Экология. Учебная полевая практика

экология

учебная полевая практика 

учебное поСобие

Рекомендовано
в качестве учебного пособия для студентов  
высших учебных заведений, обучающихся  
по направлениям подготовки  
05.03.02 География; 05.03.06 Экология  
и природопользование; 06.03.01 Биология

в.Ф. кулеш 
в.в. маврищев

2015

 
Минск 
Москва
 
«Новое знание» 
«ИНФРАМ»

УДК 378.147.091.313:574(075.8) 
ББК 20.1я73 
 
К90

Кулеш, В.Ф.
Экология. Учебная полевая практика : учеб. пособие / 
В.Ф. Кулеш, В.В. Маврищев. — Минск : Новое знание ; М. : 
ИНФРА-М, 2015. — 332 с. : ил. — (Высшее образование: Бакалавриат).

ISBN 978-985-475-701-8 (Новое знание). 
ISBN 978-5-16-010292-4 (ИНФРА-М, print).
ISBN 978-5-16-102232-0 (ИНФРА-М, online).

Учебное пособие посвящено проведению учебной полевой практики по экологии в природных условиях и является заключительным 
этапом в закреплении знаний, полученных при изучении лекционных 
курсов «Экология» и «Основы экологии».
Для студентов биолого-географических специальностей высших 
учебных заведений. Может быть полезно учителям и учащимся колледжей, гимназий, средних школ, руководителям биологических 
кружков и просто любителям природы.

УДК 378.147.091.313:574(075.8) 
ББК 20.1я73 

К90

 
© Кулеш В.Ф., Маврищев В.В., 
2014
 
© ООО «Новое знание», 2014

ISBN 978-985-475-701-8 (Новое знание). 
ISBN 978-5-16-010292-4 (ИНФРА-М, print).
ISBN 978-5-16-102232-0 (ИНФРА-М, online).

Р е ц е н з е н т ы:
кафедра туризма и природопользования Белорусского государственного 
технологического университета (зав. кафедрой — доктор биологических 
наук, профессор В.М. Каплич);
доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник Института экспериментальной ботаники им. В.Ф. Купревич НАН Беларуси И.М. Степанович

ФЗ 
№ 436-ФЗ
Издание не подлежит маркировке 
в соответствии с п. 1 ч. 1 ст. 11

Оглавление

Предисловие..............................................................................................................................6

Методика проведения экскурсий и выполнения  
самостоятельной научно-исследовательской работы...........................................10
1..Организация.экскурсий.и.выполнения.самостоятельной..
научно-исследовательской.работы..................................................................................10
2..Методика.описания.растительности.лесного.биоценоза...................................14
3..Методика.изучения.состава.и.структуры.лугового.биоценоза.......................15
4..Общие.методические.приемы.исследования.водной.экосистемы..................18

Раздел I. ЭкскУРсии в пРиРодные биоценозы..........................25

Глава 1. лесные биоценозы.............................................................................................26
1.1..Общая.характеристика................................................................................................26
1.2..Материалы.и.оборудование.......................................................................................28
1.3..Особенности.лесной.растительности.....................................................................29
1.4..Пространственная.структура.лесного.биоценоза..............................................30
1.5..Экологические.группы.растений.по.отношению.к.свету...............................35
1.6..Взаимоотношения.между.организмами.в.лесном.биоценозе.......................37
1.7..Жизненные.формы.растений.лесного.биоценоза..............................................40
1.8..Насекомые.—.обитатели.леса....................................................................................42
1.9..Птицы.лесных.биоценозов.........................................................................................49
1.10..Пищевые.цепи.лесного.биоценоза........................................................................56
1.11..Сосновый.лес................................................................................................................59
1.12..Еловый.лес.....................................................................................................................68
1.13..Березовый.лес...............................................................................................................75

Глава 2. луговые биоценозы...........................................................................................80
2.1..Общая.характеристика................................................................................................80
2.2..Материалы.и.оборудование.......................................................................................82
2.3..Экологические.особенности.луговых.биоценозов............................................82
2.4..Экологическая.характеристика.луговых.растений...........................................87
2.5..Состав.ценопопуляций................................................................................................98
2.6..Структура.луговых.фитоценозов.......................................................................... 103
2.7..Возрастная.динамика.луговой.растительности............................................... 111
2.8..Насекомые.луговых.биоценозов........................................................................... 115

Оглавление

Глава 3. болотные биоценозы...................................................................................... 138
3.1..Общая.характеристика............................................................................................. 138
3.2..Материалы.и.оборудование.................................................................................... 139
3.3..Общая.характеристика.болотных.биоценозов................................................. 140
3.4..Верховое.болото.......................................................................................................... 142
3.5..Продуценты.верховых.болот.................................................................................. 144
3.6..Консументы.верховых.болот.................................................................................. 153
3.7..Низинное.болото......................................................................................................... 156
3.8..Формирование.болота.—.экологическая.сукцессия...................................... 170

Глава 4. водные биоценозы.......................................................................................... 174
4.1..Общая.характеристика............................................................................................. 174
4.2..Материалы.и.оборудование.................................................................................... 175
4.3..Условия.жизни.водных.организмов.................................................................... 175
4.4..Водные.растения.и.их.приспособления.к.обитанию.в.водной.среде..... 179
4.5..Жизненные.формы.водных.растений................................................................. 181
4.6..Гидрофиты..................................................................................................................... 183
4.7..Гигрофиты..................................................................................................................... 200
4.8..Жизненные.формы.животных.в.водных.биоценозах................................... 208
4.9..Организмы.планктона............................................................................................... 210
4.10..Представители.нектона.......................................................................................... 222
4.11..Представители.нейстона........................................................................................ 227
4.12..Представители.бентоса........................................................................................... 233
4.13..Представители.перифитона.................................................................................. 251

Раздел II.CаМостоятельная  
наУчно-исследовательская Работа.................................................. 255

Глава 1. влияние факторов внешней среды на живые организмы.............. 256
Задание 1.1..Экологические.группы.растений.по.отношению.к.свету........... 256
Задание 1.2..Экологические.группы.растений.по.отношению.
к.влажности.......................................................................................................................... 257

Глава 2. исследование возрастной структуры популяции животных 
и растений............................................................................................................................. 260
Задание 2.1. Возрастная.структура.популяции.колорадского.жука.
по.возрасту.личинок.......................................................................................................... 260
Задание 2.2..Возрастная.структура.популяции.майского.жука.
по.возрасту.личинок.......................................................................................................... 261
Задание 2.3..Возрастная.структура.популяции.двухлетника.
(тмина.обыкновенного).................................................................................................... 262
Задание 2.4..Возрастная.структура.популяции.многолетника.
(подорожника.среднего,.подорожника.ланцетолистного).................................. 265

Оглавление 
5

Глава 3. Изучение экологической ниши и этологической структуры 
популяции.............................................................................................................................. 273
Задание 3.1. Колониальный образ жизни и значение рыжих
лесных муравьев в лесных биоценозах..................................................................... 273
Задание 3.2. Жизненный цикл ручейников и их роль
в функционировании водных биоценозов................................................................ 276

Глава 4. Изучение среды обитания живых организмов 
в различных биоценозах................................................................................................. 284
Задание 4.1. Почва как среда обитания.
Основные группы почвенных животных................................................................... 284
Задание 4.2. Водная среда обитания. Распределение беспозвоночных
в прибрежной полосе (литорали) водных биоценозов........................................ 288
Задание 4.3. Родники и их обитатели. Эколого-социальное значение
родников................................................................................................................................. 290

Глава 5. Изучение структуры биоценоза................................................................ 292
Задание 5.1. Пространственная структура лесного биоценоза.......................... 292
Задание 5.2. Трофическая структура болотного биоценоза................................ 294
Задание 5.3. Определение экотонов в системе лес — луг.
Правило краевого (пограничного) эффекта............................................................. 296

Глава 6. Влияние антропогенных факторов на состояние 
окружающей среды........................................................................................................... 298
Задание 6.1. Определение загрязнения воздуха микроорганизмами.............. 298
Задание 6.2. Определение запыленности воздуха.................................................. 299
Задание 6.3. Биоиндикация кресс-салатом загрязненности
воздуха и почвы.................................................................................................................. 301
Задание 6.4. Изучение всходов и подроста ели и лиственных пород
в биоценозах с различной степенью антропогенной нагрузки......................... 303
Задание 6.5. Оценка качества воды по коэффициенту видовой
фаунистической общности (коэффициент Жаккара).......................................... 305
Задание 6.6. Индикация состояния окружающей среды по частотам
встречаемости фенов белого клевера.......................................................................... 307
Задание 6.7. Индикация загрязнения атмосферы по состоянию
хвои сосны обыкновенной............................................................................................... 309
Задание 6.8. Оценка состояния древостоя смешанного леса............................. 311

Заключение........................................................................................................................... 314

Список использованных источников.......................................................................... 316

Алфавитный указатель русских и латинских названий растений................... 318

Алфавитный указатель русских и латинских названий животных................ 326

Предисловие

В. настоящее. время. экология. является. интегральной. наукой,.
связанной.почти.со.всеми.естественными.и.техническими.дисциплинами,.и.преподается.в.том.или.ином.объеме.во.всех.учебных.
заведениях. Беларуси.. Ее. задача. —. сформировать. экологическое.
мировоззрение..Этому.в.большой.степени.способствует.овладение.
практическими.навыками.обращения.с.окружающей.средой.и.умение.проводить.экологические.экскурсии.
Полевая.практика.по.экологии.—.важнейшая.часть.подготовки.
будущих. учителей-биологов. к. работе. в. средних. школах,. лицеях,.
гимназиях,. колледжах. и. других. образовательных. учреждениях..
Она.не.может.быть.заменена.никакими.другими.видами.биологической.подготовки..Только.с.помощью.наблюдений.в.естественной.
среде,.экспериментов,.сбора.фактического.материала.можно.практически.закрепить.знания,.полученные.из.лекционного.курса.экологии,.убедиться.в.разнообразии.существующих.в.природе.экосистем. и. сложности. взаимосвязей. живых. организмов. между. собой.
и.с.окружающей.средой.
Полевая. практика. поможет. углубить. и. расширить. знания.
о. функционировании. природных. сообществ,. приобрести. навыки.
проведения.экологических.экскурсий,.научиться.применять.полученные.теоретические.знания.для.решения.прикладных,.природоохранных.проблем.
Основные.задачи.учебной.полевой.практики:
1.. Ознакомление. студентов. с. основными. биоценотическими.
комплексами,. с. многообразием. видов. и. сложностью. взаимодействий. и. взаимосвязей. организмов. экосистемы. между. собой.
и.с.окружающей.средой.
2.. Приобретение. навыков. организации. и. проведения. экскурсий,.развитие.умения.из.всего.многообразия.природных.объектов.
выбрать.необходимый.материал.и.акцентировать.на.нем.внимание.
учащихся.
3..Ознакомление.с.основными.принципами.организации.и.методами.проведения.самостоятельных.полевых.наблюдений,.приобретение. навыков. их. анализа. и. оформления. в. виде. учебно

Предисловие 
7

методического. отчета,. что,. несомненно,. будет. способствовать.
качественному. выполнению. курсовых,. дипломных. работ. и. дальнейшей.научной.работе.
4..Формирование.эколого-природоохранного.мировоззрения.
Полевая.практика.включает.экскурсии,.самостоятельную.учебно-исследовательскую.работу,.которая.осуществляется.в.бригадах.
(по.3–4.человека),.отчетность.
Экскурсия с преподавателем.—.основная.форма.работы,.ей.отводится.наибольшее.количество.времени..На.экскурсии.студенты.знакомятся.со.структурной.организацией.и.особенностями.функционирования.биоценозов.леса,.луга,.водоема.и.агроценоза..В.первую.
очередь.преподаватель.знакомит.учащихся.с.природными.условиями.региона,.его.географическим.положением,.указывает.типичные.
ландшафты.и.характеризует.степень.антропогенной.нагрузки.
Самостоятельная работа.имеет.большое.значение.при.подготовке. будущего. учителя-биолога.. На. самостоятельную. работу..
отводится. 1,5–2. ч. в. день. (около. трети. всего. времени. полевой.
практики).. Студенты. приобретают. навыки. сбора. материала,. его.
обработки,.анализа,.обобщения..Овладение.методами.полевых.исследований,.пусть.даже.самыми.простыми,.умение.анализировать..
полученные.данные.—.необходимая.основа.для.самостоятельных.
научных.исследований.
Самостоятельная. работа. служит. не. только. иллюстрацией.
к. тому. или. иному. разделу. теоретического. курса. экологии.. Она.
впоследствии.может.использоваться.будущими.учителями.в.классной.и.внеклассной.работе.со.школьниками,.на.занятиях.с.юннатами.и.т.п..От.хорошо.продуманного.выбора.тем.зависят.успех.практики.
и.
желание.
учащихся.
заниматься.
собственными.
исследованиями.. Именно. самостоятельная. работа. часто. пробуждает.интерес.к.прикладной.экологии,.становится.стимулом.к.выбору.профессиональной.специализации,.проведению.собственных.
научных.исследований.
Для.самостоятельной.работы.предлагается.шесть.тем:
1..Влияние.факторов.внешней.среды.на.живые.организмы.
2.. Исследование. возрастной. структуры. популяции. животных.
и.растений.
3..Изучение.экологической.ниши.и.этологической.структуры.
популяции.

Предисловие

4..Изучение.условий.и.образа.жизни.организмов.в.биоценозах.
5..Изучение.структуры.экосистемы.
6.. Влияние. антропогенных. факторов. на. состояние. окружающей.среды.
Каждая.тема.включает.ряд.заданий,.разработанных.для.выполнения.одной.бригадой.в.течение.всего.периода.полевой.практики.
После.работы.над.самостоятельными.заданиями.студенты.обрабатывают. материал:. оформляют. полевой. дневник,. переносят.
в. него. записи. из. записной. книжки.. Эти. записи,. сделанные. зачастую.кратко,.с.использованием.условных.значков.и.рисунков,.расшифровываются,.уточняются,.дополняются..С.помощью.преподавателя. студенты. разбирают. принесенный. с. экскурсий. материал,.
систематизируют. его. исходя. из. поставленных. задач,. оформляют.
коллекции.и.гербарий.
Отчетность.студента.по.полевой.практике.включает:
Š
Š оформление. полевого. дневника. по. результатам. экскурсии;.
последовательное. описание. каждой. экскурсии,. дополненное. сведениями,. полученными. при. чтении. рекомендуемой. преподавателем.литературы;
Š
Š письменный. отчет. о. самостоятельной. работе. и. краткое. сообщение.о.ней.на.итоговой.конференции..Отчет.должен.содержать.
статистически.обработанные.данные,.иллюстрации.(таблицы,.графики,. рисунки,. фотографии). и. выводы.. Если. это. необходимо,.
представляется.зоологическая.коллекция.или.гербарий;
Š
Š зачетную.экскурсию,.которая.разрабатывается.группой.студентов.(бригадой)..Из.бригады.выделяется.один-два.наиболее.активных.и.хорошо.успевающих.студента,.которые.проводят.зачетную.экскурсию.
отчет о самостоятельной работе должен включать следующее:
1).титульный.лист.—.содержит.название.учебного.заведения,.
факультет,.курс,.группу,.наименование.задания,.список.бригады;
2).введение.—.отражает.основную.идею,.цель.и.задачи.выполняемого.задания;
3).методы.исследований.и.материалы.—.излагаются.методики,.
которые.применялись.при.проведении.данного.исследования.в.полевых.и.лабораторных.условиях,.а.также.характеристика.используемых.материалов.и.приборов;

Предисловие 
9

4).результаты.—.излагаются.полученные.данные,.отраженные.
в.тексте.или.сведенные.в.таблицы.и.графики;
5).обсуждение.результатов.—.включает.анализ.результатов.на.
основе. собственных. исследований. и. в. сравнении. с. имеющимися.
литературными.данными.(со.ссылками.на.цитируемую.литературу),.а.также.возможную.критическую.оценку.применяемых.методик.и.предложения.для.дальнейших.исследований;
6).выводы.—.представляются.в.виде.обобщенных.результатов.
бригадного.задания,.включают.возможные.предложения.для.перспективных.исследований.в.данном.направлении;
7).список.используемой.литературы.—.приводится.в.алфавитном.порядке.по.фамилиям.авторов..Вначале.указывается.фамилия.
автора,.затем.название.работы,.журнала,.год,.номер,.страницы.(для.
книг.—.город.издания,.название.издательства,.год,.том,.количество.
страниц).
В.конце.практики.проводится.конференция,.на.которой.подводятся. итоги. самостоятельной. и. групповой. работы. студентов,. обсуждаются.результаты.зачетной.экскурсии..Каждая.форма.работы.
студентов. оценивается. отдельно.. Преподаватель. подводит. итоги.
практики,.студенты,.успешно.выполнившие.все.задания,.получают.
зачет.

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСКУРСИЙ 
И ВЫПОЛНЕНИЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ 
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ

1. Организация экскурсий и выполнения 
самостоятельной научно-исследовательской работы

Экологические. экскурсии,. проводящиеся. для. изучения. организации.и.функционирования.природных.биоценозов,.весьма.разнообразны.и.требуют.основательной.профессиональной.подготовки..Прежде.всего.необходимо.научное.знание.живого.материала,.
а.также.умение.найти.и.показать.его.на.экскурсии.
Экскурсии. проводятся. по. подгруппам,. в. каждой. из. которых.
должно.быть.не.более.15.человек..Это.обеспечивает.эффективное.
усвоение.наглядного.материала.и.необходимую.технику.безопасности.. Наиболее. благоприятное. время. для. проведения. экскурсии. —. первая. половина. дня.. Продолжительность. экскурсии. не.
должна.превышать.3.ч.
Для.начинающих.руководителей.экскурсий,.в.особенности.для.
тех,.кто.сталкивается.с.неподготовленными.экскурсантами,.могут.
быть.полезны.следующие.практические.советы.[22].
1..Экскурсия.должна.быть.предварительно подготовлена..В.такую.подготовку.входят:.
а).выбор.соответствующей.экскурсионной.темы.и.составление.
плана.экскурсии;.
б). предварительное. исследование. того. биотопа,. куда. предполагается.направить.экскурсию;.
в).составление.точного.путевого.маршрута;.
г).предварительная.беседа.с.участниками.экскурсии,.в.ходе.которой.необходимо.дать.ряд.указаний.относительно.того,.с.чем.им.
предстоит.иметь.дело,.как.подойти.к.материалу.экскурсии,.что.необходимо.взять.с.собой..
На. предварительной. беседе. руководитель. также. указывает.
тему.и.цель.экскурсии,.сообщает.ее.план.и.содержание,.дает.некоторые. сведения. о. структуре. и. функционировании. изучаемых..
бъектов.