Глава 5. Оценка возможности внедрения результатов исследования в изучение естественных наук в школе

Лишайники представляют своеобразную интересную группу комплексных организмов, тело которых всегда состоит из двух компонентов – гриба и водоросли. Лишайники образуют особые морфологические типы, жизненные формы, не встречающиеся отдельно у слагающих лишайниковое слоевище грибов и водорослей. В основе биологии лишайников лежит явление симбиоза – сожительства двух различных организмов.

В школе использование данной темы может быть организованно на уроках биологии в разделе «Ботаника» (6 класс) по теме «Лишайники». Также данная тема может быть использована в 9 классе в разделах «Многообразие организмов» на темы «Взаимоотношения организмов». На уроках возможна наглядная демонстрация объектов.

Примером может послужить методическая разработка программы элективного курса по биологии. Основная цель данных курсов – углубить знания по предмету.

Задачи курса:

1. Углубить и расширить знания учащихся о лишайниках, их строении и развитии, воздействий на них человека посредством загрязнения окружающей среды;

2. Познакомить учащихся с методикой проведения научного исследования.

3. Реализовать интерес к предмету.

В школе так же возможна организация элективного курса по различным направлениям:

· Лишайники. Общая характеристика;

· Лишайники как симбиотические организмы;

· Лихеноиндикация как метод оценки экологического состояния окружающей среды.

Лишайники представляют собой особую группу споровых растений, состоящую из грибов и водорослей. Они чутко реагируют на микроклиматические условия и состав воздуха, их реакция на внешнее воздействие очень сильна. Из всех экологических групп лишайников наибольшей чувствительностью обладают эпифитные лишайники. Изучение этих видов может выявить ряд закономерностей: чем больше индустриализирован город, чем более загрязнен воздух, тем меньше встречается в его границах видов лишайников, тем меньшую площадь покрывают лишайники на стволах деревьев, тем ниже "жизненность" лишайников.

При повышении степени загрязнения воздуха первыми исчезают кустистые, затем листоватые и последними - накипные формы лишайшайноков. Состав лишайников может быть оказаться различным в разных частях города, поэтому лишайники можно использовать в качестве индикаторов окружающей среды.

Тема лихеноиндикация может быть взять за основу для исследовательской деятельности обучающихся. Проблемы экологии, связанные с хозяйственной деятельностью человека, не теряют своей актуальности в наши дни.

Лихеноиндикация может послужить темой для исследовательской работы школьников. Сравнительная характеристика видового состава различных участков (территории охраняемых природных территорий или участки близкие к заводам, крупным дорогам). Для этого закладывают пробную площадку, внутри которой исследуются деревьея. Исследования проводят на одинаковой породе дерева, одинаковой высоте и сходных экологических условиях. Количество изучаемых деревьев на разных площадках должно быть одинаковым. Можно использовать различные методы: метод сеточек-квадратов, метод визуальной оценки обилия.

Метод сеточек-квадратов (в основном используется метод сеточек-квадратов с соотношением сторон 1:1 или 1:2). Такие сеточки представляют собой жесткий контур прямоугольной или квадратной формы, разделенный на квадраты размером 1х1 см тонкими проволочками, натянутыми параллельно сторонам контура. Этот метод обладает такими преимуществами, как наглядность результатов и простота. При определении проективного покрытия лишайников обычно пользуются сеточками 10 Х 10 см, представляющие собой рамки, на которые через каждый сантиметр натянуты продольные и поперечные тонкие проволочки. Рамку накладывают на ствол дерева и фиксируют. Затем определяют число a единичных квадратов, в которых лишайники занимают на глаз больше половины площади квадрата, и им приписывают покрытие, равное 100 %; определяют число b квадратов, в которых лишайники занимают менее половины площади квадрата, и им приписывают покрытие, равное 50 %.

Метод визуальной оценки обилия лишайников. Исследования происходят на небольших площадях, расположенных на стволе дерева на определенной высоте. Проективное покрытие осуществлялось с помощью балльной шкалы Браун-Бланке:

+ — встречается редко, покрытие мало;

1 — число особей много, но покрытие незначительно или особи разрежены, но покрытие большое;

2 — число особей велико, покрытие от 5 до 25%;

3 — при любом числе особей покрытие от 25 до 50%;

4 — при любом числе особей покрытие от 50 до 75%;

5 — при любом числе особей покрытие больше 75%.

Результаты исследования могут послужить ярким примером воздействия загрязнений на живые организмы, позволит получить относительную оценку загрязнения атмосферы в различных участках города. Изучение всех направлений в школе будет способствовать расширению кругозора учащихся, а также будет способствовать повышению мотивации учащихся к учебно-познавательной деятельности, развитию мышления.

Заключение

1. В изученных фитоценозах было выявлено 44 вида лишайников относящихся 1 отделу, 1 классу, 5 порядкам, 8 семействам, 19 родам.

2. Ведущими семействами являются Parmeliaceae, Lecanoraceae, Physciaceae, Cladoniaceae, содержащие в своем составенаиболее многочисленные роды – Сladonia (10 видов), Lecanora, Bryoria(7 видов), Usnea.

3. Все многообразие жизненных форм отнесено к отделу Эпигенные, 3 типам, 5 классам, 9 группам жизненных форм. Подавляющее большинство видов относится к типу ортотропных.

4. Наиболее часто встречающимися видами являются: Hypogymnia physodes, Evernia mesomorpha, Parmeliopsis ambigua, Scoliciosporum chlorococcum. Hypogymnia physodes обладает наибольшей экологической пластичностью, из всех видов только она встречается на всех обследованных деревьях.

5. Формирующиеся на лесообразующих породах группировки эпифитных лишайников, согласно принятой биогеоценотической классификации, соответствуют рангу эндостратосинузий.

6. С целью практического применения исследований при изучении в школе, предложены примерные темы, которые можно включить в программу элективных курсов и исследовательской деятельности учащихся.

Список литературы

1. Административно-территориальное деление Пермского края // Состояние и охрана окружающей среды Пермского края в 2007 году: Упр. по охране окруж. среды Министерства градостроительства и развития инфраструктуры Пермского края. – Пермь, 2008. – С. 12-14.

2. Бязров Л. Г. Лишайниковые синузии и структура биогеоценоза // Журн. общей биологии. – 1990. – Т. 51. № 5. – С. 632-641.

3. Бязров Л. Г. Лишайники в экологическом мониторинге. – М.: Научный мир, 2002. – 336 с.

4. Боголюбов А.С., Кравченко М.В. Оценка загрязнения воздуха методом лихеноиндикации. Методическое пособие, Экосистема , 2001. - 15с.

5. Голубкова Н.С., Бязров Л.Г. Жизненные формы лишайников и лихеносинузии // Ботан. журн. – 1989. – Т. 74. № 6. – С. 794-805.

6. Горшков В.В. Распределение проективного покрытия эпифитных лишайников в сосновых лесах при разном уровне атмосферного загрязнения // Лесное хозяйство, 1992. № 10. C. 14.

7. Данилова М. М. Геоботанические районы Пермской области // Доклады 4-го Всеуральского совещ. по физ.-геогр. и эконом. -геогр. районированию Урала. Вып. I. — Пермь, 1958. — С. 1—5.

8. Еленкин А.А. Флора лишайников Средней России. Часть 1-ая. Предисловие. Общая часть. Систематическая часть: сем. Umbilicariaceae, Parmeliaceae, Stereocaulaceae. – Михайловское: Изд-во музея Е.П. Шереметьевой, 1906. – 184 c.

9. Еленкин А.А. Флора лишайников Средней России. часть 2-ая. сем. Lecanoraceae, Pertusariaceae, Candelariaceae, Theloschistaceae, Lecideaceae (от рода Baeomyces до Psora включительно). - Изд-во музея Е.П. Шереметьевой, 1907. – 360 c.

10. Еленкин А.А. Флора лишайников Средней России. части 3-я и 4-ая. Сем. Lecideaceae (продолжение), Cladoniaceae, Acarosporaceae, Gyalectaceae, Urceolariaceae, Thelotremaceae. – Изд-во музея Е.П. Шереметьевой, 1911. – 683 c.

11. Инсарова И.Д., Инсаров Г.Э. Сравнительные оценки чувствительности эпифитных лишайников различных видов к загрязнению воздуха // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. Т. 12. C. 113-175.

12. Малеев К.И., Двинских С.А. Экологическое краеведение. Пермская область: учеб.пособие. – Пермь: Книжный мир, 2003. – 224 с.

13. Назаров Н.Н., Шарыгин М.Д. География. Пермская область: учеб. пособие. – Пермь: Книжный мир, 1999 – 246 с.

14. Окснер А.Н. Определитель лишайников СССР. Вып. 2. Морфология, систематика и географическое распространение. – Л., 1974. – 281 с.

15. ООПТ Пермской области. Реестр. В. А. Акимов, Т.В. Александрова, Л.И. Афанасьева и др. «Книжный мир», Пермь, 2002. с. 216.

16. Пауков А.Г. Трапезникова С.Н. Определитель лишайников Среднего Урала. – Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2005. – 207 с.

17. Пчелкин А.В., Боголюбов А.С. Методы лихеноиндикаии загрязнений окружающий среды: Методические пособие. – М.:Экосистема, 1997 – 25 с.

18. Пыстина Т.Н. Лишайники таежных лесов европейского северо-востока (подзоны южной и средней тайги) – Екатеринбург: УрО РАН, 2003. – 240 с.

19. Список лихенофлоры России / Сост. Г.П. Урбанавичюс. – СПб.: «Наука», 2010. – 194 с.

20. Трасс Х.Х. Классы полеоталерантности лишайников и экологического мониторинга и моделирования экосистем. Л.: Гидрометеоиздат. 1985, т.

21. Урбанавичюс Г.П. Использование спектров ведущих семейств в анализе флоры лишайников // Изучение грибов в биогеоценозах: Материалы V международной конференции. – Пермь, 2009. – С. 354-358.

22. Шавкунова В.Ф., Шкараба Е.М., Медведева С.В. Эпифиты лиственницы и березы в горных лесах Южного Урала // Микоризы и другие формы растительных консорций. Ученые записки. – Пермь, 1974. – T. 133. – С. 52-57.

Приложение