Программа похождения учебной практики

СД.02 ЭКОЛОГИЯ

Методические указания и программа прохождения

Учебной практики

Специальность 020201 Биология

Уфа 2012

УДК

ББК

Л

Методические указания по экологии к учебной практике

Рекомендовано к изданию методической комиссией биолого-технологического факультета (протокол № 1 от 23 сентября 2011 г.)

Составитель: доцент кафедры БЖД и экологии, к.б.н. Т.Л.Леонтьева

Рецензент: профессор, д.б.н. Г.С.Мишуковская

Ответственный за выпуск: зав.кафедрой БЖД и экологии, к.б.н. Г.Ф. Латыпова

г. Уфа, БГАУ, кафедра БЖД и экологии

Цели и задачи учебной практики

Учебная практика по экологии включает, прежде всего, экологическое обследование конкретных территорий и объектов, то есть комплекс разносторонних, согласованных в пространстве и во времени исследований состояния экосистем, антропогенного влияния на них, определение уровней загрязнения в различных компонентах природной среды (атмосферном воздухе, поверхностных и грунтовых водах, бионтах), их воздействия на организмы. Исследования включают анализ накопленной информации об экологической обстановке на территории, проведение необходимых наблюдений и замеров, отбор представительных проб окружающей природной среды и получение дополнительной информации с целью представления материалов для разработки организационно-технических мероприятий по устранению отрицательных оценок состояния территорий.

Цель учебной практики по дисциплине«Экология» - обучение студентов методам получения наиболее полной и достоверной информации о состоянии окружающей среды, закрепление теоретических знаний путем наблюдения и изучения объектов живой и неживой природы, практическое освоение студентами методов экологического обследования и приобретение навыков для применения знаний в дальнейшей профессиональной деятельности.

Задачи учебной практики состоят в следующем:

1) Изучение элементов ландшафта и рельефа, освоение методов обследования и экологической оценки по состоянию растительного покрова, почвы, водных объектов;

2) ознакомление с методами отбора и консервирования проб воды, воздуха, почв и т.д., освоение практических приемов по отбору проб, оформлению актов и протоколов отбора проб исследуемой территории;

3) оформление результатов обследования выбранных территорий.

Формы и методы проведения практики — маршрутные обследования различных типов экосистем (естественных и антропогенных), выявление локализации и масштабов нарушений в природной среде, вызванных антропогенным воздействием, камеральные работы с отобранными образцами почвы, растений, воды, воздуха, а также анализ результатов воздействия промышленных, сельскохозяйственных и иных предприятий на территорию обследования. Форма отчетности — индивидуальный полевой дневник, отчет рабочего звена, зачет.

Отчет по учебной практике должен содержать карту-схему территории с указанием объектов исследования, мест взятия проб. Результаты оформляются в виде актов взятия проб, таблиц, графиков, расчетов, обсуждения с привлечение литературы. Выводы по работе должны содержать экологическую оценку обследуемой территории и по улучшению положения.

Программа похождения учебной практики

Учебная практика у студентов 2 курса проходит в соответствии с учебным планом и программой прохождения практики (таблица 1), на нее отводится 36 часов, что составляет 6 рабочих дней.

Необходимое снаряжение и оборудование:

1) спортивная одежда, обувь, головные уборы;

2) тетрадь для полевых записей и отчета, простой карандаш, ручка;

3) запас бумажных пакетов для взятия почвенных и растительных проб;

4) стеклянные банки объемом 0,65 л с крышками для взятия проб воды;

5) лопата, нож;

6) методические указания к учебной практике.

Таблица 1 Программа прохождения учебной практики

№ задания	Название и краткое содержание работ	Время на выполнение работ
дни	часы
	1 Инструктаж по технике безопасности в период практики. 2 Ознакомление с программой прохождения практики, методами отбора почвенных, растительных и водных проб. 3 Организация рабочих звеньев по 4 человека, распределение заданий по обследованию территорий. 3 Оформление полевого дневника. 4 Обследование простейшего урбофитоценоза с травянистой растительностью. Расчет показателей биоразнообразия. Подготовка картографического материала обследуемой территории (увеличение масштаба картирования выбранной территории).		0,5     0,5
	1 Ознакомление с методами, оборудованием и приборами для отбора и анализа проб природных сред, выбросов, сбросов и отходов в лабораториях Управления государственного аналитического контроля. 2 Оформление полевого дневника, описание основных методов физико-химических исследований проб на определение концентрации загрязняющих веществ.
	Ознакомительная экскурсия и обследование по звеньям участков на территории лесной экосистемы (Непейцевский дендропарк или лесопарки г.Уфы, водные объекты), освоение методов обследования и экологической оценки по состоянию растительного покрова и почвы.
	1 Обследование водного объекта, нанесение на карту источников и последствий нарушений среды, взятие водных проб. 2 Проведение лабораторных анализов, Освоение органолептических и химических методов оценки принесенных проб воды
	Камеральная обработка образцов, составление карт обследованных участков, выполнение расчетов показателей состояния всех обследованных экосистем.
	1 Обработка и обсуждение результатов, формулирование выводов по работе. 2 Оформление отчета по учебной практике, сдача зачета.
	Итого:		36 ч.

Содержание учебной практики

Задание 1 Изучение биотического разнообразия урбофитоценозов

Материалы и оборудование:рамки 0,5х0,5 м² (или колышки, бечевку и рулетку), блокноты, карандаши.

Обследуйте урбофитоценозы, т.е. городские растительные сообщества, расположенные вблизи университета. Выберите 2 различающихся участка, испытывающих разную антропогенную нагрузку (например, пустырь и газон, вытоптанный участок вблизи дорожки и почти нетронутый участок. На каждом заложите по 4 пробные площадки размером 0,5х0,5 м². По углам площадок воткните колышки, протяните ограничивающую бечевку (можно использовать готовые проволочные рамки соответствующего размера). Запишите названия всех видов растений, произрастающих на участке, то есть опишите видовое богатство (S). Посчитайте число растений каждого вида на каждой площадке N_i на обоих участках и общее число растений на нем ∑ Ni. Результаты занесите в таблицу 2, составленную для каждого фитоценоза отдельно.

Таблица 2 Видовое богатство фитоценоза

Название	Число растений по участкам	Число растений на 1 м2, Ni	Доля каждого вида в фитоценозе, Pi	Pi²
Одуванчик
Спорыш
Мятлик
и т. д.
S =					∑ Ni =		∑Pi²=

Для оценки биотического разнообразия вычислите индекс биологического разнообразия Симпсона (D) и равномерность распределения особей между видами, то есть выравненность(Е).

,

где S – общее число видов в сообществе, а P_i - доля i-ого вида в сообществе_. Максимального значения D достигает при равной численности всех обнаруженных видов (D_max = S). вычисляют по формуле:

Е = . Этот показатель не может превысить 1.

По приведенным формулам рассчитайте индексы биоразнообразия Симпсона и показатель выравненности для обоих фитоценозов и результаты занесите в таблицу 3. Сделайте вывод об изменении этих показателей при изменении антропогенной нагрузки

Таблица 2 Сравнение урбофитоценозов по видовой структуре

Показатели	Участок 1	Участок 2
Краткая характеристика антропогенного влияния на участок
Видовое богатствоS
Индекс биологического разнообразия Симпсона D
Выравненность E

Задание 2: Ознакомление с методами, оборудованием и приборами для отбора и анализа проб в лабораториях

На экскурсии проводится ознакомление с методами, оборудованием и приборами для отбора и анализа проб природных сред, выбросов, сбросов и отходов в лабораториях УГАК (Управление государственного аналитического контроля).

Оформляется полевой дневник с описанием основных методов физико-химических исследований проб на определение концентрации загрязняющих веществ.

Задание 3 Обследование и оценка состояния участков леса, в разной степени подвергающихся антропогенному воздействию

Проводится экскурсия под руководством преподавателя с целью ознакомления с местностью, описания географических параметров (ландшафта, типа рельефа, широты и долготы, водораздела), почвы и растительности, антропогенных компонентов в окружающей среде, выявление степени нарушенности почвенного покрова.

Материалы и оборудование:рамки 1х1 м², мерная лента или бечевка длиной 40 м, колышки, рулетка, блокноты, карандаши.

Ход работы.Проводится выбор и разделение территории для обследования участков по звеньям, нанесение на карту источников и последствий нарушений среды, взятие почвенных, растительных и водных проб согласно ГОСТам, заполнение актов взятии проб. Степень нарушенности почвенного покрова определяется по 6-бальной шкале:

6 баллов – ненарушенный почвенный покров: сплошное травяное покрытие многолетними злаковыми и бобовыми растениями;

5 баллов – нарушенный, находящийся в процессе сукцессионного восстановления: травяное покрытие 80 – 100% злаковыми с примесью многолетних сложноцветных растений (цикорий, одуванчик, бодяк, осот);

4 балла – нарушенный: травяное покрытие 50 – 80%, с примесью одно- и двухлетних сложноцветных и крестоцветных растений (лопух большой, ромашка продырявленная, капуста полевая и т.д.);

3 балла – редкое травяное покрытие 25 – 50%,

2 балла – единичные растения, 0 – 25% покрытия,

1 балл – голая земля, утоптанная или взрыхленная.

Для определения степени нарушенности выбираются участки 10х10 м через каждые 100 м по пути следования, производится оценка состояния почвенного покрова по степени проективного покрытия и видового состава трав. Заполнить таблицу 3:

Таблица 3 Степень нарушенности почвенного покрова

№ участка	Тип почвы	Проективное покрытие, %	Виды трав	Балл

Подберите 2 ключевых участка леса со сходным породным составом деревьев, но значительно отличающиеся по степени антропогенной нагрузки. Заложите на каждом из участков по большой пробной площадке 100 м². Для определения встречаемости травянистых растений и количества всходов внутри большой пробной площадки на обоих участках заложите по 10 маленьких пробных площадок размером 1 м². Заполните бланки обследования биогеоценоза леса

Для каждого участка заполните таблицы 4-9 и определите все требуемые показатели. Формула древостоя определяет относительное число деревьев разных видов. При этом буквами обозначают виды деревьев, например Е - ель, С - сосна, Б - береза, Ос - осина, Д - дуб и т. д., а индексами - относительную численность их на единице площади, если общее число стволов на этой площади принято за 10. Например, формула Е5, Б3, Ос2 будет обозначать, что в данном фитоценозе преобладает ель (около 50%), а береза и осина составляют 30% и 20% деревьев. Если в древостое отчетливо выражены ярусы, формула может быть составлена так: 1 яр. Е 10; II яр. Б7, 0с3.

Возобновление леса (количество всходов и подроста) является важной характеристикой, которая позволяет прогнозировать будущее лесного массива

Определение жизненности растений Жизненность видов охватывает реакции видов растений на среду обитания. Для оценки жизненности применяется трехбалльная шкала.

1 - жизненность хорошая (полная) - растение в фитоценозе нормально цветет и плодоносит (есть особи всех возрастных групп), взрослые особи достигают нормальных для данного вида размеров.

2 – жизненность удовлетворительная: растение угнетено, что выражается в меньших размерах взрослых особей, семенное размножение при этом невозможно.

3 жизненность неудовлетворительная - растение угнетено так сильно, что наблюдается резкое отклонение в морфологическом облике взрослых растений (ветвлении, форме листьев и т. д.); семенное размножение отсутствует (нет цветущих и плодоносящих побегов).

Таблица 4. Характеристика древостоя

Таблица 5. Возобновление леса (подрост)

Таблица 6. Характеристика кустарникового яруса

Таблица 7. Описание травяного и кустарничкого покрова

Таблица 8. Обобщенная характеристика лесных биогеоценозов

Определение обилия

Для большинства травянистых растений, входящих в состав природных растительных сообществ, прямой подсчет особей или невозможен, или мало эффективен и лучшие результаты дает глазомерное установление относительного обилия видов с помощью условной шкалы.

1 балл - на пробной площадке отмечен только 1 экземпляр данного вида.

2 балла - экземпляры вида очень редки и неравномерно распространены.

3 балла - экземпляры вида рассеянно встречаются по всей пробной площадке.

4 балла - экземпляры вида встречаются обильно.

5 баллов - особи данного вида преобладают, часто смыкаясь своими надземными частями, образуя заросль (фон в сообществе).

Главные доминирующие виды обычно будут иметь оценку обилия в 4 - 5 баллов, но в очень пестром сообществе, главный вид может иметь обилие и в 3 балла.

Таблица 9. Встречаемость видов на обследуемом участке