Изучение Орхидных как объекта охраны на уроках биологии в средней школе

Изучение Орхидных как объекта охраны на уроках биологии в средней школе

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ им. М.АКМУЛЛЫ»

Естественно географический факультет

Кафедра ботаники, биоэкологии и ландшафтного проектирования

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

ТЕМА: ИЗУЧЕНИЕ ОРХИДНЫХ КАК ОБЪЕКТА ОХРАНЫ НА УРОКАХ БИОЛОГИИ В СРЕДНЕЙ ШКОЛЕ

Уфа 2012

Введение

Актуальность. Orchidaceae одно из самых интересных семейств среди покрытосеменных растений. Повышенное внимание многих исследователей к семейству определяется не только его декоративными качествами, но и особенностями биологии. В силу этих особенностей орхидеи являются одним из наиболее уязвимых компонентов в растительных сообществах (Аверьянов, 2000).

В настоящие вpемя имеется несколько направлений, посредством которых происходит изучение данного семейства. Все они имеют разные методы, но основополагающая задача одна - изучить и сохранить представителей семейства орхидных. Это проблема актуальна, рассматривается также в числе приоритетных направлений фундаментальных исследований.

Семейство является одними из самых охраняемых растений во многих странах мира. В Красную книгу РСФСР (1988) из 136 видов орхидных России включены 44 вида из 20 родов, а в Республике Башкортостан обитают 35 видов этого семейства, 31 из них включены в Красную книгу Республики Башкортостан (2011).

Большинство исследователей в настоящее время занимается изучением видовых ценопопуляций растений, от состояния которых зависит устойчивость образуемых ими сообществ, а в общем смысле - сохранение биоразнообразия (Жукова, 1995). Повышенное внимание к орхидным в сравнении с многими другими группами цветковых растений определяется не только их высокими декоративными качествами, но и уникальными особенностями биологии этих растений.

В средней школе биологическое образование направлено на освоение знаний о живой природе и присущих ей закономерностям, овладение умениями применять биологические знания для объяснения процессов и явлений живой природы, использовать знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для сохранения здоровья, охраны окружающей среды. Растительный мир является одним из самых главных компонентов природной среды.

На наш взгляд, такое использование растений на уроках развивает ещё больший интерес к растительному миру, углубляет знания о растениях, умение применять полученные знания, совершенствует умения, знания и навыки по велению опытнической работы с растениями,кроме того, развивает у учащихся пытливость, любознательность, наблюдательность, бережное отношение к природе и её эстетическое восприятие.

В программах средних школ различных типов вопросы охраны природы различны по своему объему. На уроках биологии изучается разнообразие растительного мира, взаимосвязи между отдельными компонентами живой и неживой природы. Большое внимание уделяется вопросам охраны видов редких и исчезающих растений.

Цель нашей работы - Изучение Орхидных как объекта охраны и использование их при изучение биологического разнообразия и вопросов охраны природы на укоках биологии в средней школе.

Исходя из цели работы, были определены следующие задачи:

выявить видовое разнообразию орхидных Республики Башкортостан;

рассмотреть изученность семейства, как объекта охраны в РБ;

охарактеризовать ценопопуляцию Cypripedium calceolus L. в Государственном природном заповеднике «Шульган-Таш»: численность, плотность, возрастную структуру;

обосновать состояние ценопопуляции данного вида;

использование семейства орхидных при изучении биологического разнообразия и вопросов охраны природы на уроках биологии в средней школе.

Выражаю благодарность директору Косарева Михаилу Николаевичу, заведующему директора по научной работе, к.б.н. Сайфуллиной Наиле Марксовне и научным сотрудникам Бакаловой Марине Викторовне, Хайбуллиной Ляли А. за возможность участия в научно- исследовательских работах Государственного природного заповедника «Шульган-Таш». Особую признательность выражаю своему научному руководителю к.б.н., профессору Наумовой Ленизе Гумеровне за помощь в работах с дипломом.

Глава 1. Орхидные во флоре РБ

Растительность Республики Башкортостан очень разнообразна, что связано с ее уникальным географическим положением на стыке Европы и Азии и историческим развитием флоры (Татаренько, 1996). Одной из важных задач современности является сохранение биоразнообразия. В связи с этим разрабатываются международные и национальные стратегии по сохранению редких и исчезающих видов флоры и фауны в условиях in situ и ex situ. Наиболее эффективным методом охраны редких видов выступает углубленное изучение биологии и экологии редких видов.

Одними из самых уязвимых растений в мировом масштабе являются виды сем. Orchidaceae.

1.1 Общая характеристика Orchidaceae

Это крупнейшее среди однодольных семейство, насчитывающее около 750 родов и от 20 000 до 25 000 видов (Дресслер, 1981), а по некоторым данным, гораздо больше - до 800 родов и 35 000 видов. Природа щедро одарила это семейство необычайной красотой и разнообразием цветков,изумляющих людей с древнейших времен и до наших дней. Поэты посвящали орхидеям стихи, художники изображали их на своих полотнах, ботаники давали им имена богинь и красавиц.

Распространение. Основная часть представителей орхидных сосредоточена в тропических и субтропических областях, а родиной семейства считается Юго-Восточная Азия (Татаренько,1996). В настоящее время орхидные распространились по всей Земле, кроме наиболее аридных пустынь и полярных районов, но в ландшафтах умеренного пояса число видов орхидных во много раз меньше, чем в тропиках(Тахтаджян,1974). В этих областях с коротким сухим сезоном и высоким уровнем осадков они находят наиболее благоприятные условия для своего роста. Своеобразие флоры <#"600790.files/image001.gif"> <#"600790.files/image002.gif">

Рис. 2 - Калипсо луковичная (Calypso bulbosa): 1 - общий вид; 2 - цветок; 3 - колонка

Соцветия и цветки. Соцветия орхидных развиваются либо после формирования листьев и псевдобульб, либо опережают их, либо появляются одновременно с ними. Располагаются они верхушечно на побеге или формируются в пазухах листьев главного побега, причем большинство высших орхидных имеют боковые соцветия. У моноподиальных орхидных соцветия всегда боковые. Основной тип соцветия, характерный для орхидных, - кисть, с цветками в пазухах прицветников, с цветоножками, часто незаметно переходящими в завязь. Кисть претерпевает различные изменения.

Цветки кистевидные <#"600790.files/image003.gif"> <#"600790.files/image004.gif"> <#"600790.files/image005.gif">

Рис. 5 - Опыление Башмачок настоящий (Cypripedium calceolus): 1 - верхушка побега 2 - насекомое садится на край губы и соскальзывает внутрь ее; 3 - насекомое ползет в направлении "окон"; 4 - голова насекомого показалась из узкого отверстия, расположенного вплотную к пыльнику; 5 - насекомое с комком липкой пыльцы (п) на спинке. Пальчатокоренник остистый (Dactylorhiza aristata): 6 - насекомое извлекает поллиний; 7 - насекомое вводит поллиний, наклонившийся во время полета, в рыльцевую ямку

1.2 Видовое разнообразие

Семейство Orchidaceae отличается большим разнообразием (Тахтаджян, 1966). Это наиболее крупное семейство класса однодольных. Во флоре бывшего СССР, по современным данным, их насчитывается 48 родов, 176 видов, 5 подвидов, 29 межвидовых и один межродовой природный гибрид (Черепанов, 1995), во флоре России - 136 видов из 43 родов, а на Урале, по последним данным, 38 видов из 22 родов(Мамаев и др,2004).

Из истории классификации Орхидных. Классификацией орхидных и изучением их морфологии и биологии начали заниматься со второй половины XVIII в. К. Линней в "Species plantamm" привел описания 69 видов из восьми родов, которые впоследствии были причислены к семейству орхидных.

В первой половине XIX в. Дж. Линдли (J. Lindley) была разработана первая классификация семейства Орхидных с подразделением его на восемь триб по особенностям расположения пыльников и рыльца и строения пол-линиев. В течение второй половины XIX в. - начале XX в. были опубликованы несколько систем семейства орхидных - Г. Райхенбаха, Дж. Бентама, Э. Пфитцера, P. Шлехтера. В настоящее время наиболее разработанной и совершенной классификацией орхидных считается система американского орхидолога Р.Л. Дресслера (1981). Он разделяет семейство Orchidaceae (главным образом по особенностям строения колонки и поллиниев) на шесть подсемейств, в которых выделены трибы и подтрибы.

Первой крупной работой, посвященной орхидным России, является сводка Краензлина (1913) «Орхидные сибири». Долгое время на территории России специальных исследований орхидных не проводилось. Сведения о представителях семейства содержались лишь в различных флористических сводках - «Флорах...» и «Определителях...». Среди изданий этого рода наиболее полная характеристика орхидных бывшего СССР содержится во «Флоре СССР», обработка семейства Orchidaceae для которой была выполнена С.А. Невским (1935), предложившим свою оригинальную классификацию. Из других капитальных флористических сводок, опубликованных позднее, для рассматриваемой территории наиболее существенны «Флора европейской части СССР», в которой описание орхидных дано Л.А. Смольяниновой (1976), «Флора Северо-Востока европейской части СССР» (обработка Мартыненко, 1976) и «Флора Сибири» (Иванова, 1987).

В последние два десятилетия орхидные России стали предметом многочисленных исследований, касающихся различных сторон систематики, хорологии, морфологии, биологии представителей семейства. Проблемы систематики наиболее многочисленного рода орхидных России - Dactylorhiza -подробно исследовались Л.В. Аверьяновым (1988, 1989, 1990, 1991а, 1992). Им же рассмотрены происхождение и пути эволюции орхидных (Аверьянов, 1991).

Работ, посвященных орхидным, в Башкортостане многочисленно. Первой из них была статья П.В. Сюзева, опубликованная в 1926 г. В 1937 г. вышла работа B.C. Говорухина. Сведения об уральских представителях семейства содержатся в ряде флористических работ (Гуфранова, Кучеров, 1988; Князев, Салмина, 1985; Овеснов, 1997; Рябинина, 1998) и в региональных сводках по редким и исчезающим видам (Горчаковский, Шурова, 1982; Кучеров, Мулдашев, Галеева, 1987; Красная книга Среднего Урала, 1996; Красная Книга Республики Коми, 1998; Красная книга Республики Башкортостан, 2001). Различным аспектам биологии орхидных Урала посвящен также ряд работ авторов данной книги, опубликованных в последние годы. (Мамаев,2004)

Согласно системе семейства, разработанной Р.Л. Дресслером, орхидные Урала относятся к пяти подсемействам. Система уральских орхидных в соответствии с этой классификацией выглядит следующим образом:

Подсемейство Cypripedioideae Lindl.

Триба Cypripedieae Lindl. Род Cvpripedium L. - башмачок.

Подсемейство Spiranthoideae R.L. Dressier.

Триба Erythrodeae Dunst. et Garay.

Подтриба Goodyerinae Klotzsch.

Род Goody era R. Br. - гудайера.

Триба Cranichideae Endl.

Подтриба Spiranthinae Lindl.

Род Spiranthes L.C. Rich. - скрученник.

Подсемейство Orchidoideae.

Триба Neottieae Lindl. Подтриба Limodorinae Benth.

Род Cep halanthera L.C. Rich. - пыльцеголовник.

Род Epipactis Zinn - дремлик.

Подтриба Listerinae Lindl.

Род ListeraJL Br. - тайник.

Род Neottia Guett. - гнездовка.

Триба Orchideae.

Подтриба Habenariineae Benth.

Род Herminium Guett.. - бровник.

Подтриба Gymnadeniinae Pfitz.

Род Platanthera L.C. Rich - любка.

Род Leucorchis E. Mey. - леукорхис.

Род Neottianfhe(Reichenb.) Schlechter - неоттианта.

Род Gymnadenia R. Br. - кокушник.

Род Cmloplossum С Hartm. - пололепестник.

Род Dactylorhiza Neck, ex Nevski - пальчатокоренник.

Подтриба Orchidinae Род Orchis L. - ятрышник.

Род Ophrys L. - офрис.

Подсемейство Epidendroideae Lindl.

Триба Malaxideae Lindl.

Род Malaxis Sol and, ex Sw. - мякотница.

Род Hammarbya О. Kuntze - хаммарбия.

Род Liparis L.C. Rich, - липарис.

Триба Calypsoeae R.L. Dressier - калипсо.

Триба Epipogieae Parlatore.

Род Epipogium J.G. Gmel. Ex Borkh.-надбородник.

Подсемейство Vandoideae Endl.

Триба Maxillariae Pfitz.

Подтриба Corallorrhizinae E.G. Camus, Bergon et A. Camus.

Род Corallerrhiza Rupp. ex Gagnebin - ладьян.

1.3 Орхидные как объект охраны

Вопросу охраны растительного мира, как важнейшей составляющей биоразнообразия в целом, уделяется много внимания на самых разных уровнях. Концептуальные направления решения проблемы предлагаются в международных и российских документах: «Глобальная Стратегия по охране растений» (принята в 2002 г. на VI конференции участников Конвенции о биологическом разнообразии), «Национальная стратегия по сохранению биоразнообразия России» (Национальная стратегия…,2001), «Стратегия ботанических садов России по сохранению биоразнообразия растений» и др.

Основные направления работы. Основными направлениями действий по сохранению биоразнообразия растений определяются:

инвентаризация редких видов и разработка системы критериев для их выявления и определения уровня их охраны;

разработка единых методик работы с редкими и исчезающими видами растений при проведении популяционных и мониторинговых исследований, интродукции и культивировании in vitro;

изучение биологических особенностей редких видов и механизмов действия на них лимитирующих факторов;

разработка биологических принципов и способов сохранения редких видов;

организация мониторинга;

формирование единого банка данных.

Реализация этих направлений предполагает последовательное прохождение этапов двух составляющих глобальной стратегии - региональной и видовой стратегий сохранения биоразнообразия.

Охрана биоразнообразия в республике Башкортостан. Охране биоразнообразия уделяется особое внимание в Башкортостане. Необходимость сохранения биоразнообразия нашла отражение в следующих документах: «Концепция перехода Российской Федерации к устойчивому развитию» (1996 г.), федеральный закон «Об охране окружающей среды (2002 г.), «Экологическая доктрина России» (2002 г.), закон «Об особо охраняемых природных территориях Республики Башкортостан» (1995 г.).

Красная книга. Результатом реализации региональной стратегии охраны биоразнообразия на современном этапе стало издание «Красной книги БАССР», Красных книг Республики Башкортостан и создание «Системы охраняемых природных территорий Республики Башкортостан» (СОПТ РБ). Однако региональная стратегия требует дальнейшего развития в направлениях расширения СОПТ, повышения ее репрезентативности (недостаточно охвачено охраной биоразнообразие степных и болотных ландшафтов) и актуализации списка охраняемых видов.

И все же дальнейшее развитие охраны биоразнообразия растений в большей степени должно идти по пути углубления исследований отдельных видов, т.е. развития видовых стратегий. Только достаточно полное изучение редких и (или) угрожаемых видов позволит расставить приоритеты охраны и повысить ее эффективность (Ишбирдин, и др.,2009).

Изученность таксонов. Около 10 лет с сотрудниками Института биологии УНЦ РАН ведутся работы с редкими и ресурсными видами флоры Республики Башкортостан, видовые стратегии охраны разрабатываются для более чем 40 видов редких растений семейств Alliaceae, Asteraceae, Caryophyllaceae, Crassulaceae, Iridaceae, Liliaceae, Orchidaceae, Valerianaceae и др.(Ишбирдин,2006). Одними из наиболее изученных на сегодняшний день как по глубине проработки стратегий охраны, так и по охвату направлениями исследований остаются виды сем. Orchidaceae. Это вполне оправдано, т.к. орхидеи являются наиболее уязвимыми компонентами во многих флорах мира и нуждаются в первоочередных мерах изучения и охраны.

Изучение орхидных в РБ. Представим некоторые развиваемые направления и результаты исследования редких видов орхидей республики.

Изучение распространения вида в пределах территории региональной стратегии необходимо для определения категорий редкости вида и для определения приоритетов охраны на уровне популяций.

Выявлены закономерности распространения орхидей по территории республики в зависимости от природно-климатических, эколого-фитоценотических и антропогенных факторов. Установлено, что наиболее богата как по видовому составу, так и по количеству местонахождений лесостепная и, особенно, бореально-лесная зона. Связано это не только с большим количеством подходящих экотопов в бореально-лесной зоне, но и с тем, что данная зона является самой охраняемой в республике. Несмотря на обширные территории широколиственно-лесной зоны, здесь известно незначительное количество местонахождений орхидей. Связано это как с низкой конкурентноспособностью рассматриваемых видов в широколиственных лесах.

В ходе проведенных исследований в республике в общем выявлено более тридцати новых местонахождений 19 видов орхидных: Cypripedium calceolus, C.guttatum, C. macranthon, C. x ventricosum, Gymnadenia conopsea, Orchis militaris, O. ustulata, Dactylorhiza fuchsii, D. ochroleuca, D. russowii, Epipactis palustris, Goodyera repens, Corallorhiza trifida, Platanthera bifolia, Malaxis monophyllos, Listera ovata, L. сordata, Coeloglossum viride, Herminium monorchis(Ишбирдин, 2005,Суюндуков,2006). Установлены крайние южные и юго-восточные границы распространения на территории республики для C. calceolus, C. guttatum, C. macranthon, Corallorhiza trifida, D. ochroleuca, D. russowii, E. helleborine, Neottia nidus-avis, P. bifolia и др.

Направления и результаты исследования орхидных в РБ. Некоторые выявленные новые местонахождения видов являются редчайшими и уникальными не только для флоры Республики, но и для всего Уральского региона.

Выявленные уникальные по разнообразию орхидных территории включены в список перспективных ботанических памятников природы Урала, наиболее значимых для сохранения орхидных.

Эколого-фитоценотические исследования. С использованием шкал Элленберга изучено отношение 23 видов орхидных к таким абиотическим факторам среды, как освещенность, температура, кислотность и влажность почвы, богатство почвы минеральным азотом. В анализ были вовлечены геоботанические описания из 180 местообитаний орхидных. Несмотря на достаточно обширный анализируемый материал, оказалось, что обычно виды занимают одну, редко две ступени экологических шкал.

Фитоценотический ареал изучаемых видов устанавливается в пространстве синтаксонов эколого-флористической классификации. Для исследуемых видов выявлена зависимость широты фитоценотического ареала от широты экологической амплитуды. Например, сравнительные исследования Cypripedium calceolus и C. guttatum на Южном Урале показали, что круг сообществ, в которых встречается первый вид, значительно шире и включает сообщества пяти классов флористической классификации. Ограниченность распространения C. guttatum связана с более жесткими требованиями вида к факторам температуры и увлажнения почвы. По результатам эколого-фитоценотических исследований C. guttatum на Южном Урале является стенотопным видом и нуждается в большем внимании.

Оценка экологической толерантности видов. Установлено, что встречаемость и степень уязвимости вида находятся в тесной связи со значениями индекса толерантности. Например, экологическая амплитуда ряда исследованных видов семейства орхидных (Cypripedium calceolus, Cypripedium guttatum, Gymnadenia conopsea, Neottia nidus-avis, Platanthera bifolia), оцененная по шкалам Г. Элленберга, является узкой, что позволяет отнести их к стенобионтным видам (Суюндуков,2002,Набиуллин,2008). Однако в пределах этой группы есть виды с относительно более узкой или широкой экологической амплитудой. По возрастанию индекса толерантности виды образуют ряд: Neottia nidus-avis - Cypripedium guttatum - Platanthera bifolia - Cypripedium calceolus Gymnadenia conopsea. В этом ряду возрастает способность видов занимать все более широкие эколого-фитоценотические условия. Установлено, что в целом редкие виды являются стеновалентными и стенобионтными видами.

Оценка антропотолерантности видов. Разработан новый подход к оценке уязвимости редких видов растений и растительных сообществ к комплексным антропогенным воздействиям с использованием показателя гемеробии. Установлено, что доля антропотолерантных видов в сообществе (видов с эу-, поли- и метагемеробной составляющей в спектре гемеробии) может служить показателем степени устойчивости и (или) уровня испытываемого растительным сообществом антропогенного воздействия.

Предложенный метод дает возможность оценить пределы уязвимости видов к антропогенным воздействиям и позволяет ранжировать виды по отношению к комплексному антропогенному фактору. Например, по соотношению в сообществах антропофобных и антропотолерантных видов показано, что среди орхидных относительно устойчивым к антропогенному воздействию видом является Epipactis helleborine, уязвимыми - Cypripedium calceolus, Platanthera bifolia, Dactylorhiza fuchsii, неустойчивым - Cypripedium guttatum.

Метод может быть использован при разработке мер охраны популяций угрожаемых видов растений, а также при определении природоохранной значимости растительных сообществ и режима их использования.

Популяционно-онтогенетические исследования. Важнейшую информацию о биологии вида дают исследования в традиционном популяционно-онтогенетическом направлении: изучение особенностей онтогенеза, ее поливариантности и жизненных циклов, численности, плотности и виталитетной структуры ценопопуляций, половой, возрастной структуры ценопопуляций и др.

Произведена периодизация онтогенеза и описаны морфологические признаки возрастных состояний для большинства изучаемых видов. Возрастной состав популяций изучается с целью выявления особенностей самоподдержания популяций и механизмов популяционного реагирования на стрессирующие факторы природного и антропогенного характера.

Показана зависимость широты зоны базового спектра от экологической пластичности вида. Например, для двух видов рода Cypripedium - C. calceolus и C. guttatum характерно, соответственно, широкая и узкая зоны базового спектра. Узость зоны базового спектра второго вида отражает его стенотопность и ограниченность возможностей в адаптивных изменениях возрастного состава и, как следствие, большую его уязвимость.

Для видов с относительно широкой эколого-ценотической амплитудой отмечена экологическая специфика в соотношении групп различных возрастных состояний.

Изучение антэкологии, консортивных связей и репродуктивной биологии. Впервые в условиях Южного Урала исследована экология цветения (антэкология) Cypripedium calceolus, Cypripedium guttatum, Orchis militaris и видов рода Dactylorhiza.

Установлено, что семейство Орхидные имеет широкий круг опылителей. Выявленные составы опылителей, а также сравнительная характеристика цветков исследованных видов позволили нам изменить существующее представление о типах специализации опыления двух исследованных видов. Установлено, что C. calceolus обладает широко специализированной энтомофилией (ранее - неспециализированная энтомофилия, а C. guttatum - специализированной энтомофилией (ранее - слабоспециализированная энтомофилия. Кроме этого, установлено, что консортами C. calceolus являются некоторые виды класса паукообразных.

Для Orchis militaris нами выявлен достаточно широкий спектр консортов: представители отрядов насекомых (Diptera, Lepidоptera, Coleoptera и Hymenoptera), а также отряда паукообразных (Aranei). В качестве опылителей этого вида, переносящие поллинарии, установлены пчела Antophora borealis и жук Epicometis hirta. Считается, что жуки являются примитивными опылителями, посещающими простые не сложно устроенные цветки. Факт опыления O. militaris жуками является новым в науке.

Изучены особенности репродуктивной биологии видов родов Cypripedium, Dactylorhiza, Orchis militaris, Herminium monorchis, Epipactis palustris. Например, для Orchis militaris в условиях Южного Урала характерны высокие репродуктивные показатели: высокий процент плодоношения особей в популяциях (до 70 %), высокая реальная семенная продуктивность (в среднем в одной коробочке 12 690 семян) и высокий процент семян с зародышем (в среднем 91 %). Все это обуславливает высокие демографические характеристики популяций вида: высокую численность и плотность, полночленные и левосторонние возрастные спектры популяций.

Определение лимитирующих факторов. В качестве таковых рассматриваются как экзогенные (природные и антропогенные), так и эндогенные (определяемые особенностями биологии вида - темпы онтогенеза, способы воспроизводства, симбиотрофизм и т.п.) факторы. Выделение последних важно для выявления причин естественной редкости видов. Лимитирующие природные факторы определяются по оценкам экологических валентностей по отношению к климатическим и экотопическим факторам. Для выявления лимитирующих факторов антропогенного характера и их дифференциации от природных лимитирующих факторов оцениваются показатели жизненности особей и популяций и их динамика на градиентах природных и антропогенных факторов на охраняемых (заповедники) и иных территориях.

Мониторинговые исследования. К настоящему времени по единым методикам ведутся мониторинговые исследования за состоянием популяций некоторых видов как на охраняемых территориях: в Башкирском ГПЗ (БГПЗ), в ГПЗ «Шульган-Таш» и в Южно-Уральском ГПЗ так и на не охраняемых территориях (Ишмуратова,2009).

Как на охраняемых, так и на неохраняемых территориях в течении последних нескольких лет мониторинговые исследования ведутся с такими видами, как Cypripedium calceolus, C. guttatum, C. х ventricosum, Orchis militaris, Herminium monorchis.

Определяющим степень динамизма численности популяций растений являются не только типы их жизненных форм, но и их стратегические характеристики, степень их реализации в конкретной фитоценотической обстановке. По классификации Раменского-Грайма, большинство орхидей характеризуется смешанным типом стратегии, у которых в различной степени выражено эксплерентность. Очевидно, оно наиболее выражено у тубероидных орхидей, размножающихся семенами и других видов, интенсивно размножающихся вегетативным способом.

Колебания численности и возрастного спектра ценопопуляций, жизненности особей различных видов на не охраняемых территориях зависят не столько от метеорологических, как от антропогенных факторов (выпас, рекреация), которые на этих территориях нарушают выявленные на ООПТ природные закономерности динамики популяций.

На сегодняшний день по единой схеме с применением изложенных выше методов ведутся комплексные исследования более чем с 20 видами орхидных флоры Республики Башкортостан. Итогом исследований в традиционных и новых направлениях является описание стратегий жизни вида и разработка на этой основе мер и способов охраны его популяций. Действия, направленные на сохранение вида должны способствовать реализации заложенного природой защитного потенциала, как на индивидуальном, так и популяционном уровнях.

Краснокижные виды орхидных Республики Башкортостан.

Красная книга РБ вкючает 31 вид из семейства орхидых, что они сотавляют 15%. среди цветковых растений (220).

Для оценки редкости тех или иных таксонов принята шкала (5 категорий), утвержденная приказом Министерства природных ресурсов РФ № 289 от 25 октября 2005 г. Виды семейства отнесены по 1-3 категориям:

- виды, находящиеся под угрозой исчезновения. Таксоны, численность особей которых уменьшилась до такого уровня или число их местонахождений настолько сократилось, что в ближайшее время они могут исчезнуть.

- виды, сокращающиеся в численности. Таксоны с неуклонно сокращающейся численностью, которые при дальнейшем воздействии факторов, снижающих численность, могут в короткие сроки попасть в категорию находящихся под угрозой исчезновения.

- редкие виды. Таксоны с естественной невысокой численностью, встречающиеся на ограниченной территории (или акватории) или спорадически распространенные на значительных территориях (или акваториях), для выживания которых необходимо принятие специальных мер охраны.

Таблица 1 - Категории редкости семейства орхидных в Красной книге РБ и в Красной книге РФ

Таким образом, из краснокнижных видов насчитывалось I категории редкости -7, к II и III категории по 12 видов, сокращающиеся в численности и редкие виды. В красной книге РФ I категории редкости отнесены Epipactis palustris и Gymnadenia odorotissima, II - 3 вида, а III - 8 видов и вид Epipogium aphyllum отнесен к IV категории редкости, который неопределенный по статусу вид.

Вопросы охраны семейства орхидных РБ. Такие виды, как Neottia nidus-avis, Platanthera bifolia, Dactylorhiza incarnata, Epipactis helleborine были включены в состав первых изданий Красной книги Башкирской АССР (1984, 1987). В новой редакции Красной книги … (2001) эти виды вынесены из ее состава. Несмотря на широкое распространение этих видов в республике, они являются уязвимыми в силу своих биологических особенностей:

. Малая численность. На Южном Урале большинство популяции всех видов орхидей являются малочисленными. Популяции Epipactis helleborine и Neottia nidus-avis представлены обычно единичными или десятками особей (Каипов, Суюндуков, 2004;), в популяциях Platanthera bifolia и Dactylorhiza incarnata насчитываются от десятков до сотен особей (Суюндуков, 2002, Ишкинина, Суюндуков 2004).

. Низкий темп воспроизводства популяций. Характерная для орхидных низкая всхожесть семян и медленные темпы онтогенеза препятствуют быстрому восстановлению численности популяций. Например, при среднем темпе развития Dactylorhiza incarnata зацветает лишь на 10-13 год после прорастания семени, у Platanthera bifolia этот период может занимать 6-7 лет, у Neottia nidus-avis - 9-10 лет (Вахрамеева, 2000: Царевская, 1975; Татаренко, 2002).

. Низкая экологическая валентность и стенобионтность видов. Несмотря на распространенное мнение об экологической пластичности орхидей, многие из них характеризуются узкой экологической амплитудой. Показано, что Neottia nidus-avis и Platanthera bifolia на Южном Урале являются стенобионтными видами (Суюндуков, Ишмуратова, 2005). Dactylorhiza incarnata и Epipactis helleborine также нельзя отнести к видам с широкой экологической валентностью.

. Микосимбиотрофизм. Для успешного прорастания семян, также для дальнейшего развития орхидей необходимы в почве микоризообразующие грибы. Такой вид, как Neottia nidus-avis в течение всей жизни является облигатным микотрофом.

. Уязвимость к антропогенным воздействиям. Установлено, что многие виды орхидных являются малоустойчивыми или неустойчивыми к различным формам антропогенных воздействий (Вахрамеева и др., 1997).

Перечисленные биологические особенности Neottia nidus-avis, Platanthera bifolia, Dactylorhiza incarnata, Epipactis helleborine позволяют отнести их в группу «естественно редких видов, потенциально уязвимых в силу своих биологических особенностей» (Стратегии …, 2000). По-нашему мнению, из-за специфики биологии все виды орхидных должны быть включены в региональные Красные книги и подвергнуты охране.

На наш взгляд, при внесении видов в Красные книги должны быть учтены не только географическое распространение и встречаемость, но и особенности биологии. Дополнительные сведения дают сравнительные исследования биологических особенностей редких видов.

Местообитания и экологические характеристики таксоновсемейства, обитающих на территории ГП заповедника «Шульган -Таш».

К настоящему времени достовенрно известно об обитании орхидных на территории республики,относящихся к 5 подсемейсвам. Все обитающие виды являются многолетними травянистыми растениями.Согласно классификации моделей побегообразования, предложенной Т.И.Серебряковой,большинство из видов имеют побеги, относящиеся к длиннопобеговой симподиальной модели(роды:Cypripedium,Cephalanthera, Epipactis,Dactylorhiza,Orchis и др.)(Ишбирдин и др.,2010)В соответствии с классификациями жизненных форм видов семейства, предложенными Е.С.Смирновой(1990) и И.В.Татаренько(2007),самыми многочисленными являются виды, относимые к корневищные,среди них - короткоконевищные (Cypripedium, Epipactis и др.) и короткокорневищно - клубнелуковичные зимнезеленые(Colypso). К жизненной форме орхидных со стеблекорневым тубероидом относятся виды рода Dactylorhiza,Coeloglossum, Orchis и др..

По классификации жизненных форм видов находящиеся на территории заповедника «Шульган-Таш», большинство представителей относятся к форме геофитов, гемикриптофитам - Calypso bulbosa, Goodyera repens. В оснавном по экологическим группам отнесены к мезофитам, гигромезофиты - Dactylorhiza fttchsii, Epipogium aphyllum, Dactylorhiza fttchsii, ксеромезофиты - Orchis uslulata и Epipactis atrorubens и только Dactylorhiza

incarnate - гигрофит.

По ценоптопическим группам отнесены - лесная и опушечная Характеристики экологических и ценотических групп даны по И.В. Татаренко (1996) и П.В. Куликову (2005), по М.Т. Мазуренко и А.П. Хохрякову (1989). (Таблица в приложение).

Глава 2. Материалы и методы исследования

Исследования проводились на территории Государсвенного природного заповедника «Шульган-Таш», который находится на юге Республики Башкортостан, между двух рек - Белая и Нугуш в заподной части Бурзянского административного района. По своему биогеографическому положению территория относится к горно-лесной зоне Южного Урала.

2.1 Природные условия района исследования

Государственный природный заповедник «Шульган-Таш» образован в 1959 году, как прибельский филиал Башкирского природного заповедника, который был учрежден в 1929 году (Иванов, Петров 1965). Постановлением Совета Министров РСФСР от 6 января 1986 года №9 это территория получила статус самостоятельного государственного заповедника «Шульган-таш». Его протяженность с севера на юг 26 км, в пределах от 55º01´ до 53º15´ с.ш., с запада на восток - 15 км, в пределах от 56º53´ до 57º07´ в.д. Общая площадь заповедной территории составляет 22,5 тыс. га.

Климат

Центральный горный район Южного Урала находится в атлантико-континентальной климатической области умеренного пояса. И.П. Кадильников с соавторами (Физико-географическое…, 1969) относят его к зоне умеренно холодного влажного климата: континентального, с относительно жарким летом, холодной зимой, короткими осенью и весной, резкими суточными и годовыми колебаниями температуры. Характерная особенность климата - выраженная его неустойчивость по годам, особенно по уровню осадков. Климатическое своеобразие Южного Урала определяется пограничным положением Уральских гор, отделяющих Европу от Азии, и резко пересеченным рельефом с меридиональной направленностью хребтов. Вертикальная расчлененность, асимметрия и различная экспозиция склонов, неравномерное распределение древесной растительности - все это создает мозаичность местного климата района.

Условия района исследований достаточно полно может характеризовать климат заповедника «Шульган-Таш», который несколько смягчается открытостью юго-западным ветрам и близостью р. Белой. Среднегодовая температура здесь колеблется от 2,9оС до 1оС, в редкие годы снижаясь до -8 оС. Самый холодный месяц - январь (среднемесячная температура -16 оС). Абсолютный минимум температуры -46 оС. Самые жаркие месяцы - июнь и июль (среднемесячная температура 15-16оС). Абсолютный максимум температуры - 38 оС. Устойчивый переход температуры через 0 оС происходит 10-11 апреля и 17-21 октября. Среднее число дней в году с положительной температурой воздуха - 188-193. Средняя многолетняя дата последнего заморозка - 21-30 мая, самая поздняя - 25-30 июня. Средняя дата первого заморозка - 10-19 сентября, самая ранняя - 10-18 августа. Продолжительность периода активной вегетации составляет 106-110 дней. Безморозный период длится в среднем 90-100 дней, в годы с поздними весенними и ранними осенними заморозками он может сократиться на 30 дней (Летопись природы…, 1987). Сумма положительных температур за период вегетации - 1500-1800 оС (Агроклиматические ресурсы…, 1976).

Режим осадков переменчив, их количество колеблется от 270 до 730 мм, составляя в среднем за год 520-550 мм (Тайчинов, Бульчук, 1975). Из годовой суммы осадков 60-70 % отмечается в теплое время года, больше всего в июне - июле, в некоторые годы - в августе. На летние месяцы приходится максимум суточного количества осадков (78-86 мм).

Низкая температура воздуха в зимние месяцы обеспечивает устойчивость снежного покрова. Средняя дата образования постоянного снежного покрова - 3-13 ноября. Больше всего снега выпадает в ноябре и декабре. Снеготаяние начинается обычно с 26-27 марта и продолжается 20-25 дней (Агроклиматические ресурсы…, 1976). Средняя дата схода снежного покрова - 14-24 апреля. Число дней со снежным покровом - 152-170. Высота снежного покрова может достигать 1,3 метра. Глубина промерзания грунта колеблется от 0,5 до 1,8 м (Вдовин, 1957).

Преобладающие направления ветров - западное и юго-западное. Весной обычны ветры западного направления, небольшой силы, в среднем 3,3 м/сек. Наиболее сильные ветры наблюдаются в мае и августе.

Геология и рельеф

Территория горнолесного Башкортостана представляет собой древний пенеплен, рассеченный более молодыми долинами рек. В Инзерско-Бельском округе преобладают палеозойские и верхнерифейские образования. Древний пенеплен особенно хорошо выражен среди карбоновых известняков. Нугушско-Бельский район приурочен к погружению Башкирского антиклонория. Здесь хорошо выражены линейная складчатость, сложенная разнообразными породами - от карбона до ашинской свиты рифея, и хребтово-увалистый рельеф. В Прибелье преобладают легко разрушающиеся осадочные породы - известняки, песчаники и доломиты, встречаются сланцы и кварциты. Горные породы очень древние, палеозойского возраста. В известняках и доломитах широко развиты карстовые формы рельефа: воронки, колодцы, пещеры и карстовые источники (Физико-географическое..., 1964).

В геоморфологическом отношении территория входит в район низкогорного рельефа западного склона Южного Урала и характеризуется преобладанием денудационных форм рельефа. В пределах междуречий наблюдалось несколько ступеней относительно выровненных пространств, которые поднимаются одна над другой при движении с запада на восток и от речных долин к осевым частям междуречий. Первая ступень имеет абсолютную высоту 420-460 м, 2 - 480-560 м, третья - 640-700 м. Над выровненным пространством приподняты останцовые холмы и гребни хребтов с относительным превышением от 70 до 200 м. Хребты, в основном, расположены меридионально, как и все горы Урала, поэтому преобладают склоны западной и восточной экспозиции. Варьирование высот невелико - от 400 до 600 м н.у.м. Максимальная высота - 706 м н.у.м.

Гидрология и гидрография

Водные ресурсы региона, за исключением немногочисленных карстовых озер, представлены водотоками: ручьями и реками. Абсолютное число водотоков принадлежит к категории малых рек. Орография района такова, что все водотоки стекают с его поверхности. Это определяет малую зависимость от антропогенных источников сопредельных территорий. Но густота речной сети делает район уязвимым в отношении атмосферного загрязнения со стороны промузлов Башкирии, Оренбургской и Челябинской областей.

В связи с сильным развитием трещиноватых и карстующихся пород Инзерско-Бельская подпровинция входит в область активной циркуляции подземных вод (атмосферная влага ® подземные воды ® источники), здесь преобладают трещинные и трещинно-карстовые воды (Ляхницкий, Чуйко, 1999). Наибольшей обводненностью отличаются карбонатные породы, значительно меньшей - песчаники и кварциты и самой малой - алевролиты и сланцы. Наиболее крупные водотоки - река Белая и р. Нугуш. Белая образует здесь обширную широтную излучину. Пойма её фрагментарна, чаще всего выделяется ее прирусловый и центральный (луговой) участок. Нугуш, крупный правый приток р. Белой, имеет узкую, стиснутую скалами, долину, русло местами порожистое.

Речной сток района формируется за счет снеговых (60-80 %) и дождевых (2-12 %) осадков, а также подземных вод. Около 60-70 мм осадков выпадает в жидкой фазе. Средняя величина испарения составляет около 51 % от выпавших осадков, то есть образуется избыток влаги, что создает предпосылки для накопления подземных вод и их оттока на соседние площади (Ляхницкий, Чуйко, 1999). Реки Белая и Нугуш, имея преимущественно снеговое питание, отличаются высоким весенним половодьем, умеренным осенним подъёмом от дождей и сравнительно маловодной летней и зимней меженью. Для текущих вод района характерно высокое содержание растворенного кислорода и достаточно высокая скорость течения. По гидрохимическим характеристикам реки относятся к группе повышенной минерализации (500-1000 мг/л гидрокарбонатного класса (группа кальция). Грунты и породы хорошо перемыты и обеднены легкорастворимыми хлоридами и сульфидами, ионный состав вод генетически связан с известняками (Физико-географическое..., 1964).

Половодье имеет многопиковую форму за счет прерывистого характера снеготаяния и дождевых подъемов. Ледостав на р. Белой устанавливается поздно: в среднем 15-24 ноября, самые поздние даты - начало второй декады декабря. Вскрытие рек происходит в среднем 15-17 апреля. Половодье продолжается 22-30 дней. В многоводные годы сток рек превышает норму в 1,2-1,3 раза, а в засушливые - снижается до 50-70 % нормы. Сезонная неравномерность речного стока определяется участием в его формировании талых и дождевых вод, а также подземным стоком. Наибольшая доля годового стока формируется в весенний период, наименьшая - в зимний.

Почвы

Горный рельеф района вызывает образование почвенного плаща небольшой мощности. Для почв Южно-Уральской зоны горной Башкирии характерно неглубокое химическое выветривание (Мукатанов, 1982). Элювий же представляет собой в большей части продукт физического измельчения пород. Аллювиальные отложения на высоких террасах представлены галечниками. Почвенный покров района исследований чрезвычайно пестрый. На песчаниках, кварцитах и сланцах преобладают горно-лесные почвы, на доломитах и известняках - дерново-карбонатные выщелоченные. Все они тяжелосуглинистые и лишь на песчаниках - супесчаные. Большая часть территории занята горно-лесными светло-серыми и темно-серыми почвами, которые в верхних участках гор сменяются горно-лесными и горно-степными черноземовидными. Под пологом хвойных лесов встречаются слабо- или скрытооподзоленные почвы. На свободных от леса местах развиты луговые, реже лугово-черноземные почвы, речные долины покрыты аллювиальными почвами. Почвы характеризуются кислой и слабокислой реакцией среды, которая по профилю увеличивается к нижним горизонтам. На вершинах увалов и крутых берегах рек часто встречаются примитивные органо-щебнистые почвы.

На нижних и средних участках склонов, особенно северной и восточной экспозиций, преобладают горные серые лесные почвы; в логах и долинах рек - гидроморфные луговые и пойменные почвы большой мощности (до 1-2 м). Под липово-кленовыми и дубовыми лесами выражен дерново-лесной процесс, а под луговыми и лугово-степными сообществами - дерново-луговой, которые приводят к накоплению гумуса. Под сосновыми лесами наблюдаются процессы выщелачивания (Мукатанов, 2002).

Крутые склоны одеты большей частью лишь тонким покровом щебнистого делювия. Верхние склоны гор покрыты маломощным (до 10 см) плащом примитивных горнолесных почв, щебнистых и малогумусных.

Растительность

По результатам многолетних исследований растительности заповедника «Шульган-Таш» силами лабораторий Института биологии УНЦ РАН и Башкирского государственного университета была опубликована монография (Мартыненко и др., 2005), в которой приводится характеристика сообществ следующих синтаксонов растительности заповедника:

Класс Querco-Fagetea Br.-Bl. et Vlieger in Vlieger 1937 (порядки Quercetalia pubescentis Klika 1933 и Fagetalia sylvaticae Pawlowski in Pawlowski et al. 1928);

Класс Brachypodio pinnati-Betulitea pendulae Ermakov, Koroljuk et Latchinsky 1991 (порядок Chamaecytiso ruthenici-Pinetalia sylvestris Solomeshch et Ermakov in Ermakov et al., 2000);

Класс Molinio-Arrhenatheretea R. Tx. 1937 em. R. Tx. 1970 (порядки Carici macrourae-Crepidetalia sibiricae Ermakov et al. 1999; Arrhenatheretаlia R. Tx. 1931; Molinietalia Koch 1926 и galietalia veri Mirk. et Naumova 1986);

Класс phragmiti-Magnocaricetea Klika in Klika et Novák 1941 (порядок magnocaricetalia Pignatti 1953).

Помимо перечисленных выше синтаксонов в районе исследований представлены: естественная растительность класса Trifolio-Geranietea sanguinei T. Müller 1961, синантропные сообщества (классы Plantaginetea majoris R.Tx. et Preising in R.Tx. 1950, Galio-Urticetea Passarge 1967, Agropyretea repentis Oberd. et al. 1967), Chenopodietea Br.-Bl. 1952 em. Lohmeyer, J. Tx. et R.Tx. 1961 ex Matuszkiewicz 1962 и Artemisietea vulgaris Lohmeyer et al. in R.Tx. 1950.

2.2 Материалы и методы исследования

орхидный охрана биология урок

Объектом исследования является ценопопуляция Cypripedium calceolus расположенная на левом берегу р. Каран в каньоне Каповой пещеры заповедника «Шульган-Таш». Исследования проводились в июле - августе 2011 г.

Были использованы следующие методы:

Метод определения растения. При определение растения используется определитель дихотомическими ключами. Ход определения состоит из движения по ступеням, которые состоят из тезы и антитезы. Ход определения записались по традиционной методике.

Были использованы «Определитель высших растений Башкирской АССР, 2-х том» (1988), «Популярный атлас определитель. Дикорастущие растения» (2002), «Школьный атлас-определитель высших растений: Книга для учащихся» и др. справочные источники.

Для уточнения результат определения использовались ссылки на источники, где имеются классические иллюстрации из зарубежных и российских литературных источников.

Метод наблюдение - описательный <#"600790.files/image006.gif">

Рис. 6 - Категория и статус, редкий вид

Включен в Красную книгу РФ охраняется во многих субъектах РФ, в том числе в оренбургской, Челябинской, Свердловской обл., Пермском крае, а также в Республике Татарстан и Удмуртской Республике. Внесен в Приложение II к Конвенции СИТеС.

Рис. 7

Краткая характеристика. Многолетнее травянистое короткокорневищное растение 20-50 см выс. листья эллиптические или овальные, сидячие, в количестве 3-5. цветки обычно одиночные, редко - 2-3. один из листочков околоцветника (губа) мешковидно-вздутый, имеет светло-желтую окраску, достигает 3,5 см дл. остальные листочки околоцветника красновато-бурые, заостренные, 4-6 см дл. цветет в июне. опыляется насекомыми. Плодоносит в августе. Размножение семенное и вегетативное. Семена способны прорастать только при наличии в почве специфических грибов. В симбиозе с грибом существует в течение всей жизни.

Распространение. евразиатский лесной вид. В РБ известен в 28 р-нах. наибольшее число местонахождений - в горно-лесной зоне Южного Урала. В Башкирском Предуралье чаще встречается на Уфимском плато и в Месягутовской лесостепи.

Особенности экологии и фитоценологии. Мезофил, предпочитает средневлажные почвы. Способен обитать в широком диапазоне кислотности почвы - от умеренно кислых до слабощелочных [12]. Часто популяции вида приурочены к кальцийсодержащим подстилающим породам. Растет в лесах различного типа: в сосняках, березняках, смешанных сосново-березовых лесах, иногда в широколиственных лесах, по опушкам, по окраинам лесных болот.

Численность. Популяции обычно малочисленные, насчитывающие не более десятка побегов. Известны лишь единичные популяции, в которых численность достигает естественные: очень слабое семенное размножение, длительный период развития от прорастания семени до цветения (до 15-17 лет), низкая конкурентоспособность; антропогенные: рубка лесов, выпас скота, рекреация, сбор на букеты, выкапывание антропогенные воздействия, в зависимости от формы и интенсивности, приводят к снижению численности или полному уничтожению популяций [10, 13].

Возможности культивирования. Интродуцирован во многих ботанических садах РФ, в том числе в екатеринбурге и Уфе. При создании соответствующих условий обитания в культуре устойчив, может успешно размножаться вегетативно [17, 18].

Фитоценология и популяционные характеристики Cypripedium calceolus на территории заповедника.

Из материалов «Летописи природы…» (1988) известно, что впервые Cypripedium calceolus был отмечен для территории заповедника 25.05.1983 г. ботаником Башкирского заповедника Т.В. Жирновой. Этот вид встречается в квартале 1, на левом берегу реки Нугуш, на горном склоне западной экспозиции, покрытом смешанным хвойным лесом и в квартале 51 в каньоне Каповой пещеры.

Популяционные исследования C. calceolus проводились в 1996-1997 гг. Е.Л. Железной (1998), изучались фитоценотические характеристики, возрастной спектр и изменчивость признаков.

При изучении демографических признаков учитывалась численность побегов в ценопопуляции, соотношение возрастных групп. По общепринятым методикам (Ценопопуляции…, 1976, 1988) выявлены следующие возрастные состояния: имматурные, виргинильные и генеративные. Проведена оценка условий произрастания данного вида по шкалам Элленберга (Ellenberg, 1979).

Пpоизpастает C. calceolus в лиственных, смешанных (сосново-березовых) и разреженных темнохвойных лесах (Определитель …, 1988).

Изучаемая ценопопуляция C. calceolus расположена на левом берегу р. Каран в каньоне Каповой пещеры заповедника «Шульган-Таш». Особи произрастают на замшелом склоне северно-западной экспозиции в разреженном березняке.

Оценка экологических условий местообитания C. calceolus в каньоне Каповой пещеры по шкалам Элленберга (Ellenberg, 1979) показала, что это полутеневое растение, которое растёт в условиях умеренного тепла и менее 50 % освещенности. Вид обитает на свежих почвах, с реакцией почвы от слабокислой до слабощелочной.

Возрастное состояние особи выделяется на основе ряда морфологических и биологических признаков (Ценопопуляции растений, 1976).Основными отличительными признаками возрастного состояния надземной части видов орхидных являются: число жилок, число листьев, высота побега, длина соцветия, число цветков в соцветии и другие; в подземной части - число клубней, тубероидов, их размеры, а также число придаточных корней* и их размеры (Вахрамеева, Денисова; 1983; Быченко, 1999,2008).

Однако, в настоящее время; все чаще появляются работы, где описывается «что о возрастном состоянии особи можно судить только по ее надземной части, так как коэффициент корреляции между морфологическими признаками» подземных и надземных органов; по крайне мере, у формирующих тубероиды орхидных, достаточное высок: r =0.7». . calceolus - редкий вид, занесенное в Красную Книгу Российской Федерации и республики Башкортостана, поэтому при выдылении возрастных групп используется наземная часть растения. Рассмотрим возрастные группы выделенные Варлыгина Т.И.:

Проросток ведет подземный образ жизни в течение 3-4 лет, развивается только в присутствии гриба. Сначала имеет округлую форму,затем вытягивается, образуя корни чешуевидные листья.

Ювенильные растение образует надземный побег высотой 1-4 см с 1 листом, иногда имеется еще один чешуевидный лист. Число жилок 1-3. Рост корневища происходит плагиотропно и симподиально.

Имматурные растение имеет 1 побег высотой 3-7 см с 2- мя, реже 3- мя листьями. Третий лист чаще чешуевидный. Число жилок на листьях 3-5.Корневище кароткое до 1 см длиной с 1 почкой возобновления, располагащейся на уровне почвы.

Молодые виргинальные растения достигают высоты 7-15 см, имеютот 1 до 2-3 побегов с 3-4 листьями (реже их 2). Число жилок 7-9. Листья заметно крупнее, чем у ювинильных и имматурных растений. Для корневищ от 1 до 6 см.

Взрослые виргинильные растения достигают 14-28 см в высоту, число побеговсильно колеблется в зависимости от мощности особи от 1-3 до 6-8. Число листьев 3-4, число жилок 8-12. Размеры корневища среднее 8-13 см, крупные особи достигают 15-20 см в длину точек роста, сильно ветвится и имеют несколько точек роста. Генеративные растения достигают 28-40 см высоты. Число листьев на генеративных побегах 5, иногда 6, если побег с 2-мя цветками. Число цветков 1-2. Число жилок на листе 12-16. Число может быть представлено только 1 или несколькими генеративными побегами или же сочетать генеративные и вегетативные побеги, число которых зависит от возраста и мощности особи и в некоторых случаях может быть очень значительны. Размеры корневища также зависят от возраста и мощности растений. Средние размеры 15-30 см, максимальные известные могут достигать до 50-80 см, сильно ветвистые с большим число надземных побегов.

Сенильные растения своей надземной частью очень похожи на молодые виргинильные, а иногда и на ювенальные и имматурные растения, но число листьев 3-4 при маленькой высоте побегов(5-6 см в среднем) и число жилок 7-11 являются отличительными чертами. Корневище гнилое в средней части, по периферии остаются небольшие живые участки до 3-5 см длиной.

Популяционные исследования венерина башмачка настоящего были проведены в разные календарные сроки, в различных фенологических фазах. В 2007 году ценопопуляция была обследована в разгар цветения, в 2008 году - в конце цветения, в 2009 -цветения. В этих исследованиях мы принимали участие в 2011 году в исследование популяции C.calceolus, который проводилось в течение с 28.06 по 7.07 во время цветения. Присутствовали все возрастные группы, что свидетельствует о стабильности состояния вида и оптимальных для роста и развития условий среды. Антропогенное воздействие на ценопопуляции отсутствует в течение года.

Демографические характеристики ценопопуляции Cypripedium calceolus в каньоне Каповой пещеры заповедника «Шульган-Таш»

Сравнение В 2008 году были найдены 5 особей вида, насчитывалось 169 побегов в нормальном состоянии. Кроме них 4 побега венерина башмачка были повреждены, очевидно, поздними весенними заморозками в первой декаде июня. В 2011 году найдены 10 особей, и насчитывалось 217 побегов, который из них 2 прошлогодние (сухие) растения с коробочками, 1 сломанном стебельем, высыхает по неизвестным причинам, где следов вытаптываний нет. Интересное явление,что 1 из них с гибридным цветком, образованным как зеркальное отображение друг друга и есть 1 растение с 2 бутонами.

Возрастной спектр ценопопуляции C.calceolus неполночленный, отсутствуют проростки, ювенильные и постгенеративные особи. Это объясняется тем, что проростки ведут подземный образ жизни, а отсутствие ювенильных растений связано с переходом в следующее имматурное состояние или преобладанием вегетативного размножения. Сенильные растения (s) очень похожи на молодые виргинильные, а иногда на ювенильные и имматурные растения.(Кильдиярова.., 2008)

Цветение C.calceolus в условия данной местности приходится в начале июля. Типичная окраска цветка ярко-желтый.Формы губы и листочков околоцветника варьирует по величине и конфигурации.

В природных условиях мы неоднократно наблюдали, что у C.calceolus хорошо выполненные коробочки с пылевидными семенами по какой-то причине не раскрывались и сохранились еще до цветения следующего года.

Морфометрические характеристики возрастных состояний Cypripedium calceolus

В таблице представлены диагностические признаки и морфометрические характеристики вида различных возрастных состояний. Признаками возрастных состояний являются размеры и число листьев, число жилок на листе, размеры побега, наличие репродуктивных структур на побеге. Подземная часть растения не исследованы.

Имматурные особи характеризуются наличием побега и несут два листа с 3-5 жилками. Высота побега до 12,5 см. Индекс пластинки листа от 1,8 до 3,5. Форма листовой пластинки от продолговато-яйцевидной до продолговатой и ланцетной.

Виргинальные (вегетативные) особи характеризуются наличием побега несущего 2-5 листа с 5-9 жилками. Высота побега в среднем 13,2 см. Индекс пластики листа от 1,6 до 3,5. Форма листовой пластики от продолговато-яйцевидной и овальной до продолговатой и ланцетной.

Генеративные особи характеризуются с побегами высотой до 40,5,

- 5 листьями с 7-12 жилками. Форма листовой пластики от обратно-яйцевидной и овальной до продолговатой и продолговато- яйцевидной, индекс от 1,3-2,8.Число цветков 1-2,встречаются и с тремя цветками.

Хорошо выявлены плотное скопление крупной особи данного вида на исследуемой территории, так как возрастные состояния зависит от местообитания. На склоне создается затененность участка, совместно высокой растительной покрытие, дает оптимальные условия для произрастания вида.

Оценка экологических условий местообитания Cypripedium calceolus в каньоне Каповой пещеры по шкалам Элленберга (Ellenberg, 1979) показала, что это полутеневое растение, которое растёт в условиях умеренного тепла (5,57 ступень шкалы) и менее 50 % освещенности (5 ступень шкалы). Вид обитает на свежих почвах (5,26 ступень шкалы), с реакцией почвы от слабокислой до слабощелочной (6,66 ступень шкалы).

Таким образом, состояние ценопопуляции Cypripedium calceolus в каньоне Каповой пещеры заповедника «Шульган-Таш» является хорошо распрастраненном видом, так как в последние годы антропогенное влияние на ценопопуляцию башмачка уменьшилось, почти полностью прекратилось посещение каньона экскурсантами.

В целом, Cypripedium calceolus устойчив к умеренному антропогенному воздействию, такому как слабый выпас и рекреация (Ишмуратова и др., 2006). Поэтому мы считаем, что на численность и на состояние ценопопуляции вида в основном влияют погодно-климатические условия.

Лимитирующие факторы распространени вида Cypripedium calceolus в заповеднике «Шульган-Таш»

Однако в исследованиях очень сложно выявить роль одного фактора, как биотического (конкуренции, аллелопатии, плодородия почв), так и абиотического (тепло, влаги, света, засоления, кислотности почв), тем более, что все факторы функционально связаны друг с другом.(Наумова,Миркин 2011) calceolus влияет лимитирующие факторы, как естественные: очень слабое семенное размножение, длительный период развития от прорастания семени до цветения (до 15-17 лет), низкая конкурентоспособность; так и антропогенные: рубка лесов, выпас скота, рекреация, сбор на букеты, выкапывание. антропогенные воздействия, в зависимости от формы и интенсивности, приводят к снижению численности или полному уничтожению популяций. В связи дейсвующих факторов использован метод определение лимитирующих факторов вид Orchidaceae заповедника «Шульган-Таш»

В качестве таковых рассматриваются как экзогенные (природные и антропогенные), так и эндогенные (определяемые особенностями биологии вида - темпы онтогенеза, способы воспроизводства, симбиотрофизм и т.п.) факторы. Выделение последних важно для выявления причин естественной редкости видов. Лимитирующие природные факторы определяются по оценкам экологических валентностей по отношению к климатическим и экотопическим факторам. Для выявления лимитирующих факторов антропогенного характера и их дифференциации от природных лимитирующих факторов оцениваются показатели жизненности особей и популяций и их динамика на градиентах природных и антропогенных факторов на охраняемых (заповедники) и иных территориях.

Во флоре среди «краснокнижников» заповедника преобладают орхидные (33,3 %). Для «краснокнижников» по экологическим шкалам Д.Н. Цыганова (1983), которые содержат диапазонные оценки по 10 факторам. Это позволило выделить лимитирующие климатические (4) и экотопические (6) факторы. Экологической валентностью называют диапазон способности вида существовать в разнообразных условиях среды. Стеноваленты могут выдерживать лишь незначительные колебания различных условий среды; обычно такие факторы являются лимитирующими. Стеноваленты занимают диапазон от 0 до 0,33, мезоваленты - 0,34-0,67, эвриваленты - всю остальную часть шкалы (Жукова, 2004). По общим данным подсчёта экологической валентности у редких видов, у большинства из них была выявлена стеновалентность по отношению к факторам увлажненности и солевому режиму почв. Именно эти факторы для вида Orchidaceae заповедника являются лимитирующими. По режиму континентальности климата ровно половину составляют эвриваленты, другую - мезоваленты, что свидетельствует о достаточно широком ареале распространения этого редког вида.

Нами рассматривалась толерантность по отношению к двум группам факторов: климатическим и экотопическим. Для этого вычислялись индексы толерантности для вида Cypripedium calceolus

Экологическая валентность и толерантность заповедника «Шульган-Таш»

По отношению к климатическим факторам вид оказался мезобионтом.

Широкий диапазон толерантности к факторам среды может являться значительным преимуществом в межвидовой конкуренции и определяет стрессоустойчивость растения. Узость диапазона экологической валентности, с другой стороны, вызывает высокую специализацию к данному фактору среды.

Таким образом, по результатам анализа данных таблицы ясно, что представитель этого семейства требовательны к условиям увлажнения и солевому режиму почвы, но является эвривалентом по режиму континентальности, что определяет их широкий ареал распространения.

Глава 3. Использование материалы исследования при изучение биоразнообразия в биологии школьных уроках

Информация о редких видах орхидных, а также полученные данные по экологии видов орхидных могут быть использованы в учебных курсах биологии в средний школы. В рамках школьной программы семейство Орхидные не изучают. К сожалению, об этих удивительных растениях имеется очень мало информации. Интернет-проект, создаваемый педагогами и учениками школы и имеющий целью привлечь внимание к проблеме редких и охраняемых видов, поможет исправить это положение.

Это возможность дает поближе узнать и проявить интерес к данному семейству в научной деятельности ученика, может быть будущего работника в области ботаники, а так же решить и распространять сохранения прекрасного семейства во флоре в целом. Так ведь сохранение биоразнообразия - важнейшая проблема современности. Одна из ее составляющих - сохранение отдельных видов и групп растений. Семейство Орхидные, занимающее одно из первых мест в мире по количеству видов среди цветковых растений, имеет в своем составе много редких и исчезающих видов (Белоусова и др.,1983).

3.1 Уровни охраны

Говоря о возможных вариантах развития экологической ситуации на планете, самым благодарным и, само собой, наиболее осмысленным, кажется разговор о некоторых из существующих сегодня направлениях природоохранной деятельности. Охрана природы это система мер, направленных на поддержание взаимодействия между деятельностью человека и окружающей природной средой, обеспечивающих сохранение и восстановление природных ресурсов, предупреждающих прямое и косвенное влияние результатов деятельности общества на природу.

Естественные экосистемы являются основными хранителями биологического разнообразия. Рационального природопользования зачастую оказывается недостаточно для их сохранения. Поэтому необходима специальная система охраны экосистем.

Различают два уровня охраны природы: популяционно-видовой и экосистемный. На популяционно-видовом уровне охрана популяций или видов реализуется в рационально используемых экосистемах. На экосистемном уровне охраняются целые экосистемы в составе особо охраняемых природных территорий (ООПТ).

Охрана биоразнообразия может осуществляться на разных уровнях.

В табл. 6 показана схема разделения биоразнообразия растений на уровни - видов и сообществ и два принципиальных подхода к охране биоразнообразия растений. Первый подход - охрана в узком смысле, при которой запрещается использование охраняемых элементов: видов или сообществ, при втором подходе эти составляющие биоразнообразия продолжают использоваться в режиме, выражаемом девизом «охраняй, используя, и используй, охраняя». При рациональном использовании он подчиняется экологическим нормативам, т.е. специально определенным предельно допустимым антропогенным нагрузкам, которые не подрывают самовосстановительного потенциала популяций и сообществ.

Формы и уровни охраны биоразнообразия

Следует отметить, что это разделение на «охрану в узком смысле» и «рациональное использование» - относительно.

Экосистемный уровень охраны природы более эффективен. Для охраны экосистем создаются разные ООПТ - экосистемы, где полностью прекращено хозяйственное использование или оно жестко нормируется и не превышает порогов, гарантирующих сохранение экологического равновесия. Общая площадь ООПТ в РБ составляет 7 % территории. По решению ЮНЕСКО охраной природы должно быть охвачено не менее 30 % территории, а в РФ - 4 %.

Возможности охраны флоры на видовом уровне ограничены. Тем не менее, на уровне видов проводится инвентаризация флоры и выявляются виды для включения в Красную книгу. Наиболее эффективным вариантом охраны флоры на этом уровне является интродукция редких видов в культуру и их последующая реинтродукция в естественные сообщества.

Сегодня в Башкортостане реализуются два основных подхода. Первый подход осуществляется применительно к биоразнообразию растений в Уфимском ботаническом саду-институте УНЦ РАН, в котором интродуцировано около 150 видов редких («краснокнижных») растений. Есть опыт возвращения (реинтродукции) некоторых видов в естественные сообщества, однако этот подход к сохранению биоразнообразия очень дорог. В республике, как и во всем мире, преобладает способ сохранения биоразнообразия в естественных условиях, при этом основным способом является создание ОПТ.

В настоящее время на территории Башкортостана функционируют 3 заповедника, 2 национальных парка, 2 природных парка, 30 заказников и 151 памятник природы. Однако организация ОПТ, к сожалению, была стихийным процессом, поэтому все три заповедника расположены в горнолесной зоне, там же функционируют два парка. В то же время в степной зоне, где сконцентрирована большая часть флоры Башкортостана, до сих пор нет ни одного заповедника. Два парка - «Аслы-Куль» и «КандрыКуль» в какой-то мере способствуют сохранению остатков степей Предуралья, однако защищенность биоразнообразия в парках ниже, чем в заповедниках.

Одна из задач ОПТ - это охрана редких видов растений, включенных в Красную книгу РБ (2011). На сегодняшний день вследствие концентрации ОПТ в горнолесной зоне наиболее надежно обеспечены охраной виды высокогорий, а также виды широколиственных, смешанных и хвойных лесов. В удручающем состоянии находится охрана степных, солончаковых, водно-болотных и луговых видов. Еще хуже обстоит дело с охраной редких видов животных. Достаточно отметить, что из 151 памятника природы только 4 являются по профилю зоологическими.

Начиная с 2002 года, в республике осуществляются мероприятия по формированию системы охраняемых природных территорий. Система охраняемых природных территорий Республики Башкортостан (СОПТ) - это комплекс функционально и территориально взаимосвязанных территорий, который проектируется с учетом природных, социально-культурных и национальных особенностей республики. Одной из составляющих правовой базы СОПТ является «Концепция развития системы охраняемых природных территорий в Республике Башкортостан», утвержденная постановлением Правительства Республики Башкортостан.

Для успешного функционирования ООПТ важно обеспечить не только государственную поддержку их деятельности, но и активное участие общественных организаций и граждан республики в процессе их формирования.

Общественные организации, юридические лица, пользуясь правом инициативы по созданию ООПТ, могут оказать действенную помощь в организации, охране, использовании ООПТ, а также оказать финансовую поддержку целевых природоохранных программ по развитию сети ООПТ.

Так в республике Башкортостан структура особо охраняемых природных территорий следующая: государственные природные заказники - 43 %, государственные природные заповедники - 35 %, национальные парки - 14 %, памятники природы - 5 %, природные парки - 3 %. Кроме того, к ООПТ отнесены дендрологические парки и ботанические сады, лечебно-оздоровительные местности и курорты, зеленые (охранные) и водоохранные зоны.

В разных природных зонах Башкортостана охраной охвачены разные доли территории. Наиболее обеспечена охраной горнолесная зона, и наименее - зауральская лесостепь.

Содержание биологического образования для средней школы тесно связано с развитием биологической науки, характеризует современный уровень ее развития, отражает в учебном предмете основы наук о живой природе. В отборе содержания биологических знаний (теорий, понятий, закономерностей, научных фактов) и определении глубины раскрытия научного материала в учебном предмете большую роль играет принцип научности в тесной взаимосвязи с принципом доступности.

Изучение природы родного края даёт нам возможность отслеживать взаимосвязи между окружающей средой и различными видами растительности. Так как ознакомление учащихся с многообразием растительного мира с учетом данных современной систематики позволит сделать акцент на значении биологического разнообразия в поддержании устойчивости и целостности природы, на необходимости его сохранения как основы сохранения жизни на Земле.

Анализируя наиболее часто используемые в школах программы курса «Биология», можно определить, что объем часов, выделенных школьной программой, не позволяет охватить объем информации, которую необходимо усвоить по теме «Разнообразие растений. Охрана растений»

При изучении курса ботаники по программам под редакцией И.Н. Пономаревой или В.В. Пасечника возможна изучение основ экологии растений, а именно формирование таких важных экологических понятий как: окружающая среда, экологический фактор, взаимодействие организмов, взаимодействие организмов с окружающей средой и другие, объясняются на конкретных примерах растений.

В процессе формирования знаний о покрытосеменных растениях, как высшей ветви эволюции растительного мира, раскрываются вопросы анатомии, морфологии и физиологии растений. В содержании учебного материала следует обратить внимание на развитие понятия о воде, как экологическом факторе. При ознакомлении со строением листьев различных местообитаний, как экологическом факторе, а также формируется понятие о чертах приспособленности растительных организмов, обусловленных их связью с окружающей средой. Демонстрация комнатных растений и гербарного материала растений, засушливых и влажных мест и сопоставления их свойств способствует формированию глубоких и прочных экологических понятий.

Однако в новом стандарте сокращено время на изучение вопросов биоразнообразия. Для изучения многообразия растительного мира необходимо использовать натуральные объекты, обращая внимание на наиболее типичных представителей местной флоры. Изучение растений флоры своего края позволяет не только углубить и расширить представления обучающихся в целом о растительном организме, но и показать приспособленность организмов к среде обитания, способствует формированию исследовательских умений и навыков, бережного отношения к природе.

В учебниках В.В. Пасечника «Биология. Бактерии, грибы, растения. 6 класс» и А.А. Каменский «Биология. Общая биологи. 9 класс» рассматривается темы по охране растительности, где можно дать общие представление по биоразнаобразие данного семейства и вопросы охраны природы.

Для орхидных проблема сохранения биоразнообразия растительности и в том числе растений красной нитью через содержание учебников биологии. Кроме того должно быть специальные особые темы посвященные охраны растений.

Рассмотрим как это проблема отражена в учебнике В.В. Пасечника «Биология. Бактерии, грибы, растения. 6 класс».

Необходимо при изучение на уроках биологии темы более подробно рассматривать редких видов растений нашего края и страны.

Проблема сохранения биологического разнообразия растений имеет приоритетное значение среди комплекса научных и обще гуманитарных проблем, от решения которых зависит дальнейшая судьба общества. Фундаментальные исследования, направлены на сохранение биоразнообразия флоры родного края.

При изучении вопросов классификации цветковых растений большое внимание уделяется изучению приспособленности как наиболее распространенных видов растений разных семейств, так и растений одного вида, рода, семейства к различным условиям среды.

В заключительной теме «Растительные сообщества» ведущими понятиями являются растительность и растительное сообщество. Непосредственное общение с природой, осуществляемое на экскурсии, способствует не только усвоению данных понятий, но и оказывает влияние на воспитание любви и бережного отношения к природе, вызывает у учащихся желание оказывать помощь взрослым в охране и приумножении природных богатств родного края.

В типовой и авторских программах в различных темах всех учебных курсов названы темы экскурсий (в природу, на производство, сельскохозяйственную выставку). При этом для таких экскурсий выделяется определенное учебное время, их проведение является обязательным. Нередко программа предлагает несколько тем экскурсий для выбора по желанию учителя.

В программе также перечислены летние задания, практические работы, которые учитель использует при планировании учебных занятий.

Выбор формы организации обучения определяется спецификой контингента учащихся конкретного класса.

Таким образом, выбор форм организации обучения биологии обусловлен взаимодействием нескольких объективных факторов: целями, задачами и учебной программой по биологии, спецификой условий учебного процесса, спецификой контингента учащихся. Однако решающая роль в выборе форм обучения биологии принадлежит содержанию учебного материала, очень важен также творческий подход учителя к своей работе.

Экскурсии входят в систему уроков по темам учебных курсов с 6 по 11 класс. Проведение экскурсий на уроках биологии является неотъемлемой частью реализации деятельностного подхода в обучении, особенно в рамках перехода к новым образовательным стандартам. Цикл экскурсий для учащихся 6 класса является целостной разработкой, направленной на формирование практических навыков работы с природными объектами.

Проведение экскурсий всегда вызывает ряд затруднений. В основном трудности связаны не столько с самой методической разработкой практического занятия, с только с тем, что можно показать детям и какую практическую пользу это может принести. Поэтому учитель заранее в перспективном плане определяет сроки проведения экскурсий, а на соответствующих уроках перед экскурсиями создает ситуацию необходимости ознакомления с данными явлениями непосредственно в самой природе. Учитель также предусматривает и обратную связь - включение материалов экскурсии в последующие уроки, рекомендует учащимся вспомнить то, что видели и узнали на экскурсии, использует на практических работах и в качестве демонстрационного материала природные объекты, собранные во время экскурсии.

Особенностью экскурсий является возможность активного познания живых объектов, входящих в природные сообщества. Знания об объектах живой природы, полученные на уроках, расширяются и углубляются во время экскурсии. Создаются условия для формирования умений ориентироваться на местности, выявлять сложные связи в природе, а также изучать сезонные изменения в природе. Школьники учатся находить в природе объекты по заданиям учителя, анализировать, сравнивать и сопоставлять явления природы, приобретают навыки натуралистической работы, навыки элементарного научного исследования природы.

Например, преподаватель может составить маршрут экскурсии - экологическая тропа «Удивительное рядом».

Цели и задачи учебной экологической тропы «Удивительное рядом».

Данная экологическая тропа, как и любая другая, преследует ряд целей и задач.

а). Образовательную - расширение у экскурсантов знаний об объектах и процессах окружающей нас природы.

Научить школьником наблюдать и замечать явления природы, видеть прекрасное и удивительное в самых обычных живых объектах, заинтересовать их и побудить к дальнейшему самостоятельному изучению биологии и экологии, научить замечать различные проявления антропогенного фактора и уметь правильно их оценивать.

б). Воспитательную - способствовать воспитанию экологической культуры поведения человека, развивать экологическую сознательность, разъяснять правила поведения на природе и важность коренного изменения взаимоотношений Человечества и Природы.

в) Развивающую - помимо образовательной и воспитательной целей, экологическая тропа может и должна использоваться для организации активного отдыха учащихся на природе как в период школьных занятий, так и во время летнего отдыха.

Кроме того, данная тропа может использоваться для прохождения маршрута с дополнительного образования в целях методической помощи по проведению экскурсий и уроков на открытом воздухе, знакомства с наиболее интересными представителями флоры данной местности, наглядной демонстрации принципов исследовательской работы с учащимися, помощи в выборе тем проектов.

Кроме того, как источник биологического материала, может использоваться для сборов коллекций, в том числе тематических: гербария, плодов и семян, грибов и лишайников, галлов, насекомых, пресноводных ракообразных, моллюсков и других беспозвоночных. Собранный здесь материал может в дальнейшем использоваться на уроках и дополнительных занятиях как наглядное пособие. Существует возможность сбора природного материала (сухоцветы, коряги и т.п.) для изготовления в дальнейшем разного рода поделок.

Тексты рассказов составляется самими преподавателями, ведущими экскурсию или урок на открытом воздухе. При проведении тех или иных индивидуальных работ по исследовательским проектам преподаватель сам должен выбирать тему и объекты исследований, согласуя их с желаниями и возможностями учащегося.

Например, рассмотрим примерные темы для проведения уроков по программе 6 класса:

Тема: «Типы листьев»

Формы листовых пластинок: округлая - осина, подорожник большой; эллиптическая - жимолость, дерен; продолговатая - ива, подорожник ланцетный

линейная - злаки, осоки; яйцевидная - тополь, сирень; обратнояйцевидная - ильм.

Формы основания листовых пластинок: сердцевидная - сирень, липа; копьевидная - вьюнок, повой; клиновидная - ива; округлая - жимолость.

Рассеченность листовых пластинок: пальчатолопастные - дикая мальва; пальчаторараздельные - герань, виды клена; пальчаторассеченные - некоторые лютики; перистолопастные - дуб, одуванчик; перистораздельные - маки; перисторассеченные - тысячелистник, валериана.

Сложные листья: тройчатые - клевер, люцерна; пальчатосложные - конский каштан, девичий виноград; непарноперистосложные - робиния лжеакация, эспарцеты; парноперистосложные - дикий горошек; дважды перистосложные - гледичия.

Листорасположение: очередное - герань, ива, Бобовые, большинство Сложноцветных; супротивное - жимолость, клены, валериана, Губоцветные; мутовчатое - подмаренники; в розетке - подорожники, одуванчик, коровяки.

Прилистники: мелкие, опадающие - яблоня, груша; крупные - Бобовые, шиповник; листовидные - чина; колючие - робиния, сросшиеся - конский каштан.

Метаморфозы листьев: усик - чина, вика; колючка - барбарисы; чешуя - почки деревьев; суккулентные листья - очиток; прицветники - молочаи, липа.

Гетерофиллия: лютик, Зонтичные, ворсянка.

Редукция листьев: повилика, заразиха (бесхлорофильные паразиты), хвощи.

Интересными объектами являются также: приросшие листья хвощей, цистерны из сросшихся листьев ворсянки, влагалища Зонтичных; для иллюстрации опушения листьев особо подходят лох, виды коровяка и Бурачниковых, их следует захватить с собой и рассмотреть под бинокуляром, столь же интересно рассматривать железки на листьях ясенца, шалфея и других Губоцветных.

Тема: «Цветок»

Венчик.

Актиноморфные цветки: Розоцветные, герань, лютик, ирис, клен.

Зигоморфные цветки: Бобовые, Орхидные, Губоцветные, фиалка.

Раздельнолепестные цветки: лютик, герань, клен, Розоцветные.

Спайнолепестные цветки: Орхидные, коровяк, Губоцветные, жимолость, валериана.

Безлепестные цветки: молочаи, ива, тополь.

Андроцей.

Спиральный андроцей: лютики, василистник, анемона.

Циклический андроцей: 3 тычинки - осока, большинство Злаков; 6 тычинок - купена, луки, ирис, крокус; 2 либо 4 тычинки - Губоцветные, большинство Норичниковых; 5 либо 10 тычинок - Зонтичные, клен, Сложноцветные, герань, Бобовые; много тычинок (кратно 5) - яблоня, слива, боярышник; много тычинок (в пучках) - зверобой; много тычинок (сросшихся в трубку) - мальва, алтей.

Гинецей.

Верхняя завязь: Бобовые, лютик, клен, герань, луки, молочаи.

Полунижняя завязь: яблоня, боярышник.

Нижняя завязь: Орхидные, Зонтичные, эхиноцистис, жимолость, колокольчики.

Обоеполые и однополые цветки.

Обоеполые: почти все растения.

Однополые однодомные: эхиноцистис, молочаи, кукуруза.

Однополые двудомные: крапива двудомная, хмель.

Тема: «Соцветие»

Одиночные цветки: пион, тюльпаны (произрастают на садовых участках).

Моноподиальные соцветия: кисть - черемуха, робиния, кипрей; метелка - мятлик, мужское соцветие кукурузы; колос - подорожник, тимофеевка; сложный колос - пырей, другие Злаки; початок - женское соцветие кукурузы; сережка - ива, тополь; щиток - боярышник, рябина, калина; зонтик - примула, луки, вишня; сложный зонтик - Зонтичные; головка - виды клевера; корзинка - Сложноцветные.

Симподиальные соцветия: дихазий (развилина) - звездчатка, гипсофила, другие Гвоздичные; извилина - репейник, лютики; завиток - синяк, окопник, другие Бурачниковые; плейохазий (ложный зонтик) - молочаи.

Смешанные соцветия: дихазии, собранные в кисть - сирень; корзинки, собранные в щиток - тысячелистник; циатии, собранные в плейохазий - молочаи.

Проводя рассказ, следует особо остановиться на аспектах охраны редких видов, которых здесь множество; ознакомить детей с таким типом экологических взаимоотношений, как симбиоз. На примере орхидей можно рассказать об их симбиозе с грибами, без чего развитие растения из семени невозможно, о сложных взаимоотношениях цветкового растения с насекомыми-опылителями.

Экскурсии для преподавателей биологии в школах с дополнительного образования проводится в целях методической помощи по организации экскурсий с учащимися, уроков на природе, ознакомлению с возможными темами исследовательских проектов детей, занимающихся в кружках эколого-биологической направленности, принципами ведения наблюдений над природными объектами и оформления их результатов. Все эти вопросы достаточно полно освещены в соответствующей литературе и являются темами проводимых семинаров, однако возможность наглядного ознакомления с ними на примере живых природных объектов экологической тропы является особо ценной. Общая продолжительность экскурсии в этом случае может достигать 2-2.5 часов и охватывать весь маршрут экологической тропы либо ряд наиболее интересных станций.

В начале необходимо четко определиться с целью и задачами, которые преследует исследовательская работа, не следует ставить слишком широких тем, которые невозможно раскрыть достаточно полно за короткий промежуток времени. Необходимо правильно выбрать объекты исследования, например, изучение только представителей семейства Орхидных (Orchidaceae), хотя и интересно само по себе, но может вестись только в конце весны и в начале лета (май,июнь), т.к. эти типичные геофиты-эфемероиды остальное время находятся на покое и труднодоступны для наблюдений. Следует соизмерять поставленные задачи со своими реальными возможностями, например, работы по физиологии, загрязнению среды различными ксенобиотиками, требующие проведения сложных лабораторных измерений и анализов также вряд ли могут проводиться успешно на базе школ. Оптимальными областями для проведения исследований и выполнения учащимися проектов могут являться такие дисциплины, как экология растений и животных, экология сообществ, геоботаника, ботаника и энтомология и ряд других.

Разберем возможность проведения исследовательской работы в области геоботаники и экологии растений на примере одной местности. Здесь могут использоваться любой биоценоз, однако предпочтительнее и интереснее изучить растительное сообщество на участке, менее затронутым деятельностью человека и с достаточным видовым разнообразием, например на примере Орхидных.

Для начала необходимо по возможности полно охарактеризовать участок, где проводится исследовательская работа, т.е. дать его географическую, климатическую, эдафическую и экологическую характеристики. Это можно сделать во время осеннего выхода на природу, т.е. в начале учебного года, сразу после определения темы, постановки цели и задач исследования. Вторым этапом работы будет составление плана исследования, где необходимо учесть фенологические особенности участка и изучаемых объектов, постараться полнее изучить литературные источники, что можно делать и зимой.

Практический этап исследования должен начинаться по возможности весной, как только позволит погода. При проведении геоботанической съемки местности необходимо выбрать на изучаемой территории несколько участков (при изучении древесных растений обычно 10 х 10 м; травянистых - 2 х 2 м). Участки необходимо пометить, чтобы и в дальнейшем съемка и фенологические наблюдения проводились именно на них. При себе обязательно необходимо иметь блокнот для записей и гербарную папку для образцов, т.к. далеко не все виды удастся определить сразу. При описании участка начинать лучше с видов-эдификаторов растительного покрова, переходя затем к более редко встречающимся, а в последнюю очередь - к единичным видам.

Исследовательская деятельность разработается в следующих этапах:

планирование, организация и проведение научно-исследовательских работ по сбору, изучению, систематизации растений в лабораторных и полевых условиях,

осуществление мероприятий по рациональному использованию природных ресурсов и охране окружающей среды.

Необходимо разбираться в методах сбора, учета, систематики растений и мероприятиях по охране природы.

На протяжении учебных год, учащиеся школы изучают проблемами охраны редких растений, численность которых резко уменьшается в связи с антропогенной деятельностью человека. Для них объектами исследований являются редкие и охраняемые растения республики; природные лесные фитоценозы. Предметом исследования являются растения семейства орхидных: популяции венерина башмачка настоящего, дремлика болотного, любки двулистной; мониторинговые работы, работы на сравнение фитоценозов и другие.

Для исследовательской работы в качестве материала исследования могут и учебно-опотный пришлкольный участок, и завоведники, и национальные парки находящиеся близости данного района. Так как заповедники и национальные парки предоставляют широкие возможности для полевых занятий с целью наблюдения за относительно нетронутыми экологическими системами.

В настоящее время во многих заповедниках создаются полевые центры или музеи природы, которые обеспечивают посетителей пособиями и специальными программами, предназначенными для использования на месте в целях изучения окружающей природной среды.

Главная задача музеев - пропаганда принципов охраны природы в мире. В экспозициях всесторонне раскрываются природные особенности определенных регионов, широко освещается работа заповедников.

Часто недалеко от музея размещаются участки для демонстрации в натуре наиболее интересных видов растительного и животного мира заповедника. Во многих заповедниках имеются кинозалы с современными средствами для демонстрации фильмов о природе и работе заповедника. Издаются фотоальбомы, серии фотооткрыток и диапозитивов, практикуются другие формы художественной информации.

Сотрудники государственных заповедников систематически читают лекции, проводят беседы и экскурсии для посетителей. Очень разнообразны формы работы сотрудников заповедников по природоохранительному просвещению молодежи: организация школ с биологическим уклоном, станций юных натуралистов, биологических станций университетов, работающих по согласованным с заповедниками программам, а также проведение на базе заповедников производственной и дипломной практики студентов, аспирантской подготовки, учебных семинаров преподавателей и т.п.

Всем слушателям независимо от специальности преподаются такие темы, как «Значение охраны природы», «Законодательство», «Охраняемые объекты», «Охрана ландшафтов и ресурсов», «Проблема отдыха и охрана природы», «Задачи науки».

В приложение в этом плане прилагается работа- доклад на тему: «Некоторые особенности биологии CYPRIPEDIUM GUTTATUM Sw в лесной зоне Республики Башкортостан» научно- исследовательская работа ученицы 10 класса Республики Башкортостан Янгалиной Айзили, средней общеобразовательной школы Бурзянского района д. Байназарово, под руководством учителя биологии Юсупова А.Ф., консультантом Аллабердина Н.Д.

Работа освещает метод изучение фитоценозов на данной территории исследования.

Изучение растительного покрова - самая важная часть экологических исследований. По выражения В.М. Урусова, растения «не бегают по территории, как зайцы», их легко измерять, за ними легко наблюдать. Видовой состав, физиономический облик, структура, жизненное состояние растений и продуктивность растительных сообществ отражают все особенности условий обитания (климат, почвы, положение в рельефе), историю развития и связи между элементами сообщества, как в пространстве, так и во времени. С изучения растительности и начинается изучение экосистем.

Основной классификационной единицей растительного покрова служит сообщества. Нет на земле двух совершенно одинаковых растительных сообществ, или фитоценозов, которые были бы идентичны, но многие из них настолько похожи между собой, чтобы без колебаний могут быть отнесены к одному типу фитоценоза. Согласно определению, разработанному отечественными геоботаниками во главе с В.Н. Сукачевым, сообщество представляет собой совокупность однородных фитоценозов с одинаковой структурой, одинаковым составом и жизненными формами растений, со сходными взаимоотношениями организмов как друг с другом, так и со средой.

Для получения объективных характеристик и количественных показателей сообщества в ее самых типичных фитоценозах закладывают пробные площади и на них определяются все характеристики. Поэтому закладке пробных площадей предшествует очень тщательный выбор участков на основе обстоятельного изучения материалов лесоустройства и маршрутного обследования районов исследований.

Таким образом, таксономическое разнообразие и эколого-биологические особенности орхидных определяют достаточно широкое их распространение по территории земного шара.

Особая «пластичность» биологии и экологии орхидных позволяет им занимать самые разнообразные местообитания. Но, несмотря на это, виды семейства Orchidaceae, как уязвимый вид мирового масштаба, требует пристального изучения их эколого-биологических особенностей, в связи с вопросами охраны.

3.2 Урок на тему: «Охрана растений»

Цель урока: «Ознакомить учащихся с редкими и исчезающими видами растений, продолжить воспитание у них любви и бережного отношения к природе, познакомить с Красной книгой природы.

Тип урока: комбинированный, урок-презентация.

Задачи: Образовательные

- Углубить и расширить знания учащихся о растениях и об охране природы.

- Сформировать знания о биологическом многообразии растений, об уменьшении численности многих видов в результате деятельности человека;

- Выяснить основные причины исчезновения и сокращения численности растений и исходя из этого, обосновать меры по их охране.

- Познакомиться с природоохранной деятельностью в нашей стране, редкими видами растений.

- Выяснить, каково значение каждого человека в деле охраны растений и познакомиться с правилами поведения в природе и научить следовать им в повседневной жизни.

Воспитательные:

Продолжить воспитание эстетических чувств к живой природе (на примере красоты растений)

Осуществлять экологическое воспитание, воспитывая бережное и рациональное отношение к растениям.

Осуществлять краеведческое воспитание (на примере изучения редких растений республики и Бурзянского района).

Развивающие:

Развивать логическое мышление, память, речь, навыки работы с дополнительной литературой.

Расширить кругозор учащихся о живой природе.

Развивать навыки бережного обращения с природой.

План:

. Орг. момент - 1 мин.

. Опрос домашнего задания - 7 мин

. Изучение нового материала - 20 мин.

. Домашнее задание - 3 мин.

. Закрепление - 7 мин.

Методы:

) словесные (беседа с элементами рассказа, сообщения, стихотворения);

) практические (самостоятельная работа с дополнительной литературой);

) наглядные (демонстрация рисунков, таблиц, ТСО).

Оборудование: Эпиграф, таблицы «Строение цветкового растения», «Причины исчезновения растений», призентация «Охрана растений», схема «Формы охраны растений», Красной Книги, список и рисунки редких растений Республики Башкортостан, природоохранные знаки, выставка книг «Читай о растениях».

Ход урока. Организационный момент. Вступительное слово учителя.

Эпиграфом нашего урока являются слова, которые вы наверняка знаете, в них заключается основной смысл охраны природы:

Я сорвал цветок - и он увял.

Я поймал мотылька - и он умер

У меня на ладонях.

И тогда я понял,

Что прикоснуться к природе

Можно только сердцем».

Растения существуют на Земле с давних времен, они появились гораздо раньше, чем человек. В настоящее время существует большое количество видов различных растений. Издавна люди любили свой край, родную природу. «Счастье - это быть с природой, видеть её, говорить с ней» - писал Л.Н. Толстой

Человек наносит природе большие и маленькие раны. И сегодня на уроке мы поговорим об этих тревожных сигналах природы, совершим путешествие по страницам Красной книги. Тема нашего урока: “Охрана растений”.

Какое царство живых организмов мы изучаем?

Назовите признаки, характерные только для растений.

Докажите, что растения - это живые организмы.

На какие две группы делятся растения по строению? Какие растения являются высшими? а какие низшими? Приведите примеры этих растений.

Каково строение любого цветкового растения? (Тесты, работа с карточками).

Какое значение имеют растения в биосфере?

Да, действительно, значение растений в биосфере огромно, нельзя представить нашу планету без растений. Но к сожалению, количество растений на Земле становится все меньше и меньше. Поэтому возникает вопрос о том, как сохранить все разнообразие растений на планете.

(Запишите число, тему.). Изучение нового материала.

Международные усилия по сохранению биоразнообразия продолжаются всего около 100 лет. Потеря любого вида растений и животных - глубокая трещина в биологическом разнообразии Земли. Красные книги стали инструментом инвентаризации редких и находящихся под угрозой исчезновения видов, научным фундаментом их охраны, главным оружием экологического просвещения.

Каковы основные причины исчезновения растений?

(Беседа с учащимися с записью в тетрадь).

) Распашка земель.

) Вырубка лесов. (В начале ХХ века в Тамбовской области было 69 % площади лесов, а сейчас - только 19 %.)

) Осушение болот.

) Выпас скота.

) Строительство городов, дорог.

) Загрязнение окружающей среды (воздуха, воды, почвы).

) Пожары (10 % - от природных явлений, 90 % - по вине человека).

) «Любовь» людей (массовый сбор растений).

Все эти причины приводят или к гибели самых растений, или к необратимым изменениям среды их обитания, в которой они живут.

Внимательно смотрим, затем отвечаем на вопросы:

) Какие растения называются редкими? Редким считается то растение, количество видов которого очень мало, и может привести к полному их исчезновению с лица Земли.

) Как организована охрана растений в нашей стране? Необходимо не только сохранять растения, но и условия, в которых они обитают. Поэтому важным шагом на пути спасения растений является выделение территорий, где охраняется их неприкосновенность. Что это за территории? Как они называются? - это создание заповедников, заказников, ботанческих садов и т.д. Расскажите о них.

Поэтому необходим надежный способ охраны популяций - охрана их как частей целых экосистем, в которых поддерживается экологическое равновесие. Для этого создают особо охраняемые территории (ООТ) разных типов.

Рассказ учителя: Охраняемые территории республики. В заповедниках («заповедано» - запрещено) запрещена любая хозяйственная деятельность (рубка, сбор ягод, грибов), массовый отдых людей, туризм. Заповедники: Государственный аповедник Шульган-Таш <http://www.priroda-rb.info/shulgan_tash.html>, Башкирский государственный природный заповедник, Южно-Уральский государственный природный заповедник <http://www.priroda-rb.info/uzhno_uralsky.html>.

Назовите уровни охраны живой природы? (Популяционно-видовой, Экосистемный, Биосферный)

Знакомство с Красной книгой.

На земле исчезают цветы, С каждым годом заметнее это. Меньше радости и красоты. Оставляет нам каждое лето. Если я сорву цветок, если ты сорвешь цветок, Если все: и я, и ты, если мы сорвём цветы, Опустеют все поляны, и не будет красоты.

Красная книга! Почему она красная? (Красный цвет предупреждает нас - стой! Остановитесь! Ещё один неосторожный шаг, и может быть поздно.)

Рассказ учителя о Красной книге:

Первая Красная книга - международная - появилась в 1966 г. Ее изданию предшествовала кропотливая работа ученых всего мира, впервые решивших подсчитать тот ущерб, который нанесли люди природе Земли. Результат ошеломил всех: опасность грозила многим видам растений и животных. Вот тогда и было решено опубликовать эти данные, оповестить всех о грозящей катастрофе. Красный переплет этой книги неслучаен, он как бы предупреждает о возможной беде.

Название «Красная книга» вполне конкретное и в то же время символическое. Символичны и ее страницы: черная - содержит названия исчезнувших видов, красная - находящихся на грани исчезновения, желтая - названия видов, численность которых восстанавливается благодаря вмешательству человека, зеленая перечень мало изученных видов, белая - практически неизученных видов животных и растений.

Сегодня на уроке мы перевернем с вами страницы Красной книги Башкирии, посмотрим, какие растения нуждаются в охране, подумаем, что нужно делать для охраны растений в целом. А также для восстановления численности видов, занесенных в Красную книгу.

Природа гибнет и просит у нас защиты. Многие растения стали редкими. Они занесены в красную книгу. Красной она называется потому, что красный цвет - сигнал опасности.

А вы слышали о «краснокнижных» видах растений? (попробуем вспоминать из пройденных тем)

Выступления учащихся с сообщениями, подготовленными дома. В это время демонстрируются подборки слайдов соответствующих растений.

Сообщение 1. Купальница европейская

Смотрят из канавки

Жёлтые купавки.

У них на самом донышке

Горит кусочек солнышка.

Когда раскрываются купальницы, словно тысяча солнечных осколков падает на нашу землю. Одна из легенд повествует, что стройный молодой пастух пригонял табуны лошадей на водопой и плавал вместе с ними. Водили хороводы русалки, кружили голову юноше. Одна из русалок полюбила пастуха и не захотела расстаться с ним. Преследовала его, только пастух не замечал её. И от великой любви превратилась русалочка в купальницу.

Существует и другое сказание, по которому оранжевая россыпь купальниц не что иное, как проросшие золотые монеты жадного купца, разбросанные в отчаянии его дочерью, когда отец отказался выдать её замуж за бедного рыбака.

Цветут купальницы на 9-й год. Численность купальницы сокращается из-за сбора цветов в букеты, выпаса скота.

Растение, которое находится на второй странице нашей книги, имеет очень много народных названий: водяная лилия, нимфея, северный лотос, одолень-трава, русалочий цветок.

Об этом растении сложено очень много легенд.

Сообщение 2.

В древней Греции этот цветок считался способным наделить человека даром речи. Древние греки верили, что в каждом озере живет охраняющая его богиня - прекрасная нимфа. В Европе ходят легенды об эльфах - маленьких воздушных человечках, которые катаются, как на корабликах, в этих прекрасных цветках. У славянских народов этот нежный цветок считался русалочьим. Белый красивый цветок к вечеру скрывается под воду, а утром в 5 утра выходит и раскрывается под лучами солнца. Но в дождливую погоду цветки кувшинок продолжают дремать закрытыми. Пятнистый корень похож на рыбий хвост. Все это так поражало человека, и его фантазия создавала из цветка прекрасную девушку с рыбьим хвостом.

Древние славяне называли это прекрасное растение одолень-травой, которая якобы могла одолеть разбойников и нечистую силу. Когда славянин отправлялся в дорогу, то зашивал в мешочек кусок корня и вешал на шею.

Ребята, кто из вас догадался, о каком растении идёт речь?

Правильно. Это кувшинка белая.

Лежит кувшинка на листке,

Как на плоту упругом.

И поплыла бы по реке

К приветливым подругам.

Да вот беда - привязан плот,

Он никуда не уплывёт.

Численность сокращается под влиянием загрязнения водоемов бензином, химикатами и заиливания, осушения водоемов и из-за обрывания цветов на букеты.

Сообщение 3.Жила в давние времена красавица Венера, которая носила золотистые башмачки с красновато- коричневыми ленточками. Ни у кого таких башмачков не было. Однажды играла Венера со своими подружками, бежала- бежала и обронила башмачок.

Долго искали все башмачок да так и не нашли в травушке зелёной его. И тогда сказала красавица: «Пусть теперь дивятся моими башмачками все добрые люди». В тот же миг превратился башмачок в прекрасный цветок. И везде, где искала свой башмачок Венера, появились эти цветы.

Венерины башмачки французы называют «туфельки Венеры», а англичане - башмачки леди. В России это растение известно как зозульки, кукушкины сапожки или сапожки Богородицы. Своё название это растение получило из-за того, что средний нижний лепесток имеет форму туфельки с загнутыми краями. Геологи давно заметили, что венерин башмачок растет на почвах, богатых кальцием, и может указать на залежи полезных ископаемых. От травоядных животных башмачки защищаются с помощью едкого сока: листья от него становятся невкусными. Однако люди, незнающие меру в сборе цветов, представляют для этих цветов, куда большую опасность. А ведь зацветают башмачки только на 18 год жизни! Мелкие, как пыль, семена венерина башмачка вообще не способны прорасти без грибов, потому, что у зародыша нет никаких питательных запасов. Нити грибницы доставляют зародышу необходимое питание. Поэтому остановитесь и подумайте, прежде чем сорвать цветок. Снижение численности происходит ещё из-за собирания цветов в букеты, выпаса скота.

На примере семейства Орхидных,есть представители:

Надбородник безлистный.

Растет в тенистых, сырых, чаще хвойных лесах, обычно на богатых перегноем почвах. Многолетнее. Это растение ведет подземный образ жизни. Подземный орган - корневище. Обнаруживается во время цветения. Цветет не ежегодно, а очень редко. После цветения растение может не проявлять своего присутствия на протяжении нескольких лет. Стебель желтовато-белый голый, на нем 5-8 коротких перепончатых листьев. Цветки мелкие, их мало, желтовато-белые с бордовыми полосками. Цветет с конца июня и в июле.

Пыльцеголовник красный.

Это корневищное многолетнее растение с прямым стеблем. Встречается преимущественно на известняках в лиственных лесах. Цветки средней величины розовые, красно-алые, собраны в соцветие. Цветет в мае. Растение декоративное.

Ятрышник шлемовидный.

Многолетнее растение, имеющее клубни. Растет на лугах, светлых лесах, на полянах. Стебель покрыт густыми волосками, 3-4 листа располагаются у основания растения. Цветки средней величины розово-фиолетовые. Верхние листочки срослись в виде шлема, поэтому и растение называется шлемовидным. Цветет в мае-июне. Растение декоративное. Встречается изредка по открытым местам на территории всей области.

На следующей странице Красной книги находится медуница лекарственная.

Сообщение 4. На одном растении медуницы находятся цветки разной окраски. Окраска их меняется с возрастом: в моменте зацветания венчик розовый, затем он приобретает красный, фиолетовый и, наконец, синий цвет. Это интересное явление связано изменением свойства клеточного сока в венчике. А так как цветки распускаются не все одновременно, то на одном стебле можно увидеть разноцветный «букет».

И еще одна особенность медуницы. Насекомые посещают только фиолетовые цветы. Эта окраска им говорит: «Нектар есть!» Красные - слишком молодые и нектара не выделяют, а в синих он уже иссяк.

Это прозвище недаром

У красивого цветка.

Капля сочного нектара

И душиста, и сладка!

От простуды излечиться

Вам поможет медуница.

В лес пойдёте.

Не забудьте

Медунице

Поклониться.

Истребляется в естественных местах обитания вследствие сбора для букетов, выпаса скота в лесах.

Сообщение 5. В древней Греции был известный врачеватель - Асклепий. Одним из любимых учеников у него был Пеон. Во время Троянской войны Пеон, при помощи цветка, исцелял раненных воинов. Когда Геракл нанес серьезную рану, самому богу мертвых Аиду, то последний тоже был исцелен, благодаря цветку. Учитель начал завидовать ученику. Асклепий приказал тайно умертвить Пеона, но помня доброе дело и испытывая чувство благодарности Аид не дал ему погибнуть и превратил в цветок, который и стал носить имя Пеона.

Пион уклоняющийся или марьин корень, - очень известное, еще с древних времен, многолетнее травянистое растение семейства лютиковых. У него сильное горизонтальное корневище с веретенообразными корневыми клубнями, толстые прямостоячие стебли высотой 40-100 см, листья очередные, дважды и трижды рассеченные на ланцетные сегменты. Цветки одиночные, крупные, от шести до тринадцати сантиметров в диаметре, пурпурно-розовые, с пятью лепестками. Плоды - листовки, расположенные звездчатое. Семена довольно крупные, эллиптические, черные, блестящие. Цветет в мае начале июня. Растет на опушках, на полянах и в лесах, таежных лугах, прогалинах. В народном творчестве, это растение носит название «марьина трава», «сердечные ягоды» или «марьин корень». Спокойно процветает в тени, прекрасно вырастает на почвах имеющих рыхлую структуру.

Но не только эти растения подлежат бережному отношению и охране. Вокруг нас множество растений нуждаются в этом.

Для каждого вида даны статус и категория, краткая характеристика, распространение, особенности экологии и фитоценологии, численность и состояние локальных популяций, естественные и антропогенные лимитирующие факторы, принятые и необходимые меры охраны, возможности культивирования. описание каждого вида сопровождается оригинальным цветным рисунком, картосхемой распространения на территории республики и источниками информации. Книга иллюстрирована цветными фотографиями.

Посмотрите - эти растения вам знакомы? Их численность постоянно сокращается (Показ фотографии растений ботанического сада).

Физминутка

Мы с вами входим в лес (шагают) Сколько здесь вокруг чудес? (повороты головы вправо, влево) Руки подняли и покачали - Это деревья в лесу. Руки согнули, кисти встряхнули - Ветер сбивает росу. В стороны руки - плавно помашем - Это к нам птицы летят.

И если мы не изменим своего отношения к окружающей нас среде, то вскоре они могут совсем исчезнуть. Поэтому необходимо еще раз вспомнить, как нужно вести себя в природе.

(Чтение стихотворения).

Если в лес пришел гулять

Свежим воздухом дышать.

Бегай, прыгай и играй.

Только, чур, не забывай -

Ты в лесу всего лишь гость,

Здесь хозяин дуб и лось,

Ты их лучше береги,

По тропинкам лишь ходи!

Посмотрите на охранные знаки и расскажите о правилах поведения в природе.

В деле охраны природы важна роль и участие в нем каждого человека.

Как вы конкретно можете помочь нашим зеленым друзьям?

Решение экологических задач.

Задачи: 1) Через заповедник «Шульган-Таш» проходили туристические тропы. Однако, несмотря на то, что туристы ходили только по определенным маршрутам, на привалы и ночлеги останавливались только в определенных местах, пропуск их в заповедник был прекращен. Предположите, чем руководствовались работники заповедника при закрытии туристических троп.

) На луг, богатый растительностью (разнотравье), в течение нескольких лет выпускали пастись скот. В результате луг изменился: количество видов уменьшилось, на нем стали преобладать злаки и осоки, лютики и герань, появились кочки. Назовите причины таких изменений.

) Для получения 200мл настойки из корневищ девясила высокого надо взять 15 г корневищ. Но для полного курса лечения необходимо 400 мл настойки. Сколько корневищ девясила необходимо выкопать, если учесть, что каждый из них весит 2,5 г? Какие последствия неконтролируемого сбора корневищ девясила мы имеем сегодня? Какое это имеет значение?

Задание: Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения растения. На территории Бурзянского района района произрастают такие виды растений, занесенных в красную книгу, как Сальвиния плавающая, Кувшинка белая, Гроздовник виргинский, Венерин башмачок крупноцветковый, Венерин башмачок известняковый, Водяной орех чилим, Любка двулистная, Гнездоцветка клобучковая.

(Записывают под диктовку учителя названия растений, занесенных в Красную книгу, которые произрастают на территории Бурзянского района Находят и записывают в тетрадь не менее 5 примеров растений, занесенных в красную книгу.). Закрепление материала урока.

Проводится по следующим вопросам:

. Почему необходимо охранять растения?

. В чем причины уменьшения количества растений?

. Какие меры принимаются по их охране?

. Какие растения охраняются в республике?

. Каков вклад каждого человека в дело охраны природы?

. Что представляет собой Красная книга?

В ходе обсуждения проблем, поставленных в задачах, ученики определяют перечень мер по охране цветковых растений.

. Необходимо запретить сбор диких цветковых растений в целях продажи; выработать меры наказания для нарушителей и осуществлять строгий контроль в местах возможной торговли.

. Разрешать заготовку лекарственного сырья только по лицензиям в необходимом объеме, исключить из этого списка растения редкие и занесенные в Красную книгу.

. Создавать микрозаказники в лесничествах с целью охраны конкретных видов растений.

. Культивировать редкие растения в ботанических садах и питомниках..

. Регулировать выпас скота в природных условиях, создавать искусственные пастбища.

Завершение урока, домашние задание.

Для того чтобы сохранить растительный мир для будущих поколений, нужно охранять растения и среду их обитания, а также рационально использовать растительные ресурсы, хотя они и относятся к возобновимым. Поэтому, когда вы находитесь в природе, то необходимо «прикасаться к ней только сердцем».

Можно получит большое удовольствие от общения с природой, не сорвав ни единого листа или цветка, если следовать мудрым словам азербайджанского поэта Самеда Вуроука:

…Давай пройдемся медленно по лугу

И здравствуй скажем каждому цветку.

Я должен над цветами наклониться

Не для того, чтоб рвать или срезать,

А чтоб увидеть добрые их лица

И доброе лицо им показать.

Домашнее задание: Записи в тетрадях. Повторить все о растениях.

Оценки за урок.