МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «южный федеральный университет»

Факультет биологических наук

Кафедра зоологии

И.М.ЯЗЫКОВА

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЕ

В ХОДЕ УЧЕБНОЙ ПРАКТИКИ

ПО ЗООЛОГИИ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ

Часть 2

Рекомендации по подготовке

учебно-исследовательской работы

Ростов-на-Дону

2011

Во второй части "Методических указаний по летней учебной практике по зоологии беспозвоночных" приведены указания по подготовке и выполнению учебно-исследовательской работы.

Раздел 6 (нумерация разделов продолжает нумерацию первой части "Методических указаний" включает общие указания по данному виду работы. В этом разделе определяется цель проведения учебно-исследовательской работы как составной части учебной практики по зоологии. Описывается структура работы и характеризуются особенности каждого структурного раздела работы, приводятся рекомендации по словесно-логическому, табличному и графическому оформлению материала. Приводятся рекомендации по оформлению протоколов опытов. Приводятся сведения по элементарным приемам математической обработки результатов, а также способы вычисления некоторых экологических показателей.

В седьмом разделе работы приведены примерные темы учебно-исследовательской работы по зоологии беспозвоночных. Для каждой темы перечисляются рекомендуемые для исследования виды и рекомендуемые формы опытов (наблюдений). Здесь же представлены рекомендуемые формы протоколов наблюдений, список необходимого оборудования. Приводятся наиболее адекватные формы таблиц и способов графического представления материала.

6. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПОДГОТОВКЕ И ВЫПОЛНЕНИЮ УЧЕБНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ

6.1 Общая часть

Задача учебно-исследовательской работы состоит в проведении студентом самостоятельного исследования. Весь опыт предшествующей учебной деятельности ориентирует огромное большинство студентов при возникновении вопроса обращаться к литературе. Понятно, однако, что первичным способом накопления тех или иных научных знаний было непосредственное изучение объекта исследования. Такое непосредственное изучение объекта исследования продолжает оставаться единственным источником появления новых научных данных. В ходе выполнения учебно-исследовательской работы студент и проводит непосредственное, самостоятельное изучение того или иного объекта, моделируя тем самым процесс научного познания.

Тема учебно-исследовательской работы выбирается студентом самостоятельно при консультации с руководителем практики. Выбор темы учебно-исследовательской работы определяется направленностью интересов студента и конкретными условиями прохождения практики. В настоящих методических указаниях приводится примерный перечень тем учебно-исследовательской работы с методическими указаниями по их выполнению (раздел 7). Предлагаемые темы являются примерными, то есть, возможна их модификация, возможно также выполнение темы, не включенной в этот перечень, а предложенной самим студентом.

Необходимо особо подчеркнуть, что при изучении воздействия на животного каких-либо факторов, необходимо обеспечить неизменное состояние других факторов. Например, если студент изучает состав пищи какого-либо животного, то разные виды пищи должны предлагаться испытуемому животному в одно и то же время суток, при одинаковой температуре, влажности и т.п., при одинаковом физиологическом состоянии (например, предлагать экспериментальный вид пищи только после суточного голодания) и т.д. Если же ставится задача изучить воздействие на активность питания температуры окружающей среды, то в эксперименте должна меняться температура среды, а экспериментальному животному предоставляться одинаковая пища.

Материал, положенный в основу учебно-исследовательской работы должен быть посвященным какой-либо одной теме и быть достаточно представительным. Недопустимо описывать отдельные наблюдения, не объединенные общей темой и общим планом работы. Если тема учебно-исследовательской работы посвящена какому-либо динамическому явлению в жизни животных, то за время проведения работы студент должен провести не менее 20 экспериментов или наблюдений для получения достоверного материала. Для выполнения тем учебно-исследовательской работы, посвященных статичному явлению, например, если изучается частота встречаемости животных с разным типом окраски или пораженность растений вредителями (в данный момент, а не изменение пораженности на протяжении более или менее продолжительного времени), то число исследованных объектов должно быть не менее 50.

На основании первичных наблюдений выявляется та или иная закономерность, которую следует выразить математически, применив простейшую статистическую обработку материала (раздел 6.8.2).

Результаты учебно-исследовательской работы оформляются в виде письменного отчета. Отчет представляется только в рукописной форме, это же относится к таблицам и графическим материалам, включенным в отчет - все они должны быть выполнены студентами без применения компьютеров.

Необходимо напомнить, что в отчетах (кроме таблиц и графиков, где допустимо применять сокращения) нельзя применять сокращения слов, кроме общепринятых сокращений, обозначающих размерность физических величин. Также нельзя заменять слова обозначениями физических показателей или химическими формулами (недопустимо, например, писать «гладыши являются обитателями Н₂О» или «средняя t воздуха составила…», следует писать «гладыши являются обитателями воды» и «средняя температура составила…»).

Как правило, результаты учебно-исследовательской работы докладываются студентами на итоговой конференции, завершающей практику.

Следует обратить особое внимание студентов на безусловную необходимость установления точного видового названия животных (а при необходимости и растений), которые подвергались исследованию. Студенты дневного и вечернего отделения могут получить оперативную консультацию по этим вопросам у преподавателей, проводящих практику. Студентам заочного отделения следует сохранять объекты исследования в живом или законсервированном виде до приезда на сессию, в ходе которой необходимо проконсультироваться с преподавателем по определению соответствующих видов.

Выполнение учебно-исследовательской работы в ходе учебной практики служит не только расширению и углублению зоологических знаний, но и является формой подготовки к будущей научно-исследовательской работе студента.

В ходе выполнения учебно-исследовательской работы студент использует оборудование, перечисленное при описании методов сбора материала в полевых условиях (раздел 2) и описании методов камеральной обработки (раздел 3). В ряде случаев необходимое оборудование описано или перечислено в разделе 7, при описании конкретных тем.

6.2 Структура отчета по учебно-исследовательской работе

Отчет по учебно-исследовательской работе включает следующие разделы:

• титульный лист;

• формулирование цели исследования, перечень задач, которые ставил студент при проведении исследовательской работы. План проведения исследований;

• краткое описание места и условий выполнения работы. Время выполнения работы;

• описание методики выполнения работы;

• протоколы опытов (наблюдений);

• описание результатов, табличное и графическое представление данных;

• выводы.

Далее приводится более детальные комментарии по оформлению каждого из разделов отчета по учебно-исследовательской работе.

6.3 Титульный лист

Титульный лист заполняется по форме, приведенной в Приложении 1.

В названии работы должна быть ясно сформулирована суть исследуемой проблемы. Название работы должны быть конкретным и четким. Пример названия приведен на образце титульного листа

6.4 Цели и задачи исследования. План проведения исследования.

Описание цели и задач исследования, а также план проведения исследования размещается на отдельной странице, которая располагается сразу за титульным листом.

Формулирование цели исследования и постановка задач исследования очень важны, здесь студент должен очень четко определить, какие стороны поведения животного он намеревается изучить. Практика показывает, что нередко именно эта часть работы вызывает у студента значительные трудности, поэтому целесообразно показать эту часть работы на конкретном примере.

Предположим, что студент хочет изучить пораженность тополей тлями. В этом случае тема исследования может звучать таким образом "Распределение тлей по листьям тополя", а цель работы может быть сформулирована как "Изучить распределение тлей (определенного вида) на листьях тополя (определенного вида) в зависимости от величины листа и высоте его расположения на дереве". В этом случае конкретные задачи исследования формулируются, например, таким образом:

• определить среднее количество тлей на одном листе пораженного дерева;

• определить среднее количество тлей на листьях разного размера;

• определить среднее количество тлей на листьях, расположенных на разной высоте.

После формулирования цели и задач исследования студент приступает к выработке плана исследования. Для обсуждаемого примера план может быть следующим:

• - выбор тополей, поряженных тлями (следует выбрать не менее 3 деревьев, растущих в сходных условиях для исключения воздействия на пораженность растения тлями других факторов, кроме тех, которые студент намеревается изучить);

• обследование на каждом из выбранных деревьев не менее 100 произвольно выбранных листьев разного размера и растущих на разной высоте при этом фиксируется продольный и поперечный (в наиболее широкой части) размеры листьев, высота расположения листа и производится учет численности тлей;

• определение на базе собранных данных среднего количества тлей на одном листе тополя;

• определение количества тлей на листьях разного размера;

• определение количества тлей на листьях, расположенных на разной высоте;

• словесно-логическое и графическое оформление материалов;

• формулирование выводов;

• подготовка отчета

При изучении поражения листьев тополя тлями цель исследования и, соответственно, тема исследования могут быть другими. Так, студент может поставить цель изучить пораженность тлями разных видов тополей. В этом случае исследование будет проводиться над листьями одинаковой размерной группы, и расположенными на одинаковой высоте, чтобы нивелировать эти факторы и выяснить приуроченность тлей к деревьям разных видов.

В рамках этой же проблематики возможна постановка и других целей. Так, можно проследить влияние на численность тлей других вредителей, поражающих этот же вид дерева. Можно провести исследование численности тлей на деревьях одного вида, но произрастающих в различных условиях, например, в условиях избыточного увлажнения и недостаточного увлажнения и т.д.

6.5 Описание места и условий работы

В этом разделе указывается точное местонахождение района исследований (приводится привязка к географическому пункту в следующем формате: название города, если работа проводилась в городе, название области или края, района и населенного пункта, если исследование проводилось в сельской местности). В научных работах, связанных с полевыми исследованиями, приводится достаточно детальная характеристика района исследований - описывается его рельеф, климат, гидрография, иногда – характер и размещение населенных пунктов и различных искусственных сооружений. В учебно-исследовательской работе описание условий проведения исследований проводится кратко и максимально конкретно. Например, при изучении водных животных указывается характер водоема (река, пруд, оросительный канал и т.п.), приводятся сведения о глубине водоема и характере растительности. При изучении насекомых, посещающих цветущие растения, приводится характер биотопа (луг, степь и т.п.), а также названия растений. При проведении исследования в условиях тех или иных агроценозов указывается характер агроценоза (поле, огород, приусадебный участок и т.п.) и сельскохозяйственная культура. В ряде случаев студент проводит наблюдения в камеральных условиях, при этом животные содержатся в аквариуме, садках и т.п. В этом случае условия проведения эксперимента характеризуются как "камеральные условия".

В обязательном порядке приводится сроки проведения наблюдений, например, указывается, что опыты проводились с 7 июля по 1 августа 2010 г.

6.6 Методика исследований

Методика выполнения работы - это описание перечня действий, производимых во время выполнения эксперимента или наблюдения. Оно должно быть кратким, точным и приводиться в том же порядке, в котором проводились действия во время эксперимента или наблюдения. В обязательном порядке описывается устройство опытной установки - например, аквариума, в котором содержались подопытные животные. Метод описывается в прошедшем времени и не от первого лица. Ниже для примера приводится описание методики работы при изучении видового состава гельминтов земноводных.

Для выявления видового состава гельминтов земноводных использовался метод гельминтологического вскрытия. Пойманное животное умерщвлялось эфиром. Затем производилось определение пола животного и длины его тела.

Вскрытие земноводного производилось путем разрезания брюшной стенки на всем ее протяжении. Из полости тела извлекались органы и помешались в сосуды с физиологическим раствором. Для обнаружения паразитов в компактных или тонкостенных органах (легкие, печень, сердце, селезенка, мочевой пузырь) эти органы подвергались сдавливанию между двумя стеклянными пластинками, при обнаружении паразитов стеклянные пластинки раздвигались, паразит извлекался и помещался в чистый сосуд с физиологическим раствором.

Трубчатые органы (кишечник) сначала разделялись на небольшие фрагменты, которые затем вскрывались путем продольного разреза Внутренняя поверхность их осматривалась с помощью лупы. Обнаруженные паразиты извлекались и помещались в чистые сосуды с физиологическим раствором.

Все гельминты фиксировались 70^о спиртом. Фиксации предшествовала промывка их в сменяемых порциях физиологического раствора и помещение их в физиологический раствор, нагретый до 50-60^о (для расслабления мышц). Фиксированные паразиты сохранялись в пластиковых контейнерах, в фиксаторе.

6.7 Протоколы опытов (наблюдений)

Полученные результаты фиксируются в виде протоколов опытов. Протоколы опытов (все!) представляются в отчете по учебно-исследовательской работе. Протоколы опытов включают общую и специальную часть. В общей части протокола опыта указывается место и время проведения опыта (наблюдения). При проведении исследования в полевых условиях фиксируется и указывается в протоколе характер погоды - температура воздуха, ветер (наличие или отсутствие, направление скорость, характер - постоянный или порывистый), состояние облачности, наличие осадков, желательно указывать также сведения о давлении воздуха и влажности. При проведении исследований в водоеме - обязательно фиксируется температуры воды. При проведении исследований в камеральных условиях фиксируется температура окружающей среды (при проведении наблюдений над водными животными – температура воды в аквариуме) и условия освещенности, желательно указывать также сведения о давлении воздуха и влажности. Примерные формы общей части протоколов опытов представлены ниже (табл. 6.1 и табл. 6.2)

Табл. 6.1

Форма протокола полевого опыта (наблюдения)

Общая часть

Географический пункт проведения опыта (наблюдения)	с. Синявское Неклиновского района Ростовской области
Место проведения опыта (место поимки животного)	полезащитная лесополоса, расположенная в 1.5 км к югу от с. Синявское
Дата и время проведения опыта	13.07.2005, с 600 до 1800
Погодные условия	температура воздуха - 32о ветер - западный, 3-5 м/сек, порывистый переменная облачность без осадков давление –765 мм рт.ст. влажность – 50%

Табл. 6.2

Форма протокола камерального опыта (наблюдения)

Общая часть

Географический пункт проведения опыта (наблюдения)	Г. Шахты района Ростовской области
Дата и время проведения опыта	13.07.2005, с 600 до 1800
Условия в лаборатории	температура воздуха - 26о давление воздуха –765 мм рт.ст. влажность – 50% температура воды в аквариуме - 24О освещенность воды в аквариуме – естественная, яркий свет (аквариум выставлен на окне)

В этом разделе «Методических указаний» для примера приводятся некоторые материалы, полученные студентами при изучении гельминтов жаб, собранных в Неклиновском районе Ростовской области летом 2005. Материалы эти приведены для примера оформления результатов исследований (специальной части протоколов опытов, таблиц, словесно-логического описания, графического представления результатов), в дальнейшем тексте эти примерные материалы выделены курсивом. Форма специальной части протокола опыта представлена в таблице 6.3.

Табл.6.3

Результаты вскрытия зеленой жабы № 4

Вид позвоночного	Зеленая жаба
Пол	Самец
Длина тела	64 мм
Место поимки	На берегу р. Донской Чулек
Название органа		Название паразита	Количество экземпляров
Клоака		Aplectana acuminate	2
Легкие (правое легкое)		Rhabdias bufonis	1

Другие формы специальной части представлены в разделе 7, в аннотированном перечне тем учебно-исследовательской работы.

6.8 Результаты исследований

Результаты исследований должны быть представлены в табличной, словесно-логической и графической формах.

6.8.1 Представление данных в виде таблиц

Обобщение результатов наблюдений, экспериментов, зафиксированных в протоколах опытов, следует прежде всего представлять в форме таблиц. Обычно здесь же, в таблицах приводят и результаты первичной статистической обработки материала, например, процентные показатели или средние значения показателей. После завершения этой работы материал описывается в словесно–логической форме.

Форма и содержание таблицы всецело определяются полученным материалом, однако существуют определенные правила построения таблиц, которые приведены ниже.

Таблицу в работе располагают сразу после первого упоминания ее в тексте. Большие таблицы размещают на отдельных страницах, сразу за страницей первого упоминания таблицы в тексте. Форма таблицы определяется содержанием представляемого материала, но любые таблицы включают следующие элементы: нумерационный заголовок, тематический заголовок, головку, боковик. Их расположение представлено на приведенном примере.

Нумерационный заголовок

Тематический заголовок

БОКОВИК	ГОЛОВКА
	Графа	графа	Графа
строка боковика
строка боковика
строка боковика

Нумерационный заголовок необходим для связи с текстом. Именно он называется в тексте работы, отсылая к материалам той или иной таблицы. Нумерационный заголовок содержит слово "Таблица" (или "Табл.") и номер арабскими цифрами (без знака "№" и без точки в конце). Нумерационный заголовок размещается над таблицей, справа. Нумерация таблиц может быть сквозной для всей работы, в этом случае номер таблицы включает одно число (например, "Табл. 7" или "Табл. 12"). Можно также нумеровать таблицы внутри разделов, в этом случае в номер таблицы входят два числа, разделенные точкой, например "Табл. 2.4", эта форма записи обозначает четвертую таблицу второго раздела работы.

Тематический заголовок определяет тему и содержание таблицы, помещается над таблицей под ее нумерационным заголовком. Этот заголовок пишется строчными буквами (кроме первой) и размещается симметрично тексту. Точка в конце тематического заголовка не ставится.

Форма головки определяется содержанием материала таблицы. Заголовок этой части таблицы размещаются симметрично границам головки. Как правило, головка разделяется на несколько граф. Заголовок графы так же размещается симметрично границам графы. Заголовок головки (графы) должен включать словесное определение показателя и (при необходимости) обозначение единицы измерения, например, "продолжительность пребывания на растении, сек." Заголовки ставят в именительном падеже единственного или множественного числа.

Форма боковика, как и форма головки, определяется материалом таблицы, как правило, боковик делится на несколько строк.. Боковик может быть одноступенчатым (как в приведенных примерах) или многоступенчатым. Заголовки боковика и заголовки строк выравниваются по левому краю.

Значения показателей в графах таблицы размещаются симметрично границам граф. Если в строках таблицы указываются предельные значения показателей, то расположение показателей выравнивают по положению тире, которое размещается симметрично границам графы.

В таблицах допустимо использовать шрифт более мелкого кегля по сравнению с основным текстом, а также допустимо использовать сокращения слов.

Для иллюстрации ниже приводится пример построения таблиц (табл. 6.4, 6.5, 6.6), полученный на основе материала по заражению жаб гельминтами.

Табл. 6.4

Материалы по зараженности жаб паразитическими червями

в условиях Неклиновского района Ростовской области (июнь – июль 2005 г.)

Вид паразита	Локализация паразита	количество жаб			Общая Зараженность (%%)		Интенсивность заражения (экз.)
		обследовано	заражено данным видом	Общая			Средняя
Pleurogenus claviger	Кишечник	15	2	13.3		2 – 6
Rhabdias bufonis	Легкие	15	12	80.0		2 – 14		4.6
Aplectana acuminate	Клоака	15	4	36.4		1 – 6		2.4
Общая зараженность		15		80.0		1-14		3.5

Табл. 6.5

Материалы по зараженности взрослых и молодых жаб паразитическими червями в условиях Неклиновского района Ростовской области

(июнь – июль 2005 г.)

	Количество жаб
	Взрослые				Молодые
	обследовано	Заражено данным видом (абс. и в %%)	интенсивность (экз.)	обследовано		Заражено данным видом (абс. и в %%)	интенсивность (экз.)
Pleurogenus claviger	11	2 (13.3%)	2-6	4		-	-
Rhabdias bufonis	11	10 (80.0%)	7-14	4		2 (50.0%)	1-2
Aplectana acuminata	11	4	2.4	4		-	-
Общая зараженность	11	90.9%	4.2	4		50%

Табл. 6.6

Материалы по зараженности самцов и самок жаб

паразитическими червями в условиях Неклиновского района

Ростовской области (июнь – июль 2005 г.)

	Количество жаб
	Самок				Самцов
	Обследовано	Заражено данным видом (абс. и в %%)	интенсивность (экз.)	обследовано		Заражено данным видом (абс. и в %%)	интенсивность (экз.)
Pleurogenus claviger	7	1 (14.3%)	6	4		1 (25.0%)	2
Rhabdias bufonis	7	6 (85.7%)	4.6	4		2 (50.0%)	1-3
Aplectana acuminata	7	3 (42.9%)	2.4	4		1 (25.0%)	1
Общая зараженность	7	85.7%	3.9	4		75.0%	1-3

2. Рекомендации по проведению количественных учетов

Количественные учеты животных проводятся по-разному. В ряде случаев выявленные объекты отлавливаются и умерщвляются. Примером такой работы может служить учет паразитов (смотри выше описание методики работы) Из числа рекомендованных тем учебно-исследовательских работ примером является учет эпигеобионтов и герпетобионтов (раздел 7.7) В таких случаях после завершения работы в камеральных условиях производится простой подсчет всех пойманных и умерщвленных животных.

Если производится подсчет живых объектов, которые быстро покидают место наблюдения, то для рационализации подсчетов можно применить следующие приемы. Следует заранее заготовить бланки, на которых будет производиться учет, где будет написана дата наблюдения и периоды наблюдения, а также будут помечены другие необходимые параметры (например, название растения) так, чтобы в полевых условиях не тратить время на оформление этих записей. Удобно первые четыре учтенных экземпляра помечать точками, которые расположены по четырем вершинам квадрата ( : :). При учете следующего (пятого) экземпляра проводится одна из сторон квадрата и так далее до учета восьмой особи. Таким образом, квадрат, состоящий из 4 точек и 4 сторон, будет соответствовать 8 учтенным экземплярам. При учете девятого и десятого экземпляра в квадрате проводятся две диагонали. Заполнение нового квадрата начинается с одиннадцатого экземпляра. Напомним, что при проведении в полевых условиях записей удобно использовать блокнот с твердым переплетом и карандаш средней или высокой твердости.

Наконец, можно воспользоваться и таким приемом. Заранее заготавливается и маркируется несколько коробочек или мешочков. Необходимо также заготовить набор мелких разнокачественных предметов, например, палочек разных цветов, скрепок, хорошо различающихся семян и т.п. Каждому виду насекомых присваивается как условное обозначение один из этих предметов, например, красная палочка или семя фасоли. Далее при регистрации насекомого определенного вида в соответствующую коробочку (мешочек) опускается один соответствующий предмет. После окончания наблюдений в камеральной обстановке производится подсчет этих предметов для определения количества особей.

6.8.3 Простейшая математическая обработка результатов (составлено с использованием руководств: Грин и др., 1999; Гланц, 1999)

На основании первичных наблюдений, зафиксированных в протоколах наблюдений и экспериментов, выявляется та или иная закономерность, которую следует выразить математически, применив простейшую статистическую обработку материала.

Чаще всего вычисляются такие параметры, как средняя величина показателя и доля исследованных объектов, несущих данный признак, выраженная в процентах (относительное число объектов). Способы вычисления этих показателей известны из курса средней школы. Например, при изучении пищи жука-плавунца может быть определено, что средний размер потребляемых им мальков рыб составляет 35,6 мм, а при изучении встречаемости разных типов окраски какого-либо вида можно прийти к выводу, что один тип окраски характерен для 75.4% обследованных особей, второй – для 18.6% . третий – для 6.0%. Подобные значения средних величин или процентного состава рассчитываются исходя из первично полученных наблюдений и обычно включаются в итоговые таблицы (смотри раздел 7).

Для характеристики некоторых показателей целесообразно использовать так называемую "моду". Мода - это значение переменной, встречающееся наиболее часто. Например, при подсчете яиц в кладках какого-то вида птиц обнаружены следующие значения этого показателя: 3, 4, 5, 4, 6, 4, 3, 4, 6, 4. При этих показателях средний размер кладки оказывается равным 4.3, а мода равна 4 (количество яиц в кладке может быть только целой величиной).

Часто оказывается целесообразным разделить исследуемые объекты на классы и определять те или иные показатели отдельно для этих классов. Примером может служить исследование распределения тлей по листьям разного размера. Другим примером является изучение количества пищевых объектов, потребленных животными разного размера, или изучение зависимости продолжительности кровососания комаров на лицах с разными группами крови. При наличии качественных различий объекты исследования распределяются по классам с большой легкостью: при изучении питания комаров на лицах с разными группами крови, объекты исследования естественно разделяются на 4 класса соответственно 4 группам крови. При наличии между объектами количественных различий при выделении классов руководствуются несколькими правилами. Во-первых, общее число выделенных классов не должно быть слишком большим, обычно выделяется 5-7 классов. Во-вторых, классовые промежутки должны быть равными. В-третьих, границы классов не должны перекрываться. Например, длина листьев растений колеблется от 30 до 77 мм, в этом случае можно выделить классы: 30 – 39 мм, 40 – 49 мм, 50 – 59 мм, 60 – 69 мм, 70-79 мм.

В ряде случаев в ходе исследования устанавливается наличие связи, или корреляции, между двумя переменными. В таком случае необходимо рассчитать коэффициент корреляции. Коэффициент корреляции (r) между двумя переменными рассчитывается по формуле

r=

где x - значения первой переменной, определенные в ходе наблюдений

x_s - среднее значение первой переменной

y - значения второй переменной, определенные в ходе наблюдений

y_s - среднее значение второй переменной

Коэффициент корреляции может быть величиной положительной, тогда корреляция между двумя переменными положительная, т.е. при увеличении значения одной переменной возрастает и вторая переменная (например, люди с большим ростом обычно характеризуются и большим весом). Коэффициент корреляции может быть величиной отрицательной, тогда корреляция между двумя переменными отрицательная, т.е. при увеличении значения одной переменной вторая переменная уменьшается (например, при увеличении давления кислорода уменьшается скорость открывания дыхалец у насекомых)

Если абсолютная величина коэффициента корреляции меньше 0.3, то имеет место слабая корреляция между переменными, если коэффициент корреляции больше 0.3, но меньше 0.5 то имеет место умеренная корреляция, если коэффициент корреляции больше 0.5, но меньше 0.7, то корреляция оценивается как значительная, при значении коэффициента корреляции более 0.7 корреляция сильная. Если коэффициент корреляции равен 0, то какая либо связь между признаками отсутствует.

Очень удобно выписать значение коэффициента корреляции рядом с графиком, где изображена зависимость двух переменных (на свободном поле графика пишется, например, r = 0,4).

При проведении статистической обработки материала студент должен четко представлять себе смысл проводимой им математической операции и уметь объяснить его. В работе необходимо привести формулу, в соответствии с которой рассчитывался данный показатель (смотри также раздел 6.8.4).

6.8.4 Некоторые экологические показатели и их вычисление (раздел составлен на основании руководства К.К.Фасулати, 1971)

Закономерности, выявленные путем наблюдений и экспериментов, часто могут быть выражены показателями, характеризующими сущность явления. Важнейшими из таких показателей является

6.8.4.1 Численность - это общее число особей, составляющих популяцию, это понятие употребляется для общей количественной характеристики. Для характеристики численности часто используют не реальные количественные показатели, а балльную оценку, выражающуюся терминами "редкий", "малочисленный", "обычный", "многочисленный" (смотри раздел 4.1).

6.8.4.2 Плотность - это среднее число особей данного вида в пересчете на единицу учета. Плотность является одним из основных показателей по учету компонентов биоценозов. Единицей учета может быть единица площади, единица объема (для водных или почвенных видов), один организм хозяина (для паразитических видов), одно растение (для вредителей растений). Показатель плотности может также рассчитываться для таких случаев, где единицей учета является время.

6.8.4.3 Встречаемость (для паразитов экстенсивность инвазии) - показатель относительного числа проб, в которых представлен данный вид, к общему числу исследованных проб, выраженный в процентах

X=(n/N)▪100%

где X - встречаемость животного;

n - число проб, в которых представлен данный вид;

N - общее число проб.

6.8.4.4 Доминирование - этот показатель определяется как отношение числа особей данного вида к общему числу особей всех видов, обнаруженных в изучаемом биоценозе. Этот показатель выражается в процентах. Показатель доминирования (D) рассчитывается по формуле:

	D = k·100/K

где D - показатель (индекс) доминирования;

k - количество особей данного вида;

K - суммарное количество особей всех видов.

6.8.4.5 Общность - показатель (индекс) общности видового состава, этот показатель определяет сходство видового состава между двумя комплексами населения, например, между населением насекомых двух лесополос. Показатель общности рассчитывается по формуле

	О = a·100/A

где О - индекс общности (сходства) видового состава

a - количество общих видов, зарегистрированных в разных условиях

A - суммарное число видов для двух сравниваемых условий.

6.8.5 Словесно-логическое описание результатов наблюдений или экспериментов

Словесно-логическое описание результатов наблюдений или экспериментов представляет собой изложение результатов. Пример подобного рода описания приведен для работы, посвященной заражению жаб гельминтами, приведен ниже.

"В результате изучения паразитических червей зеленой жабы, обитающей в условиях Неклиновского района Ростовской области в период с 3 июня по 18 июля 2005 года (вскрыто 4 молодых особи и 11 взрослых), у исследуемого вида земноводных было обнаружено 3 вида паразитов – 1 вид трематод - Pleurogenus claviger и 2 вида нематод.- Rhabdias bufonis и Aplectana acuminate (указывается нумерационный заголовок таблицы, а сама таблица размещается сразу после ее упоминания в тексте)

. Как видно из материалов этой таблицы трематода Pleurogenus claviger была обнаружена в кишечнике двух взрослых экземпляров жабы (одного самца и одной самки). Общая экстесивность заражения животных составляет 13.3%. у зараженной самки было обнаружено 6 экземпляров паразита, а у самца – 2 экземпляра. Нематода Rhabdias bufonis была обнаружена в легких 10 взрослых особей и 2 неполовозрелых. Нематода Aplectana acuminate обнаружена в кишечнике 4 экземпляров жабы, таким образом экстенсивность заражения жаб этим видом составила 36.4% с интенсивностью заражение 1-6 экземпляров. Общая зараженность жаб всеми видами гельминтов оказалась равной 80%, средняя интенсивность заражения – 3.5 экземпляров паразитических червей на одну жабу.

Результаты изучения зараженности паразитами молодых и взрослых животных представлены в таблице (указывается нумерационный заголовок таблицы, а сама таблица размещается сразу после ее упоминания в тексте).

Зараженность взрослых особей составила 90.9%, а молодых – 50%. Интенсивность заражения взрослых животных колебалась в пределах от 2 до 14 особей червей, составляя в среднем 4.6 экземпляра на одну особь хозяина, интенсивность заражения молодых животных составила 1 и 3 экземпляра. Среди взрослых особей зараженных самцов оказалось 2 (процент заражения составил 50.0%), зараженных самок –6 (85.7%). Интенсивность заражения самцов составила 1-2 экземпляра, самок – 7-14 экземпляров, в среднем - 8.9 экземпляра. Нематода Aplectana acuminata была встречена в кишечнике 4 взрослых жаб (общая зараженность всех исследованных животных - 26.6%, а при учете только взрослых – 36.4%). Среди самцов оказался зараженным 1 экземпляр (25.0%), среди самок – 3 экземпляра. Интенсивность заражения жаб этим видам колебалась от 1 до 6 экземпляров, в среднем 2.4 экземпляра, причем, как и у предыдущего вида нематод интенсивность заражения самцов ниже (1 особь), чем у самок (1-6 экземпляров).

Результаты зараженности животных разного пола представлены в таблице (указывается нумерационный заголовок таблицы, а сама таблица размещается сразу после ее упоминания в тексте). Как видно из материалов этой таблицы, более высокими показателями заражения характеризуются самки: их общая зараженность составила 85.7, тогда как зараженность самцов – 75.0. Более низкие показатели зараженности самцов обнаружены также для всех отмеченных видов гельминтов.

6.8.6 Представление результатов исследования в графической форме

Обязательной формой представления данных является их графическое представление, что обеспечивает наибольшую наглядность материала. Графическое представление результатов может иметь вид графика, диаграммы, круговой диаграммы или других форм.

График - это двумерное изображение зависимости между двумя и более переменными. При выполнении графиков чаще всего пользуются прямоугольной системой координат, причем независимую переменную следует откладывать на оси абсцисс (например, время суток), а зависимую - на оси ординат (например, количество учтенных насекомых). Каждая ось должна начинаться с нуля (цифру 0 ставят один раз на пересечении осей). Иногда бывает удобно на одном графике изобразить зависимость двух переменных от одной и той же. В этом случае на оси абсцисс откладываются значения независимой переменной и проводятся две оси ординат, одна из которых соответствует одной зависимой переменной, а другая -второй. Следует отметить, что эти две оси ординат могут иметь разный масштаб.

Для каждой оси необходимо отметить название и размерность переменной (например, "Температура, ^оС"). Наименование переменной располагается параллельно оси. Ось должна быть разделана на равные интервалы. Если все значения переменной расположены близко друг к другу и для изображения требуется крупный масштаб, то на соответствующей оси делается отметка о разрыве в виде знака ----.

Точки, нанесенные на основе фактических данных, отмечают кружком, крестиком, квадратом и т.п., но не просто точкой. Точки можно соединять серией прямых отрезков или плавной кривой.

Если на одной координатной сетке расположено два или более графиков, то их или нумеруют, или изображают линиями разного типа (цвета). Расшифровка номеров или графических обозначений приводится в подписи к рисунку. Ниже приведен пример построения графика (рис. 6.1).

Диаграммы чаще применяют для характеристики распределения частот. Наиболее распространенными видами диаграмм являются диаграммы в виде вертикальных столбцов и гистограммы. Диаграмма в виде вертикальных столбцов показывают частоту, с которой определенные дискретные признаки встречаются внутри популяции, например, с помощью диаграммы такого типа целесообразно показать частоту встречаемости в популяции различных типов окраски. Гистограмма строится на непрерывных значениях независимой переменной, сгруппированных в классы равной ширины. С помощью гистограммы целесообразно показать частоту встречаемости животных разной длины или веса и т.п. При применении этих видов диаграмм необходимо подписывать наименование и размерность переменной так же, как и в случае графиков. Из других широко распространенных видов диаграмм применяются круговые диаграммы. В этом случае круг делится на сектора, пропорциональные значению того или иного показателя, выраженного в процентах. Эти диаграммы удобны, например, для наглядной характеристики спектра питания животных. При построении диаграмм необходимо пользоваться хорошо различимыми контрастными цветами или штриховкой.

Возможно приведение иллюстративного материала в виде фотографий, на которых изображен объект наблюдений или какой-либо момент наблюдения. Фотографии наклеивают на листы бумаги того же качества и формата, на которой написан текст работы. На этих страницах должны быть оставлены поля того же размера, что и на других. На одной странице возможно размещение нескольких фотографий. Все фотографии перед наклейкой должны быть аккуратно обрезаны. В работу помещаются фотографии прямоугольной формы. Окаймление фотографий производить не следует.

Учебно-исследовательская работа является самостоятельно проведенным учебным исследованием, поэтому она ни в коем случае не должна иллюстрироваться рисунками, заимствованными из учебников, энциклопедий и других подобных источников.

Все виды иллюстраций именуются рисунками. На все рисунки должна быть ссылка в тексте, содержащая нумерационный заголовок рисунка (например, "… на рисунке 7 показана зависимость…"). Рисунки нумеруются так же, как и таблицы, то есть можно применять сквозную для всей работы нумерацию рисунков или пораздельную ("рис. 4" или "рис. 1.3"). Расположение рисунков в работе подчиняется тем же правилам, что и расположение таблиц: то есть рисунок помещают сразу после его упоминания в тексте. Рисунки должны быть расположены так, чтобы их было удобно рассматривать без поворота листа или с поворотом его по часовой стрелке. На странице рисунок размещается симметрично полям. Рисунок в обязательном порядке должен иметь подпись. Подпись к рисунку включает: слово "Рисунок" (или «Рис.»), номер рисунка, тему изображения (собственно подпись) и обозначение частей рисунка. Пример расположения рисунков и подписей приведен ниже - на рисунке 6.1 (в приведенном примере проставлен условный номер рисунка).

Рис. 6.1 Пример графика

Далее для примера приводится рисунок, представляющий собой диаграмму в виде вертикальных столбцов (приведен условный пример, демонстрирующий только

возможную форму диаграммы; номер рисунка проставлен условно).

Рис. 3.5 Изменение относительной численности трех видов беспозвоночных в разные кварталы 2005 г.

Рис. 6.2 Пример столбчатой диаграммы

6.9 Отчет по учебно-исследовательской работе завершается представлением выводов, в этом разделе студент в сжатой форме формулирует главные результаты, полученные в результате работы. Ниже приводится пример формулировки выводов на примере исследования гельминтов жаб.

"В результате изучения паразитических червей зеленой жабы, обитающей в условиях Неклиновского района Ростовской области, в период с 3 июня по 18 июля 2005 года у исследуемого вида земноводных было обнаружено 3 вида паразитов – 1 вид трематод - Pleurogenus claviger (локализация – кишечник) и 2 вида нематод.- Rhabdias bufonis (легкие) и Aplectana acuminate (клоака). Общая зараженность жаб составила 80.0%. Обнаружено, что молодые животные заражены слабее взрослых (общая зараженность взрослых - 90.9%, молодых – 50%). Также обнаружено, что показатели заражения самцов (75.0%) ниже, чем у самок (85.7%».