При организации мониторинга биоты необходимо выбрать постоянные участки с доминантными видами растительности. Наблюдения над хорошо знакомыми птицами, растениями, насекомыми, животными должны быть регулярными.
Оценка состояния биоты проводится по следующим показателям:
- обилие (число особей на единицу площади);
- частота (отношение числа особей одного вида к общей численности особей, выраженное в процентах);
- доминантные виды с наибольшей продуктивностью.
Ботаника
Исследования растений можно проводить в направлениях:
- флористическом;
- фитоценотическом;
- анатомо-морфологическом.
Флористические исследования позволяют провести анализ количественного и качественного состава растений определенного района, классифицировать их по происхождению, жизненным формам, экологической принадлежности, ареалу распространения, хозяйственной деятельности, сравнить флористический состав различных участков, оценить зависимость качественного состава растений от влияния различных факторов.
Фитоценотические исследования позволяют выявить взаимосвязи растений различных видов, произрастающих на одной территории. Для работы в данном направлении берут сообщества различных мест обитания, сравнивают фитоценозы на сходных территориях, при действии различных факторов.
При проведении анатомо-морфологических исследований растений особое внимание уделяется морфологическим признакам листьев, хвои, особенностям пигментации на стволе, листьях, цветах, выявлению разного рода аномалий вегетативных и генеративных органов (отмирают ли почки, изменяется ли ветвление побегов). Внешние признаки довольно просто регистрируются с помощью специальных приборов или без них: это изменение уровня фотосинтеза, содержания хлорофилла, пигментации, тургора, а также отмечаются морфологические изменения.
Для работы в данных направлениях можно предложить следующую примерную тематику курсовых работ и ВКР:
Флористическое направление
1. Анализ флоры района Оренбургской области (по выбору).
2. Сорные растения района Оренбургской области (по выбору).
3. Древесные растения района Оренбургской области (по выбору).
4. Лекарственные растения района Оренбургской области (по выбору).
5. Лекарственные растения, влияющие на желудочно-кишечный тракт.
6. Лекарственные растения, влияющие на нервную систему.
7. Лекарственные растения, влияющие на сердечно-сосудистую систему.
8. Декоративные дикорастущие растения района Оренбургской области (по выбору).
9. Дикорастущие пищевые и кормовые растения района Оренбургской области (по выбору).
10. Ядовитые растения района Оренбургской области (по выбору).
11. Редкие виды растений Оренбургской области.
12. Основные представители злаков, обитающих в Оренбургской области.
Фитоценотическое направление
1. Сравнительная характеристика растительных сообществ района Оренбургской области (по выбору).
2. Мониторинг лесного фитоценоза.
3. Описание растений на ключевом участке в лесу.
4. Мониторинг лугового фитоценоза.
5. Мониторинг степного фитоценоза.
6. Фенологические (сезонные) наблюдения.
7. Определение биомассы и продуктивности фитоценоза.
Анатомо-морфологическое направление
1. Мониторинг зеленых насаждений населенного пункта (по выбору).
2. Индикация загрязнения окружающей среды по качеству пыльцы.
3. Биоиндикация загрязнения воздуха по состоянию сосны.
4. Определение чистоты воздуха по лишайникам.
5. Определение степени загрязнения почвы (воды, воздуха) с помощью растений-индикаторов.
С описанием методик исследования можно более подробно ознакомиться в следующих литературных источниках:
1. Бавтуто, Г. А. Учебно-полевая практика по ботанике / Г. А. Бавуто. – Минск: «Вышэйшая школа», 1990.
2. Вельц, Н. Ю. Исследовательские задания по биологии: практикум / Н. Ю. Вельц, В. Л. Гопаненко. – Орск: Издательство ОГТИ, 2005.
3. Курнишкова, Т. В. География растений с основами ботаники: пособие / Т. В. Курнишкова. – М.: Просвещение, 1981.
4. Школьный экологический мониторинг: учебно-методическое пособие / под. ред. Т. Я. Ашихминой. – М.: АГАР, 2000.
5. Федорова, А. И. Практикум по экологии и охране окружающей среды: учебно-методическое пособие / А. И. Федорова, А. Н. Никольская. – М.: ВЛАДОС, 2001.
Зоология беспозвоночных
На выполнение исследовательской работы по учебному плану обычно отводится один семестр, однако наиболее интересные работы требуют более длительных сроков сбора материала, поэтому целесообразно определять тему работы на ранних этапах учебного процесса.
Исследовательская работа по зоологии беспозвоночных проводится по трем основным направлениям:
- теоретические исследования общих вопросов зоологии беспозвоночных;
- фаунистические исследования;
- экологические исследования.
Теоретические исследования общих вопросов зоологии беспозвоночных включают в себя более глубокое изучение филогенетических связей беспозвоночных животных или филогении отдельных таксономических единиц, вопросов систематики, экологической радиации, биомеханики и биофизики. Данная работа строится на основе анализа большого объема литературы и использовании современных коммуникационных методов исследовательской работы. Итогом данной работы должен быть собственный взгляд студента по исследуемой теме.
Фаунистические исследования предполагают изучение видового и количественного состава беспозвоночных в различных биотопах. Основу данной работы составляют полевые сборы. Время, количество и методика сборов устанавливаются в зависимости от избранной темы исследования. Методика и специфика полевых работ по зоологии беспозвоночных хорошо изложена в учебно-методическом пособии В. М. Душенкова и К. В. Макарова «Летняя полевая практика по зоологии беспозвоночных». (М.: Изд-во Академия, 2000. – 256 с.) Итогом работы является статистический материал по видовому и (или) количественному составу беспозвоночных животных в изучаемом биотопе или сравниваемых биотопах. При оформлении результата необходимо использовать математические методы обработки данных (количественная характеристика видового разнообразия беспозвоночных, сравнения группировок и т. п. см. п.п.2.2. данного учебного пособия). Несомненным украшением работы является изготовление коллекции, фотографий, видеосюжетов по теме исследования, а также отражение результатов в виде таблиц, графиков, диаграмм.
Экологические исследования направлены на детальное изучение сред обитания, фенологии беспозвоночных их приспособлений (в том числе и поведенческих) к изменяющимся условиям существования, выявление экологических групп в каждой среде и факторов, влияющих на изменение видового и количественного состава живых организмов. Данная работа, как и предыдущая, основывается прежде всего на полевых работах и сборах, но предполагает детальный анализ средообразующих факторов, изучение их динамики и прогноз дальнейших событий. Итогом работы является выявление наиболее существенных факторов, влияющих на жизнедеятельность живых организмов, их видовой и количественный состав в изучаемом биотопе или сравниваемых биотопах. Как и при фаунистических исследованиях, в оформлении результатов работы необходимо использовать математические и графические методы обработки данных и изготавливать коллекционный и гербарный материал.
Многообразие тем исследовательских работ предполагает и разнообразие подходов к их выполнению, однако можно предложить и общий алгоритм их выполнения, указанный в главе 2 настоящего пособия, а также предлагаем условные обозначения, маркирующие возможные методы, применяемые при работе с темой (табл. 2).
Таблица 2