям,
7. Разработать рекомендации по использованию данных, полученных в ходе исследований для экологического просвещения дошкольников и учащихся школ.
Оснащение: гербарные папки, ботанический совок, газетная бумага (много), определители высших растений, лопата штыковая, рулетка, фотоаппарат.
Объект исследования: пустырь возле ЦТДМ г. Асино.
Предмет исследования: растительный состав территории. Высшие растения.
Время сбора растительного материала: с 10 мая по 15 сентября 2018 г.
Актуальность работы: практически мало кто из детей и взрослых знает какое разнообразие растений произрастает рядом с их домом, школой, работой.
Гипотеза: растения пустырей бесполезны и их использование ни к чему не приведет.
Научная новизна работы:
1. Проведена экологическая оценка современного состояния одного из фитоценозов города Асино с учетом влияния на него антропогенной нагрузки.
2. Выявлены наиболее типичные растительные ассоциации для биоценозов пустыря, определен их флористический состав. Получены данные по видовому составу, изменениям количества и соотношения видов под влиянием антропогенной нагрузки.
3. Дана экологическая характеристика рудеральному фитоценозу (видовой состав, тип местообитания, динамика численности, состояние растений).
4. Проведен отбор информативных показателей состояния и антропогенной дигрессии растительности экосистемы пустыря.
5. Разработаны рекомендации по использованию фитоценоза в учебных целях по биологии и экологии для школьников и дошкольников.
Методика исследования
Методы изучения фитоценозов, представляющих разные типы растительности, имеют свою специфику. Мы использовали методики геоботанического описания фитоценозов, составленной на основе методички А.С. Боголюбова и А.Б. Панкова.
Изучение растительности проводится на пробных площадях (ПП). Это специально выделенный участок фитоценоза, предназначенный для изучения. Описания ПП представляют собой важную научную документацию геоботаника, на основании которой делаются обобщения и выводы. ПП закладывается в типичном для данного фитоценоза месте, по возможности в удалении от различных нарушений естественной растительности - дорог, просек и т.п. (за исключением тех случаев, когда специально изучается нарушенная растительность). Изучают все основные компоненты фитоценоза в её пределах. Отмечаются следующие данные: номер ПП, величина ПП, дата описания, географическое положение, название ассоциации. Характеристика окружения ПП: отмечаются соседство с другими сообществами со всех сторон, просеки, дороги, выгоны, жилье и т.п., указывается расстояние до них. Геоморфологические условия. Обращается внимание на положение ПП относительно ближайшего водоема. Затем отмечают общий характер рельефа. Необходимо указать также экспозицию склона, если ПП находится на склоне. Почвенные условия при детальных исследованиях изучают на почвенных разрезах. При менее детальных - достаточно сделать приколку до глубины 50 см. Далее изучают растительность по ярусам.
Древесный ярус. Описание его начинают с выделения подъярусов, а затем изучают каждый из них, но в связи с отсутствием такового методику описания мы не указываем.
Подлесок. К ярусу подлеска относятся кустарники, а также те древесные породы, которые при свойственных данной растительной ассоциации условиях не могут достигнуть высоты яруса древостоя, но в то же время способны к самовозобновлению (Сукачев, 1972). Делается общее заключение относительно всего яруса подлеска (характер распределения видов, происхождение его - семенное или порослевое и т.п.).
Травяно-кустарничковый ярус (далее для краткости будем называть его травяной покров или травостой).
1. Деление на подьярусы. При установлении подъярусов имеются в виду различия видов по высоте, свойственные им вообще, т.е. связанные с их эколого-биологическими особенностями. Если имеется травостой, в котором одни особи того же вида низкие, угнетенные, то это еще не будут фитоценотические подъярусы, а просто растения одного подъяруса, но разной степени развития. Выделив подъярусы, дают их общую характеристику: указывают высоту каждого подъяруса и 2-3 основных вида, слагающих каждый из них.
2. Видовой состав - составляют список видов травяного покрова, т.е. перечисляют все виды трав и кустарничков, замеченные на ПП. В окончательном списке после определения всех видов надо обязательно указывать полные названия. При составлении списка против названия каждого вида в соответствующей графе отмечают подъярус, в состав которого входят особи данного вида.
3. Жизненность - степень развитости (или подавленности) особей вида в данном фитоценозе. Служит важным показателем стойкости вида в сообществе. В лесоводстве для характеристики жизненности древесных пород традиционно используется шкала Крафта, а для определения жизненности травянистых растений и кустарников применяется шкала, предложенная Д.Г.Вороновым (1973). При проведении полевых исследований, не имеющих целью изучение исключительно уровня жизненности, используют трехбалльную шкалу: Н - нормальная жизненность - особи находятся в хорошем состоянии, имеют нормальное развитие для данного возрастного состояния; ПН - пониженная жизненность - наблюдается некоторая ущербность в жизненном состоянии, очевиден некоторый сбой нормального онтогенеза; НЗ - низкая или сублетальная жизненность - особи находятся в сильно угнетенном состоянии и имеется большая вероятность их гибели.
4. Степень участия каждого вида в сложении травяного покрова. Нередко две ассоциации, заметно отличающиеся по ряду признаков, могут иметь сходный видовой состав травостоя, но степень участия различных видов в нем может быть очень различна.
Участие видов в травостое характеризуют: обилием, проективным покрытием, встречаемостью и массой особей каждого вида. Общие - визуальная оценка числа экземпляров (побегов) данного вида. Наиболее распространены «шкалы обилия» О.Друде и Й.Браун-Бланке (см. Приложение 7).
Обилие вида в разных частях ПП может варьировать. Поэтому ставится средняя оценка, определяемая визуально. Глазомерные оценки обилия рассчитаны на то, чтобы указать, какие виды или группы видов представлены наибольшим числом особей, какие меньшим, какие ещё меньшим. Однако такие визуальные оценки обилия страдают субъективностью. При детально-маршрутных исследованиях вместо глазомерных оценок обилия по шкалам О.Друде или И.Браун-Бланке лучше оценивать степень проективного покрытия каждого вида.
Проективное покрытие - процент площади, занятой проекциями надземных частей растений (за вычетом просветов между листьями и ветвями) к общей площади, на которой оно определяется. Покрытие отдельных видов и всего травостоя определяют, закладывая в пределах ПП серию учетных площадок (1x1 м или 0,5x0,5 м), которые носят название рауникеровских - по имени автора этого метода - швейцарского ботаника Раункиера. На них определяют покрытие в % отдельными видами, встреченными на них, и общее покрытие травостоя. Причем общее покрытие не есть сумма покрытий отдельных видов, поскольку подъярусы и отдельные растения несколько перекрывают друг друга. За 100% принимается вся поверхность площадки. Определение проективного покрытие нередко производят глазомерно, но более точные результаты (особенно для начинающих) дает применение сеточки Л.Г. Раменского.
Результаты исследования
Площадь пустыря, расположенного возле Центра творчества детей и молодёжи- 1433 кв. м. В связи с тем, что площадь пустыря не велика, пробные площадки не закладывались - изучалась вся территория. На пустыре деревьев взрослых нет, только поросли клёна.
Травяно-кустарничковый ярус. Деление на подъярусы:
1 подъярус. Крапиво – пустырнико - девясильный средняя высота около 1.2 м.
2 подъярус. Доннико - мятликовый. Средняя высота около 60 см.
3 подъярус. Лапчатко - подорожниковый. Средняя высота около 15 см.
Геоботаническое описание пробной площадки (ПП)
Величина площадки: 1433 кв. м
Название ассоциации: пустырь
Географическое положение: юго-восток Томской области, Асиновский район 57°00′ с. ш. 86°09′ в. д.,
Общий характер рельефа: равнинный
Микрорельеф: имеет небольшой уклон в пределах 20° с северо-востока на юго-запад.
Заложен почвенный разрез, в результате чего был выявлен тип почвы - дерново-подзолистая.
Поверхностная горная порода: глина, песок.
Почва: дерново-подзолистая
Условия увлажнения и глубина залегания грунтовых вод: около 7 м.
Окружение: частные гаражи и гаражи ЦТДМ, магазин, дорога.
Антропогенное воздействие: дорога, мусоросборные баки, вытаптывание.
Мёртвая подстилка: присутствует.
Ярусы:
|
№ |
Название яруса |
Высота |
Господствующие виды |
|
1 |
Кустарниковый |
4.5 м |
Клён американский |
|
2 |
Травянистый |
0.7 м |
Донник белый, донник жёлтый, крапива двудомная, липучка. |
Характеристика фитоценоза по шкале Раменского.
Степень увлажнения 53-63 .
Шкала переменности увлажнения. Ступени 7-8 – переменно-обеспеченное водное питание.
Шкала активного богатства и засоленности почвы (БЗ) Ступени 10-13 - довольно богатые почвы.
Шкала аллювиальности (А). Ступень 1 - относится к неаллювиальным местообитаниям без отложения наилка или со слабыми следами его.
Шкала пастбищной дигрессии. Ступени 1-2 - влияние выпаса отсутствует или очень слабое.
Описание пробной площадки и оценка растений по шкалам в приложении 2
Все растения гербаризированы и представляют семейства:
Амарантовые 1 вид
Астровые 10 видов
Бобовые 4 вида
Вьюнковые 1 вид
Гречишные 1 вид
Злаки 7 видов
Зонтичные 3 вида
Крапивные 1 вид
Крестоцве́тные 2 вида
Лютиковые 1 вид
Маковые 1 вид
Подорожниковые 1 вид
Розовые 1 вид
Яснотковые 1 вид
Бурачниковые 1 вид
Кленовые 1 вид
Во время проведения районного слёта эколог и юных биологов, участникам необходимо было из 10 гербарных образцов растений определить вид. Вот результаты:
Одуванчик полевой 100%
Клевер луговой 100%
Подорожник большой 100%
Вьюнок полевой 100%
Тысячелистник обыкновенный 85%
Пижма обыкновенная 50%
Тимофеевка луговая 30%
Липучка обыкновенная 30%
Пырей ползучий 30%
Трехреберник обыкновенный 0%
Если одуванчик, клевер, подорожник, вьюнок знают все участники. Наименее знакомыми оказались: липучка, пырей, то трехреберник не знает никто. Исходя из результатов опроса можно сделать вывод: знания о рудеральных растениях не велики, а значит актуальность подтверждена.
Фитоценозы служат:
1) главными приемниками и трансформаторами солнечной энергии,
2) главными поставщиками продукции в биогеоценозе,
3) в их структуре объективно отражаются все процессы, протекающие в биогеоценозе,
4) при этом они легко доступны для изучения непосредственно в природе,
5) для них на протяжении нескольких десятков лет разработаны эффективные полевые методы исследований и методы камеральной обработки фактических материалов.
Исходя из вышесказанного, подробное изучение фитоценоза является обязательной частью любого биогеоценологического исследования. С растительности всегда начинается изучение любой природной системы. Тем более, что многие закономерности, свойственные фитоценозу, распространяются и на зооценоз и микроорганизмы.
Практическая значимость исследований.
Городская растительность представляет широкое поле для познавательной деятельности. К сожалению, многие слабо знают растительный мир, окружающий их в повседневной жизни. В результате изучения пустыря были созданы: гербарий, электронный определитель рудеральных растений. Пустыри это настоящая ботаническая лаборатория в которой можно изучать как систематику так и морфологию растений. Нами были разработаны и проведены экскурсии и лабораторные работы для школьников и дошкольников (Приложения 5,6,7).
Заключение
В растительном сообществе зарегистрировано 36 видов. Они представляют 16 семейств (Amarantháceae – 1 вид, Asteraceae – 10 видов, Fabaceae – 4 вида, Convolvuláceae – 1 вид, Polygonáceae – 1 вид, Poaceae – 7 видов, Umbellíferae – 3 вид, Urticaceae – 1 вид, Crucíferae – 2 вида, Ranunculáceae – 1 вид, Papaveraceae – 1 вид, Plantaginaceae – 1 вид, Rozaseae - 1 видов, Lamiaceae - 1 вида.
Наличие разных биологических форм растений в пределах вида свидетельствует о большой пластичности рудеральных растений и обеспечивает их устойчивость в разных условиях существования.
Большинство рудеральных растений — археофиты. Они обычно встречаются на старых пустырях. Так, к числу археофитов относятся лопух большой (Arctium lappa), крапива двудомная (Urtica dióica), пустырник обыкновенный (Leonurus cardiaca) и многие другие.
Рудеральные (мусорные) растения поселяются на пустырях, у заборов, среди развалин, на межах и залежах. Почва в таких местах довольно плодородна. Нередко мощные и труднопроходимые заросли этих растений образованы высокими грубыми травами: лопухом, полынями, крапивой и т, д. Среди них часто встречаются и колючие растения: чертополох, бодяк и т. д. Грубые листья и стебли рудеральных растений скот поедает неохотно; кроме того, многие из них ядовиты (болиголов, белена и другие). В целом большого вреда рудеральные растения не приносят.
Биологические и морфолого-экологические особенности рудералов:
- высокая плодовитость и размножение;
- длительная продолжительность сохранений схожести семян;
- универсальная приспособляемость к различным условиям произрастания;
Все растения, произрастающие на пустыре около ЦТДМ, приспособлены к следующим условиям существования:
А) быстрое вегетативное размножение многолетних растений с помощью подземных органов:
- корни глубоко проникают в почву; многочисленные боковые корни располагаются параллельно поверхности земли и при их разрезании быстро воспроизводится (вьюнок, осот, бодяк);
- корневища разрастаются и разветвляются на большой глубине, часто имеют много запасных почек, способных развивать надземные побеги (пырей);
- глубокий и сильно ветвящийся корень у однолетних растений (пастушья сумка, девясил высокий, крапива двудомная);
Б) ярусное расположение;
В) летательные приспособления плодов - перистые "хохолки" (одуванчик);
Среди рудералов пустыря мы сгруппировали их по продолжительности жизни и способам размножения: на 1-2 летние растения и многолетние. 1-2 летние сорняки размножаются только семенами. Жизненный цикл их составляет не более 2 лет. Отмирают они после созревания семян. Различаем такие подгруппы см.Приложение 9
Выводы:
1. Все образцы растений гербаризированы, незнакомые мне виды растений были определены с помощью определителей (Новиков В.С, Губанов И.А. 1985; Положий А.В. и др. 1985) (см. Приложение 3).
2. Проведена топографическая съемка местности (см. Приложение 1).
3. Используя методики Боголюбова и Панкова и шкалы обилия Друде и Брауна-Бланке, а также шкалу жизненности по Воронову, была изучена антропогенная нагрузка на фитоценоз пустыря и дана эколого-фитоценологическая характеристика биоценоза пустыря и оценено его современное экологическое состояние.
4. Разработаны рекомендации по использованию данных, полученных в ходе исследований для экологического просвещения дошкольников и учащихся школ. (см. Приложения 5,6,7)
Жесткие условия антропогенного пресса приводят к преимущественному выживанию и расселению видов с широкой экологической амплитудой по отношению ко всему спектру факторов среды. Это, впервуюочередь, Elytrigia repens, Agrostis gigantea, Calamagrostis epigeios, Achillea millefolium идр. В то же время, виды с узкой амплитудой постепенно вытесняются из сообществ, что приводит к проявлению черт синантропизации растительности.
Площади, занятые рудералами, очень значительны и их положительная роль в экологии города несомненна. Кроме создания, радующего глаз зеленого фона с пятнами цветущих дикорастущих видов, они обогащают воздух кислородом, а главное препятствуют развитию водной и ветровой эрозии. Растения благотворно воздействуют на психологическую и эмоциональную сферу человека. Парки, зеленые уголки, просто цветники помогают горожанину приобрести устойчивость к нагрузкам и стрессам, стремительным темпам жизни. Таким образом, растения в городе способствуют повышению комфортности, улучшению качества городской среды. Развиваясь на местообитаниях, зачастую полностью лишенных растительности, они становятся начальными звеньями восстановительных сукцессий, формируя фитоценотическую среду и являясь фильтром, препятствуют распространению карантинных сорняков и адвентивных видов. Также поглощаются растениями и различные вещества, содержащиеся в почве. Недаром в ряде стран осуществляют посевы особо активных трав-поглотителей для очистки почв от загрязнений тяжелыми металлами. Гипотеза не подтвердилась.
Но, несмотря на все положительные стороны, рудеральные сообщества играют и отрицательную роль, нередко становясь очагами распространения сорных растений. Как и среди несорных растений, среди рудералов встречаются растения, вызывающие аллергию.
Рудеральные растения – это «легкая кавалерия природы», которая появляется сразу же после того, как природе нанесены раны, и залечивает их. Рудеральные сообщества – сообщества растений, сформированные специфическими рудеральными видами, они могут возникать при полном нарушении естественных экосистем или в условиях очень сильного постоянного влияния на них человека.
Хорошо известно, что нарушенные человеком территории не так уж и безопасны. Они таят в себе массу вредных веществ, которые сдуваются ветром в виде пыли и разносятся на сотни километров.
Список литературы:
Адам А.М., Лукашевич О.Д. Глоссарий по экологии, экологической безопасности техносферы, природопользованию и охране окружающей среды, Томск Издательство ТГАСУ 2008.
Берни Д. Большая иллюстрированная энциклопедия живой природы. М. «Махаон» 2009.
Брем А. Жизнь растений.- М.: Эксмо, 2010.- 976 с. : ил.
Васильев А.Е и др. Ботаника: Морфология и анатомия растений: Учеб. пособие для студентов пед. институтов по биол. и хим. Спец. М.: Просвещение, 1988.- 480с.
Виноградова Т.А. Определитель луговых злаковых трав Нечерноземной зоны. Л., «Колос», 984. – 112 с.
Головкин Б.Н. и др. Декоративные растения СССР, Мысль, 1986.-320 с.
Гордеева Т.Н. и др. Практический курс систематики растений. Пособие для пед. ин-тов. Изд. 2-е, переработ. М., «Просвещение», 1971.
Дмитриев Ю.Д. «Занимательная биология»:М. «Дрофа» 1996 г.
Качалов А.А. Деревья и кустарники., М., изд-во «Лесная промышленность», 1969, стр. 408.
Новиков В.С., Губонов И.А. Школьный атлас-определитель высших растений: Кн. Для учащихся.- 2-е изд.- М.: Просвещение, 1991.-240с.
Олонова Н.А., Олонова М.В. Растения Томской области. Вторая половина лета. – Томск: Изд-во «Печатная мануфактура», 2009. – 32 с
Олонова Н.А., Олонова М.В., Ульянова И.Н. Растения Томской области. Пора цветения. – Томск: Изд-во «Печатная мануфактура», 2009. – 48 с.
Олонова Н.А., Олонова М.В. Растения Томской области. Деревья, кустарники, кустарнички. – Томск: Изд-во «Печатная мануфактура», 2009. – 64 с.
Рейви П., Эверт., Айкхорн С. Современная ботаника: в 2-х т. Пер. с англ.- М.: Мир, 1990.- 348 с., ил.
Сукачёв В. Н. Общие принципы и программа изучения типов леса // Сукачёв В. Н., Зонн С. В. Методические указания к изучению типов леса. 2-е изд. М. : Изд-во АН СССР, 1961. С. 9—75.
Трайтак Д.И. «Как сделать интересной внеклассную работу по биологии», М. «Просвещение»,1971 г.
Экология. Учебник школьный
Энциклопедия для детей. Экология. ред. Коллегия: М. Аксёнова и др. Астрель, 2008.-448 с.
http://flower.onego.ru
Боголюбов А.С., Панков А.Б. Простейшая методика геоботанического описания леса https://docplayer.ru/45440870-Prosteyshaya-metodika-geobotanicheskogo-opisaniya-lesa.html
Приложение 1.
Схема участка.
26.07.2019 г.
Приложение 2
Площадка
Местонахождение: город Асино, пустырь возле гаражей ЦТДМ.
Название ассоциаций: сорное разнотравье.
Общее проективное покрытие травостоя, %: 69,7
Фенофаза: все растения для гербаризации были собраны в период их цветения.
|
№ |
Список видов |
Обилие по шкале Друде |
Шкала оценок обилия Й. Браун-Бланке |
Шкала оценки жизненности растений по Д.Г. Воронову (1979) |
|
1 |
Болиголов пятнистый |
Sol |
+ |
Н |
|
2 |
Вьюнок полевой |
Sp |
2 |
Н |
|
3 |
Горошек мышиный |
Sp |
1 |
Н |
|
4 |
Девясил высокий |
Sol |
+ |
Н |
|
5 |
Донник белый |
Cop.2 |
5 |
Н |
|
6 |
Донник жёлтый |
Cop.2 |
5 |
Н |
|
7 |
Дрок красильный |
Un |
r |
Н |
|
8 |
Ежа сборная |
Cop.1 |
3 |
Н |
|
9 |
Капуста полевая |
Sol |
1 |
Н |
|
10 |
Кокорыш обыкновенный |
Sol |
+ |
Н |
|
11 |
Космея дваждыперистая |
Un |
r |
H |
|
12 |
Костер безостый |
Cop.1 |
3 |
Н |
|
13 |
Костер кровельный |
Sol |
1 |
Н |
|
14 |
Крапива двудомная |
Cop.2 |
4 |
Н |
|
15 |
Лазурник трёхлопастный |
Sol |
+ |
Н |
|
16 |
Лапчатка гусиная |
Sp |
2 |
Н |
|
17 |
Липучка обыкновенная |
Sp |
1 |
Н |
|
18 |
Лютик едкий |
Sol |
1 |
Н |
|
19 |
Марь белая |
Cop.1 |
2 |
Н |
|
20 |
Мать и мачеха |
Sol |
+ |
Н |
|
21 |
Мятлик луговой |
Cop.2 |
4 |
Н |
|
22 |
Одуванчик полевой |
Cop.1 |
3 |
Н |
|
23 |
Пастушья сумка |
Sp |
1 |
Н |
|
24 |
Пижма обыкновенная |
Sp |
2 |
Н |
|
25 |
Подорожник большой |
Cop.2 |
5 |
Н |
|
26 |
Полынь горькая |
Cop.1 |
3 |
Н |
|
27 |
Полынь обыкновенная |
Cop.1 |
3 |
Н |
|
28 |
Пустырник пятилопастный |
Cop.1 |
3 |
Н |
|
29 |
Пырей ползучий |
Cop.1 |
4 |
Н |
|
30 |
Ромашка непахучая |
Sol |
+ |
Н |
|
31 |
Тимофеевка луговая |
Cop.2 |
4 |
Н |
|
32 |
Тысячелистник |
Cop.1 |
2 |
Н |
|
33 |
Чистотел большой |
Sp |
2 |
Н |
|
34 |
Щавель конский |
Sol |
+ |
Н |
|
35 |
Ячмень гривастый |
Sp |
1 |
Н |
Приложение 3
Фото пустыря.
Фото 1 со стороны ЦТДМ на гаражи
Фото 2 в районе гаража
Фото 3 центральная часть пустыря
Приложение 4
Фото гербария.
Приложение 5
Экскурсия «Разнообразие цветковых растений.
Растительность у дорог, домов и на пустырях»
Цель экскурсии: познакомить учащихся с особенностями растений, произрастающих вдоль дорог, на пустырях, путем непосредственного знакомства с растениями в природе.
Оборудование: блокнот, карандаш, линейка, гербарная папка, дидактические карточки с заданиями.
Проведение экскурсии.
Перед выходом на экскурсию необходимо вспомнить правила поведения в природе: запретить какие-либо сборы растений и ловлю насекомых. Проверяется наличие у учащихся нужного оборудования и форма одежды.
Вводная беседа.
Растения, произрастающие вдоль дорог – придорожные растения – постоянно сопутствуют человеку. Где нет человеческих жилищ, и человек является редким посетителем – среди степей, лесов - там нет этих растений. Условия, создаваемые человеком, на первый взгляд, далеко не привлекательны. Человек и его домашние животные ходят по этим растениям, животные щиплют, рвут их. Придорожные растения находятся под постоянной угрозой быть раздавленными, сорванными, съеденными, сломанными.
Такие условия нельзя назвать благоприятными для роста и развития, поэтому у придорожных растений выработались приспособления к перенесению неблагоприятных условий. Эти растения отличаются приземистостью и мелколистностью, поэтому они не могут существовать среди других растений, сильно их затеняющих. Типичные придорожные растения лежат или лежат на земле, вследствие чего вытаптывание и скусывание не представляют для них большой опасности. Придорожные растения имеют хорошо развитую механическую ткань, благодаря чему стебель упругий, не ломкий.
Иной вид и иные приспособления имеют растения на пустырях, на местах развалин, старых жилищ, на свалочных пунктах. Растения эти не прижаты к земле, а, наоборот, большие, высокие. Приспособления их носят не пассивный, как у придорожных растений, а активный характер.
У многих видов пустырных растений мы встречаемся с наличием настоящего вооружения в виде колючек, наносящих болезненные раны. Например, бодяк ланцетолистный, чертополох курчавый, чертополох поникший. Колючки этих растений действуют механически, нанося раны. У крапивы двудомной мы находим сочетание механического оружия с химическим.
Немало на пустырях растений, имеющих только химические орудия защиты. Они содержат едкие, неприятные, даже ядовитые вещества, делающие их несъедобные. Например, белена, дурман, чистотел, молочай, полынь.
Вопросы для закрепления.
Что способствует сохранению влаги у подорожника?
Почему животное и человек обходят растения пустырей?
Чем отличаются растения пустырей от придорожных растений?
Какие приспособления выработались у растений или в чем проявляется соответствие строения условиям жизни?
Приложение 6
Самостоятельная практическая работа учащихся по ботанике 6 класс.
(по инструктивным карточкам).
Соберите и рассмотрите растения пустырей (донник жёлтый, бодяк обыкновенный, пустырник обыкновенный, крапива двудомная). Выявите и запишите общие черты, характерные для данной группы растений. Опишите условия произрастания данных растений.
Обследовать выделенную территорию, найти растения из разных семейств.
С помощью определительной карточки установить видовую принадлежность двух растений.
Внимательно рассмотрите внешнее строение растений разных видов и оформите записи в виде таблицы:
|
№ п/п |
Видовое название |
Строение листьев |
Строение цветков |
|
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
Итоги экскурсии
Обобщающая беседа.
Чем объяснить черты сходства у растений разных видов? (Одинаковые приспособительные особенности – результат обитания растений разных видов в одинаковых условиях среды)
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
Задание 1
Соберите необходимое количество различных сорных растений (не менее 10 видов по 3 экземпляра). Укажите место произрастания, время сбора и фенологическую фазу.
Задание 2.
Рассмотрите, опишите и зарисуйте 2-3 вида сорняка, которые преобладают в зоне происхождения практики, выделите характерные морфолого-экологические признаки, отметьте биологические особенности.
Задание 3.
Отклассифицируйте все собранные растения по основным биологическим группам и заполните таблицу:
Таблица 3
|
Биологическая группа |
Название растения |
Семейство |
Характер распространения растений |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задание 4:
Каждое звено получает инструктивную карточку по какому-либо семейству.
Инструктивная карточка
Внимательно рассмотрите внешнее строение растений разных видов одного семейства и оформите записи в таблице.
|
Видовое название |
Особенности внешнего строения |
||
|
|
листьев |
цветков (формула) |
плодов (тип) |
Проанализируйте записи и сделайте выводы:
а) Чем отличаются растения разных видов данного семейства?
б) Какие признаки являются общими для растений данного семейства?
в) Чем объяснить сходство в строении растений?
г) К какому классу и типу относятся растения данного семейства?
Задание 3.
Обследовать пустырь, найти растения семейства, данного каждому звену, изучить особенности их внешнего строения и данные внести в таблицу (перед выполнением задания учитель проводит инструктаж по заполнению таблицы).
|
Видовое название |
Особенности внешнего строения |
||
|
|
листьев |
цветков (формула) |
плодов (тип) |
При подведении итогов по этим заданиям каждое звено называет число видов растений семейства и общую характеристику.
Здесь можно провести игру «Отгадай растение»:раздаются карточки с описанием растения, которые встретились каждому звену, учащиеся должны вспомнить, где они увидели это растение и его название.
Примеры карточек:
Карточка №1. Травянистое растение, листья очередные, с трилистниками. Цветы одиночные, неправильные. Венчик небольшой, окружен в белый или желтый цвет. Корни нитевидные
Задание 5. Перечислите сорные растения, используемые как лекарственные, укажите их применение.
Задание 6. Загербаризируйте несколько экземпляров сорняков (на усмотрение педагога).
Можно провести игры:
1.«Ботаническая эстафета»: играющие садятся в круг, ведущий объявляет, что все участники игры, начиная с первого, должны назвать по одному растению, причем каждое следующее слово начинается с последней буквы предыдущего слова.
2. «Проверь свою наблюдательность»: на экскурсии руководитель выбирает наиболее интересный уголок природы и предлагает ученикам внимательно рассмотреть его, затем повернуться в противоположную сторону, и рассказать о том, что он запомнил.
3. «Учись различать запахи»: подбираются душистые листья или плоды, веточки. По запаху определяется растение.
4. «Инвентаризация»: подсчитать видовое разнообразие определенного участка.
5. «Отгадай растение»: раздаются карточки с описанием растений, а учащиеся по признакам должны определить о каком растении идет речь.
6. «Вспомни увиденное»: задаются вопросы об увиденных по пути растениях. Кто быстрее и правильнее даст ответ, тот выигрывает.
7. «Будь внимателен»: ведущий каждому дает название растения и говорит, где оно растет. Если он сказал правильно, то играющий должен сказать «да»,а если неправильно-«нет». Выигрывает тот, кто без ошибок ответил на все вопросы ведущего.
Завершается экскурсия итоговой обобщающей беседой. Также можно провести игру «Поставь на свое место». Цель игры - как ученики запомнили различают плодовые, декоративные, сорные, овощные растения. Для этого учащимся раздают карточки с названиями растений в произвольном порядке. Учащиеся должны сгруппировать их в 4 колонки: плод, сорняки, декоративные, овощные.
По результатам экскурсии ученики оформляют 4 карточки с описанием растений, увиденных в процессе работы.
Приложение 7
Организация учебно-воспитательной работы с дошкольниками
с растениями пустырей.
Дошкольников обязательно нужно познакомить с растениями, имеющими жалящие волоски, поскольку встречи с ними, как правило, надолго оставляют неприятные воспоминания и формируют у детей отрицательное отношение к этим интересным и полезным растениям. Наблюдение за ними следует проводить неоднократно. Весной надо обратить внимание на то, что лестница крапивы появляются рано после таяния снега. Молоденькие стебли растений еще не имеют жалящих свойств. Рассказать детям, что крапива - съедобная растение, в ней много нужных человеку рано весной, и люди охотно собирают и для приготовления супов, борщей и салатов.
Летом интересно привлечь внимание детей к цветения крапивы. Цветки, как мелкие нанизаны бусины, свисают вниз. Ветер раскачивает их и разносит пыльцу. Крапива тогда уже хорошо защищается: вся она покрыта стрекательными волосками, при прикосновении они впиваются в кожу, отламываются и едкое вещество попадает в ранку, вызывая ожог. Следует отметить детям, крапива - лекарственное растение. ее следует уважать еще и потому, что на ней выращивают своих потомков одни из самых красивых наших бабочек - крапивница. Запаренный крапиву охотно поедают свиньи, куры.
Своим вооружением привлекает внимание и чертополох. Это мощная двухлетнее растение 60-90 см высотой. Рассматривая чертополох, следует обратить внимание детей к хорошим лиловых цветков, которых так много содержится в корзине, он напоминает помпон. Хорошие у этого растения и перистые листья, вооруженные по краям колючками. Колючки - средство защиты.
Интересно проследить за красивыми бабочками, шмелями, прилетающих в цветков чертополоха, и сделать вывод, что чертополох - прекрасный медонос. Молодые стебли, которые не имеют колючек, в некоторых странах используют как овощи, его семена содержат много масла и поэтому зимой им с удовольствием питаются щеглы, синицы и другие зимующие птицы. Чертополох - растение-барометр. В плохую погоду листочки обертки плотно прижимаемыми к цветков и корзина закрывается.
Достаточно распространенной растением пустырей есть знакомый всем с детства лопух. Рассказывая о значении этого растения, воспитатель должен подчеркнуть, что лопух - растение полезное. Цветки лопуха привлекают многих насекомых, поскольку содержат много нектара. Семена содержат много масла и его с удовольствием потребляют зимой щеголи, синицы. Люди используют лопух как лекарственное растение.
Типичными растениями пустырей является пустырник, а также яснотка белая и пурпурная. Все они замечательные медоносы, а пустырник - ценное лекарственное растение.
Полынь горькую легко отличить по своеобразному запаху. Она очень горькая на вкус. Рассматривая растение, целесообразно подчеркнуть, что у нее красивые перистые листья, густо опушенные волосками. Это помогает растению защищаться от перегрева. Полынь - ценное лекарственное растение. Используют ее и для борьбы с вредными насекомыми.
Довольно часто встречается в Асино и полынь обыкновенная, которая также имеет хорошие перистые листья, сверху голые, зеленые, а снизу беловатые, покрытые волосками. Полынь обыкновенная интересна тем, когда солнце припекает растение, его листья поворачиваются к солнцу нижней стороной, имеющее опушение, которое хорошо отражает чрезмерное, свет. Полынь обыкновенная - медоносное растение. ее используют в народной медицине.
Придорожные растения также имеют ряд интересных приспособлений, обеспечивающих им выживания рядом с человеком:
У многих из них розетка с листьями, а также стебли располагаются горизонтально к поверхности земли, к тому же листья имеют упругую систему сосудов, защищает их от механических повреждений (подорожник большой и ланцетолистий, одуванчик, спорыш).
Некоторые из придорожных растений имеют высокую способность к регенерации (спорыш), что обеспечивает их существование даже при повреждении.
Семена этих растений может прилипать к ногам человека, домашних животных, обеспечивает их распространение (подорожник, ромашка аптечная).
В придорожных растений достаточно развитая стержневая корневая система, что позволяет им обеспечивать себя влагой даже на очень твердом грунте.
Все придорожные растения интересны детям, большинство им хорошо знакомы, но часто у них не выработаны правильные ориентации по отношению к этим полезных растений.
Знакомя детей с подорожником ланцетолистного, целесообразно обратить внимание на цветение, показать сосуды в листьях, придающие им прочности. Рассказать детям, что подорожник - ценное лекарственное растение, его семена - излюбленный корм для зерноядных птиц. Осенью можно организовать с детьми сбор семян подорожника для подкормки птиц зимой.
Одуванчик - довольно известное детям растение, привлекает красотами обильного цветения. Что же знают дети о ее значении? Следует рассказать им, что одуванчик - медоносное растение, проследить, как на его цветках дикие и домашние пчелы собирают пыльцу. Корни и листья одуванчика используют в лечении людей, из молодых листьев можно делать салаты. Одуванчик - природный барометр: перед дождём его корзинка закрывается. Интересно также рассказать детям, что одуванчик показывает время: цветки ее открываются в 6 часов утра, а закрываются в 10 час. Семена одуванчика - любимый корм для зерноядных птиц. Можно организовать с дошкольниками сбор семян одуванчика для кормления канареек.
Среди придорожных растений во дворах нередко встречается ромашка аптечная. Она образует густые заросли, привлекает своеобразным ароматом. Целесообразно предложить детям понюхать растение, заметить красоту перистых листьев, своеобразное строение цветков. Ромашка - лекарственное растение. Настоем ромашки можно уничтожать вредных насекомых.
Приложение 8
Шкала оценок обилия О. Друде
|
Оценка обилия |
Словесная характеристика обилия |
|
Soc. (socialis) |
Растение встречается в очень большом количестве, сплошь или почти сплошь покрывает ПП, смыкаясь своими надземными частями. |
|
Сор.3(copiosae) |
Растение встречается очень обильно, но не смыкается надземными частями. |
|
Cop.2 |
Растение встречается обильно. |
|
Cop.1 |
Растение встречается довольно обильно. |
|
Sp. (sparsae) |
Растение встречается рассеянно, в относительно небольшом количестве. |
|
Sol. (solitaries) |
Растения единичны. |
|
Un. (unicum) |
Растение встречено на ПП в одном экземпляре. |
Шкала оценок обилия Й. Браун-Бланке
|
Оценка обилия |
Словесная характеристика обилия |
|
r |
Вид чрезвычайно редок с незначительным покрытием |
|
+ |
Вид встречается редко, степень покрытия мала. |
|
1 |
Число особей велико, степень покрытия мала (или особи разрежены , но покрытие маленькое) |
|
2 |
Число особей велико, проективное покрытие 5-25% |
|
3 |
Число особей любое, проективное покрытие 25-50% |
|
4 |
Число особей любое, проективное покрытие 50-75% |
|
5 |
Число особей любое, проективное покрытие более 75% |
Приложение 9
- яровые: всходы их появляются весной. Растения этой группы образуют семена летом или осенью и отмирают в том же году в конце вегетационного периода. Наиболее часто встречаются:
Лебеда или Марь белая – Chenopodium album;
-зимующие: заканчивают вегетацию при ранних весенних всходах в том же году, при поздних - зимуют в любой фазе роста. Наиболее распространенна:
Пастушья сумка – Capsella bursa-pastoris
- озимые: 1-2-летние растения сорняки, нуждаются для своего развития в пониженных температурах зимнего сезона, независимо от сроков их произрастания:
Чертополох крючковатый – Carduus incichatus
Многолетние растения мы разделили на:
- стержнекорневые:Taraxacum officinale; Artemisia vulgaris; Ranunculus acris; Plantago mayor
-луковичныеиклубневые: Potentilla anserina
- корневищные:Elytrigia repens
- корнеотпрысковые:Convolvulus arvensis; Cirsium arvense; Barbarea vulgaris.