«Изучение экологии и биологии растительных популяций в научно-исследовательской деятельности учащихся»

Сохранение разнообразия флоры является одной из ключевых проблем построения общества устойчивого развития. С этой целью необходимо разнообразие форм изучения видов растений и растительных сообществ в образовательных учреждениях. Одной из форм такой деятельности являются учебно-исследовательские проекты. Формами этого вида учебной деятельности являются: подготовка, написание и защита на уроках, олимпиадах, конференциях учебно-исследовательских проектов. Учащиеся также могут представлять свои работы в виде теоретических исследований, например, в форме реферата или практической работы с элементами собственных наблюдений, описаний, опытов и их анализа. Выполнение учебно-исследовательской работы учащегося - есть результат сотрудничества, совместной деятельности ученика и педагога. Актуальной темой для таких проектов может стать изучение биологии и экологии популяций рудеральных растений.

Объектом исследования выступает растительность рудерального сообщества на территории г. Дюртюли РБ.

Новизна исследования: разработаны методические рекомендации по организации исследовательской работы учащихся по ботанике и биологии.

Целью диссертационной работы явилось изучение экологии и биологии растительных популяций в научно-исследовательской деятельности учащихся.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1) обобщение знаний об экологических и биологических особенностях рудеральных видов растений;

2) охарактеризовать выбранный для изучения природный комплекс;

3) выполнить геоботаническое описание растительности рудерального сообщества выбранного участка в пределах г.Дюртюли РБ и провести гербаризацию;

4) оценить современное состояние эколого-биологического образования в образовательном учреждении с целью развития экологического сознания у учащихся;

5) разработать методические рекомендации по организации учебно-исследовательской работы учащихся по ботанике в условиях колледжа.

Выражаю огромную благодарность своему научному руководителю, к.б.н., доценту Яковлевой Т.И., за научное руководство, директору ГАПОУ УКПЭД Сарановой Г.А. за содействие в работе над диссертацией, а также преподавателю специальных дисциплин Мусиевой М.Ю. за методическую помощь в организации и проведении лекций и экскурсий со студентами Уфимского колледжа предпринимательства, экологии и дизайна

(северная часть) и Левобережного Прибельского района (южная часть). Преобладающими типами и подтипами почв являются: черноземы выщелоченные; черноземы типичные; пойменные; серые лесные. Почвообразующими породами являются аллювиально-делювиальные и аллювиальные отложения. В почвенном покрове Дюртюлинскогорайона черноземам выщелоченным принадлежит ведущее место. Согласно схеме геоботанического районирования Дюртюлинский район относится к зоне широколиственных лесов и к лесостепной зоне. Основным фоном растительного покрова района являются луговые степи. Северная лесостепь интересна тем, что здесь на сравнительно небольшой территории произрастают все древесные породы, характерные для Южного Предуралья и Урала [Хлебович,1972]. На более континентальных водоразделах и на склонах преобладают смешанные леса, подлесок которых представлен черёмухой, рябиной, калиной, шиповником и др. В поймах рек распространены ольха, вяз, калина, черёмуха и др. Естественная травянистая растительность сохранилась отдельными участками пастбищного и сенокосного использования. Пойменные луга распространены вдоль рек. Здесь также формируются своеобразные почвы слоистой структуры и развиваются луга с господством корневищных злаков и стержнекорневого разнотравья. В пойменных местах качество травостоя падает. Близ коренного берега в поймах чаще располагаются влажные луга. Отличительной чертой растительного покрова района является его вторичное происхождение и развитие под влиянием антропогенного фактора, что прослеживается при движении с запада на восток в уменьшении роли и западных элементов флоры и повышении роли заволжско-казахстанских видов, а также в повышении ксерофитности травяного покрова [Балков, 1978].

На территории населенных пунктов растительность изменена под влиянием человека. Широко распространены вторичные сообщества, представляющие разные стадии восстановительных сукцессий и пастбищной дигрессии. Выпасом нарушены и примыкающие к населенному пункту леса, где травы естественного лесного напочвенного покрова в значительной степени заместились пастбищными растениями.

2.2. Методика сбора и анализа материала

В основе изучения разнообразия рудеральной растительности по Дюртюлинскому району Республики Башкортостан использовалась методика, описанная в учебнике «Современная наука о растительности» [Миркин, Наумова, 2001].

Для проведения геоботанического описания выбрали однородную пробную площадку размером 10*10 метров. Разметили площадку при помощи колышков. В первом углу вбивается кол размером 3-7 см в диаметре и 2 м высотой, далее мерной лентой отмеряется расстояние, где также вбивается кол. С третьим и четвертым углом повторили ту же операцию. После разметки пробной площадки на ней провели стандартное описание.

Гербаризация растений проводилась по стандартным методикам [Скворцова, 1979; Демина, Соловьев, 2012], с целью определения собранных видов растений. Гербарий должен давать полное представление о живых растительных формах, иметь все видовые признаки растений и иметь научную эстетику. Определение растений проводили по следующему определителю: «Определитель высших растений Башкирской АССР» в 2-х томах под ред. Кучерова Е.В. (1988,1989). При определении использовали настольную лупу и бинокулярный микроскоп.

Для количественной оценки представленности видов используется следующая шкала (в баллах) проективного покрытия - показателя, определяющего относительную площадь проекции отдельных видов или их групп, ярусов и т.д. фитоценоза на поверхность почвы:

+- вид редок и имеет малое проективное покрытие, 1-2 особи вида растения на площадке;

1-особей вида много, но покрытие растениями поверхности почвы невелико, не более 5%;

2-число особей вида велико, проективное покрытие от 10-15%;

3-число особей вида велико, проективное покрытие от 16-25%;

4-число особей вида велико, проективное покрытие от 26-50%;

5-число особей вида любое, проективное покрытие свыше 50%.