Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Учебно-полевая практика по экологии. Учебное пособие
.pdf
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Оренбургский государственный университет»
Г.П. Алёхина, С.В. Хардикова
УЧЕБНО-ПОЛЕВАЯ ПРАКТИКА ПО
ЭКОЛОГИИ
Рекомендовано Ученым советом федерального государственного бюджетного
образовательного учреждения высшего профессионального образования
«Оренбургский государственный университет» в качестве учебного пособия для
студентов, обучающихся по программам высшего образования по направлению
подготовки 06.03.01 Биология
Оренбург
2015
2
ISBN 978-5-7410-1369-4
© Алёхина Г.П., Хардикова С.В., 2015
© ОГУ, 2015
УДК 574:378.147.091.313(075.8)
ББК 28.080я73+74.48я73
А 49
Рецензент - доктор биологических наук С.В. Лебедев
Алёхина, Г.П.
А 49 Учебно-полевая практика по экологии : учебное пособие / Г.П. Алехина,
С.В. Хардикова; Оренбургский гос. ун-т. – Оренбург: ОГУ, 2015. - 105 с.
ISBN 978-5-7410-1369-4
Учебное пособие посвящено учебно-полевой практике по экологии,
написано в соответствии с требованиями государственного
образовательного стандарта и учебной программы дисциплины и
предназначены для студентов биологических специальностей очной формы
обучения.
Учебное пособие состоит из разделов, которые включают методику
проведения экологических экскурсий и наблюдений в природе,
руководство к выполнению научно-исследовательских работ, контрольные
вопросы для самоподготовки, которые позволяют расширить знания по
теоретическому курсу и приобрести навыки экспериментальных
исследований.
Для студентов биологических специальностей высших учебных
заведений, а также для преподавателей и учащихся колледжей, гимназий,
средних школ, руководителей биологических кружков.
УДК 574:378.147.091.313(075.8)
ББК 28.080я73+74.48я73
3
Содержание
1
Организационно-методический раздел……………………………………..
6
1.1
Общие положения……………………………………………………………
6
1.2
Цель и задачи учебно-полевой практики…………………………………...
6
1.3
Рабочее место студента и баланс времени………………………………….
7
1.4
Обязанности руководителя учебно-полевой практики……………………
7
1.5
Подготовка студентов к летней практике…………………………………..
7
1.6
Обязанности студентов в период практики………………………………...
7
1.7
Подведение итогов и защита практики……………………………………
8
1.8
Техника безопасности………………………………………………………
8 2 Аутэкология. Влияние факторов внешней среды на живые организмы…
9
2.1
Работа 1 Экологические группы растений по отношению к
свету………………………………………………………………………….
12
2.2
Работа 2 Экологические группы растений по отношению к влажности…
13
3
Демэкология. Структура и динамика популяций…………………………
16
3.1
Работа 1 Определение плотности популяций двустворчатых моллюсков.
20
3.2
Работа 2 Возрастная структура популяции двулетника (тмин
обыкновенный)………………………………………………………………
23
4
Синэкология………………………………………………………………….
26
4.1
Работа 1 Колониальный образ жизни и значение рыжих лесных
муравьев в лесных биоценозах……………………………..........................
29
4.2
Работа 2 Родники и их обитатели. Эколого-социальное значение
родников………………………………………………………………………
32
4.3
Работа 3 Изучение смены видового состава в модельном сообществе…..
34
4.4
Работа 4 Пространственная структура лесного биоценоза………………..
44
5
Влияние антропогенных факторов на состояние окружающей среды…
48
5.1
Работа 1 Определение запыленности воздуха……………………………
50
Введение ………………………………………………………………………...... 5
4
5.2
Работа 2 Определение температуры и органолептических характеристик
воды…………………………………………………………………………..
52
5.3
Работа 3 Расчетная оценка количества выбросов вредных веществ в
воздух от автотранспорта…………………………………………………..
57
6
Биоиндикация состояния окружающей среды……………………………
60
6.1
Работа 1. Биоиндикация кресс-салатом загрязненности воздуха и
почвы………………………………………………………………………….
62
6.2
Работа 2. Индикация загрязнения атмосферы по состоянию хвои сосны
обыкновенной………………………………………………………………..
65
6.3
Работа 3 Качественная оценка загрязненности воздуха с помощью
лишайников (лихеноиндикация)……………………………………………
67
6.4
Работа 4 Характеристика качества почвы с помощью растенийиндикаторов (фитоиндикаторов)…………………………………………..
74
7 Основные понятия и определения экологии………………………………
86
Список использованных источников…………………………………………….. 104
5
Введение
Во второй половине ХХ столетия человечество начало осознавать, что
вследствие прогрессирующей мощи его влияния на окружающую среду
уменьшается продуктивность биосферы, истощаются природные ресурсы,
разрушаются природные ландшафты, загрязняется окружающая среда. К
сожалению, осознание экологических проблем еще не обеспечивает их решения
и предупреждения. Для этого необходимо формирование высокого уровня
экологической культуры у широких слоев населения. Поэтому за последние
десятилетия значение экологии необычайно возросло. Из науки о
взаимоотношениях организмов и среды она превратилась в науку об организации
и функционировании надорганизменных биологических систем (популяций,
сообществ, экосистем) и закономерностях их взаимосвязи со средой. Имея свой
собственный предмет изучения, задачи, цели и методы, экология тесно связана с
такими науками, как зоология, ботаника, физиология, биохимия, генетика,
микробиология, физика, химия, молекулярной биологии и др.
Основная задача курса общей экологии – дать студентам знания об
основных закономерностях и принципах, определяющих распространение
организмов в природе и динамику их численности, структуру и динамику
сообществ, организацию и функционирование целых экосистем.
Учебное пособие посвящено учебно-полевой практике по экологии,
которая является заключительным этапом в закреплении знаний, полученных при
изучении лекционно-лабораторного курса по данной дисциплине.
В результате изучения полного курса экологии студенты должны получить
представление о сочетании эмпирических и теоретических подходов, о
соотношении фундаментальных и прикладных задач в экологии.
6
1 Организационно-методический раздел
1.1 Общие положения
Учебно-полевая практика – одно из важнейших звеньев в системе
подготовки студентов. В период прохождения летней полевой практики
закрепляются и углубляются знания, полученные студентами на лекционных,
лабораторных и семинарских занятиях по экологии, а также приобретаются
необходимые навыки полевых исследований.
В ходе учебно-полевой практики по экологии студенты приобретают
навыки сбора материала, его обработки, анализа, обобщения. Овладевают
методами полевых исследований, которые являются необходимой основой для
начала самостоятельных научных исследований.
1.2 Цель и задачи учебно-полевой практики
Цель практики - углубить и расширить теоретические знания о
функционировании природных сообществ, приобрести практические навыки и
умение применить полученные теоретические знания для решения прикладных
природоохранных проблем.
Основные задачи:
1) закрепление и пополнение знаний по экологии;
2) знакомство с основными биоценотическими комплексами района
полевой практики;
3) изучение многообразия видов и существующих в экосистеме
взаимодействий и взаимосвязей организмов между собой и окружающей средой;
4) познание основных принципов организации и методов проведения
самостоятельных полевых наблюдений; анализ данных наблюдений и
оформление в виде учебно-методического отчета;
5) формирование эколого-природоохранного мировоззрения и
эстетического воспитания.
7
1.3 Рабочее место студента и баланс времени
Во время летней учебно-полевой практики можно выделить четыре
основных вида деятельности студентов: подготовка к полевому периоду; работа в
поле; камеральная обработка материалов; самостоятельная работа студентов. При
выполнении самостоятельной работы, студенты используют умения и навыки,
полученные при коллективной работе в поле и лаборатории.
Программа практики включает в себя четыре основных блока работы:
подготовительный этап, экскурсии, самостоятельная учебно-исследовательская
работа, оформление и защита отчета.
1.4 Обязанности руководителя учебно-полевой практики:
1) определение полевых маршрутов;
2) обеспечение материально-методической базы учебной практики;
3) разработка правил техники безопасности проведения полевой
практики и инструктаж студентов;
4) составление графика работы;
5) координация работы студентов во время прохождения практики;
6) проверка и оценка предъявляемых отчетов по практике.
1.5 Подготовка студентов к летней практике
Перед началом практики студенты должны:
- представить медицинскую справку о состоянии здоровья;
- разделиться на подгруппы по 3-4 человека;
- пройти инструктаж по технике безопасности и оформить его
прохождение;
- взять подотчет инвентарь для каждой подгруппы;
- получить представление о структуре общего и индивидуального отчетов.
1.6 Обязанности студентов в период практики:
1) не опаздывать и не пропускать занятия без уважительной причины;
8
2) выполнять программу рабочего дня;
3) проводить исследования в соответствии с установленной методикой,
следить за сохранностью инвентаря и методических материалов;
4) координировать работу и полученные результаты с руководителем
практики;
5) в ходе практики каждый студент ведет полевой дневник, в котором
последовательно описывается каждая экскурсия, проведенные наблюдения,
результаты самостоятельных научно-исследовательских работ и т.д.;
6) в период окончания практики студенты распределяют по подгруппам
материалы общего отчета для анализа и оформления;
7) составляют общий и индивидуальный отчеты, представляют на
заключительном занятии результаты проделанной работы.
1.7 Подведение итогов и защита практики
На заключительном занятии студенты представляют групповой отчет, в
котором на основании анализа собранных материалов дается общая
характеристика экологического состояния района исследования.
Итоговой формой контроля знаний, умений и навыков по учебно-полевой
практике является дифференцированный зачет.
1.8 Техника безопасности
К учебно-полевой практике допускаются студенты, прошедшие плановое
медицинское освидетельствование, ознакомившиеся с инструкцией по охране
труда и технике безопасности при работе в полевых условиях, о чем должна быть
сделана соответствующая запись в журнале регистрации инструктажа на рабочем
месте.
9
2 Аутэкология. Влияние факторов внешней среды на живые
организмы
В экологии обычно выделяют несколько взаимосвязанных разделов,
которые иногда рассматривают как отдельные дисциплины.
1. Аутэкология - экология на уровне взаимоотношения отдельных
организмов и среды.
2. Демэкология - экология взаимосвязанных и относительно обособленных
групп организмов одних и тех же видов.
3. Синэкология - экология взаимосвязанных популяций различных видов
между собой, если биоценозы рассматриваются во взаимосвязи со средой
обитания (как единая система), то этот раздел выделяется в учение об
экосистемах или биогеоценозах.
4. Глобальная экология - основополагающим и высшим рангом экологии
является учение о биосфере как наиболее крупной экосистеме.
Термин «среда» в экологии применяется в широком и узком смысле слова.
В широком смысле слова среда – это окружающая среда. Окружающая среда –
это совокупность всех условий жизни, которые существуют на планете Земля.
Среда в узком смысле слова – это среда обитания. Среда обитания – это та часть
природы, которая окружает организм и с которой он непосредственно
взаимодействует. Среда обитания каждого организма многообразна и изменчива.
Она слагается из множества элементов живой и неживой природы и элементов,
привносимых человеком в результате его хозяйственной деятельности [1, 2].
Все элементы среды по отношению к организму неравнозначны: одни из
них влияют на его жизнедеятельность, а другие для него безразличны. В связи с
этим все элементы среды сгруппировать следующим образом.
1. Нейтральные факторы – это те элементы среды, которые не влияют на
организм и не вызывают у него никакой реакции.
10
2. Экологические факторы – это те элементы среды, которые способны
прямо или косвенно оказывать влияние на организм хотя бы на протяжении
одной из фаз его индивидуального развития и вызывать у него специфическую
приспособительную реакцию.
Экологические факторы среды многообразны, они имеют разную природу
и специфику действия. По значимости для организма их подразделяют на две
группы:
а) условия существования или условия жизни – это те экологические
факторы, без которых организм существовать не может и с которыми он
находится в неразрывном единстве. Отсутствие хотя бы одного из этих факторов
приводит к гибели организма;
б) второстепенные факторы – это те экологические факторы, которые не
являются жизненно важными, но могут видоизменять существование организма,
улучшая или ухудшая его;
Анализ огромного разнообразия экологических факторов по природе их
происхождения позволяет разделить их на три большие группы, в каждой из
которых в свою очередь можно выделить подгруппы:
1. Абиотические факторы – это факторы неживой природы, которые
прямо или косвенно влияют на организм. Они подразделяются на четыре
подгруппы:
- климатические факторы – это все факторы, которые формируют климат и
способны влиять на жизнь организмов;
- эдафические, или почвенные, факторы – это свойства почвы, которые
оказывают влияние на жизнь организмов. Они в свою очередь разделяются на
физические (механический состав, комковатость, капиллярность, скважность,
воздухо- и влагопроницаемость, воздухо- и влагоемкость, плотность, цвет и т.д.)
и химические (кислотность, минеральный состав, содержание гумуса) свойства
почвы;
- орографические факторы, или факторы рельефа, – это влияние характера
и специфики рельефа на жизнь организмов (высота местности над уровнем моря,
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]