Преподавателю
Биология
Программа исследовательского курса Растения моего края. Первоцветы

Программа исследовательского курса Растения моего края. Первоцветы

В школьных программах по ботанике, экологии отсутствует очень важное направление в образовании – обучение знаниям видов растений дикой природы своего края. Данное пособие содержит доступную методику проведения самостоятельных исследований для преподавателей со школьниками на внеклассных занятиях по экологии. Акцент сделан на проведение исследовательских работ в полевых условиях на экскурсиях, экспедициях в природу в летне-осенний период. В пособии содержатся существующие методики ботанических...

Раздел	Биология
Класс	-
Тип	Конспекты
Автор	Бозаджиев В.Ю.
Дата	17.12.2014
Формат	doc
Изображения	Нет

Поделитесь с коллегами:

Министерство образования и науки РФ

Курс по биологии и экологии профильной школы

естественно-научного направления

с элементами регионального компонента

«Растения моего края. Первоцветы»

Методика полевых исследований

для педагогов со школьниками

на внеклассных занятиях по полевой экологии

6-11 класс

В.Ю.Бозаджиев

Учитель биологии моу гимназии №117

А.В.Добринов

учитель биологии, г.Азов

г. Ростов-на-Дону

2011 г.

Исследовательский курс

"Растения моего края"

Введение

В школьных программах по ботанике, экологии отсутствует очень важное направление в образовании - обучение знаниям видов растений дикой природы своего края. Данное пособие содержит доступную методику проведения самостоятельных исследований для преподавателей со школьниками на внеклассных занятиях по экологии. Акцент сделан на проведение исследовательских работ в полевых условиях на экскурсиях, экспедициях в природу в летне-осенний период. В пособии содержатся существующие методики ботанических и геоботанических исследований, оформления и обработки результатов проведенных исследований, с некоторыми дополнениями автора данного пособия.

Программа исследовательского внеурочного курса рассчитана на учащихся 6 - 11 классов. В том числе и на учащихся естественно-научного профиля. В основе курса лежит личностно ориентированный принцип обучения.

В программе отражены задачи и проблемы экологии и охраны живой природы Нижнего Дона, решение которых направлено в конечном итоге на сохранение здоровья человека. Данный курс основывается на знаниях, получаемых учащимися при изучении общего курса ботаники и общей биологии в 6, 9-11 классах. Эта программа позволяет учащимся в занимательной форме изучить и получить начальные исследовательские навыки не только в теоретических, но и прикладные основы ботаники и экологии.

В качестве регионального компонента используются растения, входящие в местную флору. Данный курс, предлагает школьникам принять участие в экологическом исследовании по теме "Растения-первоцветы в сельском и городском ландшафте".

Целью является:

обучение школьников самостоятельным экологическим исследованиям;
обучение знаниям видов растений дикой природы;
изучение видового состава растений первоцветов в населенном пункте;
описание видов;
выявить закономерности распространения первоцветов в различных ландшафтах;
проведение сравнительного анализа первоцветов в антропогенном и урбанизированном ландшафте;
оформление результатов работ экологических исследований;

выпуск информационного бюллетеня с работами участников исследования.

Общие положения курса

Для проведения работ по предлагаемому курсу необходимы два условия: умение определять виды первоцветов в природе и правильное оформление выполненной работы, результатами которой могли бы воспользоваться последующие исследователи растений вашего края.

Чтобы получить данные по биологии и экологии первоцветов, наблюдения желательно проводить как в выходные, так и в будние дни недели, т. е. 2-3 раза, с первой встречи с растением, - по 15 мая. С середины мая начинается фенофаза летних видов растений.

Ведите тщательные записи в полевом дневнике и помните: незаписанное - не наблюдалось!

Ни в коем случае не рвите растения, какими бы красивыми они вам не казались. Если вы хотите поделиться увиденной красотой растений первоцветов, то лучше сделайте хороший фотоснимок, рисунок, покажите их и расскажите о них своим близким, друзьям!

Жизнь первоцветов в природе короткая. Каждую весну они появляются в нашем крае уже в марте, а в отдельные годы и в конце февраля (к примеру, лук гусиный). Из группы растений эфемеров (эфемеры - однолетние растения с кратким периодом развития), в нашем крае есть только один вид - веснянка весенняя. Остальные виды принадлежат к группе эфемероидов - многолетним растениям с кратким периодом развития. Многие из вас эти растения видели в природе, но название их далеко не каждый знает.

Слово "эфемерный" означает мимолетный, недолговечный, кратковременный. Во время исследования, постарайтесь их сфотографировать или сделать хороший рисунок. Это станет хорошим подтверждением результатов ваших исследований и необходимым иллюстративным материалом на страницах бюллетеня.

Общие сведения

К первоцветам, или эфемероидам, относятся растения, у которых период массового цветения проходит ранней весной. В регионе Нижнего Дона эти растения появляются уже в первой половине марта, в зависимости от температуры воздуха, - и раньше. Как и всем растениям, первоцветам необходим солнечный свет. Вся жизнь растений - это борьба за свет. С приходом весны, благодаря солнечному теплу и свету растения пробуждаются после долгого холодного зимнего периода. В южных районах Ростовской области, на юго-западе Ростовской области, в дельте реки Дон первые теплые дни, в отдельные годы, отмечаются уже в начале марта.

Солнце поднимается все выше над горизонтом и прогревает почву. Его лучи беспрепятственно проникают до самой земли в лесу, пока деревья и кустарники не оделись листвой. Оживают первые растения. К раннецветущим древесным растениям относятся всем знакомые в нашем крае - тополи и ивы. Это ветроопыляемые виды. Им нужно спешить с помощью ветра перенести пыльцу с мужских цветков на женские, пока не появились листья, которые препятствуют проникновению ветра к их цветущим сережкам.

Больше солнечного света и тепла получают растения лугов, полей и степей, т. е. открытых пространств. В процессе эволюции, многие виды растений приспособились именно к этому периоду. Обилие света, тепла и влаги весной, создают благоприятные условия для всего цикла развития травянистых растений первоцветов в природе в их извечной борьбе за самосохранение. За короткий период, пока деревья не оделись листвой и не появились высокорослые растения лугов, первоцветы должны успеть отцвести, отплодоносить и накопить запас питательных веществ на будущий год. Их яркие цветки охотно посещают первые насекомые-опылители.

Все эфемероиды - многолетние растения. После того, как в начале лета их надземная часть засыхает, они не погибают. В почве сохраняются живые подземные органы - у одних это клубни, у других - луковицы, у третьих - толстые корневища. Все это - видоизмененные побеги, т. е. не зеленые стебли с листьями в виде чешуек и почками. Эти органы служат вместилищем запасных питательных веществ, главным образом - крахмала. Именно за счет запасенных питательных веществ, так быстро и развиваются у эфемероидов весной стебли и листья с цветками. За короткий весенний период растения не могут накопить большое количество питательных веществ, необходимых для развития высоких и мощных стеблей и крупных листьев. Поэтому все эфемероиды имеют небольшие размеры.

После вегетационного периода, этим растениям необходимо решить жизненно важную проблему - распространение семян. Надеется на ветер (как одуванчик) или распространение с шерстью животных (зоохория), не приходится. Эфемероиды решили эту проблему с помощью почвенных насекомых - муравьев. На плодах, или семенах у этих растений, образуются особые мясистые придатки, богатые маслами. Эти придатки называются элайосомами (от греческих слов elaion - масло, soma - тело) и служат для привлечения муравьев. Сами же растения, распространяющие свои семена при помощи муравьев, называются мирмекохорами. Муравьи растаскивают семена по своим гнездам, теряя часть по дороге.

Среди растений выделяют различные группы: по времени цветения (первоцветы, летне-осеннецветущие виды); продолжительности вегетационного периода; по способу опыления; распространению семян.

Существует деление растений и по жизненным формам, которое предложил датский ученый К. Раункиер. Согласно этой классификации, растения делятся на жизненные формы по расположению почек возобновления, из которых развиваются новые органы (побеги, листья, цветы) растений. Для ознакомления с растениями, вам необходимо запомнить пять основных жизненных форм:

Фанерофиты (от греч. слова фанерос - явный, открытый, фитон - растение). У этого типа растений почки зимуют высоко над земле. В связи с этим они обычно защищены специальными почечными чешуйками. К фанерофитам мы можем отнести все наши деревья и кустарники, в том числе и раннецветущие - различные виды тополя, ивы и др.
Геофиты (от греч. слова геос - земля). Как видно из названия, у этой группы растений почки возобновления сохраняются в земле. Надземная их часть на зиму отмирает полностью. Новые побеги разовьются весной из почек, расположенных на клубнях, луковицах или корневищах, зимовавших под защитой почвы. К этой группе относятся большинство травянистых растений первоцветов: гусиный лук желтый /Gagea lutea Ker-Gawl/, чистяк весенний /Ficaria verna Huds/ и др.
Гемикриптофиты /от греч. слова геми - полу, криптос - скрытый/. К этой группе обычно относят травянистые растения, почки возобновления которых находятся на уровне почвы, часто под защитой подстилки из опавших листьев и других растительных остатков. К ним относится одуванчик, различные виды лютиковых и др.
Хамефиты. У этих растений почки возобновления расположены не выше 20-30 см над землей и зимуют под защитой снежного покрова. К ним относятся все кустарничковые. Первоцветов среди них нет.
Терофиты. К терофитам относятся растения-однолетники, которые к зиме погибают полностью. У них зимуют лишь семена. К терофитам относятся известные всем ноготки и мак-самосей.

Есть только одно растение эфемер из этой группы -веснянка весенняя /Erophila verna L/, которая у нас, на Дону, является обычным растением первоцветом.

Проведение исследования, запись полученных данных

До начала работ полевых экологических исследований, посетите библиотеку и найдите рисунки или фотографии растений первоцветов флоры нашей страны. Однако лучше обратиться к специалистам ботаникам.

Приводим список видов растений первоцветов, наиболее обычных и легко узнаваемых в природе по рисункам и фотографиям на страницах различных определителей растений:

осока пузырчатая /Carex vesicaria/;
лук гусиный желтый /Gagea lutea/;
! пролеска сибирская /Scilla sibirica/;
! рябчик малый /Friticularia meleagroides/;
тополь белый /Populus alba/;
тополь черный или осокорь /Populus nigra/;
ива sp. /Salix sp./;

- кирказон обыкновенный /Aristolochia clematitis/;

- звездчатка средняя /Stelaria media/;

- лютик едкий /Ranunculus acris/;

- лютик ползучий /Ranunculus repens/;

- чистяк весенний /Ficaria verna/;

- веснянка весенняя /Erophila verna/;

- незабудка прямая /Miosotis stricta/;

будра плющевидная /Glechoma hederacia/;
ромашка ободранная /Matricaria reticula/;
одуванчик лекарственный /Taraxacum officinale/;

и другие…

! - вид, занесенный на страницы Красной книги Ростовской области

Итак, вооружившись знаниями видов растений первоцветов, вы совершаете первую экскурсию. Но еще до выхода, необходимо определить маршрут экскурсии и внести в записную книжку следующую запись:

Место проведения экскурсии /область, город, район, село, хутор/;
Дату проведения экскурсии;
Погодные условия - облачность в баллах, температуру воздуха, ветер, явления /дождь, снег и др./;
Названия обнаруженных вами цветущих растений;
Условия произрастания /среди группы деревьев, кустарников, в парке, на пустыре, на улице, школьном дворе и т. д./;
Относятся ли они к охраняемым видам?
К какой из групп по способу опыления вы отнесли бы встреченные вами растения - ветроопыляемые, насекомоопыляемые, а также указать к какой из пяти жизненных форм относятся растения?
Сколько видов растений вы не смогли определить?

О маршруте.

В сельской местности, маршрут может проходить по привычной дороге в школу, на территории школы, сельского парка, на прилегающей территории учреждений культуры /сельского клуба/ и других мест.

В городе интересные исследования можно провести в городском парке, на территории исторических мест, на пустырях, на улицах городских окраин.

То, что вы будете делать, называется геоботаническим описанием, которое предполагает стандартное описание растительных сообществ, растений вашего края. Если вы решили провести геоботаническое описание нескольких участков /на улице, в парке/, то на каждый участок заполняется отдельный геоботанический бланк.

Бланк геоботанического описания участка

Дата: ___________________________
Номер бланка____________________
ФИО исследователя__________________________________
Географическое положение: ___________________________

___________________________________________________

Характер рельефа: ___________________________________
Описание окружения _________________________________
Влияние человека и животных на участок________________

Характеристика древостоя

Сомкнутость крон:

Формула древостоя:

Характер насаждения: естественный или искусственный

№

Название вида:

русское и латинское название

Ярус

Возраст

Высота

Диаметр

Кол-во

Пример. Географическое положение: Ростовская обл., г. Азов или Азовский р-он, село, хутор, школьный двор, улица и др. Характер рельефа: как сельский так и городской ландшафт по рельефу неоднороден - есть повышения и понижения поверхности /склоны, части оврагов, балок/. Обязательно укажите в какую сторону света понижение или направлен склон - южная, западная экспозиция и др.

Описание окружения: укажите, где находится участок и пограничные ландшафты относительно участка:

к востоку - автомобильная трасса, к югу - территория завода, центр города - городской парк, улица города и др.; улица села, к северу - дачные участки горожан, к юго-востоку - поля сельхозугодий, фермерское хозяйство, к северу - р. Дон, к югу - древесно-кустарниковая растительность, к востоку - пойменные луга, к западу - акватория Азовского моря и др.

Влияние человека и животных: значительное или незначительное; что, по вашему мнению, существенно влияет на сообщество растений исследуемого вами участка.

Характеристика кустарниковой растительности

Характер насаждения:

Сомкнутость:

№

Вид растения:

русское и латинское название

Высота средняя

Фенофаза

Характер распре-деления

Травяной покров

№

Вид растения:

Русское и латинское название

Обилие

Проек-

тивное покрытие

Жизнен-

ность

Фено-

фаза

Харак-

тер распре-деления

Лук гусиный

/Gagea lutea L./

…

Обилие растений рассчитывается по шкале Drude - в процентах от общего количества растений на исследуемом участке:

Soc. 1 /socialis/ - более 90%;

Cop. 3 /copitosae/ - 70-90 %;

Cop. 2 - 50-70 %;

Cop. 1 - 30-50 %;

Sp. /sparse/ - 10-30 %;

Sol. /solitaria/ - менее 10%;

Un. /unicum/ - растение встречено в единственном экземпляре.

Ярус - обычно выделяют до 3 ярусов для деревьев и кустарников, но весной, отмеченные вами растения будут распределены по 2 ярусам.

Курсивное покрытие. Под курсивным покрытием обычно понимают процент, покрываемый растениями определенного вида от всей площади исследуемого участка.

Жизненность. В этой графе обычно указывают состояние растения - в норме, сильно или слабо угнетено.

Фенофаза - выделяют покой, начало вегетации, начало цветения, конец цветения, плодоношение.

Распределение. Здесь указывают - диффузно /т. е. равномерно/, рассеянно, отдельными группами вдоль дороги, в ямах и др.

Как определить высоту дерева, кустарника. Высоту дерева определяют с помощью простой методики с использованием равнобедренного треугольника в качестве визира. Для этого подойдите к дереву и поднесите треугольник одним углом к глазу так, чтобы один его катет был параллелен земле, а другой - перпендикулярен земле, т. е. параллелен стволу измеряемого дерева. Потом, глядя вверх вдоль гипотенузы треугольника, плавно отходите назад, пока вершина дерева не совпадет с краем треугольника. Расстояние от вас до дерева, плюс ваш рост и будут равны высоте дерева. Высота кустарника определяется следующим образом: найдите лежащую на земле какую-нибудь засохшую ветку дерева, кустарника длиной 1,5-2метра или больше; с помощью рулетки и карандаша, отметьте на ветке значения 1м, 1,25, 1,5, 1,75, 2м… С помощью полученной линейки измерьте высоту кустарника.

Как определить диаметр ствола дерева. Диаметр ствола определяют на высоте 1 метра над землей. Обязательно возьмите с собой гибкий метр /рулетку 10м/. С помощью рулетки измерьте окружность дерева. Диаметр ствола дерева рассчитывается из формулы длины окружности: /r = L / p, где L - длина окружности, p - 3,14/.

Как определить возраст дерева. Окружность ствола дерева следует умножить на 2. Ежегодное увеличение окружности ствола дерева составляет, в среднем, 2 см.

Перед началом проведения исследований и измерений, помните! У различных почвенных животных, уже ранней весной начинается активная жизнедеятельность: муравьев, пауков, жуков, клопов, бабочек и др. Старайтесь аккуратно ступать по траве. Если вы хотите сделать хороший снимок растения или животного - оглядитесь вокруг себя! Воспитывайте в себе чувство бережного отношения ко всем живым существам окружающей нас дикой природы.

В жизни дикой природы еще столько неизвестного, непознанного… Желаем вам интересных наблюдений, неожиданных встреч и открытий!

Заключение

Курс "Растения моего края" является экологическим исследовательским и преследует просветительские, воспитательные и образовательные цели. Он включает в себя три темы: "Растения первоцветы в населенных пунктах" /весна/, "Изучение видового состава растений в биотопах" - летний и осенний период.

Данное методическое пособие содержит упрощенный вариант экологического исследования и не предполагает длительных, по количеству часов, экскурсий в населенном пункте. Однако, используя предложенную методику, вы можете провести исследования первоцветов и в окрестностях населенного пункта, т. е. за его пределами /лесополосы, в пойме реки и других природных участков/. Поэтому мы предполагаем участие всех, кого интересуют практические полевые работы по экологии растений на внеклассных занятиях в общеобразовательной школе в различных природных ландшафтах.

Мы надеемся, что данное пособие является началом длительных, совместных работ в области изучения, исследования и познания живой природы края, в котором мы живем.

Литература

Боголюбов А. С. Методика геоботанических исследований // "Экосистема", Москва, 1996.
Клепиков М. А. Первоцветы // Российский Детский Телекоммуникационный Курс "Экологическое Содружество", Москва, 1999.
Новиков В. С., Губанов И. А. //Школьный атлас-пределитель высших растений. Москва "Просвещение", 1991.
Рыхликова М. Е. Первоцветы - Информационный бюллетень // Российский Детский Телекоммуникационный Курс "Экологическое Содружество", Москва, 1999.

Федяева В. В. Редкие и исчезающие виды растений, грибов и лишайников Ростовской области. // Ростов-на-Дону, 1996.

загрузить