Учебно-методическое пособие для студентов педагогического факультета специальности 050708 «Педагогика и методика начального образования»

Балашовский институт (филиал)

ГОУ ВПО «Саратовский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского»

Е. В. Попова

Полевая практика

(землеведение и биология с основами экологии)

Учебно-методическое пособие

для студентов педагогического факультета специальности

050708 «Педагогика и методика начального образования»

Балашов

2010

УДК 57+908

ББК 28я73=26.8я73

П58

Рецензенты:

Кандидат биологических наук, доцент кафедры экономических дисциплин

Балашовского филиала Саратовского государственного социально-экономического университета

Е. А. Инкина;

Кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

Балашовского института (филиал) ГОУ ВПО «Саратовский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
»

М. А. Занина.

Рекомендовано к изданию Научно-методическим советом Балашовского института (филиала) ГОУВПО «Саратовский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского».

Попова, Е. В.

П58 Полевая практика (землеведение и биология с основами экологии) : учебно-методич. пособие / Е. В. Попова. — Балашов : Николаев, 2009. — 52 с.

ISBN 978-5-9999-0415-7

Учебно-методическое пособие содержит материал для проведения полевого практикума по естественно-научному циклу образовательного компонента «Окружающий мир» в начальной школе. Пособие поможет в подготовке и организации проведения полевой практики и расширит знания студентов, полученные в ходе изучения теоретических основ и лабораторных занятий по землеведению и биологии с основами экологии.

Издание предназначено для студентов, обучающихся по специальности 050708.65 «Педагогика и методика начального образования», и учителей начальных классов.

УДК 57+908

ББК 28я73=26.8я73

ISBN

978-5-9999-0415-7

© Попова Е. В., 2010

О г л а в л е н и е

Введение..................................................................................................................... 4

1. Краеведение

1.1. Определение полуденной линии.................................................................... 6

1.2. Ориентирование в пространстве................................................................... 7

1.3. Движение по азимуту..................................................................................... 8

1.4. Глазомерная съемка местности................................................................... 10

1.5. Рельеф местности и горные породы........................................................... 11

1.6. Изучение почвы........................................................................................... 16

1.7. Метеорологические наблюдения................................................................ 19

1.8. Изучение гидрологических объектов суши............................................... 21

2. Биология с основами экологии

2.1. Изучение лугового сообщества.................................................................. 26

2.2. Изучение лесного сообщества..................................................................... 28

2.3. Определение цветковых растений............................................................... 30

2.4. Изучение приспособленности растений к среде обитания........................ 33

2.5. Определение насекомых.............................................................................. 33

2.6. Сообщество пресного водоема................................................................... 35

2.7. Фенологические наблюдения в природе.................................................... 37

2.8. Исследование влияния транспортных дорог на состояние растительного покрова................................................................. 40

2.9. Исследование влияния транспортных дорог на фауну.............................. 42

Словарь основных терминов и понятий................................................................ 45

Список используемой литературы......................................................................... 46

Приложения............................................................................................................. 48

Введение

Учебно-методическое пособие «Полевая практика (землеведение, биология с основами экологии)» содержит систематизированный материал, отражающий специфику вузовской подготовки будущих учителей начальных классов. Пособие поможет подготовить студентов факультета к будущей практической работе — преподаванию предметов естественно-научного цикла образовательного компонента «Окружающий мир» в начальной школе.

Главная цель пособия — способствовать совершенствованию профессионально-педагогической подготовки студентов, что предполагает их включение в активный познавательный процесс, в овладение наиболее эффективными методами и приемами учебной и научно-исследователь-ской деятельности в процессе изучения той части предмета естествознания, которая связана с землеведением, основами ботаники, зоологии и экологии. Оно содержит подробное содержание каждого дня, методические рекомендации к проведению полевого практикума, краткие теоретические сведения, ход работы, задания по темам программы, схемы, таблицы, карточки, рисунки для определения некоторых растений и насекомых, список используемой литературы.

Особое внимание обращено на вопросы экологии растений, животных и их охраны — это поможет будущему учителю в воспитании у учащихся экологической культуры, убеждения в необходимости рационального использования растений, животных, их охраны, подготовит студентов к формированию у младших школьников бережного отношения к растениям и животным.

Студенты во время прохождения практики получают наглядные представления о многих природных процессах и их взаимосвязях, учатся фиксировать факты, анализировать природные явления, опираясь на самостоятельные наблюдения в природе, обобщать виденное и делать правильные выводы.

Экскурсии в природу не могут быть заменены другой формой обучения, ведь они всегда методически индивидуальны и практически неповторимы.

Экскурсиям предшествует инструктаж, в ходе которого преподаватель знакомит студентов с правилами поведения, кратким содержанием деятельности, о работе с инструментами и необходимым оборудованием, с планом обработки собранного материала. Необходимым условием успешного выполнения заданий является ведение зарисовок, записей в полевом дневнике, фиксирование измерительных данных. Перед работой на местности необходимо изучить соответствующую литературу.

1. Краеведение

1.1. Определение полуденной линии

Цель:

сформировать умения ориентироваться по солнцу, определять полуденную линию, высоту полуденного солнца над горизонтом.

Оборудование
:
гномон (ровный шест длиной 1—1,5 м), вертикальный угломер-эклиметр или транспортир с отвесом, тонкая рейка или отрезок шпагата длиной 2 м.

Методические рекомендации

В течение года высота солнца над горизонтом изменяется: 22 июня — в день летнего солнцестояния — оно занимает самое высокое положение, 22 декабря — в день зимнего солнцестояния —– самое низкое, а в дни равноденствия — 21 марта и 23 сентября — промежуточные. В Северном и Южном полушариях изменение высоты полуденного солнца имеет противоположную направленность.

Ход работы

Задание 1
. Определение полуденной линии.

На ровной площадке ближе к полудню вертикально установите гномон. Зафиксируйте первым колышком конец падающей от него тени и радиусом (точка 1), равным длине тени и очертите другим колышком окружность. Внимательно следите за тем, как тень будет укорачиваться. Через определенное время тень начнет удлиняться и второй раз коснется окружности, но уже в другой точке (точка 2) (см. рис. 1) [19].

Рис. 1. Определение полуденной линии

Второй колышек вбейте в эту точку. Натяните шпагат от первого колышка ко второму колышку. Найдите середину этого отрезка. Вбейте третий колышек. Соедините этот колышек шпагатом с основанием гномона. Это будет полуденная линия, которая показывает направление на север и совпадает с местным меридианом. Проверьте направление по компасу.

Задание 2
. Определение высоты стояния солнца над горизонтом.

Установите рейку так, чтобы она одним концом упиралась в основание третьего колышка, а другим легла на верхний конец гномона, образовав угол с горизонтальной поверхностью. Определите его величину с помощью эклиметра или вертикального угломера. Таким образом вы определите высоту солнца над горизонтом в полдень.

Задание 3
. Ответьте на вопросы.

1. Как изменяется высота солнца над горизонтом в течение суток и года?

2. Определите по часам время солнечного полудня. Совпадает ли время полудня (12 ч) с солнечным? Объясните причину.

Список рекомендуемой литературы:

2, 3, 11, 12, 19, 21.

1.2. Ориентирование в пространстве

Цель:

научить приемам ориентирования в пространстве по местным признакам и компасу.

Оборудование
:
компас, мерная лента или 15-метровая рулетка, часы наручные механические, дальномер школьный, планшет.

Методические рекомендации

Ориентирование в пространстве — это определение на местности своего местоположения или точки стояния относительно сторон горизонта, окружающих объектов местности, а также направлений и расстояний движения.

Ориентирование в пространстве включает:

1) соотнесение реальной местности с планом и картой;

2) определение на местности сторон горизонта и своего положения по отношению к объектам местности: населенному пункту, реке, железной дороге и т. д.;

3) определение расстояния на местности и их графическое выражение на бумаге.

4) выбор необходимого направления движения.

Ход работы

Задание 1
. Определение направления сторон горизонта по компасу.

Самым точным способом общего ориентирования на местности является ориентирование по компасу. Для того чтобы определить направление сторон горизонта по компасу необходимо сделать следующее:

1) удалить на расстояние 1—2 м от компаса все металлические предметы;

2) установить компас в горизонтальной плоскости на ладони или планшете;

3) вращая компас в горизонтальной плоскости, добиться совмещения северного конца магнитной стрелки компаса с буквой С. В этом положении компас сориентирован и теперь по нему можно определять стороны горизонта.

Задание 2
. Ориентирование по солнцу с помощью часов.

С помощью наручных механических часов вы можете определить направление линии север — юг в данный момент времени. Для этого необходимо сделать следующее:

1) положить часы в горизонтальной плоскости и направить часовую стрелку на солнце;

2) мысленно построить угол между маленькой часовой стрелкой и цифрой 11 на циферблате часов. Биссектриса этого угла и будет местным меридианом.

Список рекомендуемой литературы:

3, 11, 19, 21.

1.3. Движение по азимуту

Цель
:
научить приемам ориентирования в пространстве и определения направления движения по азимуту.

Оборудование
:
компас, мерная лента или 10—15-метровая рулетка, часы наручные механические, дальномер школьный, планшет.

Методические рекомендации

Пользуясь компасом, можно определить стороны горизонта, направление движения по азимуту. Азимут — это угол между направлением на север и направлением на заданный предмет, который отсчитывается по часовой стрелке.

Например, зная, что азимут из точки А в точку Б составляет 45º (А = 45º), вы, сориентировав компас, определяете азимут и идете в нужном направлении.

При движении он или задается, или его определяется. Для определения азимута движения из одного пункта (точки стояния) в другой необходима карта.

Для ориентирования на местности важно уметь определять не только направление, но и расстояние. Измеряют расстояние с помощью различных методов: счета шагов и времени движения, визуальных, инструментальных. Визуальная (на глаз) оценка расстояний — это наблюдение объектов местности и их видимость в зависимости от удаленности от наблюдателя (см. табл. 1). Такой метод позволяет определять расстояние приблизительно, для этого необходима постоянная тренировка.

Таблица 1

Глазомерное определение расстояний

Расстояние	Наблюдаемые объекты
10 км	Трубы больших заводов
5 км	Общие очертания домов (без дверей и окон)
4 км	Очертания окон и дверей едва различимы
2 км	Высокие одинокие деревья; человек — едва различимая точка
1 500 м	Крупные машины на дороге, человек различается еще в виде точки
1 200 м	Отдельные деревья средней величины
1 000 м	Телеграфные столбы; в постройках различимы отдельные бревна
700 м	Фигура человека без деталей одежды уже вырисовывается
400 м	Движения рук человека заметны, различаются цвет одежды, переплеты на рамах окон
200 м	Очертания головы
150 м	Кисти рук, линия глаз, подробности одежды
70 м	Глаза в виде точек

Ход работы

Задание 1
. Определение азимута 90º, 145º, 225º с помощью компаса.

Пройдите в этих направлениях небольшое расстояние. Чтобы не сбиться с выбранного направления движения, запишите заметные объекты местности, это будут ориентиры направления, по которому вы должны двигаться.

Задание 2
. Определение расстояния до выбранных объектов местности.

Для точного определения расстояний в профессиональной деятельности применяют рулетки, мерные ленты, теодолиты, радиопеленгаторы и другие инструменты. В обычной жизни применяют неинструментальные методы.

1. Выберите объект на открытой местности и визуально определите расстояние до него, пользуясь таблицей 1.

2. Чтобы более точно определить расстояние на глаз можно использовать прием, который основан на простом математическом расчете. Возьмем линейку в руку, направим ее на отдаленный предмет, высота которого вам известна, допустим 10 м. Перемещая линейку в пальцах рук, добьемся такого положения, когда отрезок линейки, предположим 10 см, полностью закроет этот предмет. Определите расстояние от глаза до линейки. Оно равно примерно 70 см. Теперь вам известны три величины, но не известно расстояние до предмета. Составим формулу, в которой длина линейки относится к высоте предмета Х так же, как длина вытянутой руки к расстоянию до предмета. Решим пропорцию:

10 м : Х = 10 см : 70 см,

10 м : Х = 0,1 м : 0,7 м,

Х = 70 м.

Этим методом удобно пользоваться, определяя расстояние до недоступных предметов, расположенных, например, на другом берегу реки.

Задание 3
. Измерение расстояния шагами.

Необходимо знать длину своего шага. Отложите на ровном участке местности отрезок длиной 50 м. Пройдите это расстояние несколько раз и определите среднее арифметическое количество шагов.

Например, 71 + 74 + 72 = 217 шагов. Общее количество шагов разделите на 3 (217 : 3 = 72). Среднее количество шагов составляет 72. Разделите 50 м на 72 шага и вы получите среднюю длину вашего шага — примерно 55 см.

Измерить расстояние до любого доступного предмета можно в шагах. Например, если вы сделали 690 шагов, т. е. 55 см × 690 = 37 м.

Запишите в дневнике и сравните результаты по определению расстояний разными способами. Определите степень точности каждого метода.

Список рекомендуемой литературы:

2, 3, 11, 12, 19.

1.4. Глазомерная съемка местности

Цель:

научить приемам составления схематического плана участка местности.

Оборудование:

компас, планшет с закрепленным листом бумаги, несколько листов бумаги формата А4, линейка, карандаш, ластик.

Методические рекомендации

План местности, который снят учениками начальных классов, отражает понимание ими географической карты. Съемка имеет прикладное значение, потому что она позволяет с большей подробностью изобразить небольшой участок местности, например, составить план экологической тропы, летнего загородного лагеря или схему туристического похода. Существуют два вида глазомерной съемки:

Полярный способ
— съемщик стоит на одном месте и наносит на планшет условными знаками объекты местности, которые расположены вокруг или с какой-либо стороны от него, определяя на них азимут и расстояние шагами.

Маршрутная съемка
— осуществляется в движении, на планшет наносится маршрут движения и объекты, которые расположены слева и справа от него.

Задание 1
. Проведение съемки местности полярным способом.

На выбранном участке местности сориентируйте планшет, проведите вдоль левого края листа планшета линию и обозначьте направление север — юг. Определите и нанесите на планшет точку своего стояния. Если местность видна со всех сторон, то точка стояния находится в центре планшета; если виден только южный участок, то точка стояния — в верхней (северной) части листа и т. д.

Выбирайте масштаб не слишком мелким или не слишком крупный. Стоя на местности в определенной точке, визируйте на отдаленные объекты, сохраняя планшет ориентированным. Проведите на листе бумаги тонкие линии, направленные на объекты местности. Определите азимут объектов и расстояние шагами. Отметьте их в масштабе, объекты нанесите условными знаками. Оформление планшета показано на рис. 2.

Рис. 2 Оформление планшета

Список рекомендуемой литературы:

3, 11, 12, 19, 21.

1.5. Рельеф местности и горные породы

Цель:

изучить формы рельефа, характер залегания горных пород, сбор образцов, сделать коллекцию, зарисовать обнажения.

Оборудование:

лопаты, молоток, школьный нивелир, коробочки для образцов горных пород, этикетки.

Методические указания

Горные породы, рельеф и почвы — важнейшие компоненты природного комплекса, которые в значительной мере определяют ландшафт местности. Поэтому необходимо проводить работы по наблюдению, сбору, коллекционированию и описанию образцов.

Основная часть земной поверхности сложена осадочными породами разного возраста. Если на поверхность выходят магматические или метаморфические породы, то на экскурсии используют молоток на длинной ручке (0,7 м).

Изучая горные породы, рельеф и почвы, необходимо обратить внимание на зависимость характера рельефа от состава и особенностей залегания горных пород на влияние горных пород и рельефа на состав и строение почв.

Изучение горных пород
ведется в местах выхода на видимую поверхность. На ровной поверхности, не расчлененной оврагами, балками, речевыми долинами, горные породы скрыты под толщей рыхлых отложений. Для их изучения необходимо найти искусственные обнажения: колодцы, карьеры. Для изучения горных пород геологи делают специальные разрезы — бурят скважины, роят траншеи, из которых берут образцы горных пород — керн.

Рельеф
Земли — продукт сложного взаимодействия эндогенных и экзогенных процессов, которые проявляются в пространстве и во времени. Горные породы считаются важным фактором рельефообразования, слагающими земную поверхность. Результатом хозяйственной деятельности человека являются антропические формы рельефа, например, карьеры и т. п.

В ходе полевой практики можно ограничиться изучением наиболее типичных форм: овраг, речная долина, карьер, холм. В процессе водной эрозии образуются овраги. Речные долины образуют ложбины и имеют уклон по течению от верховья к низовьям. В долине различают дно и склоны. Карьеры образуются после разработки полезных ископаемых открытым способом.

Если овраг большой, то экскурсия проходит на некоторой части.

Основные особенности оврага: наличие ответвлений; форма вершины (остроконечная или овальная), в средней части и устье форма склонов зависит от состава слагающих его горных пород (осыпающиеся — в песчаных толщах, крутые склоны — в песках и лессовидных суглинках, отлогие — в глинистых отложениях), обнажены или задернованы склоны (в этом случае рассматривается растительность: травы, деревья, кустарники); дно оврага (узкое или расширенное), выходы грунтовых вод. Устанавливают, к каким формам рельефа приурочен овраг: водоразделу, склону речной долины. Устанавливают условия, способствующие росту оврага: отсутствие растительности, продольная распашка склона, выпас скота, наличие рыхлых пород. Меры борьбы с оврагами: лесомелиоративные мероприятия, агротехнические, устройство гидротехнических сооружений.

Ход работы

Задание 1
. Сбор образцов горных пород и окаменелостей, минералов в точке наблюдения.

Минералы, горные породы, окаменелые остатки организмов — это вещественные свидетельства былой истории обнажения. Поэтому собранный материал может быть использован для восстановления физико-географических условий геологического прошлого изучаемой местности.

При изучении обнажения из каждого пласта производят отбор образцов минералов и окаменелостей, горных пород. Каждый образец снабжается этикеткой, где указывается адрес, дата, пласт, название породы.

Необходимо обратить внимание на структуру горных пород. Например, в осадочных породах различают такие структуры: песчаные (песок, песчаный сланец); глинистые (различные виды глин); грубообломочные (валуны, щебень, галька, гравий); иловатые (лесс); смешанные (моренные отложения). Структура известняков определяется по сохранности форм вымерших организмов. Выделяют структуру, состоящую из обломков вымерших организмов и цельнораковинную.

Для сложных определений минералов, магматических и метаморфических горных пород следует пользоваться определителями.

Задание 2
. Изучение обнажения горных пород: адрес обнажения; описание обнажения; зарисовка обнажения; взятие образцов.

Адрес фиксируется относительно устойчивых ориентиров — рек, населенных пунктов, строений и т. д. — с указанием направлений и расстояний от них. На карте или плане местности обнажение можно нанести условным знаком. Вид обнажения может быть: овраг, карьер, заброшенный колодец, обрыв, склон речной долины, осыпь и т. д.

Измеряют рулеткой высоту и ширину обнажения. Крутизну склона определяют на глаз или с помощью эклиметра. Отмечается связь обнажения с формами рельефа, это могут быть — долина реки, водораздел, моренный холм и т. п. Скрытую осыпью поверхность обнажения необходимо расчистить лопатой для того, чтобы открылись границы между пластами.

Описание обнажения лучше всего вести сверху вниз. По расчищенной части обнажения рулеткой измеряют каждый пласт и записывают в полевой дневник. По выходам ключей фиксируют глубину залегания подземных вод.

Делают схематический рисунок обнажения. Пласты нумеруют сверху вниз с указанием размера (мощности) каждого.

Профиль № 1

Рис. 3. Масштаб горизонтальный 1 : 1 500 (1 см — 15 м), масштаб вертикальный 1 : 1 000 (1—15 м)

Определяют породы, слагающие пласты, записывают их цвет, плотность, структуру, происхождение. Например, песок мелкозернистый, сыпучий, без примесей глины, желтого цвета, содержит примесь глинистых частиц.

Задание 3
. Изучение оврага. Обзорная экскурсия по оврагу, глазомерная съемка, составление поперечного профиля оврага.

Для крупных оврагов профили закладывают на отдельном участке, для небольших оврагов — в устье, средней части и верховье.

На рисунке 3 изображен план оврага и его профиль № 1 [19]. Профильные линии пересекают овраг поперек. Они перпендикулярны магистральной линии, установлены по компасу. Их нумерацию можно вести произвольно.

Проведение нивелирования склона. Нивелир устанавливают в начальной точке хода и визируют линию на склон. В точке пересечения луча зрения с поверхностью склона вбивают колышек (точка 2 хода) и рулеткой измеряют расстояние от основания нивелира до точки 2 по склону. Затем нивелир переносят в точку 2 и операцию повторяют, и так до вершины оврага. После этого отдельные шаги хода (от точки 1 до точки 2, от 2 до 3 и т. д.) складывают и вычисляют общую длину хода. Результаты нивелирования записывают в виде таблицы (табл. 2) [19]:

Таблица 2

Профиль (ход) № 1. Азимут (А1) 90°

Номер точек	Превышение точек, см	Расстояние между точками	Крутизна склона, град.
1
2	150	5	7
3	150	4	8
4	150	7	2
5	150	9	3
6	150	5	7

Таким образом, высота склона составляет 7,5 м. Он неровный, крутизна его изменяется от 2 до 5.

По профильным линиям нивелиром определяют превышение точек, для этого проходят вдоль каждой из них по склону оврага до дна и поднимаются по противоположному склону. Переставляя по пути рейки по склону, отмечают по вертикальной рейке разницу высот двух соседних точек, а по горизонтальной рейке — их расстояние друг от друга.

На основании визуальных наблюдений и результатов практической работы на профиле делают выводы о развитии оврага. Интенсивно растущие овраги по внешнему виду клиновидные, с узким дном и крутыми склонами. Овраги затухающие имеют пологие склоны менее 20°, для них характерен активный процесс зарастания.

Задание 4
. Изучение долины реки

Это начинают с осмотра, для чего выбирают берег, с которого хорошо видны все ее части: террасы, пойма, русло. Вначале составляют план участка глазомерным способом. На плане изображают русло реки с ее рукавом и островами, если такие имеются, изображают пойму, террасы, коренные берега.

Изучение речной долины сводится к построению поперечного профиля. При профилировании удобно применять барометрическое нивелирование, принцип которого основан на зависимости величины атмосферного давления от высоты местности. Нормальное атмосферное давление на уровне моря равно 760 мм рт. ст. при температуре 20 °С. С увеличением абсолютной высоты давление уменьшается. В средней полосе европейской части России изменению давления на 1 мм рт. ст. соответствует разность высот в 10,5 м.

При барометрическом нивелировании пользуются барометром-анероидом. Отсчет давления следует производить при горизонтальном положении анероида через 5—10 мин после остановки на месте, чтобы прибор показывал давление в этой точке маршрута. Перед каждым отсчетом надо слегка постучать пальцем по стеклу, чтобы стрелка преодолела трение. Отсчет давления делают до 0,1 мм строго по направлению от стрелки. Показатели давления по анероиду рекомендуется брать на основных элементах речной долины (см. табл. 3) [19].

Таблица 3

Поперечный профиль долины реки. Азимут 90°

Элемент речной долины	Давление, мм рт. ст.	Разность давления в соседних точках, мм рт. ст.	Превышение соседних точек, м	Расстояние между соседними точками, м
Урез воды	745,2
Прирусловая пойма	744,8	0,4	+4,2 повышение	6
Центральная пойма	745,0	0,2	–2,1 понижение	30
Притеррасная пойма	744,1	0,3	+3,15 повышение	50
Первая терраса	744,7	0,6	+6,3 повышение	40
Вторая терраса	743,6	0,5	+5,25 повышение	30

Превышение соседних точек определяют следующим образом. Измеряют давление воздуха в обеих точках барометром-анероидом. Для вычисления превышения одной точки над другой разность давления воздуха в этих точках умножают на коэффициент 10,5 (эта величина соответствует 1 мм рт. ст. давления). Результат дает разность высот, выраженную в метрах.

На поперечном профиле долины наблюдения показывают горные породы, слагающие все части речной долины. Изучение литологического состава горных пород поможет определить тип террас: аккумулятивные или эрозионные.

Список рекомендуемой литературы:

2, 3, 11, 12, 19, 21.

1.6. Изучение почвы

Цель:

ознакомить с составом и строением почв местности.

Оборудование:

лопата, рулетка, блокнот, карандаши.

Методические рекомендации

Изучение почв в естественном состоянии необходимо для формирования представлений об их составе, строении, почвенных различиях.

Изменения почвенного покрова в пределах небольшого района зависят в первую очередь от характера рельефа и растительности. Изучаются почвы наиболее типичных элементов рельефа и сформировавшиеся под различными типами растительности. Изучение почв начинают с почвенного разреза.

Почвенный разрез
— это прямоугольная яма шириной 70—80 см, длиной 1,5—2,0 м и глубиной не менее 150 см. Яму роют с отвесными стенками до глубины около 0,8—1,0 м, потом делают ступеньку-уступ около 40 см, углубляют еще на 50—60 см и сооружают следующую ступеньку.

Дерн и верхнюю часть почвенной массы срезают и складывают на расстоянии 2—3 м от будущей ямы. Глубинные горизонты выбрасывают в противоположную сторону. Стенки на глубине ямы должны быть чисты от выброшенной земли. По ним делают описание почвы и с них берут послойные образцы.

Закладывают почвенные ямы, ориентируясь на рельеф и растительность. При плоском рельефе яму копают в его центральной части. На склоне выбирают его верхнюю, среднюю и нижнюю части; в речной долине — на пойме, террасах и водоразделе. При смене растительных сообществ разрез закладывают по каждой растительной группировке.

Описание почвенного разреза.
Свежий разрез рассматривают, выделяют генетические горизонты и намечают их границы. Каждый горизонт описывают в таком порядке: индекс, цвет, мощность, влажность, структура, механический состав, сложение, включения, новообразования.

Генетические горизонты обозначают индексами: А0 — лесная подстилка или степной войлок; А1 — перегнойно-аккумулятивный, или гумусовый горизонт; А2 — подзолистый горизонт, или горизонт вымывания; В — горизонт вмывания, или иллювиальный; С — материнская горная порода.

Мощностью горизонта
называют среднюю его толщину (в см). В верхней бровке зачищенной стенки прикрепляют сантиметровую ленту с таким расчетом, чтобы нулевое деление точно совпадало с поверхностью почвы. В записях отмечают верхнюю и нижнюю границы, а также общую мощность горизонта. Например, А1 = (5 – 25) : 20 см.

Цвет
, или окраску, горизонтов определяют визуально. Важнейшими составными частями почвы, от которых зависит ее цвет, являются: органическое вещество (гумус), кварц, окись железа, полевой шпат, закись железа. Гумус обусловливает появление темных оттенков черного или серого цвета, окись железа — появление красного, ржавого и желтого тонов. Кварц и полевой шпат, гидроокись алюминия, если они не загрязнены железом, являются носителями белой окраски.

Влажность почвы
определяют, сжимая в руке небольшой образец. Почвы по степени влажности подразделяют: на сырые — при сжатии вытекает вода; влажные — вода из почвы не сочится, на руке остается мокрый след; свежие — холодит руку, почва мажется; сухие — не мажется, на ощупь кажется теплой.

Механический состав почвы
— соотношение песка и глины. Выделяют четыре разновидности почв: глинистые, суглинистые, песчаные, супесчаные. Определить состав почвы можно следующим образом — щепотку почвы растирают пальцами на ладони. Супесчаные почвы растираются легко, обнаруживается незначительное количество мягкого пылевато-глинистого материала. Песчаные почвы полностью лишены глинистых частиц. Глинистые почвы растираются с трудом, появляется значительное количество пылевато-глинистых частиц. Определяют механический состав и методом раскатывания увлажненной почвы. Небольшое количество почвенного материала смачивают водой до густой вязкой массы. Ее скатывают в шарик диаметром 1—2 см. Шарик раскатывают в шнур, который затем сгибают в кольцо. Если почва глинистая, шнур при сгибании в кольцо не ломается и не растрескивается. Шнур из суглинистой почвы при сгибании в кольцо разламывается. Из супесчаной почвы можно получить только непрочный, легко рассыпающийся шарик, шнур из него скатать нельзя. От механического состава почвы зависят ее водопроницаемость (способность длительно удерживать влагу), сопротивление почвы обрабатывающим средствам, роста корней растений.

Структура
— способность распадаться на отдельные комочки различной величины и формы. Ее определяют по характеру отдельных комочков, на которые распадается почва при легком разминании в руках. Для различных горизонтов почв характерна определенная структура почвы: зернистая структура — для гумусового горизонта черноземов, ореховатая — для горизонта В подзолистых и серых лесных почв, пластичная — для горизонта А2 этих же почв, столбчатая — для горизонта вмывания солонцов.

Сложение
— плотность и пористость почвы. Различают: почвы очень плотные — почва не поддается лопате; плотные — почва с трудом поддается лопате; рыхлые — лопата легко входит в почву, она рассыпается на отдельные комочки при выбрасывании; рассыпчатые — почва обладает сыпучестью.

Включениями
называют предметы, чисто механически вовлеченные в основную массу почвы и, как правило, не связанные с почвообразованием. К включениям относят: раковины, кости животных, валуны, гальку.

Новообразования
представляют собой хорошо оформленные скопления различных веществ, возникшие или накопившиеся в процессе почвообразования. Они могут быть химического или биологического происхождения. В почвенной яме их можно определить по окраске, форме, уплотненности пород. Новообразования химического происхождения встречаются: в форме трубок, в виде бурых зерен или плотно сцементированного песка охристого цвета — соединения гидроксидов железа; пятна и мелкие дробевидные сгущения (конкреции) черного и бурого цвета — соединения марганца; белого цвета плесень, желваки — соединения углекислой извести; соединения кремневой кислоты в виде мелкой присыпки белесоватого цвета; закисные соединения железа в форме пленки или пятен грязно-зеленоватого или голубоватого цвета; белые корочки разной толщины — хлориды, сульфаты. Карбонаты «вскипают» под действием 10%-го раствора соляной кислоты. Новообразования биологического происхождения образуются от деятельности роющих животных и корней растений. Обнаруживаются в почвах в виде буроватых подтеков или небольших темных корочек.

На основе морфологического описания почвы дается ее название с пояснением, на какой материнской породе образовалась почва и каков ее механический состав. Например, дерново-подзолистая суглинистая почва, сформировавшаяся на моренном суглинке. При описании почвенного разреза указывают дату и адрес района практики; характеризуют рельеф: овраг, склон холма или ровное место; описывают растительность, ее густоту, высоту, состояние (рост, цвет, плодоношение). Если почвенный разрез вскрыл грунтовую воду, то измеряют глубину ее залегания.

После окончания работ почвенную яму зарывают, вниз сбрасывают почвенную массу из более глубоких горизонтов, потом почвенную массу верхних горизонтов, яму закладывают дерном.

Ход работы

Задание
. Изучение почвенного разреза данного участка местности.

1. Выкопайте почвенную яму. Зачистите одну из ее стенок так, чтобы были видны границы между почвенными горизонтами.

2. Измерьте толщу почвы каждого горизонта.

3. Зарисуйте почвенный разрез, указав на рисунке мощность и состав каждого горизонта, его физическое состояние (гумус, примеси песка, глины, цвет, влажность, включения и т. д.).

4. Возьмите образцы почвы из каждого горизонта для последующего их изучения в лаборатории.

5. При описании разреза, укажите элемент рельефа данного участка, тип растительности, хозяйственное использование местности (пашня, луг и т. д.).

6. Укажите адрес почвенной ямы и нанесите ее на карту или картосхему.

Список рекомендуемой литературы:

2, 3, 11, 12, 19, 21.

1.7. Метеорологические наблюдения

Цель:

изучить особенности погоды и климата своей местности, научиться работать с метеоприборами, провестие наблюдения за погодными явлениями, установить связь между погодой и климатом.

Оборудование:

различные термометры, анемометр, барометр-анероид, эклиметр, карандаши, блокноты.

Методические рекомендации

Признаки, определяющие погоду и ее изменения: сила и направление ветра, форма облаков, давление и температура воздуха, вид атмосферных осадков, образование росы, тумана.

Точки наблюдений располагают на различных формах рельефа. Например, при движении по оврагу — на днище, в средней и верхней частях склона.

Программа маршрутных наблюдений включает наблюдения за температурой и влажностью приземного слоя воздуха и на поверхности почвы, за давлением, скоростью и направлением ветра, облачностью и другими атмосферными явлениями (роса, иней, туман).

Ветер
. Флюгер — прибор для определения направления и скорости ветра. Он состоит из легкой металлической флюгарки, которая под действием ветра поворачивается и указывает его направление.

Скорость ветра измеряется углом отклонения специальной дощечки от вертикального положения по дуге со штифтами: первый штифт соответствует 2 м/с, второй — 4, третий — 6, четвертый — 8, пятый — 10, шестой — 14, седьмой — 20, восьмой — более 20 м/с.

Давление атмосферы
. Для определения давления служит барометр-анероид.

Температура воздуха
. Наблюдения за температурой воздуха ведут по термометрам, защищенных от прямых солнечных лучей.

Влажность воздуха
. Для измерения влажности воздуха используют волосной гигрометр — прибор, на шкале которого нанесены деления, указывающие процент относительной влажности.

Облачность
определяется на глаз. Облака мысленно сгоняют в одну сторону и устанавливают, какая часть неба покрыта облаками. Оценка ведется по десятибалльной шкале от 0 до 10: ясно — 0, незначительная облачность — 4—6, облачность с просветами — 7—9, пасмурно или сплошная облачность — 10 баллов.

Форма облаков определяется по внешнему виду: облака верхнего яруса (выше 6 км) — перистые; облака среднего яруса (от 2 до 6 км) — высокослоистые, высококучевые; облака нижнего яруса (от 2 км и ниже) — слоистые, слоисто-кучевые, кучевые, кучево-дождевые, слоисто-дождевые.

Атмосферные явления
. К атмосферным явлениям относятся все виды осадков, тумана, пыль, дым, метель, оптические и электрические явления. Для краткости их записывают условными знаками.

Ход работы

Задание 1
. Наблюдения за погодой (три раза в день в 8, 14, и 20 ч летнего времени):

1. За 30 мин до начала срока наблюдений отметьте атмосферные явления (дождь, роса, дымка).

2. Установите степень облачности и форму облаков.

3. Определите направление и скорость ветра по флюгеру.

4. Зафиксируйте в определенное время температуру и относительную влажность воздуха.

5. Снимите показания барометра и отметьте атмосферное давление.

Результаты наблюдения фиксируйте в таблице 4 [19] наблюдений за погодой.

Задание 2
. Анализ зависимости погоды от состояния облачности в день наблюдений. Попытайтесь определить тип погоды: фронтальный, циклонный или антициклонный.

Таблица 4

Наблюдения за погодой

Дата, время	Характер местности, тип растительности (луг, лес, пашня)	Ветер		Относительная влажность, %	Давление, мм рт. ст.	Температура, °С		Облачность		Другие атмосферные явления
		Направление	Скорость			воздуха	почвы	форма	степень

Список рекомендуемой литературы:

2, 3, 11, 12, 19, 21, 23.

1.8. Изучение гидрологических объектов суши

Цель:

выявить зависимость гидрологических объектов от совокупности природных условий; овладеть приемами полевых наблюдений за гидрологическими объектами.

Оборудование:

шнур длиной 20—30 м, размеченный узелками через 1 м; шест длиной 2—3 м, поплавки (стеклянные бутылки с небольшим грузилом), секундомер, бутылки для пробы воды.

Методические рекомендации

Водоемы суши отличаются динамикой водной массы и имеют два вида: проточные — ручьи, родники, реки, мелиоративные канавы; стоячие — лужи, озера, пруды, болота, водохранилища.

Для изучения гидрологических объектов следует выбирать те, которые занимают относительно локальное положение в пространстве: малая река, небольшое озеро, родник или участок болота. Во время полевой практики студенты знакомятся с одним из водоемов и делают его описание. Они устанавливают зависимость вод суши от рельефа, характера горных пород и климата, определяют состояние вод водоемов, разрабатывают мероприятия по их очистке. В ходе практики формируются навыки проведения гидрометрических работ, обработки полученных материалов, составления гидрологических характеристик родника, реки или озера.

Ход работы

Задание 1
. Изучение родника.

1. Местоположение родника (овраг, долина реки и т. д.). Положение на карте.

2. Определение типа родника — нисходящий, восходящий.

3. Описание характера местности — рельеф, тип растительности.

4. Определение температуры воды.

5. Нахождение дебита родника.

6. Расчистка родниковой чаши.

Определение физико-химических свойств родника
. Температуру воды определяют обыкновенным термометром. Термометр должен находиться в воде 5—10 мин. Цвет и прозрачность воды определяют следующим образом: воду наливают в стакан тонкого стекла, ставят на лист белой бумаги и смотрят на содержимое сверху вниз. Вода может быть бесцветной, зеленоватой, желтоватой, бурой, голубоватой. Просматривая воду на свет, устанавливают, прозрачная она или мутная. Химический состав воды распознают на глаз и по запаху. Белый налет на камнях и листьях травянистых растений около источника указывает на содержание в воде карбонатных пород (известняка, мела). При наличии железистых соединений вода имеет ржавый оттенок, соединений марганца — черный. Газ в источнике выдает себя выделением пузырьков из воды. Органические вещества определяют по гнилостному (болотному) запаху. Если вода содержит сероводород, то она имеет запах тухлых яиц. Обычно вода источников лишена запаха. Для оценки жесткости воды используется мыльный раствор. В бутылку с водой добавляют немного мыльного раствора, бутылку взбалтывают — в жесткой воде мыльная пена почти не образуется, в мягкой ее будет много.

Определение дебита родника
. Наиболее простой способ измерения расхода воды — объемный. Для этого определяют время, в течение которого наполнится сосуд: кружка, банка соответствующего объема. Частное от деления объема сосуда на время наполнения сосуда (в секундах) даст величину дебита родника за 1 с. Умножив частное на соответствующее число секунд в часе, сутках, вычисляют количество выходящей воды в течение одного часа, одних суток.

Задание 2
. Изучение малой реки или ручья.

1. Определите по карте местоположение и гидрографические особенности реки (ручья): исток, устье, протяженность, где берет начало (болото, родники). Проследите течение.

2. Определите местоположение точки наблюдения, нанесите ее на карту или схему, опишите характер местности.

3. Составьте схематический профиль речной долины, укажите ее ширину, глубину, террасы, коренные берега, пойму.

4. Отметьте места выхода подземных вод, установите восходящие или нисходящие источники.

5. Измерьте ширину и глубину реки, скорость течения, температуру воды. Определите площадь живого сечения и примерный расход воды.

6. Установите уровень стояния воды в реке в межень и паводок. Определите разницу между уровнями в метрах.

7. Отберите пробу воды для последующего лабораторного анализа.

8. Опишите хозяйственное использование реки.

9. Занесите результаты работы в полевой дневник.

При изучении малой реки определяют ее ширину, глубину и скорость течения, ведут сбор сведений у местных жителей о режиме реки, ее использовании в водоохранных мероприятиях.

Измерение ширины реки.
Ширину реки измеряют шнуром, натянутым с одного берега на другой. Глубину измеряют вдоль такого шнура шестом длиной 2—3 м, предварительно размеченным на сантиметры. Счет делений на шесте идет от нижнего конца. Передвигаясь вброд, шест опускают до дна через равные отрезки и фиксируют деление, на уровне которого находится вода. Это и будет глубина реки в данном месте. Измерения принято начинать с левого берега (см. рис. 4) [19].

Рис. 4. План реки

Измерение скорости течения реки
. Для измерения скорости течения воды в реке нужны поверхностные поплавки и секундомер. Секундомер можно заменить часами с секундной стрелкой. Наиболее удобным и употребительным типом поверхности поплавка являются отпиленные от сухого бревна деревянные кружки (плашки) диаметром 10—20 см и толщиной 4—6 см. Чтобы поплавки были хорошо видны на воде их желательно окрасить в яркий цвет.

Перед началом измерительных работ вдоль одного из берегов реки откладывают рулеткой расстояние, соответствующее примерно 3—4-кратной ширине реки, перпендикулярно оси реки намечают 4 створа, обозначаемые на обоих берегах вёшками (см. рис. 5) [19].

Рис. 5. Расположение створов

Через главный створ натягивают промерную веревку со свешивающимися над водой приметными метками. На одинаковом от него расстоянии вверх и вниз по течению разбивают соответственно верхний и нижний створы. В 5—10 м выше верхнего створа намечают пусковой створ для того, чтобы в момент прохода поплавка через верхний створ он уже принял скорость течения реки.

Измерение строится по плану: бригадир с секундомером и записной книжкой находится у главного створа. Он руководит работой и фиксирует время. Один член бригады стоит с поплавками у пускового створа, второй — у верхнего створа, третий — у нижнего створа, четвертый — у промерной веревки, пятый — ниже последнего для вылавливания поплавков. Обязанности наблюдателей сводятся к тому, чтобы отметить момент прохождения поплавков через створ. Наблюдатель должен стоять так, чтобы вешка, отмечающая створ на его берегу, закрывала вешку противоположного берега.

Первый наблюдатель у пускового створа по команде забрасывает поплавок. Второй наблюдатель в момент прохождения поплавка через верхний створ дает сигнал бригадиру, который запускает секундомер. Когда поплавок подплывает к главному створу, третий помощник говорит «Есть!» и сообщает, на каком расстоянии от уреза прошел поплавок. Бригадир замечает время (не останавливая стрелки секундомера). После того как поплавок войдет в нижний створ, о чем сигнализирует четвертый помощник, бригадир останавливает секундомер.

Количество поплавков зависит от ширины реки. На небольшой реке можно пустить от 5 до 10 штук. Поплавки распределяются равномерно по ширине русла реки, пуская каждый следующий поплавок только после того, как предыдущий пройдет нижний створ. Поплавки нумеруют в порядке их пуска.

Зная расстояние между верхним и нижним створами и продолжительность хода поплавка на данном участке, легко вычислить скорость поплавка и, значит, — скорость течения путем деления этого расстояния на число секунд, соответствующее продолжительности хода поплавка. Средняя скорость течения в реке равна среднему арифметическому скоростей движения всех поплавков.

Список рекомендуемой литературы:

2, 3, 11, 12, 19, 21.

2. Биология с основами экологии

2.1. Изучение лугового сообщества

Цель:

познакомиться со структурой лугового природного сообщества, с растительным миром и животными лугов.

Оборудование:

ботанические папки, сачки для ловли насекомых, морилки, лопатки, ручные лупы, определители.

Методические рекомендации

При изучении различных видов природных сообществ луга ведется описание экологической ниши луга, изучается действие различных факторов внешней среды на отдельные популяции животных и отдельные виды растений.

Изучение проводится по следующей схеме:

1) положение вида;

2) функциональная роль вида в сообществе;

3) влияние абиотических факторов;

4) морфоструктурные приспособления;

5) поведенческие и физиологические реакции.

Луг —
это растительное сообщество, основу которого составляют многолетние травянистые растения, некоторые однолетние (клевер, люцерна хмелевая, мятлик однолетний и др.) и двулетники растения (тмин, различные виды клевера и др.).

В растительном сообществе ярусность — это приспособление к совместной жизни. На лугах наблюдается два или три яруса: первый — верхний, ниже — второй, которые состоят из высших цветковых растений, и третий — приземистый, состоящий из мхов, возможно с примесью лишайников. Более теневыносливые растения располагаются во втором ярусе. Корни растений также располагаются ярусами. Разной длины корни получают воду и минеральные соли из разных слоев почвы и потому в меньшей степени конкурируют друг с другом.

Луговая растительность представлена в большей степени злаками, которые по высоте стебля делятся на верховые и низовые. Верховые злаки:
тимофеевка луговая, ежа сборная, райграс французский, овсяница луговая, костер безостый, пырей ползучий. Низовые злаки:
мятлик обыкновенный, мятлик луговой, полевица обыкновенная, гребенник обыкновенный, овсяница красная. Злаки образуют мощную, тесно сплоченную растительную массу. Они обедняют почву азотом. На лугу чаще встречаются сложноцветные: василек луговой, василек синий, нивяник обыкновенный, тысячелистник обыкновенный; зонтичные: большая камнеломка, борщевик сибирский, тмин обыкновенный; бобовые растения: клевер луговой, клевер ползучий, клевер розовый, мышиный горошек, чина луговая и другие. В промежутках между злаковыми встречаются розоцветные: лабазник, лапчатки, манжетка; губоцветные: черноголовка; гвоздичные: гвоздика, дрема, смолевка; колокольчиковые: колокольчики поникающий, сборный, круглолистный и др.

Делятся луга на заливные
и незаливные
. Во время половодья заливные луга оказываются под водой. Вода наносит ил, что увеличивает плодородие почвы. Незаливные луга делят на низинные —
часто заболоченные, с преобладанием осоковых растений, и суходольные
, расположенные на возвышениях. Увлажняются такие луга только за счет атмосферных осадков.

Растения изучают и определяют на месте или выкапывают для определения и гербаризации. Для гербаризации растения расправляют и между листами газетной бумаги, которые помещают в специальном прессе для высушивания. Бумагу необходимо менять каждые два дня. Растения после высыхания закрепляют на белом листе бумаги и оформляют этикетку с указанием систематического положения (семейство, вид), места и даты сбора.

Из животных, обитающих в луговом сообществе, трудно различить типично луговых, необходимо обратить внимание на почвенных беспозвоночных, летающих насекомых. На низинных лугах из позвоночных можно встретить бурых лягушек: остромордую и травяную, на суходольных лугах часто встречаются ящерицы: прыткая и живородящая. Орнитофауна лугов богата. Отмечается видовое многообразие грызунов: полевые мыши, полевки, хомяки и др.

Для сбора насекомых используется несколько методов: 1) ловля сачком отдельных видов, преимущественно бабочек или сидящих на цветках мух, пчел и др.; 2) кошение травы; 3) использование ловушки для почвенных насекомых —
стеклянная банка, врытая вровень с почвой.

Отловленных насекомых помещают в морилку, потом закрепляют на пенопласте для оформления коллекции и изучения.

Ход работы

Задание 1.
Изучение растений лугового сообщества.

1. Отметьте рулеткой и бечевкой границы (1×1 м) геоботанической площадки, на которой будут проводиться исследования.

2.

Рассмотрите ярусное расположение растений на участке и опишите виды, составляющие 1, 2 и 3 ярусы. Заполните таблицу 5.

Таблица 5

Растения лугового сообщества

Ярусы	Представители	Морфологические особенности

3. Выкопайте вместе с корнем виды растений, преобладающие в данном сообществе. Определите их систематическое положение, сделайте гербарий.

4. Определите морфологические особенности: корня, стебля, листа, цветка, плода.

Задание 2.
Определение луговой фауны.

1. Поймайте сачком в траве и рассмотрите обитателей лугового сообщества.

2. Выберите нескольких насекомых одного вида. Определите их размеры, способ передвижения. Определите, на какие раздражители и как реагирует насекомое. Сделайте вывод о приспособленности насекомого к среде обитания.

3. Рассмотрите другие виды насекомых. Как они размещаются в пределах данного сообщества.

4. Соберите несколько экземпляров наиболее распространенных в данном природном сообществе видов насекомых для коллекции и последующего изучения.

5. Составьте 2—3 пищевые цепи, объединенные в единую пищевую сеть.

Список рекомендуемой литературы:

1,4, 5, 6, 11, 13,14, 16, 19.

2.2. Изучение лесного сообщества

Цель:

познакомиться со структурой сообщества смешанного леса, с его растительным и животным миром.

Оборудование:

лопатки, ботанические папки, сачки, морилки, ручные лупы, рулетка, бечевка, определители.

Методические рекомендации

В лесу растения находятся в тесной взаимосвязи друг с другом и со средой обитания, т. е. образуют растительное сообщество. Сложная взаимосвязь между растениями проявляется в их расположении по ярусам. Виды, входящие в состав лесного сообщества, различаются отношением к окружающей среде, жизненными формами, ритмом развития, и поэтому на одной и той же территории занимают разные экологические ниши.

В верхнем ярусе леса — деревья, олиственные кроны которых находятся в наиболее благоприятных условиях освещения. Под пологом деревьев первого яруса — низкорослые и теневыносливые древесные породы, образующие второй ярус или подлесок. В третьем ярусе — низкорослые кустарники, кустарнички и высокие травянистые растения, образующие травянисто-кустарничковый ярус. В самом низу располагаются низкорослые травы и ярус мхов и лишайников. На лесной почве всегда есть остатки растений, сухие ветки, опавшие листья, которые образуют лесную подстилку, богато заселенную микроорганизмами, грибами, они содействуют минерализации опада.

Четко выраженная ярусность говорит о разнообразии древесных пород. Чем разнообразнее почвенный покров, тем больше животных находят там приют. На видовой состав животных оказывают влияние различные факторы: наличие сухостоя, хвороста и многое другое. Наиболее заселенными местами оказываются опушки, края лесных полян.

Для того чтобы обнаружить мелких беспозвоночных животных нужно рассмотреть кору деревьев и кустарников. Если тряхнуть крону кустарника или дерева на подставленный зонт, то можно собрать менее заметных животных. Часто животные прячутся под деревом или корой пня. Летающих насекомых ловят сачком. Просеивание через сито опавшей листвы, хвои, мха позволит обнаружить мелких наземных беспозвоночных: пауков, клещей, многоножек и т. п.

Позвоночных животных наблюдать трудно, но можно отыскать и рассмотреть следы их жизнедеятельности. На высокоствольной ели можно увидеть гнезда лесного голубя-вяхиря, ястреба-перепелятника, дупло белки. Еловые шишки —
пища для белок, дятлов, клестов, лесных мышевидных грызунов. У каждого животного особые следы. На небольших елочках можно обнаружить гнезда зяблика, дрозда славки, лесной завирушки. Пищуха вьет гнезда за отставшей корой дерева. В трухлявых деревьях делают дупла хохлатая синица, малый пестрый дятел, гаичка. В хворосте гнездятся зарянка, крапивник, горихвостка. Под старыми пнями с пустотами и отставшей корой делают норы бурозубки и мышевидные грызуны. На хорошо освещенных полянах, на пнях можно встретить ящериц и змей, земноводных — бурых лягушек.

Ход работы

Задание 1.
Изучение растительности леса.

1. Отметьте рулеткой и бечевкой границы площадки (10×10 м), на которой будут проводиться исследования.

2. Рассмотрите на данном участке ярусное расположение растений и опишите, какие их виды составляют эти ярусы.

3. Опишите лесообразующую породу дерева на площадке, ее систематическое положение.

4. Определите морфологические особенности органов растения:

1) толщину его ствола, примерную высоту растения;

2) характер листьев, форму листовой пластинки, жилкование, тип ветвления;

3) приспособленность к условиям жизни в лесу. Заполните таблицу по форме (см. табл. 6):

Таблица 6

Ярусы	Представители	Морфологические особенности

5. Соберите несколько экземпляров растений, относящихся к разным систематическим группам, для их гербаризации и последующего изучения.

Задание 2.
Изучение фауны леса.

1. На выделенной площадке просейте лесную подстилку и изучите обитающих в ней беспозвоночных. Выберите 2—3 насекомых одного вида и изучите их размеры, способ передвижения, сделайте вывод о среде обитания насекомого.

2. Рассмотрите все растения второго яруса и найдите следы жизнедеятельности позвоночных животных.

3. На основе проведенных наблюдений сделайте перечень видов животных, встречающихся в сообществе. Как эти виды размещены в пределах местообитания. Составьте 2—3 пищевые цепи, объединенные в единую пищевую сеть.

4. Соберите несколько экземпляров наиболее распространенных в дан-ном природном сообществе беспозвоночных животных для их последующего изучения.

Список рекомендуемой литературы:

1, 4, 6, 11, 13,14, 16, 19.

2.3. Определение цветковых растений

Цель:

сформировать умения определять вид семейства растений, собранных во время экскурсий.

Оборудование:

лупы, пинцеты, определители, цветковые растения разных семейств.

Методические рекомендации

Семейство и вид растений можно установить по определительным таблицам. Они построены по единому плану: за каждой цифрой — тезой — следует знак О — антитеза, где даны противоположные признаки один из которых обязательно правилен для определяемого растения. Каждая теза и антитеза составляют одну ступень. Прочитайте тезу и антитезу и решите, что больше соответствует признакам растения, которое вы определяете. В конце каждой тезы или антитезы стоит цифра — номер той ступени, на которую нужно перейти. На новой ступени проведите такое же сравнение тезы и антитезы с признаками определяемого растения. Продолжите работу до тех пор, пока теза или антитеза не закончится названием определяемого растения. Видовое название растения состоит из двух слов. Первое слово соответствует названию рода, а второе — названию собственно вида. Определительные карточки некоторых семейств растений смотрите в приложении 1.

Отличительные признаки семейств растений (однодольных и двудольных) рассмотрены в таблице 7 [4].

Некоторые из цветковых растений, наиболее часто встречающиеся в средней полосе России, представлены на рис. 6 [19].

Рис. 6. Цветковые растения: 1 — клевер; 2 — гулявник лекарственный; 3 — пижма обыкновенная; 4 — тыисячелистник обыкновенный; 5 — кульбаба осенняя; 6 — ландыш майский; 7— тюльпан Бибирштейна; 8 — редька дикая; 9 — икотник серо-зеленый; 10 — василек луговой; 11 — сурепка обыкновенная; 12 — бодяг полевой; 13 — паслен черный; 14 — дурман обыкновенный; 15 — петуния гибридная; 16 — гусиная лапка; 17 — гравилат; 18 — манжетка; 19 — земляника

Таблица 7

Отличительные признаки семейств растений классов

Однодольные и Двудольные

Двудольные				Однодольные
Признак	Розоцветные	Бобовые	Сложноцветные	Злаковые
Жизненная форма	Многолетние деревья, травы и кустарники	Однолетние и многолетние деревья, травы и кустарники	В основном однолетние травянистые, реже деревья и кустарники	Травянистые, реже древовидные (бамбук)
Корневая система	Стержневая	Стержневая; характерен симбиоз с клубеньковыми бактериями	Стержневая; возможен симбиоз с клубеньковыми бактериями	Мочковатая

Продолжение таблицы

Листья	Простые или непарноперистые с прилистниками, расположение очередное	Редко простые, часто перисто- или пальчато-сложные с прилистниками, расположение очередное	Чаще простые, без прилистников, различные по форме и рассеченности; расположение очередное, иногда супротивное	Простые линейные, с влагалищем; дуговое или параллельное жилкование
Стебель	Прямостоячий, ползучий, стелющийся	Прямостоячий, вьющийся, стелющийся	Прямостоячий, ползучий, укороченный	Соломина
Цветки	Одиночные или соцветия (кисть, щиток, простой зонтик). Цветок: 5 чашелистиков, 5 лепестков, тычинок много, 1 или много пестиков	Одиночные или соцветия (кисть, головка). Цветок: 5 сросшихся чашелистиков, 5 лепестков (верхний — парус, два боковых — весла, два нижних — лодочка), 1 пестик, 10 тычинок (9 срастаются, 1 свободная).	Соцветие корзинка. Типы цветка: трубчатый, язычковый, ложноязычковый, воронковидный. Чашечка цветка или отсутствует, или представлена волосками, щетинками. Цветки расположены на общем ложе: плоском, выпуклом или конусовидном	Соцветия сложный колос, метелка, початок. Цветки ветроопыляемые: чашечка редуцирована, венчик — 2 плетеночные (цветковые) чешуи, 1 пестик с 2 перистыми рыльцами, тычинки (от 2—6 до 40) на длинных свисающих нитях
Плод	Яблоко, костянка, сборная костянка, орешек	Боб	Семянка, семянка-летучка с хохолком	Зерновка

Ход работы

Задание 1.
Определение луговых растений.

Рассмотрите строение соцветий, цветков и плодов растения. Определите, к какому семейству оно относится. С помощью определительной таблицы установите видовое название растения.

Задание 2.
Определение растений пресного водоема.

Рассмотрите листья и стебли растений. Используя определитель, установите название растения.

Задание 3.
Оформление гербария растений с этикетками.

Список рекомендуемой литературы:

4, 6, 7, 8, 11, 13,14, 16, 19.

2.4. Изучение приспособленности растений к среде обитания

Цель:

выявить основные черты приспособленности растительных организмов к среде обитания.

Оборудование:

растения природных сообществ, собранные в разных ярусах.

Методические рекомендации

В процессе эволюции у каждого организма возникли приспособления к существованию в определенных условиях. Эти приспособления называют адаптациями.
Основные адаптации растений: различная окраска цветков и определенное их строение, привлекающие опылителей; восковой налет на листьях, уменьшающий испарение и потерю воды; колючки и ядовитые вещества в листьях, предохраняющие от поедания, и др.

Практическая работа проводится с материалом, собранным на экскурсиях в разных природных сообществах.

Ход работы

Задание 1.
Описание растений.

Рассмотрите растения (гербарии) разных природных сообществ: луговые растения — клевер, тимофеевку; лесные травянистые растения — кислицу, землянику; растения водоемов — осоку, рогоз.

Вспомните, каковы условия обитания растений в природном сообществе. Обозначьте основные черты, развившиеся как приспособления видов к этим условиям обитания.

Задание 2.
Опишите преимущества, приобретенные этими растениями в процессе адаптации.

Подумайте, в результате каких изменений эти приспособления могли возникнуть. Приведите доказательства относительной приспособленности растений к условиям среды.

Задание 3.
Заполните таблицу 8.

Таблица 8

Растение	Среда обитания	Условия обитания	Черты приспособленности	Адаптации

Список рекомендуемой литературы:

6, 7, 8, 11, 13,14, 16, 19.

2.5. Определение насекомых

Цель:

изучить признаки основных отрядов насекомых, сформировать умение классифицировать насекомых до отрядов или вида.

Оборудование:

насекомые для определения, относящиеся к разным отрядам: стрекозы, кузнечики или кобылки, медоносные пчелы, домашние или навозные мухи, слепни, лесные зеленые клопы, жуки-плавунцы, бабочки-белянки, жуки-навозники; пинцеты, лупы, препаровальные иглы.

Методические рекомендации

Основные признаки, по которым насекомое относят к определенному отряду — тип развития, строение крыльев, ротовой аппарат — можно узнать из таблицы 9 [4, 17].

Таблица 9

Характеристика основных отрядов насекомых

Отряд	Тип развития	Строение крыльев	Ротовой аппарат	Представители
Прямо-крылые	Неполный метаморфоз	Две пары: передние — кожистые надкрылья, задние — крылья более мягкие с радиально расходящимися продольными прожилками	Грызущий	Саранча, кузнечики, сверчки, медведки
Жестко-крылые (жуки)	Полный мета- морфоз	Две пары: жесткие надкрылья, задние перепончатые крылья	Грызущий	Майский жук, колорадский жук, божья коровка, жуки-могильщики
Чешуекрылые	Полный мета- морфоз	Две пары: больших, почти одинаковых крыльев, покрытых разноцветными хитиновыми чешуйками	Сосущий	Капустная белянка, тутовый шелкопряд, комнатная моль
Перепончатые	Полный метаморфоз	Две пары: задние крылья больше, чем передние, обе пары прозрачные, с редкими продольными и поперечными жилками	Грызущий, грызущели- жущий (лакающий)	Пчелы, осы, шмели, муравьи, наездники, пилильщики
Двукрылые	Полный мета- морфоз	Передняя пара крыльев — перепончатые, сужены у основания, задняя пара редуцирована и превращена в жужжальца	Лижущий, сосущий, колющесосущий	Мухи, комары, москиты, мошки, слепни, оводы

Грызущий ротовой аппарат характерен для личинок почти всех отрядов, некоторых жуков, кузнечиков и тараканов. Лижущий — у пчел, шмелей, сосущий — у бабочки, колюще-сосущий — у комара. Конечности насекомых в связи с различным образом жизни видоизменяются в бегательные, роющие, плавательные, прыгательные и др.

Для определения насекомых используйте рисунок 7 [19].

Рис. 7. Представители насекомых: 1 — кузнечик; 2 — саранча; 3 — муха; 4 — бабочка; 5 — стрекоза; 6 — саранча; 7 — овод; 8 — тля; 9 — слепень; 10 — цикада; 11 — муха; 12 — поденка; 13 — шмель; 14 — березовый пилильщик; 15 — шершень; 16 — навозник; 17 — термит; 18 — наездник; 19 — бражник; 20 — клоп-солдатик; 21 — траурница; 22 — таракан

Ход работы

1. Установите, к какому отряду относится изучаемое насекомое, используя определительные карточки (приложение 2).

2. По результатам работы заполните таблицу 10.

Таблица 10

Характеристика важнейших отрядов насекомых

Отряд	Строение крыльев	Ротовой аппарат	Тип конечностей	Тип развития

Список рекомендуемой литературы:

4, 9, 11, 15, 17, 18, 19, 22.

2.6. Сообщество пресного водоема

Цель:

знакомство с видовым составом и морфобиологическими особенностями водных и околоводных растений и животных, характером распределения их в водоеме, особенностями среды обитания.

Оборудование:

сачки, ботанические папки, лопатки, морилки, лупы.

Методические рекомендации

Растения водоемов в отличие от наземных имеют ярко выраженные приспособления к жизни в воде. При этом следует отметить, что растения связаны не только с водой, но и с почвой и атмосферой.

В зависимости от того, к какой среде и в какой мере растения приспособлены, они располагаются дальше от берега или ближе к нему, на большей или меньшей глубине. Растения в водоеме распределяются по зонам.

Наиболее интересна первая (прибрежная) зона глубиной до 1 м, которую можно назвать земноводной. Иногда она пересыхает, поэтому растения приспособлены к жизни в условиях непостоянного затопления. Часто встречающимися растениями первой зоны являются: ситник, осока, частуха, рдест, стрелолист, водяная сосенка, гречиха земноводная и др. Здесь же наблюдается наибольшее разнообразие животных, где обитают многочисленные водные беспозвоночные: губки, черви, кишечнополостные, членистоногие, моллюски. Из позвоночных можно встретить земноводных: гребенчатого и обыкновенного тритона, прудовую и озерную лягушек. Иногда неподалеку от воды или в самой воде встречаются ужи, которые охотятся на земноводных. Из птиц можно встретить чаек — озерную и сизую, а также крачек. По следам жизнедеятельности (кормовой столик — это кочка, выступающая над водой, на которой остаются недоеденные стебли водных растений) нетрудно определить пребывание водяной крысы (ондатры).

Ход работы

Задание 1.
Изучение растительности водоема.

1. Рассмотрите расположение растений в водоеме и определите видовое разнообразие растений первой зоны водоема.

2. Выкопайте с помощью лопатки растение с корнем, преобладающее в первой зоне. Определите его систематическое положение.

3. Определите морфологические особенности вегетативных органов растения:

1) развитие корневой системы, к какому типу она относится;

2) высоту растения, характер расположения стебля;

3) тип листа, форму листовой пластинки, жилкование, листорасположение, длина и ширина листьев;

4) какие приспособления позволяют растению жить в условиях непостоянного затопления.

4. Соберите 3—4 экземпляра наиболее распространенных в данном сообществе видов растений для их последующего изучения и определения.

Задание 2.
Изучение животного мира пресного водоема.

1. На небольшой глубине рядом с водными растениями взмахните сачком по воде и рассмотрите добычу. Изучите личиночные стадии пойманных насекомых.

2. Понаблюдайте за передвижениями насекомых в воде. Определите, какие их виды наиболее часто встречаются около водоемов. Возьмите нескольких насекомых одного вида и изучите их размеры, способ передвижения и сделайте вывод о среде обитания насекомого.

3. Рассмотрите другие виды животных, встречающиеся в сообществе. Каким образом они размешены в пределах местообитания.

Список рекомендуемой литературы:

1, 3, 6, 7, 8, 11, 13,14, 16, 19.

2.7. Фенологические наблюдения в природе

Цель:

закрепить теоретические знания по биологии с основами экологии; развить умения наблюдать и описывать объекты; расширить знания о местной флоре и фауне.

Оборудование:

бинокли, дневники наблюдений, карандаши.

Методические рекомендации

Очень важно организовывать фенологические наблюдения для подготовки учителя начальных классов. Их проводят в течение всего года, но особенно важны они в летнее время из-за большого количества живых объектов, которые можно наблюдать. Для наблюдений выбирают один или два объекта растений и животных, которые наиболее распространенны в данной местности (наблюдение идет за их развитием и образом жизни). В качестве растительных объектов подходят кустарниковые и древесные породы. Наблюдения проводят с марта-апреля и до конца сентября. За травянистыми растениями наблюдения организуют с мая по сентябрь. Для наблюдений за животным миром выбирают наиболее доступные — муравейник, бабочку-белянку, головастика и превращение его в лягушку, постройка гнезд, насиживание и вывод птенцов и т. д.

Организация и планирование фенологических наблюдений основываются на имеющихся возможностях (наличие водоема, парка, зеленых насаждений, учебно-опытного участка и т. д.). Наблюдения надо проводить регулярно, чтобы не пропустить отдельные фазы развития растений и животных.

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

Ежегодные наблюдения и их фиксация дают возможность составить фенологический календарь, который используют при изучении живых организмов. Необходимо фиксировать все сезонные изменения в повадках животных. Наиболее удобные объекты — насекомые и птицы. Наблюдая за птицами, следует отмечать время прилета, постройки гнезда, начало весеннего пения, откладывания и насиживания яиц, появления птенцов, вылета птенцов из гнезда, осеннего отлета. В городских условиях легче проводить наблюдения за скворцами, грачами, городскими ласточками. В парках, на лесополосах можно наблюдать за дятлами, зябликами и другими птицами.

Студенты могут подготовить сообщения о сезонных изменениях в растительном и животном мире, используя результаты своих наблюдений и дополнительную литературу по изучаемому материалу. При подготовке письменного отчета по итогам фенологических наблюдений рекомендуется использовать таблицы фенологических наблюдений за травянистыми и древесными растениями 10 и 11 [19].

Ход работы

Задание 1.
Выберите один или два разных вида кустарниковых или древесных растений (клен, береза, тополь, дуб, липа, шиповник, рябина, смородина) и отметьте перечисленные фенофазы. Результаты оформите в таблицу (табл. 10).

Название объекта_______________________________

Начало наблюдений_____________________________

Окончание наблюдения__________________________

Таблица 10

Фенологические наблюдения за древесными растениями

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

Задание 2.
Выберите в качестве объекта несколько экземпляров травянистого растения одного вида (подорожник, одуванчик, разные виды лютиков или клевера, тысячелистник, иван-да-марью, пижму, пастушью сумку, нивяник и т. д.). Отметьте фенофазы, названные ниже и заполните таблицу (табл. 11).

Название объекта_______________________________

Начало наблюдений_____________________________

Окончание наблюдения _________________________

Таблица 11

Фенологические наблюдения за травянистыми растениями

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

Задание 3.
В качестве объекта для наблюдения выберите одного из животных.

1. Наблюдения за развитием бабочки-белянки

1. На листьях капусты отыщите кладку яиц бабочки-белянки. Отметьте дату ее обнаружения. Зарисуйте кладку в полевом дневнике.

2. Пронаблюдайте появление гусениц. Отметьте дату. Опишите внешний вид. Зарисуйте.

3. Проследите за питанием гусениц капустной белянки.

4. Несколько гусениц поместите в банку. Закройте сверху марлей. Кормите гусениц капустными листьями.

5. Попробуйте дать гусеницам вместо капусты листья пастушьей сумки, сурепки, редиса. Будут ли гусеницы их есть?

6. Проследите линьку гусениц. Отметьте количество линек в полевом дневнике.

7. Отметьте дату окукливания. Куколку зарисуйте.

8. Отметьте дату появления бабочек из гусениц. Опишите ее внешний вид.

9. Посадите несколько экземпляров в морилку, расправьте крылья и сделайте коллекцию.

2. Наблюдение за муравейником

1. Укажите место, где находится муравейник. Проведите замеры и начертите план муравейника.

2. Изучите кормовую ношу муравьев.

3. Проведите учет активности муравьев в течение 10 мин утром, днем и вечером. Зафиксируйте время. Наблюдения проведите в течение нескольких дней, в разную погоду. Как меняется активность муравьев? Сделайте выводы и запишите результаты наблюдений в полевой дневник.

3. Наблюдения за городской или деревенской ласточкой

Подходить к гнезду запрещается. Наблюдение проводят осторожно, используя бинокль на достаточном расстоянии от гнезда, чтобы не вспугнуть птиц. Во время наблюдений не создавать шума.

1. Проследите, как ласточки строят гнезда. Из какого материала его строят, как часто ласточки прилетают к нему. Укажите время постройки гнезда.

2. Запишите дату, когда ласточки приступили к высиживанию яиц.

3. Отметьте дату появления птенцов. По каким признакам определяют появление птенцов?

4. Отметьте количество подлетов ласточки к гнезду с кормом.

5. Пронаблюдайте за вылетом птенцов из гнезда, отметьте дату. Как родители заботятся о птенцах после вылета из гнезда?

Результаты наблюдений запишите в полевой дневник.

Список рекомендуемой литературы:

1, 3, 6, 7, 8, 11, 13, 14, 16, 19, 20, 22.

2.8. Исследование влияния транспортных дорог на состояние растительного покрова

Цель:

сформировать умения исследовать растительный покров.

Оборудование:

ботанические папки, лопатки, ручные лупы, рулетка.

Методические рекомендации

Загрязнение окружающей среды в результате использования автотранспорта особенно ощутимо в городах. В почвах придорожных зон наиболее интенсивно накапливаются валовые и подвижные формы свинца, цинка, серебра и в меньшей степени меди, олова, хрома, никеля, молибдена, кобальта, марганца, железа. Выявлены две зоны аккумуляции транспортного загрязнения в почвах. Первая обычно расположена в непосредственной близости от автодороги, на расстоянии до 15—20 м, а вторая — на удалении 20—100 м. На открытых пространствах вторая зона проявлена обычно слабее, по-видимому, в связи с благоприятными условиями рассеяния воздушного потока. На нескольких пунктах отмечают появление и третьей зоны аномального наполнения элементов в почвах, находящихся от дорог на расстоянии около 150 м. Преимущественное накопление микроэлементов происходит в верхней части корнеобитаемого слоя почв.

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

Задание 1.
Оцените экологический риск территорий, прилегающих к дороге, путем исследования состояния растительного покрова. В городах, как известно, наиболее неприхотливым придорожным растением является одуванчик. В большинстве случаев тяжелые металлы угнетают рост растений, приводя к возникновению уродливых форм, снижая высоту растений. Охарактеризуйте растительный покров на примере одуванчиков на расстоянии 0,5; 1; 5; 10; 15; 20; 30; 50; 100; 150 м от дороги. К исследуемым показателям относятся: 1) масса растений; 2) длина листьев; 3) доля уродливых форм (изрезанность листьев).

Ход работы

1. Отбор проб. Из каждой выбранной точки на определенном расстоянии от дороги собирают не менее 10 растений одуванчиков. Каждое растение срезают под корень и помещают в полиэтиленовый пакет — один для каждой точки. В каждом пакете должно находиться 10 растений и этикетка с указанием места отбора.

2. Исследование внешнего вида растений. Взвешивают каждое растение, измеряют длину листьев, зарисовывают уродливые формы и рассчитывают их количество в процентном отношении.

3. Оформление результатов исследования.

Полученные результаты запишите в таблицу (табл. 12).

Таблица 12

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

Выводы по проделанной работе должны содержать: информацию зависимости массы растений, длины листьев, доли уродливых форм от расстояния от дороги;

Задание 2.
Определение пораженных тканей и выявление живых и мертвых тканей листьев древесных растений.

Желтеющая ткань растения, внешне очень похожа на живую, может быть оценена при диагностике как погибшая.

Ход работы

1. Опишите на выбранной территории видовой состав древесной и кустарниковой растительности.

2. Соберите листья с этих видов деревьев; укажите их местонахождение, солнечную или теневую сторону улицы; ширину дороги; тип автотранспорта, крону дерева (в сторону дороги или в противоположную); наличие стоянок автотранспорта, плотность жилой застройки (наличие «зеркального» эффекта возвращения загрязнених веществ от стен домов).

Выполнение работы в лабораторных условиях:

1. Выдержите собранные листья не менее получаса при температуре 35—37 °С (для размягчения тканей). Затем поместить на 20 минут в 0,2%-й раствор соляной кислоты. Кислота с легкостью проникает в поврежденные клетки, в результате чего мертвые и поврежденные ткани окрашиваются в коричневый цвет.

2. Сравните визуально площадь поврежденных тканей у различных растений.

3. Сформулируйте выводы. Предложите перечень зеленых насаждений (видовой состав), который целесообразно использовать для озеленения городов и автомобильных дорог.

Необходимо учитывать, что листья разных взрослых растений могут осаждать на своей поверхности за летний период разное количество пыли, например: ива — до 35 кг; клен, тополь — до 30; ясень — до 25; вяз — до 20; сирень — до 2; акация — до 0,2.

Поврежденные в результате антропогенного загрязнения воздуха ткани листьев древесных растений перестают выполнять свои основные функции: газообмен, фотосинтез, транспирацию. Значительно уменьшается пылезадерживающая роль (в основном пыль оседает на слегка влажной поверхности живой ткани листа). Выполнение основных функций листа зависит от площади его здоровой поверхности.

Список рекомендуемой литературы:

1, 3, 6, 7, 8, 9,10, 14, 16, 19, 20.

2.9. Исследование влияния транспортных дорог на фауну

Цель:

сформировать умения исследовать влияние автомобильных дорог на фауну; выявить животных, более устойчивых к антропогенному воздействию.

Оборудование:

сачок, ватные матрасики, морилки, эфир или хлороформ (100 мл), формалин (300 мл), часы, полиэтиленовые пакеты, полевой дневник, ручка или карандаш, определители позвоночных и беспозвоночных животных; для лабораторных исследований: бинокуляр, линейки, пинцеты, препаровалъные иглы.

Методические рекомендации

Подавляющая часть автомобильных дорог с интенсивным движением транспорта проходит по участкам, которые являются биотопами для различных, в том числе редких или охраняемых видов животных и растений. Дороги оказывают отрицательное опосредованное воздействие на близлежащие биоценозы. От столкновения с автомашинами на дорогах погибают позвоночные и беспозвоночные животные. Исследование целесообразно проводить на шоссейных дорогах за пределами города.

Ход работы

Задание 1.
Полевые исследования.

1. Выберите участок дороги с интенсивным двусторонним движением транспорта. Желательно, чтобы учетная трансекта включала разнообразные биоценозы (дубравы, боры, луга, антропогенные ландшафты). Протяженность трансекты может составлять 3 км. В полевом дневнике записшите исходные данные, подсчитайте количество автомобилей, проходящих по данному участку за 10 минут. Определите среднюю скорость движения транспорта.

2. Медленно продвигаясь по обочине дороги, соберите всех сбитых автомобилями беспозвоночных животных или их части. Видовые названия позвоночных животных, отмеченных на автодороге, занесите в полевой дневник с указанием частоты встречаемости каждого вида на трассе. При затруднении видового определения животных помещают в полиэтиленовые пакеты, смачивая формалином, или в сосуды с формалином и затем переносят в лабораторию для дальнейшего исследования.

4. Проведите наблюдения для выявления комплекса видов позвоночных и беспозвоночных животных, связанных с автотрассой трофическими отношениями. Составьте трансформированные цепи и сети питания, укажите количество видов, питающихся сбитыми на дороге животными.

5. Проведите наблюдения для выявления особенностей поведения придорожных видов животных.

6. Проведите учет беспозвоночных животных в каждом из прилегающих к дороге биоценозов (по обе стороны от дороги). Учетное кошение сачком проводить на удалении 200—250 м, 100—150 м от дороги и вплотную к обочине. Собранный материал заморите с помощью эфира или хлороформа, разместите на отдельных ватных матрасиках, снабдив соответствующей этикеткой.

Задание 2.
Лабораторные исследования.

1. Разберите насекомых по видовой принадлежности, используя определители животных, бинокуляр, чашки Петри, пинцеты и препаровальные иглы.

2. Определите вид животных, найденных в лесной подстилке, используя определители почвенных животных и определители беспозвоночных животных. Лесную подстилку разбирите мелкими порциями в чашках Петри или на листах белой бумаги, используя бинокуляр, пинцеты и препаровольные иглы. Найденных животных или определяют живыми и затем вместе с подстилкой увозят обратно в лес, или фиксируют в спирте или 4%-м формалине. Животных каждой учетной площадки помещают в отдельный флакон, который снабжают этикеткой.

3. Определите виды сбитых беспозвоночных животных, используя определители.

4. Сравните фауну близлежащих к дороге территорий и видовой состав животных, сбитых на дороге.

5. Сделайте выводы об изменении качественного и количественного состава животных наземно-воздушной фауны и обитателей лесной подстилки.

6. Сделайте выводы о трансформации цепей питания животных в придорожной зоне и об особенностях пищевого поведения некоторых представителей исследуемой фауны.

7. Сделайте общий вывод в полевом дневнике об элиминирующей роли автодорог в природных экосистемах. Осветите следующие вопросы:

1) Основные типы влияния автомагистралей на окружающую среду.

2) Случайна ли гибель животных на автотрассах.

3) Как уменьшить или предотвратить гибель животных на дорогах.

Список рекомендуемой литературы:

1, 3, 6, 7, 8, 9, 10, 14, 16, 19, 20.

Заключение

Важнейшие экологические проблемы современности определяют необходимость особого, нового отношения человека к окружающему миру. Но сколько бы знаний ни пытаться передать молодому поколению, они возможно останутся невостребованными, если только не будут подкреплены практическими исследованиями непосредственно в природе. Важны не только практические знания, но и умение наблюдать, видеть, проводить собственные исследования, логично мыслить и принимать правильные решения. Этому можно и нужно учить.

Такая цель ставилась при создании данного пособия. Молодому поколению необходимо осознать, что каждый лист растения, капля росы, каждый червячок, муравей, да и сам человек — удивительные объекты природы, полные тайн, которые интересно познавать, необходимо любить и охранять.

Словарь основных терминов и понятий

Азимут —
угол, образованный направлением на север и направлением на выбранный объект, измеряемый по ходу часовой стрелки от направления на север до направления на данный предмет в пределах от 0° до 360°.

Анемометр —
прибор для измерения скорости ветра и газовых потоков по числу оборотов вращающейся вертушки.

Анероид —
барометр, в котором атмосферное давление измеряется по величине деформации упругой металлической коробки; при изменении давления коробка сжимается или расширяется, а связанная с ней стрелка перемещается по шкале, указывая давление.

Барометр —
прибор для измерения атмосферного давления.

Гигрометр —
прибор для определения влажности воздуха.

Гномон —
астрологический инструмент, состоящий из вертикального стержня на горизонтальной площадке по наблюдениям за длиной и направлением тени стержня можно определить высоту и азимут солнца, направление полуденной линии и другие астрологические данные.

Дальномер —
прибор для косвенных измерений расстояний до объектов.

Дебит
— объем жидкости или газа, поступающих из естественного или искусственного источника в единицу времени.

Нивелир (ватерпас) —
оптико-механический инструмент для геометрического нивелирования, снабженный зрительной трубой, вращающейся в горизонтальной плоскости, и чувствительным уровнем.

Обнажения —
выход горных пород на поверхность.

Рельеф —
совокупность неровностей суши, дна океанов и морей, разнообразных по очертаниям, размерам, происхождению, возрасту и истории развития. Выпуклые и вогнутые формы.

Речные долины —
относительно узкие длинные ложбины, образованные реками и имеющие уклон в соответствии с их течением от верховья к низовью.

Террасы —
горизонтальные или слабонаклоненные площадки, вытянутые вдоль склона долины и отделяющиеся одна от другой (или дна долины) уступом — склоном террасы.

Флюгер —
прибор для определения направления и скорости ветра.

Эклиметр —
портативный геодезический прибор для измерения углов наклона на местности.

Ярус —
подразделение общей стратиграфической шкалы, объединяющее отложения, образовавшиеся в течение одного реологического века и отвечающие определенному этапу геологического развития.

Список используемой литературы

1. Голубкина, Н. А. Лабораторный практикум по экологии / Н. А. Голубкина, М. А. Шаминаю. — М. : ФОРУМ : ИНФРА-М, 2004. — 56 с.

2. География Саратовской области / под ред. С. Г. Воскресенского. — Саратов : Регион. Приволж. изд-во «Детская книга», 1997. — 224 с.

3. Долгачева, В. С. Ботаника / В. С. Долгачева. — М. : Изд. центр «Академия», 2006. — 416 с.

4. Естествознание : энциклопедический словарь / сост. В. Д. Шолле. — М. : Большая Российская энциклопедия, 2002. — 543 с.

5. Еленевский, А.Г. Ботаника. Систематика высших или наземных растений : учеб. для студ. высш. пед. учеб. заведений / А. Г. Еленевский. — М. : Изд. центр «Академия», 2006. — 463 с.

6. Еленевский, А. Г. Определитесь сосудистых растений Саратовской обл. (Правобережье Волги) / А. Г. Еленевский, В. И. Радыгина, Ю. И. Буланый. — М. : Изд-во МПГУ, 2007.— 80 с.

7. Еленевский, А. Г. Растения Саратовского Правобережья (конспект флоры) / А. Г. Еленевский. — Саратов : Изд-во Сарат. пед. ин-та., 2000.— 72 с.

8. Заяц, Р. Г. Биология для абитуриентов / Р. Г. Заяц [и др.]. — Мн. : Юнипресс, 2002. — 736 с.

9. Коробкин, В. И. Экология в вопросах и ответах : учеб. пособие / В. И. Коробкин. — Ростов н/Д, 2002. — 384 с.

10. Литвинова, Л. С. Нравственно-экологическое воспитание школьников / Л. С. Литвинова, О. Е. Жиренко. — М. : 5 за знания, 2007.— 208 с.

11. Нехлюдов, А. С. Полевая практика по природоведению / А. С. Нехлюдов, В. И. Севастьянов, А. Л. Филоненко-Алексеева [и др.]. — М. : Просвещение, 1986. — 224 с.

12. Никонова, М. А. Землеведение и краеведение / М. А. Никонова, П. А. Данилов. — М. : Издат. центр «Академия», 2000. — 240 с.

13. Новиков, В. С. Школьный атлас-определитель высших растений : книга для учителя / В. С. Новиков. — М. : Просвещение, 1985. — 238 с.

14. Опыт экологической работы со школьниками: занятия, экологические игры, викторины, экскурсии / авт.-сост. В. А. Суворова. — Волгоград : Учитель, 2009. — 189 с.

15. Плавильщиков, Н. Н. Определитель насекомых / Н. Н. Плавильщиков. — М., 1994.

16. Попова, Е. В. Ботаника: лабораторные занятия : учеб.-методич. пособие для студ. пед. фак-тов спец. 013200 «Педагогика и методика начального образования» / Е. В. Попова.— Балашов : Николаев, 2008. — 60 с.

17. Попова, Е. В. Зоология: лабораторные занятия : учеб.-методич. пособие для студ. пед. фак-тов спец. 013200 «Педагогика и методика начального образования» / Е. В. Попова.— Балашов : Николаев, 2008. — 48 с.

18. Потапов, И. В. Зоология с основами экологии животных / И. В. Потапов. — М. : Академия, 2005. — 374 с.

19. Практикум по естествознанию и основам экологии / Р. А. Петросова, В. П. Голов, М. А. Никонова, П. М. Скворцова. — М. : Изд. центр «Академия», 2000. — 128 с.

20. Практикум по физиологии растений для студентов биологического факультета / сост. С. А. Степанов. — Саратов : Изд-во Сарат. ун-та, 2002. — 64 с.

21. Ратобыльский, Н. С. Практические задания по землеведению и краеведению / Н. С. Ратобыльский. — Мн. : Вышэйшая школа, 1978. — 128 с.

22. Степанян, Е. Н. Лабораторные занятия по зоологии с основами экологии животных / Е. Н. Степанян. — М. : Изд. центр «Академия», 2001. — 324 с.

23. Хромов, С. П. Метеорология и климатология / С. П. Хромов, М. А. Петросянц. — М. : Изд-во МГУ, 2001. — 528 с.

Приложения

Приложение 1

Определительные карточки некоторых семейств цветковых растений

Семейство Бобовые (Мотыльковые)

В семействе насчитывается около 12 000 видов растений. Цветки бобовых растений имеют чашечку из 5 сросшихся чашелистиков, венчик из 5 раздельных и неодинаковых лепестков (паруса, лодочки, весел), 10 тычинок (9 сросшихся и 1 отдельно) и 1 пестик. Плод — боб. Листья сложные, на корнях клубеньки.

1 Листья тройчатые ................................................................................................. 2

0 Листья с одной или несколькими парами листочков …................................... 3

2 Цветки собраны в головчатые соцветия ............................................................ 4

0 Цветки собраны в соцветие кисть....................................................................... 5

3 Листья с одной парой листочков, усиками на конце листа...............................6

0 Листья с несколькими парами листочков, с усиками на конце листа..............7

4 Стебель ползучий, укореняющийся. Соцветия — головки белые, позднее, при созревании, буреющие

Клевер ползучий

0 Стебель восходящий. Прикорневые листья на длинных черешках покрыты волосками. Верхние два листа прилегают к соцветию. Соцветия — головки красные, при высыхании буреющие

Клевер луговой

5 Цветки желтые

Донник лекарственный

0 Цветки белые

Донник белый

6 Венчик розовый, при засушивании с фиолетовым оттенком, парус снаружи зеленоватый. Цветы на цветоносах длиннее листьев. Листья с одной парой листочков

Чина лесная

0 Цветки розовые, при засушивании буреющие. Прилистники узкие, значительно меньше листочков

Чина клубненосная

7 Цветки белые

Горох посевной

0 Цветки слабо-фиолетовые

Горох полевой

Семейство Злаковые (Мятликовые)

Семейство насчитывает около 4 500 видов растений. У злаковых цветки чешуйчатые, неяркие. Тычинок 3 (редко 2). Пестик один. Стебель — соломина с узлами. Листья с параллельным жилкованием. Корневая система мочковатая. Соцветие — сложный колос, метелка или султан.

1 Соцветие сложный колос или цилиндрической формы султан........................2

0 Соцветие метелка ..................................................................................................7

2 Соцветие сложный колос — колос составлен из небольших колосков............3

0 Соцветие султан ....................................................................................................6

3 Колос редкий, хорошо виден стержень колоса, не закрытый колосками .......4

0 Колос плотный. Стержень колоса прикрыт колосками .....................................5

4 Каждый колосок на стержне расположен над нижележащим колоском и имеет небольшую ость. Листовые пластинки снизу блестящие

Плевел лъновый

0 Каждый колосок на стержне расположен на уровне середины нижележащего колоска. Листовые пластинки сверху покрыты волосками. Длинное ползучее корневище

Пырей ползучий

5 Наружные чешуи колосков узкие, по краю зубчатые и заканчиваются остью

Рожь посевная

0 Наружные чешуи колосков широкие, без зубцов

Пшеница мягкая

6 Соцветие плотный султан с короткими шипиками

Тимофеевка луговая

0 Соцветие рыхлый султан с длинными щетинками

Щетинник сизый

7 Соцветие небольшое, мягкая метелка. Стебли при основании лежачие. Высота растения 20—30 см

Мятлик однолетний

0 Соцветие крупная метелка. Наружная чешуя прикрывает весь цветок. Стебель до 1 м в высоту

Овес посевной

Определительная карточка для водных растений

Определение ведется по шагам последовательно от пункта к пункту. Если утверждение подходит, то переходите к следующему пункту. Если утверждение не подходит, то переходите к пункту, указанному в скобках. В этой определительной карточке антитеза дана в скобках.

1 (9) Листья резаные, сложные, перистые

2 (3) На нитевидных долях листьев имеются пузырьки

Пузырчатка

3 (2) Пузырьков на листьях нет

4 (8) Листья на стеблях располагаются мутовчато или в прикорневой розетке

5 (6) Листья собраны у корней в розетку, гребневидные. Цветонос прямостоячий, цветы в мутовчатых кистях

Турча болотная

6 (7) Листья расположены мутовчато, вильчаторазделенные с зубцами

Роголистник

7 (6) Листья в мутовках, гребневидные без зубцов

Уруть

8 (4) Листья очередные, пластина рассечена на дольки

Лютик жестколистный

9 (1) Листья простые цельные, иногда зубчатые

10 (17) Листья в мутовках по всему стеблю или собраны в пучки у корней

11 (14) Все листья прикорневые

12 (13) Листья шиловидные, прямые без зубцов

Полушник

13 (12) Листья широкие мечевидные, с колючими зубцами по краям

Телорез

14 (11) Листья расположены мутовками по стеблю

15 (16) Мутовка из 2—3—6 жестких листьев

Элодея

16 (15) Мутовка из 4—12 простых мягких листьев

Водяная сосенка

17 (10) Листья на стебле расположены супротивно или поочередно

18 (19) Листья супротивные, на верхушке двузубчатые

Приложение 2

Определительная карточка отрядов насекомых (теза — цифра, антитеза — 0)

1 Крыльев одна пара. На месте задней пары крыльев жужжальца. Ротовой аппарат в виде хоботка. Брюшко без хвостовых придатков

отряд Двукрылые

0 Крыльев две пары……………………………………………………..…………2

2 Крылья однородные ……………………………………………………………..3

0 Крылья разнородные …………………………………………………………….6

3 Крылья перепончатые, прозрачные …………………………………………….4

0 Крылья непрозрачные, покрыты чешуйками. Ротовые органы в виде нечленистого хоботка, в покое свернутого спиралью

отряд Чешуекрылые (бабочки)

4 Ротовые органы грызущие или грызуще-лижущие, но всегда с развитыми верхними челюстями ......................................................................................................5

0 Ротовой аппарат в виде хоботка, верхних челюстей нет. Хоботок членистый, в покое лежит на брюшной стороне тела, между основаниями ног. Крылья в покое складываются кровлеобразно отряд Равнокрылые

5 Крылья одинаковой длины, в покое не могут складываться вдоль тела; на крыльях большое количество ячеек (более 20). Голова подвижная с большими глазами и короткими усиками, брюшко на конце с церками

отряд Стрекозы

0 Крылья в покое могут складываться вдоль тела. На крыльях небольшое количество ячеек (до 20)

отряд Перепончатокрылые

6 Ротовые органы грызущего типа..........................................................................7

0 Ротовой аппарат колюще-сосущего типа. Передние крылья в основной половине кожистые, а в вершинной части — перепончатые, в покое складываются плоско на спине

отряд Полужесткокрылые (клопы)

7 Передние крылья кожистые, длинные, ланцетовидной формы, задние — перепончатые, широкие, в покое складываются веерообразно под передними. Задние ноги прыгательные или копательные. На конце брюшка имеются церки

отряд Прямокрылые

0 Передние крылья твердые, роговые без жилок (надкрылья)

отряд Жесткокрылые (жуки)

Учебно-методическое издание

Попова Елена Викторовна

Полевая практика (землеведение и биология с основами экологии)

Учебно-методическое пособие

для студентов педагогического факультета специальности

050708 «Педагогика и методика начального образования»

Редактор М. Б. Иванова

Корректор Н. Н. Дробышева

Подписано в печать 12.04.2010. Формат 60×84 1/16.

Бумага офсетная. Гарнитура «Times».

Уч.-изд. л. 2,32. Усл. печ. л. 3,25.

Тираж 100 экз. Заказ №

Отпечатано с оригинал-макета,

изготовленного издательской группой Балашовского института Саратовского университета.

ООО «Издательский центр „Наука“»

410600, г. Саратовская обл., Саратов г., ул. Пугачевская д. 117, кв. 50.

Печатное агентство «Арья»,

ИП «Николаев», 412340, г. Балашов, Саратовская обл.,

ул. К. Маркса, 43.

E-mail: arya@balashov.san.ru

Е. В. Попова

Полевая практика

(землеведение и биология с основами экологии)