Проектная и исследовательская деятельность по экологии

Сезонные и универсальные методики проектной деятельности по экологии

Полевые методики изучения делятся на два вида:

• Универсальные (всесезонные). Основаны на работе с материалами, доступными круглогодично. К таким методикам относится изучение минералов и горных пород, геологических отложений, рельефа, водных объектов, древесных растений, лишайников, водных беспозвоночных, птиц и др.

• Специфические. Зимние: изучение снегового покрова, растений под снегом, следов птиц и зверей. Весенние: изучение растений-первоцветов, фенологии цветения растений, временных весенних водоемов, амфибий, гнездования птиц. Летние: изучение водных объектов, флоры, зоопланктона, насекомых. Осенние: изучение почв, грибов, антропогенных воздействий и др.

Наши вебинары на тему полевых исследований:

• Проектная и исследовательская деятельности школьников (весна)

• Проектная и исследовательская деятельности школьников (лето)

• Проектная и исследовательская деятельность школьников (осень)

Рассмотрим подробнее, какие методики полевых исследований можно использовать осенью и летом.

Описание и изучение почв своей местности

Места проведения: любой относительно нетронутый участок местности (лес, парк, луг, пойма реки).

Ход исследования:

1. Особое внимание уделяется подготовке почвенного разреза. Располагать будущий разрез надо таким образом, чтобы его передняя стенка, предназначенная для изучения, была хорошо освещена в момент начала описания. Переднюю стенку будущего разреза нужно оберегать от механических нарушений (не ходить по ней, не складывать на нее грунт). В разрезе следует оставлять земляные ступеньки напротив передней стенки.

2. При зачистке передней стенки разреза лезвие лопаты следует держать выгнутой стороной наружу. После зачистки передняя стенка должна быть ровной и строго вертикальной. Глубина разреза определяется глубиной залегания материнской породы.

3. Для выявления структуры почвы и новообразований, а также для определения плотности различных горизонтов, делается препарирование передней стенки разреза. Перед началом описания профиля к передней стенке разреза прикрепляется мерная лента. Нулевая отметка ленты должна совпадать с поверхностью почвы. Лента расположена строго вертикально.

4. Заполняется бланк с описанием почвенного разреза. После внесения общих данных о разрезе производится определение основных морфологических характеристик почвы. Делается это для каждого почвенного горизонта по отдельности. Прежде всего, определяется механический состав почвы (то есть соотношение в ней механических элементов различного размера, в первую очередь песка и глины). После определяется структура почвы, а также наличие новообразований и включений: корней растений, камней, ходов почвенных животных. Все эти данные записываются в таблицу бланка. Справа в таблице фиксируются словесные описания почвенных горизонтов. Слева изображается схема профиля. Обычно схему и границу горизонта рисуют от руки. Для полноты передачи цвета на бланк наносятся мазки почвы из каждого горизонта (их предварительно увлажняют, а после наносят пальцем).

5. В лабораторных условиях осуществляется интерпретация, то есть объяснение основных процессов, сформировавших данную почву и происходящее в ней в настоящее время. Наибольшее внимание следует уделять процессам, ярко выраженным в почвенном профиле. Итогом анализа должна стать схема изученного профиля с нанесенными почвенными горизонтами и выявленными функциональными зонами почвы.

6. Можно порекомендовать школьникам провести сравнение почв из разных растительных сообществ и ландшафтов. Такая работа поможет лучше понять различия между разными компонентами природной среды.

Примеры тем работ:

• «Описание типичной почвы своей местности»

• «Сравнение почв в разных биоценозах»

• «Экологическое исследование почв на ландшафтном профиле»

• «Изучение взаимосвязи почв и растительности»

• «Составление почвенной карты местности»

• «Изучение истории лесного массива на основании почвенных исследований»

Изучение видового разнообразия и численности грибов

Места проведения: любые места произрастания грибов (пригородный лес, городской парк).

Ход исследования:

1. Перед учениками ставится задача: попытаться собрать и определить максимальное возможное число видов грибов, произрастающих в данной местности и подсчитать их примерную численность на единицу площади. Объектом изучения могут являться как древесные или наземные грибы по отдельности, так и те и другие вместе.

2. Исследование основывается на простой технике учета грибов, выполняется в одиночку или группой. Чем больше человек принимают участие, тем большую площадь удается обследовать, и тем точнее результаты. Группа двигается цепью (например, на расстоянии друг от друга в 5 метров) по произвольному прямолинейному маршруту. Ученики собирают все встречающиеся в данной полосе грибы. Если грибов много, достаточно собрать по одному представителю каждого вида, а все последующие встречи заносить в дневник, отмечая собранные виды условными названиями или номерами. Каждый участник ведет учет только в своей полосе и самостоятельно делает записи. Ширину полосы нужно соблюдать как можно строже. Важной составной учета является подсчет пройденного (например, шагами или по карте).

3. По окончании учета (а пройти следует не менее 1 км), производится подсчет обследованной площади. Зная общую обследованную площадь и число обнаруженной на ней грибов, определяется их численность на единицу площади, то есть плотность грибов. Например, количество экземпляров на один гектар или на один квадратный километр.

4. Учет не имеет смысла без сортировки материала и определения грибов, что делается в лабораторных условиях. Все принесенные грибы сортируются по внешним признакам. Каждый учетчик сопоставляет свои экземпляры с полученной коллекцией. Далее идет определение грибов, которое необходимо делать всеми возможными способами. Каждый учащийся должен потренироваться в работе с определителями, внести свой вклад в подведение итогов.

5. Для демонстрационного доклада готовятся образцы или составляется коллекция. При подготовке отчетов нужно сделать акцент на разнообразии грибов, описать их свойства.

Примеры тем работ:

• «Видовой состав и численность грибов в еловом лесу»

• «Видовое разнообразие грибов в разных биотопах»

• «Численность и биомасса сыроежек в разных биотопах»

• «Сезонная динамика состава и численности грибов»

• «Экологическая приуроченность трутовиков»

• «Биотопическое распределение корневой губки»

• «Соотношение грибов разных категорий пищевой ценности и ядовитости в разных биотопах»

Изучение лишайников и биоиндикация загрязнения воздуха

Места проведения: городской парк, лесной массив, любые субстраты (покрытые лишайниками).

Ход исследования:

1. Ученики знакомятся с лишайниками как с биоиндикаторами, узнают об их повышенной чувствительности к антропогенным загрязнителям. Для этого лучше демонстрировать живые лишайники. При ознакомлении нужно обращать внимание на такую особенность лишайников, как различную устойчивость к загрязнениям у разных видов.

2. Основная часть полевой работы заключается в определении численности лишайников на выбранных участках. Это можно делать с помощью палетки (рамки, размеченной на квадраты). Пробных площадей, то есть точек исследования, должно быть много. Лишайники следует изучать в схожих типах леса и на одной и той же древесной породе. Численность всегда определяется одним и тем же способом. Наличие на территории тех или иных видов показывает уровень загрязнения.

Примеры тем работ:

• «Видовой состав и численность лишайников в окрестностях школы (города, деревни, в парке...)»

• «Сравнение состава и численности лишайников на различных субстратах и в разных биотопах»

• «Оценка загрязненности воздуха методом лихеноиндикации»

• «Сравнение загрязненности воздуха в разных районах города/парка/области»

Больше интересных материалов:

• День Земли: самые интересные факты о нашей планете
  
• Что такое фенология?
  
• Сельское хозяйство в России: реальность сегодняшнего дня
  
• Год экологии в России. Ситуация на Байкале: реальность и домыслы
  

Изучение водных беспозвоночных и биоиндикация

Места проведения: любой открытый природный водоем (река, ручей, болото, сточная канава).

Ход исследования:

1. Перед учениками ставится задача определить чистоту воды реки на основании видового состава и представленности различных видов пойманных организмов. Наиболее удобным и универсальным орудием лова является зооскребок с мешком из марли или капрона. Работы удобнее всего выполнять стоя в воде. Если дно в реке ровное, скребком водят по дну, стараясь двигаться против течения. Все, что накопилось в скребке, выкладывается в кюветку или тазик с чистой водой из реки, прямо на берегу.

2. Для сбора животных заранее готовится широкогорлая банка с плотно завинчивающейся крышкой. Выложив содержание скребка в кюветку, участник начинает отлов пойманных животных. Делается это всеми возможными способами: ложечкой, пинцетом, резиновой грушей или пальцами.

3. Разбор и определение животных необходимо выполнить в тот же день, пока животные не погибли. В лаборатории отобранные пробы из банок выливаются в белую кюветку — желательно, наполненную водой из этой же реки. Далее производится отбор всех пойманных животных по чашкам. Животных одного вида (по крайне мере, по внешним признакам) помещают вместе в одну чашку.

4. После сортировки животных происходит их определение, с использованием микроскопа. Каждый участник группы должен потренироваться в определении животных и зарисовать хотя бы один объект. Важно найти среди отобранных животных показательные таксоны.

5. При подготовке отчетов нужно отразить как разнообразие животных, так и индикаторы, показывающие уровень чистоты воды.

Примеры тем работ:

• «Организмы макрозообентоса реки/ручья/озера»

• «Сравнение видового состава и численности макрозообентоса окрестных водоемов»

• «Изучение макрозообентоса в разных частях водоема»

• «Оценка экологического состояния реки/ручья»

• «Экологическое состояние реки на разных ее участках»

• «Изучение экологического состояния реки в разные сезоны года»

Изучение синичьих стаек и наблюдения на кормушках

Места проведения: лесной массив или городской парк, кормушки (на окне, в парке, на даче).

Ход исследования: Ученики стремятся обнаружить синиц и пытаются следовать за ними максимально долго, при этом занося движение стаи на карту. Работа для группы.

Примеры тем работ:

• «Видовой состав и численность синичьих стай»

• «Изучение территориального поведения синичьей стаи»

• «Сравнение участков обитания синичьих стай в разных типах леса / лесных массивах / парках»

• «Видовой состав и численность птиц на кормушках»

• «Зависимость видового состава и численности птиц на кормушках от состава корма/времени суток и т.д.»

Количественный учет антропогенных воздействий

Места проведения: городские парки, леса в окрестностях населенных пунктов.

Ход исследования:

1. Все антропогенные объекты, встречающиеся в лесной зоне, делятся на три категории: измеряемые (имеют различную протяженность: рвы, насыпи, дороги, тропы, просеки и т.д.), не измеряемые (стандартного размера: газопроводы, линии электропередач и т.д.) и точечные (кострища, отдельно валяющийся мусор, сухие деревья и т.д.). Кроме того учету подлежат все растительные сообщества — как естественные, так и нарушенные. Также учитывается протяженность других объектов, таких как свалки, карьеры, сельскохозяйственные угодья и другие большие по размерам объекты антропогенного происхождения.

2. Ученики работают по простой схеме учета. Группа движется по произвольно выбранной прямой, строго по курсу. Обязанности разделены. Несколько человек проводят учет точечных объектов в полосе определенной ширины (например, по 10 метров справа и слева от линии движения), один ведет всех по компасу, другой подсчитывает пройденное расстояние шагами. Отдельная группа учетчиков измеряет рулеткой все встречающиеся объекты, относящиеся к категории измеряемых (при этом измерение объекта должно производиться строго по линии пересечения с маршрутом движения). Все результаты измерений записываются в полевой дневник.

3. После прохождения группой определенного участка местности (например, 2-3 километра) ведущий группы осуществляет поворот, и группа продолжает движение по прямой, но вновь по случайному произвольно выбранному направлению. Сделав 2-3 поворота группа возвращается в район старта и завершает учет.

4. По возвращении домой производится обработка результатов учета по каждой категории объектов в отдельности. Для измеряемых объектов суммируется протяженность каждого, данные заносят в таблицу, рассчитывается доля каждого объекта в общей протяженности маршрута в процентах. Все точечные объекты суммируются, для них рассчитывается показатель плотности на единицу пощади. Число неизмеряемых объектов рассчитывается на один линейный километр маршрута. При оформлении отчета данные можно нанести на карту.

Примеры тем работ:

• «Количественный учет различных типов антропогенной нагрузки на местность в окрестностях школы (поселка)»

• «Сравнение антропогенной нагрузки на местность в разных частях парка/леса, в зависимости от ... (удаленности и т.п.)»

• «Представленность различных торговых брендов среди объектов мусора в парке/лесу»

• «Динамика антропогенной нагрузки на местность в течение года...»

Десятки методик изучения природы, а также учебные фильмы и другие сопутствующие материалы можно найти на сайте Экологического Центра «Экосистема». Центром также разработаны современные мобильные приложения для исследовательских работ, доступные для iOS и Android.

---

#ADVERTISING_INSERT#