МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОСССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОСССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Новосибирский национальный исследовательский государственный университет»
(Новосибирский государственный университет, НГУ)
УТВЕРЖДАЮ
Декан ФЕН НГУ, профессор
_____________ Резников В.А.
«____»______________ 2014 г.
Летняя практика по ботанике
Программа экскурсий и практических занятий
Курс 1–й, II семестр
Новосибирск, 2014
Учебно-методический комплекс предназначен для студентов I курса факультета естественных наук, направление подготовки 011600 «Биология (специалист)». В состав пособия включены: 1) цели проведения полевой практики по ботанике; 2) профессиональные
навыки, формируемые в ходе проведения этого вида учебной работы; 3) структура и содержание дисциплины (знакомство с флористическим разнообразием природных экосистем, изучение морфологического и анатомического строения, ценотической роли и адаптационных возможностей доминантных растений, особенности организации фитоценозов
в разных биомах, возможности практического использования растительных объектов, характер антропогенной трансформации растительных сообществ); 4) методические рекомендации, необходимые для прохождения полевой практики, 5) формы отчетности; 6)
учебно-методическое, приборное и информационное обеспечение проведения практики.
Составители
Бывальцев А.М., ст. преп., Пшеницына Л.Б., доцент, Трубицына А.Н., ст. преп.,
© Новосибирский государственный университет, 2014
2
Содержание
Аннотация рабочей программы
1. Цели освоения дисциплины
2. Место дисциплины в структуре ООП
3. Профессиональные навыки обучающегося, формируемые в результате
освоения дисциплины
4. Структура и содержание дисциплины
4
5
5
6
7
Программа курса
I.Введение
II. Флора и растительность
III. Видовой состав и растительность городской флоры.
9
9
9
9
IV. Зональные типы биомов. Лесные сообщества, их типы.
V. Зональные типы биомов. Степные сообщества, их типы
VI. Азональные типы биомов. Луговые сообщества, их типы.
VII. Азональные типы биомов. Растительность водоемов и побережий.
VIII. Азональные типы биомов. Растительные сообщества болот, их типы.
IX. Разнообразие растительного мира и современные достижения ботаники.
9
9
10
10
10
10
10
5. Образовательные технологии
6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
11
7. Рекомендуемая литература
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины
11
12
3
Аннотация рабочей программы
Дисциплина «Летняя практика по ботанике» относится к учебным практикам цикла «Практики, НИР» ООП по направлению подготовки «011600
БИОЛОГИЯ» (квалификация (степень) специалист). Дисциплина реализуется на Факультете естественных наук Новосибирского государственного университета Федерального
государственного автономного образовательного учреждения высшего образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" (НГУ) кафедрой общей биологии и экологии.
Летняя практика по ботанике ставит своей целью углубление и расширение знаний, полученных в лекционном курсе и на практических занятиях по ботанике. Комплекс экскурсий
в природу, выполнение практических заданий в полевых и камеральных условиях направлены на изучение закономерностей структуры и функционирования в биосфере растительных организмов и их комплексов. В процессе прохождения полевой практики студенты
знакомятся с флорой и растительностью Западной и Южной Сибири в районах проведения практики. Необходимой частью полевой работы является приобретение студентами
навыков профессионального коллекционирования ботанических объектов, освоение основных методов флористики и геоботаники, знакомство с приборной базой и Интернетресурсами, используемыми в настоящее время при проведении биологических исследований непосредственно в природных экосистемах.
Преподавание дисциплины предусматривает следующие формы организации учебного
процесса: экскурсии в природу, наблюдения в природных экосистемах, постановка экспериментов, камеральная обработка натуральных материалов и составление биологических
коллекций, консультации, сдача зачета.
В ходе прохождения полевой практики студенты посещают все обязательные экскурсии и сдают преподавателю обработанные материалы. Практическая работа включает
проведение наблюдений в природе и представлением соответствующих отчетов, а также
знакомство с оригинальной литературой – монографиями, статьями в научных журналах,
посвященными тематике полевых исследований. В ходе практики студент обязан собрать
натуральный материал для выполнения курсовой работы, которая является введением в
научно–исследовательскую работу и имеет целью привить студенту навыки самостоятельного решения практических биологических задач. Все контрольные точки фиксируются преподавателем. Не прохождение обязательной контрольной точки студентом является причиной не допуска к дифференцированному зачету, и как следствие, его не аттестации по программе полевой практики.
Итоговый контроль. Итоговую оценку за учебную полевую практику по ботанике студент может получить во время дифференцированного зачета, в ходе которого, помимо
проверки полученных студентом знаний, студент должен представить:
1. Дневник практики;
2. Гербарий;
3. Отчёт о практике, включающий сведения о природных условиях района прохождения
практики, растительности района практики , флоре района практики;
4. Надлежащим образом оформленные материалы для выполнения курсовых работ.
Оценка за практику выставляется студенту с учётом качества предоставляемого им коллекционных материалов, письменного отчёта, материалов для выполнения курсовой работы, а также знания студентом геоботанических характеристик изучаемых типов биомов,
латинских названий растений, встреченных в ходе практики, их систематической принадлежности, жизненных форм, экологических групп и признаков морфологии. Студент
4
должен продемонстрировать свою осведомленность в отношении биоценотических, а
также хозяйственных и лекарственных свойств доминирующих в районах практики растений. Учитывается также активность студента, его добросовестное и заинтересованное отношение к работе в ходе практики.
Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы. Всего 108
академических часов.
1. Цели освоения дисциплины
Цель дисциплины «Летняя практика по ботанике» заключается в:
- закреплении и углублении знаний, полученных в лекционном курсе ботаники,
- ознакомлении с основными методами полевых флористических и геоботанических исследований,
- приобретении навыка определения растений,
- ознакомлении с флорой и растительностью Западной и Южной Сибири в районе проведения практики,
- получении сведений о полезных свойствах растений и их хозяйственной ценности.
Для достижения цели в ходе практики каждому студенту предстоит решить следующие
задачи:
1. Ознакомиться с природными условиями района практики: географическим и зональным
положением, климатом, основными формами макро- и мезорельефа, почвами.
2. Научиться пользоваться определителями растений. Определить цветущие растения района практики (не менее 50 растений), отразить результаты работы в персональном дневнике практики, выполнив рисунки определяемых растений и сопроводив их подписями,
включающими полное систематическое название растения (семейство, род, вид) и основные диагностические признаки, использованные в определении рода и вида.
3. Освоить принципы и методы гербаризации растений. Собрать 50 листов гербария.
4. Ознакомиться с методикой описания растительных сообществ. Выполнить учебные
геоботанические описания основных растительных ассоциаций района практики.
5. Выявить крупные единицы классификации растительности района практики (типы растительности, классы формаций, формации) и установить основные закономерности их
распределения по формам рельефа. Определить, какие фитоценозы являются зональными,
интразональными, экстразональными, коренными и производными.
6. Собрать первичный материал для выполнения курсовой работы по ботанике.
Основной целью освоения дисциплины является усвоение студентами основных
положений органической химии, умение пользоваться ими и на этой основе – понимания
студентами сложных химических превращений происходящих в живом организме.
2. Место дисциплины в структуре ООП
Дисциплина «Летняя практика по ботанике» относится к учебным практикам цикла
«Практики, НИР» ООП по направлению подготовки «020400 БИОЛОГИЯ» (квалификация
(степень) бакалавр).
Для освоения изучаемой дисциплины обучающиеся должны опираться на следующие «входные» знания, приобретенные в результате освоения предшествующих дисциплин биологического цикла ОПП - «Ботаники» и «Экологии»:
 принципы организации макросистем живых организмов;
 биосферная роль организмов-автотрофов;
 основные типы тканей в сложении растительного организма;
 вегетативные органы растений;
 генеративные органы растений;
5
 таксономические категории и таксоны в ботанике;
 главные таксономические группы покрытосеменных и голосеменных растений;
 элементы аутэкологии;
 основные понятия о структуре и динамике фитоценозов;
 понятия о классификации растительности.
Результаты освоения дисциплины «Летняя практика по ботанике» используются в следующих дисциплинах данной ООП:
- Курсовая работа по общей биологии;
- Практики по начальной специализации.
- Продукционные процессы;
- Основы систематики и филогении;
- Эволюционное учение;
- Биометрия;
- Биотехнология растений.
3. Профессиональные навыки обучающегося, формируемые в результате освоения
дисциплины «Летняя практика по ботанике»
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
 иметь представление о строении и функционирования растительных объектов, о
видовой, популяционной, пространственной структуре фитоценозов разных типов,
о свойствах и роли растений как продуцентов в биосфере.
 знать о современных системах классификации растений и общих принципах их
построения,
знать особенности строения основных типов растительности
умеренной зоны, знать основные доминирующие виды местной флоры, понимать
роль биологического разнообразия как ведущего фактора устойчивости живых
систем и биосферы в целом, знать последствия антропогенных воздействий на
растительный покров.
 уметь определять голосеменные и покрытосеменные растения, уметь определять
принадлежность отдельных видов к определенным жизненным формам и
экологическим группам, уметь работать с растительными объектами в природе.
4. Структура и содержание дисциплины
6
Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, всего 108 академических часов.
7
Азональные типы биомов. Растительность водоемов и побережий.
2
Причины и закономерности зарастания водоемов.
Зачет
6
Контр.
работа
5
Зональные типы биомов.
Лесные сообщества, их 2
типы и структура.
Зональные типы биомов.
Степные сообщества, их
2
типы, флористический
состав.
Азональные типы биомов. Луговые сообщества, их типы. Структура
2
и флористический состав
различных типов лугов.
Самост.
работа
4
Практич.
работа
3
Флора и растительность
Понятие флоры и растительности. Объект и методы изучения флоры.
Растительный
покров,
его дискретность и не- 2
прерывность. Роль растительности как автотрофного звена экосистем, экология и биология растений.
Видовой состав и растительность
городской
2
флоры.
Лекция
2
Введение. Цели и задачи
практики. Методы поле- 2
вых исследований.
Неделя семестра
1
Раздел дисциплины
Семестр
№
п/п
Виды учебной работы, включая самостоятельную работу
Формы текущего
студентов и
контроля
успеваемотрудоемкость
сти
(в часах)
(по неделям семестра)
Форма промежуточной аттестации
(по семестрам)
4
4
10
10
10
10
10
7
8
9
Азональные типы биомов. Растительные сообщества болот, их типы,
классификация. Экоси- 2
стемная и глобальная
роль болот.
Разнообразие растительного мира и современные достижения ботани- 2
ки.
10 Подготовка отчетов
Всего:
2
10
4
36
Дифференцированный зачет
108
8
Программа
I. Введение
Цели и задачи практики. Физико-географическая характеристика района практики.
Значение учебной полевой практики по ботанике. Характеристика места проведения практики. Цели и задачи практики. Правила сбора, гербаризации, высушивания, этикетирования растений. Методы полевых исследований – маршрутный, площадочный..
II. Флора и растительность
Понятие флоры и растительности. Объект и методы изучения флоры. Истории флористического исследования Сибири. Метод конкретных флор. Флористическое разнообразие.
Понятие эндемичных, реликтовых, редких и исчезающих видов растений.
Растительный покров, его дискретность и непрерывность. Роль растительности как автотрофного звена экосистем, экология и биология растений, вопросы охраны флоры и растительности. Классы растительности. Методы картирования растительности. Геоботаническое районирование. Фитоценоз и его характеристики: видовой состав, ярусность, обилие, покрытие, аспект. Геоботаническое описание. Площадочные методы в геоботанике.
Фенологические фазы растений. Жизненные формы растений. Экологические группы растений.
III. Видовой состав и растительность городской флоры.
Знакомство с древесными и травянистыми растениями, способными произрастать в условиях урбоценоза. Аборигенные и интродуцированные виды. Растительные сообщества рекреационных лесов. Рудеральные растения. Адаптации растений к техногенной среде обитания. Растения в городе диффузного типа.
Экскурсия по Академгородку.
Задание: зарегистрировать все вида растений, встреченные на экскурсии с занесением в
дневник практики следующих характеристик: название вида, семейство, фенологическая
фаза; собрать растения для их определения в камеральных условиях; заложить в гербарий
основные виды цветущих растений.
IV. Зональные типы биомов. Лесные сообщества, их типы.
Географические особенности размещения лесных биомов в биосфере. Структура лесных
сообществ. Состав и строение ярусов, их сомкнутость и высота. Понятие о сциофитах и
гелиофитах. Мхи и лишайники разных лесных сообществ.
Экскурсия в лес. Фитоценотические особенности лиственного, смешанного и хвойного лесов. Систематический анализ флор.
Задание: выполнить геоботаническое описание изучаемых фитоценозов; собрать и проанализировать образцы растений разных экологических групп по их отношению к свету,
продолжить формирование гербария.
V. Зональные типы биомов. Степные сообщества, их типы.
Географические особенности размещения степных биомов в биосфере. Классификация
степей. Флористический состав луговых, настоящих и сухих степей. Эдификаторы и доминанты степных сообществ. Понятие о растениях-ксерофитах и петрофитах.
Экскурсия в степь. Фенологическое своеобразие степных растений. Последовательное
рассмотрение экологических и фитоценотических особенностей луговой, настоящей и каменистой степи.
9
Задание: Собрать и определить типичные виды степных растений. Составить геоботанические описания изучаемых растительный ассоциаций. Составить коллекцию растенийпетрофитов и ксерофитов.
VI. Азональные типы биомов. Луговые сообщества, их типы.
Особенности размещения азональных типов растительности. Растения пойменных и суходольных лугов. Классификация лугов. Структура и флористический состав различных типов лугов.
Экскурсия на пойменный и суходольный луга. Видовой состав. доминанты луговых сообществ. Приспособления растений различных экологических групп к условиям обитания.
Подземная и надземная ярусность. Составление геоботанических описаний изучаемых сообществ. Сбор и определение растений.
Задание: собрать и зафиксировать образцы растений для приготовления анатомических
препаратов с целью изучения анатомических особенностей ксерофитов, мезофитов и гигрофитов.
V. Азональные типы биомов. Растительность водоемов и побережий.
Особенности горизонтальной структуры приводных сообществ. Флористический состав.
Причины и закономерности зарастания водоемов. Адаптационные характеристики гидрои гигрофитов.
Экскурсия на водоем. Сбор и фиксация материалов для изучения анатомических адаптаций гигрофитов и гидрофитов.
Задание: Описать явление гетерофиллии. Приготовить и изучить препараты корневых систем, стеблей и листьев растений гигрофитов и гидрофитов.
VI. Азональные типы биомов. Растительные сообщества болот, их типы.
Классификация болот. Специфика условий обитания и флористического состава низинных, переходных и верховых болот. Основные механизмы возникновения и развития болот. Экосистемная и глобальная роль болот.
Экскурсия на болото. Флористический состав и адаптационные особенности болотных
растений. Насекомоядные виды.
Задание: Составить флористические списки растений изученного сообщества. Выделить
доминантные виды и описать их адаптации.
VII. Разнообразие растительного мира и современные достижения ботаники.
Экскурсия в Центральный Сибирский Ботанический сад. Встречи студентов с ведущими
специалистами ЦСБС, посещение коллекционных участков и экспозиций, знакомство с
лекарственными, кормовыми и декоративными видами местных и экзотических растений.
5. Образовательные технологии
Виды/формы образовательных технологий. Отличительной особенностью курса является полное погружение студентов в период полевой практики в работу непосредственно в естественных природных условиях и возможность выездов в различные регионы для изучения различных биомов. Студентам оказывается постоянная и непосредственная методическая помощь в изучении биологических объектов и их систем в
10
природных условиях, а также в дальнейшей интерпретации и презентации полученных
данных. Самостоятельный сбор материалов и их обработка в ходе работы призвана
раскрыть перед студентами основные принципы и технологии научного исследования,
обеспечить методически выдержанный подход к выполнению научного исследования,
способствовать становлению студентов как квалифицированных биологов.
6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по
итогам освоения дисциплины.
При прохождении курса «Летняя практика по ботанике» студенты представляют
промежуточные результаты своей работы преподавателю и имеют возможность внести
необходимую коррективы в отчетные материалы.
Зачет по практике получает студент, выполнивший все, предусмотренные планом, формы
работы (участие в экскурсиях, предоставление всех отчетных материалов) и справившийся с зачетным заданием на узнавание и\или определение растений.
Отчетные материалы:
1) дневник практики, в котором фиксируются записи по экскурсиям и
самостоятельные наблюдения, содержащий также протокол определительской
работы студента;
2) правильно высушенный и этикетированный гербарий собранных на практике
растений;
3) отчет по индивидуальному заданию;
4) полный набор геоботанических описаний рассмотренных в ходе практики
сообществ
Все контрольные точки, являются обязательными. Их прохождение – необходимое
условие для получения зачета. Итоговая оценка складывается из оценки качества выполнения каждого этапа работы.
7. Рекомендованная литература
1. Экологические группы покрытосеменных растений : методическое пособие к летней
полевой практике по ботанике [для 1 курса биол. отд-ния ФЕН и Мед. фак. НГУ, для 4
курса ФЕН НГУ] : [для 1 курса биол. отд-ния ФЕН и Мед. фак. НГУ, для 4 курса ФЕН
НГУ / сост. Л. Б. Пшеницына] ; Федер. агентство по образованию, Новосиб. гос. ун-т,
Фак. естеств. наук.— Новосибирск : Новосибирский государственный университет,
2007 .— 84 с.
2. Определитель растений Новосибирской области / [И.М. Красноборов, М.Н.
Ломоносова, Д.Н. Шауло и др.] ; под ред. И.М. Красноборова; [Рос. акад. наук, Сиб.
отд-ние, Центр. Сиб. Ботан. сад] .— Новосибирск : Наука, 2000 .— 491 с.
3. Определитель растений Кемеровской области / [И.М. Красноборов, М.Н. Ломоносова,
Э.Д. Крапивкина, Д.Н. Шауло и др.] ; Под ред. И.М. Красноборова ; РАН, Сиб. отд-ие,
Центр. Сиб. Ботан. сад, Кемер. гос. ун-т и др. — Новосибирск : Изд-во СО РАН, 2001
.— 500 с.
4. Встовская, Татьяна Николаевна. Определитель местных и экзотических древесных
растений Сибири / Т.Н. Встовская, И.Ю. Коропачинский ; Отв. ред. И.М. Красноборов ;
РАН, Сиб. отд-ние, Центр. Сиб. ботан. сад .— Новосибирск : Изд-во СО РАН, 2003 .—
701 с.
5. Иллюстрированный определитель растений Средней России : [В 3 т.]. Т.2.
11
Покрытосеменные (двудольные: раздельнолепестные). / И.А. Губанов, К.В. Киселева,
В.С. Новиков, В.Н. Тихомиров .— М. : КМК : Институт технологических
исследований, 2003 .— 665 с.
6. Иллюстрированный определитель растений Средней России : [В 3 т.]. Т.3.
Покрытосеменные (двудольные: раздельнолепестные). / И.А. Губанов, К.В. Киселева,
В.С. Новиков, В.Н. Тихомиров .— М. : КМК : Институт технологических
исследований, 2004 .— 520 с.
7. Пшеницына Л.Б., Трубицына А.Н.
Учебная полевая практика по ботанике.
http://www.nsu.ru/xmlui/handle/nsu/649
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины
- Микроскопы бинокулярные, стереоскопические Stemi DV-4
- Микроскопы бинокулярные просвечивающие PrimoStar
- Персональные компьютеры с необходимым ПО, мультимедийный проектор, ноутбуки,
экраны.
- Оборудование для гербаризации;
- GPS- навигатор, люксметр, психрометр;
- Весы аналитические;
- Сушильный шкаф;
- Электронная база данных "Index Herbariorum", доступная в сети Интернет для любого
пользователя. Поиск в этой базе можно проводить по акрониму Гербария, учреждению,
городу, стране, фамилиям кураторов и сотрудников (http://sweetgum.nybg.org/ih/).
- База данных российских Гербариев " (http://www.sevin.ru/collections/herbariums.html).
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с ОС ВПО, принятым в ФГАОУ ВО Новосибирский национальный исследовательский государственный
университет, с учетом рекомендаций ООП ВПО по направлению «011600 БИОЛОГИЯ».
Авторы:
Бывальцев Александр Михайлович, к.б.н., старший преподаватель кафедры общей биологии и экологии ФЕН НГУ
Пшеницына Людмила Брониславовна, к.б.н., доцент кафедры общей биологии и экологии
ФЕН НГУ
Трубицына Анна Николаевна, старший преподаватель кафедры общей биологии и экологии ФЕН НГУ
Программа одобрена на заседании кафедры общей биологии и экологии
" 13 " мая 2014 г., протокол заседания № 2
Секретарь кафедры, к.б.н. _____________ А.М. Бывальцев
12