Проведение учебно-полевой практики по ботанике для школьников icon

Проведение учебно-полевой практики по ботанике для школьников



Смотрите также:


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КРАСНОЯРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

КРАСНОЯРСКИЙ ЭКОЛОГО-КОМПЬЮТЕРНЫЙ ЦЕНТР


ПРОВЕДЕНИЕ УЧЕБНО-ПОЛЕВОЙ ПРАКТИКИ ПО БОТАНИКЕ ДЛЯ ШКОЛЬНИКОВ


КРАСНОЯРСК 2001




Проведение учебно-полевой практики по ботанике для школьников: Метод. разработка/Красноярский детский эколого-компьютерный центр; Сост. Н.В. Пахарькова. Красноярск, 2001


Предназначено для преподавателей биологии, экологии в школе.

ВВЕДЕНИЕ


При прохождении практики школьники приобретают навыки натуралистической и природоведческой работы, расширяют и углубляют знания по ботанике, полученные зимой, закрепляют навыки пра­вильного поведения в природе и бережного отношения к ней. Работа школьников складывается из экскурсий в природу и обработки собранного материала в лаборатории. На экскурсиях школьники знакомятся с разнообразием видового состава в районе практики (флорой) и закономерностями сло­жения растительных сообществ, с биологией и экологией отдельных видов. За период практики они получают навыки флористической работы, осваивают методику биоморфологического описания и определения растений. При работе в природе школьники должны руко­водствоваться непреложным принципом: максимальное сохранение целостности флоры и растительности. Особенное внимание следует уделить редким и исчезающим видам растений. Необхо­димо уметь пользоваться определителем непосредственно в при­роде, описывать и зарисовывать растения на месте обитания, не нанося им ущерба. Летняя практика способствует развитию у школьников наблюдательности, умения ориентироваться в природе, вызывает у них повышенный интерес к ботанике и обеспечивает более эффективное ее усвоение.

Предлагаемое пособие составлено главным образом примени­тельно к лесной (лесостепной) зоне, поэтому предусмотрены экскурсии в лес, на луг, в степь, к водоему, на поле. Помимо этого, могут быть использованы школьные учебно-опытные участки, а также экспериментальные и учебно-методические хозяйства, где школьники могут ознакомиться с сельскохозяйственными культурами и методами их выращивания.

Возможно следующее примерное распределение времени:

1 день. Вводное занятие (ознакомление с методикой сбора, определения, описания, засушивания растений и монтированием гербария).

2 день. Экскурсия на степной склон. Сбор растений для определения.

3 день. Обработка и определение собранных растений в лаборатории. Закладка гербария.

4 день. Экскурсия на луг. Сбор растений для определения.

5 день. Обработка и определение собранных растений в лаборатории. Закладка гербария.

6 день. Экскурсия в сосновый лес. Сбор растений для определения.

7 день. Обработка и определение собранных растений в лаборатории. Закладка гербария.

8 день. Экскурсия в лиственный лес. Сбор растений для определения.

9 день. Обработка и определение собранных растений в лаборатории. Закладка гербария.

10 день. Экскурсия на водоем. Сбор растений для определения.

11 день. Обработка и определение собранных растений в лаборатории. Закладка гербария.

12 день. Экскурсия в дендрарий, на опытный участок лесничества или в агроценоз.

13 день. Лекция по геоботанике. Ознакомление с методикой геоботанического описания и составление бланков.

14 день. Экскурсия на степной склон. Составление геоботанического описания степного сообщества.

15 день. Экскурсия в лиственный лес. Составление геоботанического описания лесного сообщества.

16 день. Оформление результатов работы.

17 день. Защита индивидуальных работ.


Индивидуальную работу школьники выполняют на протяжении всех дней практики (наблюдения в природе, сбор материала и его обработка, работа с литературой и т.д.).
^

ФОРМЫ ОТЧЕТНОСТИ ШКОЛЬНИКОВ





  1. Альбом с зарисовками 50 видов растений, определением систематического положения каждого вида. Рисунки сопровождаются описанием морфологии растений.

  2. Знание латинских названий определенных растений и особенностей их строения.

  3. Знание теоретического материала, читаемого на вводной лекции и помещенного в данных методических указаниях.

  4. Представление оформленной самостоятельной работы по выбранной теме, доклад на конференции или реферативное сообщение.



^

СБОР И ЛАБОРАТОРНАЯ ОБРАБОТКА РАСТЕНИЙ


Экскурсионное снаряжение и оборудование. Каждая пара школьников должна иметь:

1) копалку для извлечения подземных органов растений из почвы;

2) ботаническую папку, заблаговременно заправленную газетной бумагой, «рубашками», в необходимом количестве;

3) полиэтиленовый мешочек, в которые укладывают растения, предназначенные для морфологического описания и определения в лаборатории;

4) небольшой блокнот для черновых этикеток или готовые бланки этикеток;

5) тетрадь с твердой обложкой для записей в полевых условиях — полевой дневник;

6) карманную лупу, компас, перочинный нож, хорошо очиненный простой карандаш.
^

Правила сбора растений в природе


1. В гербарий следует брать сорняки, отдельные побеги кустарников, деревьев и других растений, в изобилии встречающихся в районе практики, а также растения, выращенные на пришкольных и приусадебных участках.

2. Растения для гербария собирают в любое время дня, обычно в сухую погоду, так как растения, собранные в сырую погоду, быстро темнеют.

3. Для гербария берут неповрежденные цветущие растения с подземными органами, не обрывая остатков прошлогодних побе­гов, пожелтевших листьев. У древесных растений срезают отдель­ные побеги.

4. Подземные органы растений осторожно освобождают от почвы. Толстые корни или корневища разрезают вдоль, оставляя лишь половину.

5. Выкопанное и освобожденное от почвы растение закладывают в «рубашку», разложив ботаническую папку на ровном месте. Растение аккуратно укладывают на правой стороне «рубашки» (один лист и цветок переворачивают обратной стороной), затем вкладывают этикетку. Если растение еще не определено, оставляют на этикетке две верхние строчки свободными. Прикрывают растение левой стороной «рубашки», подводя ее под отворот правой (заложенные растения не должны выходить за преде­лы «рубашки»). Папку затягивают шнуром.

  1. В «рубашку» помещают растения одного вида. Высокие побеги перегибают под острым углом. Для морфологического описания и определения растения берут отдельно, их помещают в бота­низирку или полиэтиленовый мешок, а после экскурсии сразу же ставят в банку с водой.

7. После определения растения в этикетку заносят его название и указывают семейство, к которому оно принадлежит. В этикетке указывают:

1) местонахождение растения (область, район, географический пункт, где собрано растение);

2) местообитание, т. е. растительное сообщество, из которого взято растение (лес, луг, поле, болото и т. п.);

3) обилие вида (очень много, много, мало);

4) дату сбора;

5) фамилию лица, собравшего растение. Редкие растения не гербаризируют, их сохраняют в природе и описывают на месте произрастания.

^ Засушивание растений в бумаге. Собранные на экскурсии растения, предназначенные для гербария, в лаборатории перекладывают из папки в ботанический пресс. При перекладке растения еще раз расправляют. Если листья налегают друг на друга, то между ними делают прокладки из кусочков бумаги. Не рекомендуется пе­рекладывать все растение в новую «рубашку», так как цветки, листья, уже успевшие слегка повянуть, очень трудно расправить. Между «рубашками» с растениями делают прокладки из «рубашек» без растений. Чтобы сушка проходила быстрее, в один пресс вкладывают не более 15—20 «рубашек» с растениями.

Экземпляры растений с толстыми и сочными частями распределяют по возможности равномерно так, чтобы утолщенные органы ложились попеременно то в одну, то в другую сторону. Сочные растения не рекомендуется сушить в общем прессе.

Пресс с растениями туго затягивают и подвешивают в хорошо проветриваемом и желательно в солнечном месте. После захода солнца его переносят в закрытое помещение и ставят на ребро. Ежедневно растения в прессе просматривают и меняют прокладки. Влажные прокладки просушивают и используют вновь.

В теплую солнечную погоду растения высыхают быстро, становятся хрупкими. Их вынимают из пресса и откладывают в особую папку — они готовы к монтировке на гербарный лист.

^ Засушивание растений в песке. В песке сушат не все расте­ние, а отдельные его части: цветки, соцветия, плоды. Преимуще­ство этого способа в том, что сохраняется окраска и объемная форма частей растения.

Прежде всего, заготавливают достаточное количество речного песка. Его просеивают, промывают и хорошо просушивают на солнце, рассыпав тонким слоем на газетном листе. Свежие, только что сорванные соцветия, цветки или плоды кладут в кулек из плотной бумаги и аккуратно засыпают тонкой струйкой песка. Сначала листья и лепестки обсыпают с боков, потом сверху. Кулек подве­шивают на солнце, а после захода солнца вносят в комнату. Через 3—5 солнечных дней растение высыхает.

Если требуется быстрая сушка (5—6 ч), то растения засыпают песком, нагретым до 30° С. Таким образом сушат соцветия гороха, чины, цветки древесных пород и кустарников. Высушенные части растений монтируют в коробках со стеклянными крышками или в стеклянных банках и хранят в сухом помещении в затененном месте во избежание их обесцвечивания.

^ Монтировка гербария. Высушенные растения монтируют на гербарном листе из тонкого картона или плотной бумаги размерами 28х42 см. На одном гербарном листе монтируют один или несколько экземпляров одного вида. Растения пришивают к листу нитками или прикрепляют полосками прочной бумаги, концы которых смазывают клеем. Вместо бумаги можно использовать полоски лейкопластыря; возможна комбинация лейкопластыря и ниток.

В правом нижнем углу гербарного листа приклеивают этикетку, аккуратно заполненную чернилами или тушью.

^ Хранение и систематизация гербария. Гербарий хранят в сухом помещении, в специальных картонных коробках (45—50 см длиной, 30—35 см шириной и 28—30 см высотой) с открывающимися передними стенками. Для предохранения от насекомых гербарий пересыпают нафталином или дезинфицируют парами сероуглерода (в вытяжном шкафу).

Гербарные листы, по мере их накопления, систематизируют: по группам растений (отделы, семейства, роды, виды); по морфологическим темам (типы корневых систем, разнообразие побегов, листьев, типы соцветий, плоды и т.д.); по растительным сообществам (растения суходольного луга, прибрежные растения и др.). Гербарный материал по каждому отделу или теме хранят в отдель­ной папке с заглавием на обложке.
^

ИЗУЧЕНИЕ ФЛОРЫ РАЙОНА ПРАКТИКИ


Флора — это совокупность всех растений на данной территории. Изучение флоры какого-либо района или отдельного растительного сообщества (леса, луга и т. п.) предполагает выявление всех, видов растений. На практике школьники должны увидеть, определить и запомнить максимально возможное число видов, научиться распознавать их в природе по генеративным и вегетативным органам.

Общий флористический список района или сообщества может явиться результатом обобщения материала, собранного школьниками группы. Растения, подлежащие охране, выделяют в список редких и исчезающих видов, предлагая рекомендации по их сохранению, защите и приумножению. В этой связи особого внимания заслуживают мероприятия, связанные с реинтродукцией видов, выпавших из ценоза в результате антропогенных воздействий.

Изучение флоры требует знаний по морфологии растений и умения работать с определителем. На практике отводится время на морфологическое описание растений, их определение, изучение систематического положения. Школьники находят у растений признаки, общие для родственных видов (например, видов одного рода) и различные, позволяющие отличить каждый вид от близкородственных. Следует обратить внимание на амплитуду морфологической изменчивости у особей одного вида (из разных мест обитания, а также находящихся на разных этапах онтогенеза, — всходы, проростки, особи ювенильные, взрослые вегетативные, гене­ративные, периода старческого развития).

На практике обычно школьники описывают и определяют цветковые растения. На экскурсиях и в лаборатории знакомятся с водорослями, грибами, лишайниками, мхами, папоротниками, хвощами, плаунами, голосеменными.

^ Примерная схема морфологического описания цветкового растения:

1. Жизненная форма: дерево, кустарник, кустарничек, многолетнее, двулетнее, однолетнее травянистое растение. Растение однодомное, двудомное (при наличии разнополых цвет­ков).

2. Надземные побеги: вегетативные, генеративные, прямостоячие, ползучие, приподнимающиеся, лиановидные (среди последних вьющиеся, цепляющиеся и т.д.), удлиненные, укороченные, полурозеточные, побеги-стрелки; однолетние, многолетние; моноподиально или симподиально возобновляющиеся (нарастающие). Листорасположение: очередное, супротивное, мутовчатое. Формации листьев: низовая, срединная, верховая; их функции. Морфология листьев срединной формации: простые, сложные, черешковые, сидячие, с прилистниками или без них (постоянно или после опадания прилистников); пластинка (или листочек) цельная (указать форму по очертанию), перисто- или пальчато-лопастная, перисто- или пальчато-раздельная, перисто- или пальчато-рассеченная; характер края пластинки (лопасти, доли, сегмента), ее верхушки, основания; тип жилкования (перистое, пальчатое, параллельное, дуговое, дихотомическое), разнообразие фотосинтезирующих листьев (гетерофиллия, анизофиллия); наличие или отсутствие опушения, характер волосков (кроющие, железистые, жгучие и т.д.). Видоизмененные листья (колючки, усики, филлодии и т.д.). Стебель—очертание на поперечном сечении: округлый, ребристый, четырехгранный, крылатый и т. д.; наличие или отсутствие опушения (сплошное, по ребрам, в основании и т. д.), тип волосков. Видоизмененные побеги (надземные столоны, усики, колючки и т.п.), их место в системе побегов и зна­чение для растения.

3. Соцветие или одиночный цветок. Соцветие простое, сложное (ветвление до III и более высокого порядка). Виды моноподиальных соцветий: кисть, колос, щиток, зонтик, головка, початок, корзинка, двойная кисть, метелка, сложный колос, сложный зонтик и т. д. Для симподиального — монохазий (завиток, извилина), дихазий, плейохазий.

4. Цветок. На цветоножке или сидячий, правильный (актиноморфный), неправильный (зигоморфный), асимметричный; обоеполый или однополый. Околоцветник простой или сложный. Чашечка (К): число чашелистиков, расположение на цветоложе (спиральное, круговое), раздельнолистная, сростнолистная, опушенная, голая. Форма чашечки. Венчик (С): число лепестков, расположение на цветоложе (спиральное, круговое), раздельноле­пестный, сростнолепестный. Форма венчика. Андроцей (А): число тычинок, их форма, расположение в цвете в один круг (тычинки чередуются с лепестками, против лепестков), в два (и больше) круга, по спирали, пучками; свободные, сросшиеся друг с другом (нитями, пыльниками), с другими частями цветка. Гинецей (G): число пестиков (по возможности число плодолистиков, образующих пестик), расположение в цветке (спиральное, круговое); тип завязи (верхняя, нижняя). Цветоложе (выпуклое, плоское, вогнутое). Формула и диаграмма цветка. Приспособление к перекрестному опылению; самоопыление.

5. Плод. Многосеменной, односеменной; вскрывающийся, невскрывающийся; сухой, сочный; верхний (образуется из гинецея с верхней завязью), нижний (из гинецея с нижней завязью); листовка, боб (вскрывающийся створками или распадающийся на членики), стручок (вскрывающийся створками или распадающийся на членики), стручочек, орешек, многоорешек, ягода, костянка и т.д. Указать, участвуют ли в образовании плода другие части цветка.

6. Семя. Размеры, форма, окраска, наличие присемянника и т. д. Все ли плоды и семена одинаковы по форме, размерам, мощности развития околоплодника, кожуры и т. д., или выражены гетерокарпия (разноплодность) и гетероспермия (разносемянность); биологическое значение гетерокарпии и гетероспермии. Характер распространения плодов и семян; приспособительные признаки к распространению зачатков (диаспор) ветром, животными, водой и т. д.

7. Подземные побеги (столоны, корневища, луковицы, клубнелуковицы): морфология, длительность сохранения (приблизительно), биологическое значение.

8. Корни и корневые системы: главный, боковые, придаточные корни; их морфология (шнуровидные, тонкие нитевидные, локально утолщенные, корневые шишки и т.д.); морфофункциональная специализация (запасающие, сосущие, корни размножения и т. п.). Тип корневой системы по форме (стержневая, мочковатая) и происхождению (система главного корня, смешанная, придаточная).

9. Определение жизненной формы растения на основании биоморфологической характеристики.

10. Экология вида и местообитание.

11. Обилие и встречаемость в районе практики, на террито­рии страны (по литературным данным).

12. Народнохозяйственное значение растения (лекарственное, кормовое, техническое, декоративное, сорное и т.д.).


^ ПОНЯТИЕ О РАСТИТЕЛЬНЫХ СООБЩЕСТВАХ

И РАСТИТЕЛЬНОМ ПОКРОВЕ, ИЛИ РАСТИТЕЛЬНОСТИ

Растения являются элементами биосферы — живой оболочки Земли. Они находятся в сложных отношениях друг с другом и другими компонентами живой и неживой природы.

Группа видов растений, на­ходящихся в закономерном, исторически сложившемся сочетании и взаимодействии друг с другом и средой обитания, образует растительное сообщество, или фитоценоз (от греч. фитон — растение, койнос—общий). Совокупность растительных сообществ составляет растительный покров, или растительность, той или иной местности, всей планеты.

Растительность — важнейший компонент биосферы, часть более сложной системы — биоценоза (от греч. биос — жизнь, койнос — общий). В биоценозах растительным сообществам принадлежит ведущая роль, так как составляющие их элементы, автотрофные растения, аккумулируют солнечную энергию, создают органическое вещество и обогащают атмосферу кислородом для себя и для других элементов биосферы — гетеротрофных растений, животных, человека.

Очевидна необходимость познания закономерностей сложения жизни и развития растительных сообществ, разнообразных взаимодействий между их отдельными компонентами, а также между растениями и средой их обитания.

^ Среда обитания организма — вся окружающая его природа. Живое его окружение составляет биотическую среду (растения, животные, человек), неживое окружение — абиотическую (свет, вода, температура, рельеф местности и пр.). В биотической среде в последние десятилетия заметно повысилась роль антропогенного фактора — деятельности человека, приводящей к изменениям в при­роде.
^

ОСВОЕНИЕ МЕТОДОВ ОПИСАНИЯ ФИТОЦЕНОЗОВ


В процессе практики школьники знакомятся с некоторыми наиболее распространенными методиками описания раститель­ности. Во время групповых занятий для школьников запланиро­ван ряд самостоятельных работ.

^ Геоботаническое описание. Растительный покров состоит из фитоценозов. В составе и строении фитоценоза проявляются внутренние закономерности взаимодействий растений друг с другом и со средой обитания. В процессе описания изучаются: флористический состав, общая численность, масса растений и количест­венные соотношения между видами и группами видов, состоя­ние особей каждого вида («жизненность»), пространственное вертикальное и горизонтальное — распределение растений и структурные части фитоценоза. Для оценки всех этих призна­ков пользуются количественными показателями. Это облегча­ет сравнение фитоценозов между собой. Применительно к фитоценозам разных типов (лесным, луговым, тундровым и т. д.) разработаны специальные бланки описаний, так что описание проводится по определенному плану, что тоже облегчает сравнение. Обычно описывают не весь фитоценоз в целом, а лишь часть его — ограниченную «пробную площадь». Она имеет форму квадрата или прямоугольника и закладывается в пределах фитоценоза таким образом, чтобы охватить наиболее типичный его участок, избегая при этом «искажений» в растительном покрове (на границах растительных сообществ, у нор животных, в местах, нарушенных пожаром, деятельностью человека и пр.). Размер пробной площади должен быть достаточен для выявления всех черт фитоценоза и, в первую очередь, его флористического состава.

Рассмотрим бланк описания лесного фитоценоза. Он включает ряд разделов, особо остановимся на тех, которые используются при учебном описании.


^ Бланк геоботанического описания


Дата:

Номер бланка:

Ф.И.О. исследователя:

Название ассоциации и тип фитоценоза:

Размер пробной площадки:

Географическое положение:

Общий характер рельефа:

Микрорельеф:

Окружение:

Влияние человека и животных:

Увлажнение:

Мертвый покров:

- проективное покрытие (в % от всей площади площадки):

- мощность (толщина в см):

- состав:


Ярусы



Название яруса

Высота, м

Господствующие виды

1










2










3










4










5










6











^ Травяно-кустарничковый ярус



Вид растения

Обилие

Ярус

Проективное покрытие, %

Жизнен-ность

Фено-фаза

Характер распределения

1






















2






















3






















4






















5























Древостой

Характер насаждения (искусственный или естественный):

Сомкнутость крон (%):



Вид растения

Ярус

Возраст

Высота, м

Диаметр ствола, м

Бонитет

Количество стволов

1






















2






















3






















4























^ Возобновление (всходы и подрост)

Характер насаждения (искусственный или естественный): Сомкнутость (%):



Вид растения

Ярус

Возраст

Высота, м

Обилие

Происхож-дение

Характер распределения

1






















2






















3






















4























^ Кустарниковый ярус

Характер насаждения (искусственный или естественный):

Сомкнутость (%):



Вид растения

Высота, м

Обилие

Фенофаза

Характер распределения










































































описания. Все описания обязательно нумеруются, что упрощает их поиск в массе других описаний, а также облегчает камеральную обработку.

Дата. Указывать необходимо, так как время, когда сделано описание, важно для оценки таких показателей, как состояние растений в фитоценозе и др.

^ Автор. При сравнении геоботанических описаний важно знать, сделаны они одним или разными авторами.

Ассоциация. После завершения описания определяют, к какой ассоциации отнести описанный фитоценоз. Название ассоциации, установленное в поле, может быть уточнено и изменено в камеральный период при обработке полевого материала.

^ Величина пробной площади. Опытным путем было установлено, что для лесных сообществ минимальный размер пробной площади 400—500 кв. м. Школьники закладывают площадь квадратом 20х20 м.

Географическое поло­жение пробной площади. Указывают область, район, населенный пункт. Полезно указать и другие ориентиры для более точной привязки.

^ Положение в рельефе фитоценоза и пробной площади. Указать: на водоразделе или на склоне, экспозицию и крутизну склона (в градусах). В бланке описания дается сетка, на которой в масштабе изображают вертикальный профиль рельефа, указывают на нем границы фитоценоза и пробной площади.

Микрорельеф. К микрорельефу относятся формы с горизонтальными размерами 2—20(50) м и вертикальными — до 1 м. Чаще всего это различные кочки, впадины и т. д., образующие неровности на поверхности пробной площади. Отмечают их размеры и распределение. Растительность чутко реагирует на микрорельеф, так как он влияет на перераспределение поверхностного стока и других экологических факторов. Характеристика микрорельефа важна и для хозяйственной оценки территории. Микрорельеф может быть фитогенного про­исхождения, что следует отметить особо.

Условия увлажнения. Указать: атмосферное, грунтовыми водами, проточное, застойное, наличие стока на склонах..

^ Мертвый покров. Указывают степень покрытия почвы подстилкой (в %), ее толщину, компоненты (листья, кора, ветви—каких видов и т. п.).

Почва. Указывается название почвы (например, серая лесная), уровень грунтовых вод, материнская порода, делается рисунок почвенного разреза, который описывается по горизонтам (для каждого указать: мощность, окраску, структуру, механический состав, плотность, влажность, включения, новообразования, вскипание, на­личие корней, характер переходов).

Древостой.

Степень сомкнутости крон. Сомкнутостью называют площадь проекции, ограниченную внешними контурами крон без учета просветов внутри крон, выраженную в процентах от общей площади. Обычно степень сомкнутости выражают в долях от единицы: сомкнутость 60% или 0,6 и т. п. Школьники определяют степень сомкнутости визуально, оценивая, какую часть составляют просветы между кронами. Предпочтительнее указывать латинское название. Визуально выделяют в древостое морфологические ярусы. Как правило, взрослые деревья первой величины образуют первый ярус, а взрослые деревья второй величины—второй. Подрост учитывается особо (см. ниже).

^ Число деревьев. Проводится сплошной пересчет стволов каждой породы на всей пробной площади (учитываются только взрослые деревья).

Состав по числу. В пределах каждого яруса определяют соотношение деревьев разных пород и выражают его в долях от единицы или для 10 стволов (т. е. сколько стволов из 10 приходится на каждую породу). Форма записи: «дуб 0,6; ясень 0,3; клен 0,1» или «6—дуб, 3—ясень, 1—клен».

Состав по массе. Этот показатель устанавливается уже в период камеральной обработки при помощи специальных таблиц.

^ Диаметр стволов. Измеряется мерной вилкой таксатора на высоте 130 см (на уровне груди) или на этой же высоте измеряется окружность дерева портновским метром с крючком на конце, и полученное значение делится на 3,14. Господствующий диаметр определяют по результатам измерений диаметров всех деревьев на пробной площадке.

Высота. Определяют с помощью эклиметра. Для этого от дерева отмеряют 10, 20 или 30 м (в зависимости от величины дерева) и с найденной точки визируют на вершину дерева и находят угол. По углу и расстоянию устанавливают высоту дерева. В пересеченной местности устанавливают углы на вершину и основание дерева. Возможен глазомерный способ определения высоты с помощью небольшой (около 40 см) палочки, на одном конце которой зарубкой отмечена 1/10 ее длины. Палочку держат вертикально на вытянутой руке так, чтобы ее верхний конец совместился с вер­шиной дерева, а нижний — с основанием. На стволе замечают точку (веточка, трещина коры и т. п.), совпадающую с заруб­кой на палочке. Не сводя глаз с этой отметки, подходят к де­реву и измеряют расстояние от основания ствола до метки. Полученную цифру умножают на 10, это и будет высота дерева. Диаметр крон. Вычисляется как среднее по замерам: рулеткой, растянутой по земле от основания ствола до края проекции кроны в направлении с севера на юг и с запада на восток.

^ Высота прикрепления крон. Измеряется глазомерно или инструментально (см. измерение высоты деревьев), как расстояние от основания ствола до места прикрепления ниж­них сучьев кроны (отдельные ветви, растущие ниже основной кроны, во внимание не принимаются).

^ Сумма площадей сече­ния на гектар. Для ее определения используют полнотомер Биттерлиха (метод круговых проб). Он представляет собой ли­нейку длиной 1 м, имеющую на конце насадку в виде вилочки с внутренним раствором 2 см (либо линейку длиной 50 см с раствором вилочки 1 см). Полнотомер держат горизонтально, один конец прикладывают к щеке у глаза, а через прорезь вилочки на другом конце визируют диаметр дерева на высоте груди. Если при визировании диаметр дерева больше, чем ра­створ полнотомера, то дерево учитывается. Если равен ему, то учитывается каждое второе такое дерево. Постепенно повора­чиваясь на 360°, наблюдатель визирует все деревья, попадающие в поле зрения. Если одно дерево «перекрывает» другое, нужно отойти от точки наблюдения на 0,5—2 м, чтобы дерево было отчетливо видно, а затем после визирования возвратиться назад. Количество учитываемых деревьев отмечается отдельно по каждой площадке. Число учтенных деревьев равно сумме площадей сечения в квадратных метрах на 1 га. Сумму площадей сечений можно вычислить, зная господствующий диа­метр и количество стволов на пробной площади для каждой породы.

^ Возобновление древостоя. Состояние всходов и подроста — важный показатель развития фитоценоза. Пять площадок по 2х2 м располагают в углах и в центре пробной площади «конвертом». На площадках для каждой породы в отдельности определяют количество экземпляров подроста различного возраста. Производят пересчет в среднем на 1 площадку и на гектар. Подрост, имеющий высоту более 1,5 м, учитывается по всей пробной площади.

Подлесок. Указать, хорошо ли выражен ярус кустарников, однородно ли их распределение по площади. Сомкнутость определяют, как для деревьев—в долях от 1 или в процентах.


^ Травяно-кустарничковый покров.

Общее проективное покрытие почвы определяется как процент площади, занятой проекциями надземных частей растений — всех трав и кустарничков.

^ Общий облик. Необходимо обратить внимание на эту часть описания, так как именно физиономия нижних ярусов лесного фитоценоза позволяет быстро находить сходные фитоценозы и хорошо отличать данный фитоценоз от соседних. Аспект. Складывается из самых заметных черт строения фитоценоза: обилия какого-то одного цветущего вида, особой густоты покрова, его монотонной окраски и т. п.

^ Разделение на подъярусы. Вертикальная структура в травянистом покрове обычно нечетко выражена, но в ряде случаев по высоте растений удается вы­делить несколько подъярусов.

^ Названия растений и их групп. Дают латинские названия растений, выделяют и последовательно описывают группы: кустарнички, многолетние и однолетние растения.

АССОЦИАЦИЯ


Ассоциация - тип фитоценоза. Представление об ассоциации мы устанавливаем, абстрагируясь от частных свойств конкретных фитоценозов и выделяя их главные, общие черты. Способы названия ассоциаций. Можно давать название ассоциации по-русски или давать латинское название. В русском названии отмечаются доминанты верхнего (древесного) и нижнего (травяно-кустарничкового) ярусов, причем то растение, которое более обильно, указывается в конце. Если в древостое соотношение пород: дуб—7, клен—2, ясень— 1, а в нижнем ярусе господствуют сныть и осока (последней больше), то название будет: ясене-клено-дубняк снытево-осоковый. В латинском названии ассоциаций обычно две части: «родовая» (выражена существительным, образованным от названия доминанта верхнего яруса путем прибавления окончания «-etum») и «видовая» (выражена прилагательным, образованным от названия доминанта нижнего яруса прибав­лением окончания «-osит» или «-еtоsит»). Например, лппо-дубняк снытевый будет назван: Тiliеtо-Querсеtит аеgороdiosит. Но этим способом легко пользоваться при достаточном знании латинского языка. Чтобы избежать ошибок и упростить дело, ассоциации называют, перечисляя названия доминантов. При этом главные виды ставятся на первое место и между расте­ниями одного яруса ставят знак плюс, а между растениями разных ярусов—тире. Ассоциация — основная (низшая) единица классификации растительности. Сходные ассоциации объединяют в группы, классы, формации и далее — вплоть до типа растительности. Например: ассоциация «дубняк снытево-осоковый», группа ассоциаций «дубняки осоковые», класс ассо­циаций «дубняки чистые», формация - дубняки, группа формаций «широколиственные леса», класс фор­маций «лиственные леса», тип растительности «лесной».

^ Особенности описания травянистого фитоценоза. Остановимся лишь на тех пунктах бланка, которые специфичны для луговых фитоценозов в от­личие от лесных. Величина пробной площади. Вследствие срав­нительно небольших размеров луговых растений достаточной величиной пробной площади будет площадка в 100 кв.м (10Х10 м). Травянистый покров. Общее проективное покрытие и по группам. Устанавливают проективное покрытие для всего травостоя, а затем — для злаков, осоковидных, бобовых и разнотравья в отдельности. Школьники знакомятся с определе­нием проективного покрытия при помощи сеточки Раменского. Она обычно имеет размер 2х5 см и разделена на 10 одинаковых квадратов (таким образом, каждая ячейка—-10%). Сеточку держат на некотором расстоянии от глаза. Наблюдая травостой через сеточку, мысленно собирают проекции надземных частей растений в соседние ячейки, а просветы (незадернованная почва) в другие. Если, например, проекции заняли 7 и 3 ячейки соответственно, то общее проективное по­крытие травостоя—70%. Учет проводят не менее 10 раз в разных местах пробной площади и устанавливают среднее значение проективного покрытия. Проективное покрытие можно определять и с помощью мелких площадок. Методика работы описана ниже. Общий облик: преобладающие виды, аспект. Это общее описание облика фитоценоза особенно важно для луговых сообществ, поскольку они в большой степени подвергаются сезон­ной изменчивости. Разделение на ярусы. Четкая ярусность на лугах встречается крайне редко. Ярусы выделяем по высоте: ярус верховых злаков, ярус низовых злаков, ярус низкого разнотравья (подсед), напочвенный моховой ярус. Мертвый покров. На лугах в состав мертвого покрова входят «ветошь» и опад. Ве­тоши особенно много на лугах весной или в том случае, когда луг заброшен и не используется. Ее наличие необходимо отметить, так как долго сохраняющаяся ветошь способствует задержанию влаги и заболачиванию луга. Названия растений. Даются по латыни. При описании травостоя последовательно характеризуют группы злаков, бобовых, осоковидных и разнотравья. Для каждого вида определяют высоту (устанавливается как средняя величина по измерениям нескольких особей с господствующей высотой), обилие (по шкале Друде), проективное покрытие (оценивают в процентах; определяют либо как среднее по измерениям на 10 мелких площадках по 0,25 кв. м расположенных в случайном порядке в пределах пробной площади, либо в целом для всей пробной площади — глазомерно, что требует определенного навыка), фенофазу, жизненность. Сумма проективных покрытий всех групп может превышать общее проективное покрытие растительности — в том случае, когда надземные органы одних растений перекрывают другие. Сумма проективных покрытий видов одной группы, как правило, равняется проективному покрытию всей этой группы в целом. Моховой и лишайниковый покров. Подробное описание мохово-лишайникового покрова позволяет во многом судить о состоянии лугового фитоценоза и его использовании.

Описание лугового фитоценоза, так же как и лесного, ве­дется по бригадам (первая описывает злаки, вторая — осоковидные и бобовые, третья — разнотравье). В начале работы все школьники вместе с преподавателем выявляют границу фитоценоза, выбирают место и закладывают пробную площадь. Школьники равномерно распределяются по периметру пробной площади. Каждый с того места, где стоит, определяет проективное покрытие всей растительности и отдельных групп расте­ний. Затем все меняются местами и снова дают оценки проективного покрытия. Выводятся средние значения для названных показателей. Одновременно отмечается однородность строения фитоценоза по горизонтали и ярусы по вертикали. Затем школьники начинают работать по бригадам. Они собирают в букет все растения, которые отмечают в бланке описания. Несколько человек собирают мхи. В конце работы школьники под руководством преподавателя сводят все полученные данные воедино: каждый в своем бланке составляет полный список видов (преподаватель демонстрирует растения, собранные школьниками), заполняет нужные графы. Совместно дается оценка травостоя с точки зрения его современного состояния и возможностей использования. Подчеркивается влияние окружающего поляну леса, особо отмечаются лесные растения, найденные на лугу.

В процессе сбора растений, определения их проективного покрытия, фенологии и т. д. школьники сами замечают, как велико разнообразие особей некоторых видов. В связи с этим преподаватель напоминает о возрастных популяциях и значении их изучения для понимания жизни фитоценоза. В заключение устанавливают окружение описанного фитоценоза, переходы его в смежные. Травостой на полянах очень пестрый, что хорошо использовать для показа зависимости формирова­ния лугов от экологических условий для показа стадий формирования луга. Легко найти участок корневищных сообществ пырея и костра, смешанные разнотравно-бобово-злаковые ценозы мезофильного характера, плотнокустовые стадии (типчаковые остепненные ценозы), фрагменты фитоценозов вырождающихся лугов или не сформировавшихся из-за бедности или сухости почвы.

^ Описания на мелких площадках. В некоторых случаях обычные геоботанические описания оказываются недостаточными для получения интересующих данных. Например, для статистической, оценки тех или иных признаков растительных сообществ собрать массовый материал с достаточной степенью точности на больших пробных площадях невозможно. Тогда проводят описание растительности на серии мелких площадок.

Размеры площадок выбираются в зависимости от целей работы и объектов исследования. Для ограничения площадок чаще всего применяются квадратные рамки. Во время практики школьники работают на рамках в 1/4 (50х50 см) и 1кв. м. Поскольку размеры площадок невелики, необходима определен­ная повторность описаний (в учебных работах не менее 10).

Существует несколько способов расположения площадок в пределах описываемой территории.

1.Случайное расположение: положение каждой площадки совершенно не зависит от положения всех остальных. Всю территорию разбивают по плану на равные квадраты, нумеруют их, а затем по таблицам случайных чисел или жеребьевкой определяют те из них, где должна быть описана растительность. Для применения этого способа нужно иметь заранее план или карту территории и таблицы случайных чисел.

2. Систематическое расположение: площадки расположены на равных расстояниях друг от друга, они покрывают территорию равномерной сетью, величина расстояния между площадками зависит от степени подробности, с которой будет исследована растительность.

Для площадок, заложенных в пределах одного фитоценоза, определяют среднее проективное покрытие для видов, у кото­рых оно не менее 10% на одной площадке.

Сравнивая описания, полученные на всех площадках, вы­числяют «встречаемость» видов. Встречаемость определяют как процент площадок, на которых встречен данный вид вне зависимости от его обилия. Устанавливают классы встречаемости. Например: 1-й класс—от 81 до 100%, 2-й—от 61 до 80, 3-й—от 41 до 60, 4-й—от 21 до 40, 5-й—от 0 до 20%. (Как правило, последний класс удобнее рассматривать еще 1 более дробно: 20—10%, 10—5%, 5%—0.) Все виды группируют по классам встречаемости. Виды, имеющие встречаемость 80—100%, называются константными. Особо оценивают встречаемость видов с высоким проективным покрытием — видов-доминантов.

^ Работа по индивидуальной теме. Темы индивидуальных работ школьников связаны с программой экскурсионной части практики по геоботанике и весьма различны.

В начале практики группа школьников (2—5 человек) выби­рает тему работы, которая выполняется ими в свободное время в течение всего периода практики. Преподаватель подробно разъясняет школьникам задачу, предусмотренную данной темой, знакомит их с объектами исследования, предлагает методику сбора и обработки материала. В дальнейшем он консуль­тирует школьников, следит за ходом работы, рекомендует необходимую литературу. При сборе фактического материала школьник должен научиться правильно вести записи в полевом дневнике, верно регистрировать полученный фактический материал. По проделанной работе оформляется коллективный (один на бригаду) отчет.

^ Оформление отчета. Отчет пишется по следующему плану: 1) цели и задачи, поставленные в работе, значение изучаемого объекта, 2) методика исследования (сбора и обработки материала), 3) изложение полученного материала, 4) обсуждение результатов с привлечением литературных данных, 5) заключение и выводы, 6) список использованной литературы, 7) приложения, в которые включаются заполненные бланки геоботанических описаний и другие документы, отражающие полевые наблюдения. Отчет оформляется в тетради или альбоме. На титульном листе указывают название темы, список школьников, выполнивших работу, фамилию, имя и отчество руководителя темы, время и место выполнения работы. Работа должна быть хорошо иллюстрирована, фактический материал следует, по возможности, представить в виде графиков, схем, таблиц, профилей, рисунков. Объем отчета около 10 стандартных страниц рукописного текста.
^

ТАКСАЦИОННЫЕ ТАБЛИЦЫ


1. Распределение насаждений по классам бонитета

Возраст,

Средняя высота (м) насаждений в зависимости от класса бонитета

лет



I

II

III

IV

V



1

2

3

4

5

6

7

8

10

6—5

5—4

4—3

3—2

2—1

-

-

20

12—10

9—8

7—6

6—5

4—3

2

1

30

16—14

13—12

11—10

9—8

7—6

5—4

3—2

40

20—18

17—15

14—13

12—10

9—8

7—5

4—3

50

24—21

20—18

17—15

14—12

11—9

8—6

5—4

60

28—24

23—20

19—17

16—14

13—11

10—8

7—5

70

30—26

25—22

21—19

18—16

15—12

11—9

8—6

80

32—28

27—24

23—21

20—17

16—14

13—11

10—7

90

34—30

29—26

25—23

22—19

18—15

14—12

11—8

100

35—31

30—27

26—24

23—20

19—16

15—13

12—9

110

36—32

31—29

28—25

24—21

20—17

16—13

12—10

120

38—34

33—30

29—26

25—22

21—18

17—14

13—10

130

38—34

33—30

29—26

25—22

21—18

17 —14

13—10

140

39—35

34—31

30—27

26—23

22—19

18 —14

13—10

150

39—35

34—31

30—27

26—23

22—19

18—14

13—10

160

40—36

35—31

30—27

26—23

22—19

18—14

13—10


Ниже приводятся примерные планы некоторых экскурсий. Вы можете выбрать некоторые из них или составить свои.
^

ЭКСКУРСИЯ НА ТЕМУ


«РАСТЕНИЯ ЛЕСА. ЛЕС КАК РАСТИТЕЛЬНОЕ СООБЩЕСТВО»

В лесу необходимо познакомиться с типичными для данного сообщества видами, их жизненными формами, составить список растений. Для выявления флористического состава, часть растений школьники определяют при работе с определителями; о видовой принадлежности многих других они узнают от преподавателя (осо­бенно о тех растениях, которые к периоду посещения леса находятся в вегетативном состоянии или встречаются редко и требуют охраны); ряд видов, как правило, школьникам знаком (с их выявления и следует начать знакомство с флорой сообщества). На экскурсии проводят морфологический анализ растений, изучают их семенное и вегетативное размножение. При работе необходимо учитывать среду обитания растений и сообщества в целом (рельеф, почва, характер увлажнения, условия минерального питания, освещения, состав лесной подстилки, ее толщина, образование, разложение и т.д.). При посещении разных типов леса предоставляется возможность сравнить их, выявить общие и различные виды, выделить растения, наиболее типичные для конкретного сообщества, и связать особенности их строения и биологии с условиями оби­тания.

Знакомство с жизненными формами растений, с флористическим составом, обилием отдельных видов (обильно — растения одного вида смыкаются побегами, образуя сплошную заросль; очень мно­го — растения создают фон; много — растения часто встречаются, их много; мало — растений мало, они рассеяны между другими ви­дами; единично — несколько экземпляров на площадке 10 м кв.), с характером их размещения (группами, образуя больших или меньших размеров пятна, или диффузно) неминуемо подводит к характеристике фитоценоза, к анализу закономерностей его сложения. В лесу легко обнаружить ярусное сложение сообщества, установить проективное покрытие площади всеми растениями или отдельными видами, сделать выводы о жизненности последних. При характеристике лесного сообщества важно установить сомкнутость крон. Для этого можно визуально определить, какая доля площади занята кронами и какую долю составляют просветы между ними (обычно степень сомкнутости выражают в долях от единицы; полное смыкание крон — 1; половина площади приходится на кроны, половина на просветы — сомкнутость 50%, или 0,5 и т.д.). Чем больше просветов, тем больше света поступает к растениям нижних ярусов, и наоборот. Одинаковое ли количество света проникает под полог при сходной сомкнутости крон светолюбивых и теневыносливых растений древесного яруса? Разная степень освещенности отдельных участков леса (непосредственно под кронами света меньше, чем в «окнах») сказывается на распределении растений: одни из них тяготеют к местам с лучшим освещением, другие могут произрастать в тени, третьи одинаково обильны при разном освещении. На мозаичное распределение видов оказывают влияние микрорельеф и способность самих растений образовывать больших или меньших размеров латки (обычно это сопряжено и с их способностью к вегетативному расселению). Обратив внимание на характер размещения растений в сообществе (групповой или диффузный), постарайтесь объяснить его, исходя из условий произрастания, экологических и морфологических особенностей вида.

Важно отметить доминантные растения (постоянные и временные) и эдификторы, ибо последние определяют условия жизни для других, сопутствующих им видов (например, ель в еловом лесу). При характеристике сообщества отмечается его физиономичность, или аспект. Если по плану занятий на факультете предусмотрена не только летняя практика, но и экскурсии в другие сезоны года, сведения, полученные на сезонных экскурсиях, позволяют сделать вывод о ярусном сложении сообщества не только в пространстве, но и во времени и о возможной смене аспектов.

При изучении леса необходимо установить характер и интенсивность размножения растений, входящих в сообщество, их расселение и удержание на занятой территории. Важный показатель развития фитоценоза — это состояние всходов и подроста, обеспечивающих воспроизведение растений древесного яруса. Одинаково ли состояние всходов и подроста в разных участках леса, в условиях разной освещенности, разной степени развития мха и т. д.? Находится ли в подросте растения вида, который входит в верхний ярус сообщества, или другого (например, обильный подрост ели в березовом лесу)?

Многие свойства растительного сообщества и отдельных видов, входящих в него, могут быть выявлены при выполнении самостоятельных наблюдений и сообщены в группе при обсуждении полученного материала.

^

ЭКСКУРСИЯ НА ТЕМУ


«РАСТЕНИЯ ЛУГА. ЛУГ КАК РАСТИТЕЛЬНОЕ СООБЩЕСТВО»

В зависимости от места организации практики экскурсия может быть проведена на поемный или суходольный луг. На лугу, так же как и в рассмотренном выше лесном сообществе, составляют список видов (по хозяйственным группам), берут растения для морфологического описания, определения, гербаризации. В природе во время экскурсии предоставляется возможность более подробно ознакомиться с разными жизненными формами луговых растений, выявить преобладающие формы (сравнить с таковыми в травянистом ярусе лесного сообщества, в условиях повышенного затенения и отсутствия сильной задернованности субстрата), разобрать материал по основным типам кущения злаков. Отдельно следует остановиться на хозяйственно ценных видах (кормовые, лекарственные, медоносные и т. п.), балластных, сорных и ядовитых, их биологических особенностях, адаптивных (приспособительных) признаках, способе размножения (семенное, вегетативное) обилии (много, мало, единично), характере распределения (группами, диффузно), встречаемости на лугу. Решение последних вопросов возможно при маршрутном обследовании сообщества. Описать аспект луга и ярусное его сложение; выявить доминантные виды и установить приуроченность их к определенному ярусу. Растения-эдификаторы, их влияние на другие виды и сообщество в целом. Обратить внимание на связь между обилием мхов и проективным покрытием площади травянистыми растениями, обилием полупаразитов (погремки, очанки, марьянники) и продуктивностью луга. Составить список растений, подлежащих охране.

В результате выполнения самостоятельных наблюдений за растениями (их цветением, опылением, вегетативным и семенным размножением и т. д.) могут быть получены более подробные сведения об их биологии. При посещении разных типов лугов желательно сравнение морфологии одного и того же вида. Интересный познавательный материал может быть получен при сравнении морфо-биологических особенностей, приспособительных признаков близкородственных видов, обитающих в разных фитоценозах: чина лесная и чина луговая, звездчатка дубравная в лесу и звездчатка злаковая на лугу, овсяница гигантская или овсяница лесная в лесу и овсяница луговая или овсяница красная на лугу.


^ ЭКСКУРСИЯ НА ТЕМУ «РАСТЕНИЯ СТЕПИ.

СТЕПЬ КАК РАСТИТЕЛЬНОЕ СООБЩЕСТВО»

При знакомстве с флорой степи составляют список растений, типичных для степи, обращая внимание на разнообразие жизнен­ных форм растений, на признаки и свойства, обеспечивающие возможность произрастания разных видов в условиях водного дефицита, повышенной солнечной инсоляции и иссушающего ветра. Описывают ярусное сложение сообщества. Возможно ли выявить доминантные виды в каждом ярусе? Какой вид (виды) выполняет роль эдификатора? Какие виды (вид) определяют аспект степи? Растения каких жизненных форм преобладают в растительном сообществе? Хорошо ли выражено у них семенное и вегетативное размножение? Об интенсивности семенного размножения можно судить по обилию проростков и молодых особей семенного происхождения. Каково соотношение между вегетативно-подвижными и веге­тативно-неподвижными видами? Наблюдается ли корреляция между интенсивностью семенного и вегетативного размножения у выбранных для анализа видов? Какой способ распространения плодов и семян наиболее характерен для растений степи? Каков режим хозяйственного использования данного степного участка? При возможности сравнивают участки, используемые под сенокос и пастбище. Оказывает ли влияние способ использования угодья на флористический состав, экземплярную насыщенность травостоя, на его ярусное сложение? Какое участие в сложении травостоя принимают сорные растения (ядовитые, балластные, заносные рудеральные сорняки)? Где их больше: на пастбище или сенокосном участке? Какие виды нуждаются в охране? Как можно их сохранить? Описывают напочвенный покров. Встретились ли в степи мхи, лишайники, грибы? Есть ли в степи обнаженные участки почвы? Какие мероприятия необходимо осуществить, чтобы предотвратить эрозию?

^

ЭКСКУРСИЯ НА ТЕМУ


«ВОДНЫЕ И ПРИБРЕЖНЫЕ РАСТЕНИЯ»

Цель экскурсии — познакомиться с видовым составом, морфо-биологическими особенностями водных и прибрежных растений и характером распределения их в водоеме, особенностями среды обитания. Сведения о строении растений, полученные на экскурсии, необходимо дополнить просмотром анатомических препаратов при лабораторной обработке экскурсионного материала. Объяснить особенности внутреннего строения растений специфическими условиями их обитания. Погруженные в воду растения отличаются большим развитием поверхности тела по отношению к общей его массе. Это достигается ветвлением побега, увеличением площади пластинок или их рассечением на узкие доли.

Многим водным растениям свойственна гетерофиллия — наличие на одном побеге разных по форме и размерам зеленых листьев. Нередко подводные листья сильно рассечены, в то время как расчленение надводных менее значительно, или их пластинки цельные, более или менее широкие. В условиях пониженного содержания кислорода у растений сильно развита воздухоносная ткань—аэренхима. В среде более плотной, чем воздушная, положение растения в пространстве обеспечивается водой, поэтому механическая ткань слабо развита или вовсе отсутствует.

Поглощение воды и растворенных в ней питательных веществ происходит всей поверхностью погруженных в воду органов. Отсюда очевидна биологическая целесообразность в увеличении поверхности тела растения. Однако при этом корневая система в связи с этим нередко крайне слабо развита или вовсе отсутствует. Корни лишены корневых волосков; у них усилена функция равновесия и опоры. Участие побега в поглощении веществ из внешней среды отразилось на недоразвитии ксилемы, проводящие элементы которой немногочисленны.

При ослабленном свете у подводных листьев формируется теневая структура; отсутствует дифференциация мезофилла. Надводные, особенно плавающие листья имеют палисадную и губчатую паренхиму. У побегов, погруженных в воду, эпидерма лишена кутикулы, или последняя очень слабо развита, оболочки клеток тонкие, устьица отсутствуют.

У плавающих листьев на эпидерме верхней стороны листа хорошо развита кутикула и многочисленны устьица. Некоторые водные растения снаружи покрыты слизью. Не исключено, что она защищает их от выщелачивания, вымывания из клеток растворов солей.

У многолетних водных растений вегетативное размножение преобладает над семенным, а некоторые виды размножаются только вегетативно (например, элодея на Евроазиатском кон­тиненте). На период, неблагоприятный для вегетации, у многих видов образуются особые зимующие почки с запасом крахмала в клетках. Это органы перезимовывания и вегетативного размножения. Осенью они отделяются от материнского растения и опускаются на дно водоема, где и зимуют. В замкнутых пресноводных водоемах растения располагаются поясами. Каждый пояс характеризуется определенным флористическим составом и экологией.

1. Пояс надземных береговых растений, приспособленных к избыточно увлажненным, временно заливаемым местообитаниям. Флористический состав здесь довольно разнообразен: некоторые виды осок (пузырчатая, черная, вздутая), камыш лесной, калужница болотная, лютики (ядовитый, ползучий, жгучий) и другие растения.

II. Пояс мелководных растений. Здесь растут стрелолист, частуха, сусак, ежеголовник, вербейник кистецветный и др. Среди растений этой зоны можно встретить укореняющиеся или плавающие в воде: элодею, хвощ приречный, пузырчатку, ряску трехдольную, роголистник. Более подробно остановиться на описании пузырчатки как насекомоядного растения. Из низших растений здесь встречаются водоросли: спирогира, зигнема, водяная сеточка, кладофора и др.

III. Пояс высоких прибрежных растений представлен нередко чистой зарослью рогоза, камыша озерного или тростника. Часто стебли их, достигающие высоты 3—4 м, почти до половины погружены в воду.

IV. Пояс кувшинок, кубышки желтой и других видов водной флоры с плавающими листьями. Среди крупных плавающих листьев кубышки желтой и кувшинки можно встретить водокрас, рдест плавающий.

V. Флору центральной части водоема представляет фитопланк­тон, обычно очень различный по составу. Высшие растения здесь отсутствуют.

Указанное распределение растительных группировок обычно для крупных водоемов озерного типа. Однако в природе можно встретить самые различные варианты и отклонения от приведенной схемы.

Распределение растений в водоеме зависит от глубины, оно также связано с рядом других его особенностей. Важное значение имеет химический состав воды, каменистость или илистость дна, подвижность воды (волны затрудняют укоренение и разрастание растений). Многие водные растения не переносят загрязнения водоемов сточными водами.

Характерной особенностью водной среды является непостоянство водного уровня. Весной уровень воды обычно бывает гораздо выше, чем к концу лета. В засушливые годы многие водоемы становятся мелкими, иногда совсем пересыхают, а это ведет к изменению состава водной растительности. В целом условия существования водных растений различаются лишь незначительно, а поэтому растительность водоемов более или менее однообразна по флористическому составу.

Изучение водной флоры и растительности имеет большое научное и народнохозяйственное значение. Разнообразие водных растений расширяет представления о приспособительных свойствах растительного организма. В корневищах кубышки желтой, рогоза, камыша, тростника, сусака, в зимующих клубневидных почках стрелолиста содержится много крахмала. Наземные части большинства перечисленных растений идут на изготовление бумаги, картона, строительных плит, различных плетеных изделий (маты, циновки, корзины). Такие растения, как элодея, рдесты, телорез и др., энергично вегетативно размножающиеся, используют в сельском хозяйстве как зеленое удобрение полей и огородов, а также как корм скоту. Умеренное развитие водной растительности полезно для ведения рыбного хозяйства. Фитопланктон служит пищей для мелких водных беспозвоночных, которые, в свою очередь, служат пищей многим рыбам. В зарослях водных растений рыбы мечут икру, здесь же растет и развивается молодь рыбы, поселяется водо­плавающая птица — предмет охотничьего промысла.

Отметить растения, представляющие хозяйственную ценность, а также ядовитые растения. В лаборатории подробно ознакомиться с составом фитопланктона.

^

ЭКСКУРСИЯ НА ТЕМУ


«СОРНЫЕ РАСТЕНИЯ И СОРНАЯ РАСТИТЕЛЬНОСТЬ»

Маршрут экскурсии намечается так, чтобы познакомиться с сорняками полей и растениями мусорных мест. Сорные растения луга и леса изучаются во время экскурсии в соответствующие сообщества. Задача экскурсии — изучить многообразие биологиче­ских групп сорняков, показав разные способы приспособления их к размножению, расселению и удержанию занятой ими площади. Необходимо выявить и описать разные жизненные формы сорных растений. Среди многолетних сорняков отметить корневищные, корнеотпрысковые, ползучие и другие формы. По возможности попытаться установить приуроченность сорных растений к главнейшим культурам района, провести учет засоренности полей (подсчет растений или побегов на единицу площади по биологическим группам), на основании морфобиологических особенностей растений постараться дать рекомендации к их устранению на полях. Во время экскурсии составляют список сорных растений. Выделяют факультативные сорные растения полей и огородов.

С целью более детального изучения отдельных видов сорняков могут быть выполнены самостоятельные работы.

Рекомендуемая литература:

Летняя практика по геоботанике /Под ред. В.С. Ипатова. Л.: Изд-во ЛГУ, 1983.- 175 с.

Марков М.В. Общая геоботаника. – М.: Высш. шк., 1962. – 450 с.






Скачать 465,67 Kb.
Дата конвертации17.08.2013
Размер465,67 Kb.
ТипДокументы
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rud.exdat.com


База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2012
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Документы