Методические рекомендации к проведению экскурсии «Экология растений»

Муравьевский парк
Методические рекомендации
к проведению экскурсии
«Экология растений»
Методические рекомендации
к проведению экскурсии «Экология растений»
Экскурсия проводится по экологической тропе Муравьевского парка для учащихся
5 – 8 классов. Она предусматривает беседу учителя (экскурсовода), наблюдения в
природе, знакомство с натуральными объектами, записи в рабочих тетрадях.
Во время данной экскурсии запланировано проведение 6 остановок. Перед
экскурсией рекомендуется ребятам самостоятельно прочитать обращение на первой
странице тетради.
Работа учителя и школьников на остановке:
1.
2.
3.
4.
Беседа учителя по теме остановки с демонстрацией натуральных объектов.
Проведение наблюдений в природе по теме беседы.
Ответы на вопросы учителя и школьников по рассматриваемой теме.
Записи и зарисовки учащихся в рабочей тетради.
Оборудование: тетрадь для экскурсии по экологической тропе, ручки, карандаши, ластик.
План экскурсии (остановки):
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Жизненные формы растений
Растительное сообщество
Ярусность в растительном сообществе
Основные экологические группы растений
Сукцессия
Мир растений
Остановка 1
Жизненные формы растений
Велик и разнообразен мир растений. Растения отличаются друг от друга окраской и
формой стеблей, листьев, цветков и плодов, продолжительностью жизни и другими
особенностями.
Но как бы ни отличались цветковые растения, каждое из них имеет определенную
жизненную форму: дерево, кустарник или трава.
Деревья – это обычно крупные растения с многолетними деревянистыми стеблями,
называемыми ствол. От ствола отходят многочисленные ветви, которые образуют крону
дерева.
На нашей экологической тропе встречается дуб монгольский, яблоня ягодная, береза
даурская, боярышник перистонадрезанный и даурский. На территории Парка растет
береза плосколистная, липа амурская, черемуха азиатская и много других деревьев. Эти
растения своими размерами и высотой заметно отличаются от других растений.
Кустарники – отличаются от деревьев тем, что ствол у них начинает ветвиться почти
у самой поверхности почвы и его трудно распознать среди ветвей. Поэтому кустарники во
взрослом состоянии имеют не один ствол, как деревья, а несколько стволиков, отходящих
от общего основания.
На экологической тропе часто встречаются кустарники: шиповник, лещина
разнолистная, спирея иволистная, леспедеца двуцветная и другие. Эти растения очень
известны, так как они достаточно широко распространены и часто встречаются не только
в дикой природе, но и в населенных пунктах.
Травы или травянистые растения имеют, как правило, зеленые сочные стебли; они
почти всегда ниже деревьев и кустарников. Существуют очень высокие травы (банан
достигает 7 м высоты) и крошечные травянистые растения (размер всего растения ряски
имеет несколько мм). Среди растений экологической тропы большее количество именно
травянистых растений. К ним относятся лекарственные растения: купена душистая,
подмаренник настоящий, ирис гладкий и другие, редкие растения: ширококолокольчик
крупноцветковый, лилия Буша, пион молочноцветковый, шлемник байкальский и другие,
часто встречаемые растения: скерда, полынь красноножковая, репяшок мелкозубчатый и
другие.
Деревья и кустарники – многолетние растения. В холодное время года они
сбрасывают листву, а корень, стебли и почки перезимовывают и пускаются в рост с
наступлением весны.
Многолетние растения встречаются и среди трав, но у них надземная часть с
наступлением холодов погибает и зимует только подземная часть к таким растениям
можно отнести тростник обыкновенный, красоднев малый, ясенец пушистоплодный и др.
Среди трав есть двулетние растения. В первый год у них из семени развивается
корневище или корнеплод, который зимует в почве. Весной следующего года вырастает
побег, растение цветет, дает семена и погибает. К таким растения м относятся мытник,
параиксерис поздний и другие.
Значительная часть травянистых растений – однолетние. Весной эти растения
вырастают из семени. В течение лета они накапливают зеленую массу, цветут, дают
плоды с семенами и осенью погибают. Семена зимуют в почве и всходят весной
следующего года. К таким растениям можно отнести: вика ложночечевичная, лапчатка
китайская, подмаренник настоящий и другие.
Внимательно посмотрите на окружающие нас растения и выполните в тетради
задание к первой остановке.
Остановка 2
Растительное сообщество
Растения живут не изолированно одно от другого, а совместно, образуя группировки,
скопления,
иногда большие естественные заросли, называемые растительными
сообществами, или фитоценозами.
Все организмы растительного сообщества приспособлены к особым условиям
совместной жизни, сложившимся в сообществе. Для каждого растительного сообщества
характерны определенные почвы, влажность, освещенность, температура и другие
условия, отличающиеся от условий другого сообщества. Этим объясняется многообразие
растительных сообществ и специфический видовой состав в каждом из них.
Обычно сухопутные растительные сообщества называют именем того вида, который
в нем преобладает. Например, можно выделить следующие сообщества: еловый лес,
березовый лес (роща), дубовый лес (дубрава), сосновый лес (бор), смешанный лес (лес,
состоящий из лиственных и хвойных пород деревьев) и т.д. Если в состав леса входят
различные лиственные деревья, то такой лес будет называться смешанным
широколиственным.
Широколиственный лес называют листопадным, т.к. все деревья сбрасывают листья,
и часть времени лес стоит голый. Летом плоские широкие качающиеся листья дают
возможность свету проходить сквозь них до самой земли, где много более низких
растений.
Древесные породы создают под своими кронами совершенно особую лесную среду.
Вся обстановка под пологом леса очень отличается от того, что мы находим на открытом
месте. Особенно
хорошо это заметно летом, в
жаркий солнечный день. Но
специфическая лесная среда пригодна для жизни далеко не всех представителей
растительного мира. Под густым пологом леса, например, не могут развиваться
светолюбивые травы и кустарники. Зато теневыносливые растут достаточно хорошо.
Словом, деревья определяют возможность существования под своим пологом тех или
иных растений, как бы производят своеобразный отбор. В этом проявляется их
главенствующая роль в образовании лесного природного сообщества.
В естественном лесу деревья даже на небольшом пространстве никогда не бывают
размещены равномерно по площади. В одних местах они как бы скучены, в других,
напротив, разрежены. Поэтому освещенность под пологом леса неравномерная. В лесу,
как правило, находятся деревья разных возрастов. Когда старое дерево умирает и падает,
образуется «окно». В это открытое пространство попадает больше света. Там начинают
быстро расти молодые деревья, кустарники и заполняют пробел.
В состав нашего смешанного широколиственного леса входят светолюбивые
растения – дуб монгольский, осина Давида, липа амурская, боярышник
перистонадрезанный, боярышник даурский. По релкам (бывшему берегу Амура)
преобладает дубрава. Растительное сообщество дубового леса, как правило, приурочено к
почве, богатой минеральными веществами. В подлесках дубовых лесов Амурской области
встречаются заросли папоротника, либо заросли леспедеции. Поэтому и дубовые рощи
(сообщества) называются папоротниковые или леспедециевые. Под пологом леса растут
теневыносливые растения: ломонос шестилепестной, дейция амурская, соусурея, ясенец
пушистоплодный, василистник малый, купена душистая, пион малочноцветковый, и др.
Связи между растениями в растительном сообществе очень многообразны.
Невидимые глазу человека нити связывают между собой практически всех
представителей лесного сообщества.
Сообщества растений возникают не случайно: они складываются постепенно в
течение многих тысячелетий. В результате разные виды растений в сообществе
приспосабливаются к совместному обитанию.
Посмотрите еще раз на растительное сообщество, окружающее нас, вспомните
названия растений и выполните в тетради задания к остановке 2.
Остановка 3
Ярусность природного сообщества.
В растительное сообщество всегда входят растения, имеющие разные жизненные
формы и биологические особенности. Во всех растительных сообществах заметны
различия в высоте надземных органов растений. Количество света, поступаемого в
фитоценоз, уменьшается от самых верхних растений до его основания (почвы). Растения
в природном сообществе располагаются в соответствии с количеством света,
необходимого для его успешного роста. Поэтому светолюбивые растения занимают
верхнюю часть природного сообщества, а теневыносливые располагаются значительно
ниже. Определенная последовательность расположения растений в природном сообществе
называется ярусностью.
В сообществах, где растения относятся к одной жизненной форме (травы), например
в степях и на лугах, ярусность выражена слабо. Наиболее хорошо ярусность выражена в
сообществах, образованных растениями, относящимися к разным жизненным формам,
например в лесу.
Посмотрите внимательно на состав дубового сообщества и попробуйте сами
определить его ярусы.
Самый верхний ярус дубравы составляет дуб. Он образует первый ярус. Второй ярус
образуют редко растущие яблони, груши, черемуха, боярышник, липы, хотя липы
светолюбивые растения и лучше растут на опушках. Третий ярус образуют шиповник
даурский, леспедеца двуцветная, лещина разнолистная, которая выносит незначительное
затенение. В четвертом ярусе расположена леспедеца ситниковая, соусурея, ясенец
пушистоплодный, василистник малый и др. В пятом ярусе растут самые низкорослые
растения: купена душистая, фиалки, а так же лишайники, мхи, грибы.
Свободно уживаться
в одном сообществе разным растениям
позволяет и
неодновременное развитие. Например, в среднем ярусе леса растет лещина разнолистная.
Она цветет, когда деревья еще не покрылись листвой и ветер свободно переносит пыльцу
с тычиночных цветков на пестичные. Процессу опыления в это время ничего не мешает.
Деревья, кроны которых расположены в первом ярусе, как правило, опыляются ветром.
Цветут они до распускания листьев. Ветер же и помогает распространению плодов и
семян этих растений.
Под пологом леса во втором ярусе почти не бывает ветра, поэтому сроки цветения
этих растений (груша уссурийская, яблоня ягодная, липа амурская, черемуха азиатская и
др.) зависят от появления насекомых – опылителей. Цветут они с установлением
устойчивых положительных температур (май, июнь). Для привлечения насекомых такие
растения при цветении распускают аромат цветков (сирень, черемуха, липа и др.) или
имеют ярко окрашенные лепестки венчика (груша, яблоня, боярышник и др), хорошо
заметные в тени леса. Плоды этих растений в основном распространяют звери и птицы.
Посмотрите еще раз на растительное сообщество, окружающее нас, вспомните
названия растений, образующих соответствующий ярус и выполните в тетради задания к
остановке 3.
Остановка 4
Экологические группы растений
Свет – один из важнейших факторов в жизни зеленого растения, так как он является
источником энергии в процессе фотосинтеза. Свет влияет и на другие функции
растительного организма – на его рост, цветение, плодоношение и даже на прорастание
семян.
Отношение растений к количеству света различное. По этому признаку различают
группы растений: светолюбивые и теневыносливые.
Признаки светолюбивых растений. Светолюбивые растения имеют характерное
строение листьев. Они обычно небольшие, часто светлые, плотные, с блестящей толстой
кожицей и многочисленными устьицами. У многих растений листья покрыты восковым
налетом или волосками, что предохраняет их от прямого воздействия солнечных лучей. У
некоторых растений листья на стебле расположены вертикально (злаки: пырей, кострец,
мятлик, и др.) или повернуты ребром к падающим лучам (осоки и др.). Это так же
избавляет лист от чрезмерного нагревания. К светолюбивым растениям относятся многие
деревья, особенно те, которые образуют верхний ярус природного сообщества: дуб,
березы, липа и др. Найдите в дубовой роще светолюбивые растения по этим признакам.
Признаки теневыносливых растений. Эти растения растут там, куда не проникают
прямые лучи солнца. В таких местах обычно повышенная влажность.
Листовые пластинки у этих растений довольно крупные, тонкие. Кожица листа
тонкая. Устьица могут быть расположены на верхней и на нижней стороне листа. Листья
теневыносливых растений имеют более темную окраску, по сравнению со
светолюбивыми. Большее количество хлоропластов в листьях у таких растений
обеспечивает им возможность прохождения фотосинтеза при слабом, рассеянном
освещении.
Найдите в дубовой роще теневыносливые растения по этим признакам.
К теневыносливым растениям относятся: леспедеца двуцветная и ситниковая,
соусурея, ясенец пушистоплодный, василистник малый, купена душистая, фиалки,
володушка, астрагал, земляника восточная, клопогон, пион молочноцветковый, и др.
Вода – важнейший компонент растительной клетки, поэтому ее обилие в
значительной степени определяет характер растительности данной территории. По
отношению растений к количеству влаги, их можно разделить на группы: растения
водных и избыточно увлажненных мест обитания и растения сухих мест обитания.
Каждая из этих групп имеет свои отличительные признаки.
Растения водных и избыточно увлажненных мест обитания.
Большинство
живущих в воде растений имеет очень большую поверхность тела по отношению к его
общей массе. Они поглощают воду и растворенные в ней вещества всей поверхностью
тела, в связи с чем корневая система у них слабо развита или совсем отсутствует. Устьиц
на подводных листьях нет. Такие растения могут поддерживать определенную форму тела
только в воде.
У растений, плавающих на поверхности, имеются многочисленные устьица, но
только на верхней стороне листа. Поверхность листа покрыта плотной глянцевой
кожицей, она плохо смачивается, поэтому вода скатывается и не заливает устьица.
Влаголюбивые сухопутные растения могут расти:
1. На освещенном сильно переувлажненном месте – болото, влажный луг. К таким
растениям относятся калужница, пушица, рогоз, камыш, осоки и др.
2. В тенистых местах. Для них характерны признаки теневыносливых растений.
Растения этих групп почти не переносят иссушение. Это объясняется тем, что они
плохо регулируют испарение влаги из организма, не могут сохранять необходимое
количество воды и при засухе вянут и погибают.
Растения сухих мест обитания. Такие растения живут при
значительном
недостатке влаги (степь, пустыня, полупустыня). Растения этой экологической группы
обычно обладают хорошо развитой корневой системой, многие способны запасать влагу в
корнях, стеблях, листьях. На листьях часто имеется водонепроницаемый восковой налет,
листья в период засухи могут сворачиваться в трубочку.
На сухих склонах бывшего берега Амура создались условия для жизни именно таких
растений. На склоне часто встречается лук стареющийся, очиток, ширококолокольчик
крупноцветковый, секрда, полыни, рапонтикум одноцветковый, нителистник сибирский,
репяшок мелкозубчатый, лапчатки и др.
У растений каждой группы выработались приспособления, позволяющие им
нормально расти и развиваться в определенных условиях обитания
Посмотрите еще раз на растительное сообщество, окружающее нас, вспомните
названия растений, их особенные признаки и выполните в тетради задания к остановке 4.
Остановка 5
Сукцессия
Жизнь и движение неразрывно связаны между собой. Живое только потому и
остается живым, что в нем ни на мгновенье не останавливаются всевозможные процессы –
на первый взгляд незаметные, но рано или поздно приводящие к видимым изменениям.
Каждое растительное сообщество находится в постоянном движении, развитии. В
нем, как в живом организме можно выделить периоды зарождения, расцвета и старости.
Изменения, происходящие в сообществе, могут привести к смене одного растительного
сообщества другим. Сукцессия – это последовательная смена сообществ растений и
животных, в результате которой происходит преобразование окружающей среды. Вновь
созданное сообщество соответствует данным природным условиям.
Естественная смена растительных сообществ может быть вызвана изменениями в
климате, составе и структуре почв, жизнедеятельности самих растений и др. Под
влиянием этих причин в сообществе одни растения могут появляться, а другие исчезать.
Смена растительных сообществ происходит как под влиянием естественных причин, так
и в результате вмешательства человека.
Сукцессия, которая начинается на лишенном жизни месте ( каменистые россыпи у
подножья сопки, песчаная коса на реке и др.), называется первичной сукцессией. Если
смена растительного сообщества идет на месте уже сформировавшегося ранее
сообщества, то она называется вторичной сукцессией. Примером вторичной сукцессии
может быть восстановление луга, леса, после того как человек перестал использовать поле
в сельскохозяйственном производстве.
В пойме реки Амур сейчас активно идет вторичная сукцессия. Старичные озера,
оставшиеся после того, как Амур со временем изменил свое русло, заливались его водами
во время наводнения. Из-за строительства Зейской и Бурейской ГЭС сток воды в Амуре
стал искусственно регулироваться. Наводнения на Амуре прекратились. Сапропель,
накопившийся за многие годы на дне таких озер, не вымывается и способствует
уменьшению столба воды в озерах и их постепенному зарастанию. Идет иссушение
поймы большой реки. Вторичная сукцессия идет в последовательности: озеро
болото
влажный луг
сухой луг
смешанный широколиственный лес.
Смена растительных сообществ это естественный природный процесс. Деятельность
человека ускоряет этот процесс во много раз. Растительные сообщества не имеют
возможности с такой скоростью приспосабливаться к меняющимся условиям, поэтому
многие растения исчезают совсем, некоторые встают на грань исчезновения и заносятся в
Красную книгу как редкие и исчезающие виды растений.
Весенние и осенние палы на лугах тоже являются результатом деятельности
человека. После пожара идет вторичная сукцессия, которая способствует восстановлению
сгоревшей растительности (луговой, болотной и др.). Процесс восстановления природного
сообщества, которое уничтожил огонь, будет происходить несколько лет. Вполне
возможно, что за это время произойдут небольшие климатические изменения, и данное
природное сообщество вообще никогда не сможет восстановиться.
Скорость изменений при вторичной сукцессии гораздо выше, чем при первичной.
Это объясняется тем, что первичное растительное сообщество оставляет после себя
достаточное количество питательных веществ, образованную структуру почвы, что
значительно ускоряет рост и развитие новых растений.
Ученые считают, что основная часть биоценозов на Земле находится в состоянии
развития, изменения. Способность к самовосстановлению – важное свойство Жизни.
Посмотрите еще раз на растительные сообщества, окружающие нас, вспомните
термины, понятия и выполните в тетради задания к остановке 5.
Остановка 6
Мир растений
Куда бы вы ни посмотрели, почти всюду увидите растения или предметы, сделанные
из них. Разные растения характерны для разных природных сообществ, поэтому природа
нашей планеты многообразна.
Большинство растений обладают зеленой окраской, но некоторые ее не имеют
(заразиха). Велико значение зеленых растений в природе.
Расскажите, что вы знаете о значении растений в природе?
Растения обогащают воздух кислородам, необходимым для дыхания почти всех
живых существ. Растения при фотосинтезе в большом количестве поглощают углекислый
газ. Растения являются биологическим фильтром. Они очищают воздух от пыли и
различных вредных веществ. Крупные деревья поддерживают уровень грунтовых вод и не
дают пересыхать рекам. Растения служат пищей растительноядным животным, которыми
в свою очередь питаются хищники. Растения и растительные сообщества служат
убежищем для животных, их местом жительства.
Не меньшее значение растений для жизни человека. Расскажите, что вы знаете о
значении растений жизни человека?
Издавна человек питается растениями и продуктами их переработки. Из древесины
делают бумагу, натуральные ткани и искусственный шелк. Древесину используют как
топливо, строительный материал. Из растений готовят лекарство. Красота растений дает
человеку эстетическое наслаждение, они украшают нашу жизнь.
Растительный мир очень богат, и практически все его представители обладают
лечебными свойствами. Лечение целебными травами имеет давние традиции. От истоков
медицины и до наших дней люди использовали множество разнообразных методов и
средств лечения. По мере совершенствования медицинских знаний во врачебной практике
появляются все новые лечебные средства, но только фитотерапия (лечение травами),
зародившаяся в глубокой древности, сохранилась в как лечебное средство вплоть до
наших дней.
Лекарственными свойствами часто обладают растения, которые растут рядом с нами
во множестве. Расскажите, какие лекарственные растения вам знакомы, и какими
свойствами они обладают?
Всем известна полынь, растущая на пустырях, брошенных пашнях и огородах, вдоль
дорог. Она обладает замечательными целебными качествами. Настойки полыни
применяют как желудочное средство, при заболеваниях печени и желчного пузыря, при
понижении функции желудочно-кишечного тракта.
В лесу и рощах, на солнечных опушках часто встречается земляника восточная –
небольшое травянистое растение с вкусными, ароматными ягодами. Лекарственным
сырьем служит все растение, собранное обычным способом: надземная часть – во время
цветения, корни – осенью.
Очень полезен чай из сухих листьев земляники. Отвар листьев помогает при
болезнях сердечно-сосудистой системы, как общеукрепляющее. Земляника поправляет
здоровье тем, у кого упадок сил или общая слабость после болезни. Она одинаково
полезна как молодым, так и старым, но всего благоприятнее, конечно, для детей. Как
лекарственное сырье заготавливаются зрелые ягоды земляники и зеленые листья, реже
корни.
Под пологом леса часто встречается купена душиста. Несведущие люди часто
путают ее с ландышем. Это не ландыш, но лекарственных свойств у нее не меньше.
Современные фармацевты доказали, что в плодах купены содержатся вещества,
помогающие людям от сердечно-сосудистых заболеваний. В корнях купены найдены
соединения, регулирующие обмен веществ. Настойку корней купены можно использовать
при ревматизме. В старинных травниках можно отыскать рекомендации об
использовании испеченных корневищ купены при заживлении ожогов и ран.
Лекарственные свойства растений определяются находящимися в них химическими
веществами, называемыми биологически активными. Эти вещества помогают больному
организму справиться с недугом.
Человек изменяет природные условия: происходит иссушение болот и влажных
лугов, создаются искусственные водоемы, уничтожаются леса, выдувается почва и т.д.
Это отрицательно сказывается на растительных сообществах. Увеличивается число видов
растений, стоящих на грани исчезновения, редких, исчезающих. Основными факторами,
влияющими на сокращение численности, ученые считают: активное использование в
сельском хозяйстве территории, которую населяет данный вид, пожары, сбор на букеты
из-за большой декоративности, заготовка на лекарственное сырье, сбор населением в
пищу, своеобразие биологии и др. К растениям, занесенным в красную книгу Амурской
области относятся: пион молочноцветковый, аспарагус (спаржа)
маловетвистый,
ширококолокольчик крупноцветковый, лихнис (зорька) сверкающий, воробейник
краснокорневой, и др.
Растения, занесенные в красную книгу, можно сохранить, если снизить или совсем
убрать факторы, сокращающие численность растений данного вида.
Как мы выяснили, растения имеют самое важное значение на нашей планете. Они
нужны всем живым организмам, в том числе и человеку. Население должно понимать,
что, сохраняя, восстанавливая и увеличивая растительный покров нашего района, нашей
области, нашей планеты, мы создаем условия для своей жизни.
Посмотрите еще раз на растительные сообщества, окружающие нас, вспомните
значение растений в природе и жизни человека, названия растений и выполните в тетради
задание к остановке 6.