1 РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Институт математики, естественных наук и информационных технологий Кафедра ботаники, биотехнологии и ландшафтной архитектуры Н.А. Боме, Н.А. Алексеева, Е.А. Федченко УЧЕБНАЯ ПРАКТИКА ПО БОТАНИКЕ И ПОЧВОВЕДЕНИЮ Учебно-методический комплекс. Программа для студентов направления 250700.62 Ландшафтная архитектура очной формы обучения профилей садово-парковое и ландшафтное строительство и декоративное растениеводство и питомники Тюмень 2011 2 Н.А. Боме, Н.А. Алексеева, Е.А. Федченко: УЧЕБНАЯ ПРАКТИКА ПО БОТАНИКЕ И ПОЧВОВЕДЕНИЮ. Учебно-методический комплекс. Программа для студентов направления 250700.62 Ландшафтная архитектура очной формы обучения профилей садово-парковое и ландшафтное строительство и декоративное растениеводство и питомники. Тюмень, 2011. 12 с. Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению 250700.62 Ландшафтная архитектура очной формы обучения и профилям подготовки садово-парковое и ландшафтное строительство и декоративное растениеводство и питомники. Практика закрепляет знания и умения, приобретаемые обучающимся в результате освоения теоретических курсов, вырабатывает практические навыки, и способствует комплексному формированию общекультурных и профессиональных компетенций обучающегося. Программа учебной практики опубликована на сайте ТюмГУ: Учебная практика по ботанике и почвоведению [электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.umk3.utmn.ru, свободный. Рекомендовано к электронному изданию кафедрой ботаники, биотехнологии и ландшафтной архитектуры. Утверждено проректором по учебной работе Тюменского государственного университета. ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: Боме Н.А., зав. кафедрой ботаники, биотехнологии и ландшафтной архитектуры, доктор сельскохозяйственных наук, профессор © Тюменский государственный университет, 2011. © Н.А. Боме, Н.А. Алексеева, Е.А. Федченко, 2011. 3 1. Цели практики - закрепление теоретических знаний, практических навыков исследования растительного и почвенного покрова, полученных при прохождении курсов «Ботаника» и «Почвоведение», освоение методов полевых исследований почв и растительности. 2. Задачи практики. 1. Закрепить теоретические знания по ботанике и почвоведению. 2. Привить студентам навыки самостоятельной работы в полевых условиях (ориентирование на местности, умение выбирать место для заложения почвенных разрезов и геоботанических описаний и др.). 3. Освоить методики сбора, гербаризации и определения растений различных систематических групп. 4. Освоить методику геоботанических описаний, выявить закономерности экологической приуроченности определенных видов растений к растительным сообществам, отметить редкие и охраняемые виды растений и экосистемы. 5. Освоить методику полевого исследования почв. 6. Изучить строение генетических профилей типов и разновидностей почв на исследуемой территории, а также зависимость формирования, изменения и распределения почв от факторов почвообразования. 7. Познакомиться с методами картографирования почвенного покрова. 8. Научиться отражать наблюдения в рисунках, схемах, фотографиях, таблицах измерений и описаниях; анализировать и сопоставлять материалы собственных наблюдений и делать из них выводы. 3. Место практики в структуре ООП бакалавриата. Учебная практика базируется на знаниях студентов, приобретенных в результате освоения лекционных курсов и лабораторных занятий по дисциплинам «Почвоведение», «Ботаника», «Общая химия». Учебная практика необходима для формирования общекультурных и профессиональных компетенций связанных с дальнейшей практической и научной деятельностью. Для успешного освоения практики студент должен обладать теоретическими знаниями по вышеперечисленным предметам, владеть умениями и навыками лабораторных исследований (работа с гербарием, микроскопами, бинокулярами, химическими реактивами и др.) составления презентаций, работы с персональным компьютером и в сети Internet и др. Прохождение данной практики необходимо как предшествующее для изучения следующих дисциплин: «Биоиндикация среды с использованием растительных 4 организмов», «Геодезия», «Ландшафтоведение», «Урбоэкология и мониторинг», «География растений», «Физиология растений», «Декоративное растениеводство» и т.д., а также учебных (дендрология, древоводство и др.) и производственных практик. 4. Форма проведения практики – полевая. 5. Место и время проведения практики. Учебная практика предназначена для студентов 1 курса, направления 250700.62 Ландшафтная архитектура очной формы обучения и профилям подготовки садовопарковое и ландшафтное строительство и декоративное растениеводство и питомники. Учебная практика по ботанике и почвоведению рассчитана на 144 часа (по 72 часа на дисциплину) и проводится во II семестре в г. Тюмени и в окрестностях базы практик «Озеро Кучак» Тюменского государственного университета. 6. Компетенции обучающегося, формируемые в результате прохождения практики: 1. Владение культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения (ОК-1). 2. Знание особенностей систематики, морфологии, географического распространения, экологии представителей основных видов и ассоциаций растений (ПК-6). 3. Знание основных процессов почвообразования, экологических функций почвы, специфики трансформации почв в экосистемах (ПК-7). 4. Умение в полевых условиях при выполнении ландшафтного анализа проводить описание почв (ПК-15). В результате прохождения данной практики обучающийся должен приобрести следующие практические навыки, умения, универсальные и профессиональные компетенции: Знать: особенности морфологии растений, закономерности распределения растительности по земному шару, отличительные особенности основных таксонов, основные процессы почвообразования, морфологию почв и генетические горизонты почв; свойства и типы почв; географическую зональность; основы картирования почв. Уметь: применять полученные знания в практической и исследовательской деятельности; проводить анатомо-морфологический анализ строения органов растений; пользоваться определителями растений; устанавливать таксономическое положение растений по морфологическим признакам, проводить описание почв в полевых условиях, отбор почвенных проб и монолитов; эксперимент по заданной методике и анализ полученных результатов; анализировать научную и учебную литературу. 5 Владеть: навыками работы с бинокуляром, сбора и гербаризации растений, их определения; методами геоботанических описаний растительных сообществ, различными методами описания строения почвенного профиля, определения гранулометрического состава почв, окраски, структуры, новообразований и включений, а также работы в сети интернет и презентации материала. 7. Структура и содержание практики. Общая трудоемкость учебной практики составляет четыре зачетных единицы, две недели и четыре дня (всего 18 дней). № п/ п Разделы (этапы) практики Виды работы на практике, включая самостоятельную работу студентов Трудоемкость, час Формы текущего контроля 1 2 3 Подготовительный период Подготовка теоретического и методического разделов УИРС и картографических исследований. 4 5 1 2 3 4 5 6 7 8 Инструктаж по технике безопасности. Введение. Цели и задачи практики. Физикогеографическая характеристика района практики. Экскурсия в музей почв Тюменской государственной сельскохозяйственной академии. Методы сбора, гербаризации и определения растений различных таксономических групп. Методика геоботанических описаний. Хвойные и смешанные леса: структура, видовое разнообразие и условия обитания растений. Растительность болот. Мелколиственные леса: структура, видовое разнообразие и условия Полевой период. Ботаника Освоение методик сбора и гербаризации растений, работа с определителями высших растений, бинокулярами. 16 8 Заложение площадок для геоботанических описаний. 8 Сбор, определение и гербаризация растений, оформление ботанической тетради, выполнение УИРС. Сбор, определение и гербаризация растений, оформление ботанической тетради, выполнение УИРС. Сбор, определение и гербаризация растений, оформление ботанической 8 8 8 6 9 10 11 12 13 14 15 16 17 обитания растений. Луга: структура, видовое разнообразие и условия обитания растений. тетради, выполнение УИРС. Сбор, определение и гербаризация растений, оформление ботанической тетради, выполнение УИРС. Полевой период. Почвоведение Рекогносцировочные Описание разрезов, отбор исследования территории почвенных проб и монолитов, базы практик оз. Кучак, выполнение геоботанических выбор мест заложения описаний, выполнение УИРС. разрезов. Типы подзолистые и дерновоподзолистые почвы. Тип дерново-подзолистые Описание разрезов, отбор почвы. Техника взятия почвенных проб и монолитов, образцов почв. выполнение геоботанических описаний, выполнение УИРС. Болотные низинные Описание разрезов, отбор почвы. Методы почвенных проб и монолитов, картографирования выполнение геоботанических почвенного покрова. описаний, выполнение УИРС. Болотные верховые Описание разрезов, отбор почвы. почвенных проб и монолитов, выполнение геоботанических описаний, выполнение УИРС. Дерново-глеевые почвы. Описание разрезов, отбор почвенных проб и монолитов, выполнение геоботанических описаний, выполнение УИРС. Серые лесные почвы. Описание разрезов, отбор Составление почвенной почвенных проб и монолитов, карты исследуемого выполнение геоботанических участка. описаний, выполнение УИРС. Камеральный период Камеральная обработка Подготовка отчета и УИРС. материалов. Защита отчета и УИРС. Подготовка к защите отчета по практике и УИРС, составление доклада и презентации. Всего: 8 8 8 8 8 8 8 16 16 144 Зачет 8. Образовательные, научно-исследовательские и научно-производственные технологии, используемые на практике: освоение методик сбора и гербаризации растений, работа с определителями высших растений, бинокулярами, оформление ботанической тетради, описание разрезов, отбор почвенных проб и монолитов, выполнение геоботанических описаний, выполнение УИРС, подготовка и защита отчета по практике и УИРС, составление доклада и презентации. 7 9. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов на практике. На практике студенты выполняют следующие виды самостоятельной работы: сбор и гербаризация растений (Бавтуто, 1990, Скворцов, 2004), определение высших растений (Губанов, 1995; Определитель растений Новосибирской области, 2000 и др.), оформление ботанической тетради, отчета, выполнение геоботанических описаний (Старостенкова, 1990 и др.), описание почвенных разрезов (Еремченко, 2003 и др.), отбор почвенных проб и монолитов (Хорошавин, 2011). Оформление отчета по практике. Научно-учебные отчеты по практикам являются специфической формой письменных работ, позволяющей студенту обобщить свои знания, умения и навыки, приобретенные за время прохождения практики. Отчеты по практике составляются коллективно (работа в малых группах по 4-5 человек). При этом можно контролировать следующие компетенции: - способность работать самостоятельно и в составе команды, - готовность к сотрудничеству, толерантность, - способность организовать работу исполнителей, - способность к принятию управленческих решений, - способность к профессиональной и социальной адаптации. Цель отчета: осознать и зафиксировать профессиональные и социальноличностные компетенции, приобретенные студентом в результате освоения теоретических курсов и полученные им при прохождении практики. Оформление УИРС. Этапы выполнения и контроля УИРС: 1. планирование: выбор темы исследования, обсуждение с преподавателем сути предстоящей работы, подбор литературы; утверждение плана выполнения УИРС; 2. выполнение исследовательской работы: написание теоретических разделов, корректировка плана исследования, выполнение полевых работ; 3. подготовка презентации и доклада, публичная защита УИРС. При выполнении УИРС можно контролировать следующие компетенции: - способность пользоваться глобальными информационными ресурсами, находить необходимую литературу; - способность определять и формулировать проблему, - способность анализировать современное состояние науки и техники, 8 - способность ставить исследовательские задачи и выбивать пути их решения; корректировать план научно-исследовательских работ; - способность анализировать полученные результаты теоретических и полевых исследований; - способность самостоятельно оценивать научные, прикладные результаты проведенных исследований; - способность профессионально представлять и оформлять результаты научноисследовательских работ; - способность к публичной коммуникации, навыки ведения дискуссии на профессиональные темы, владение профессиональной терминологией; - способность представлять и защищать результаты самостоятельно выполненных научно-исследовательских работ. Примерные темы УИРС по ботанике. 1. Использование дикорастущих растений для озеленения водоемов. 2. Использование однолетних дикорастущих растений для озеленения. 3. Использование многолетних дикорастущих растений для озеленения. 4. Цветки и соцветия. Составление коллекции. 5. Разнообразие жизненных форм растений. 6. Оценка состояния древесных пород в условиях городской среды. 7. Оценка состояния кустарниковых пород в условиях городской среды. 8. Видовое разнообразие древесно-кустарниковых растений. 9. Видовое разнообразие сорных видов в различных сообществах г. Тюмени. Примерные темы УИРС по почвоведению. 1. Определение суточных колебаний температуры в различных типах автоморфных почв. 2. Определение суточных колебаний температуры в почвах различной степени окультуренности. 3. Определение биомассы растений, произрастающих на различных типах почв. 4. Агрегатный (структурный) анализ и определение водопрочности почвенных агрегатов. 5. Сравнительная характеристика водопроницаемости различных типов почв. 6. Классификация структурных отдельностей. Составление коллекции. 7. Сравнительная характеристика различных методов анализа гранулометрического состава почв. 9 Темы картографических исследований: 1. Разнообразие растений и почв сосновых и смешанных лесов окрестностей базы практик «Оз. Кучак». 2. Почвы и растительный покров липового леса окрестностей базы практик «Оз. Кучак». 3. Почвы и разнообразие растений верховых болот окрестностей базы практик «Оз. Кучак». 4. Почвы и разнообразие растений низовых болот и лугов окрестностей базы практик «Оз. Кучак». 5. Окультуренные почвы и разнообразие растений окрестностей базы практик «Оз. Кучак». 10. Форма промежуточной аттестации (по итогам практики), с указанием форм текущего контроля. Требования к зачету: Для получения зачёта по полевой практике студент I курса должен представить: тетрадь или альбом с записями материалов экскурсий; морфологическими описаниями растений (не менее 50 видов); аннотированный список видов растений, составленный по семействам (о каждом растении в списке делают краткие замечания: жизненная форма, экологические группы, местообитание, практическое значение, категория редкости и т.д.); гербарий; знание методов полевых исследований растительного и почвенного покрова; отчет по практике; УИРС по предложенной теме (с обязательным приложением соответствующих коллекций и иллюстративного материала (чертежи, рисунки, фотографии, цифровые таблицы и др.)). 11. Учебно-методическое и информационное обеспечение практики. 11.1. Основная литература: 1. Афанасьева Т.В., Василенко В.И., Терешина Т.В., Шеремет Б.В. Почвы СССР. – М.: Мысль, 1979. 380 с. 2. Белобров В.П., Замотаев И.В., Овечкин С.В. География почв с основами почвоведения. – М.: Издательский центр «Академия», 2004. 352 с. 3. Боме Н.А. Почвоведение (краткий курс). Тюмень. Изд-во государственного университета, 2002. 80 с. 4. Водоросли. Лишайники. Мохообразные СССР. М.: Мысль, 1978, 365 с. Тюменского 10 5. Губанов И.А.и др. Определитель сосудистых растений. М.: Аргус, 1995. 560 с. 6. Еремченко О.З., Орлова Н.В. Полевая практика по почвоведению. – Пермь, 2003. 80 с. 7. Классификация и диагностика почв СССР. – М.: Колос, 1977. 223 с. 8. Кузяхметов Г.Г., Мифтахова А.М., Киреева Н.А., Новоселова Е.И. Практикум по почвоведению: Учебное пособие. – Уфа: РИО БашГУ, 2004. 120 с. 9. Культиасов И.М. Экология растений. М.: Изд-во МГУ, 1982. 384 с. 10. Новицкий М.В., Донских И.Н., Чернов Д.В. и др. Лабораторно-практические занятия по почвоведению: учебное пособие. – СПб.: Проспект Науки, 2009. – 320 с. 11. Определитель растений Новосибирской области. Под ред. И.М. Красноборова. Новосибирск: Наука, 2000. 492 с. 12. Пауков А.Г., Трапезникова С.Н. Определитель лишайников Среднего Урала. Екатеринбург: изд-во УрГУ, 2005. 207 с. 13. Почвоведение. Учеб. для высших с.-х. учебных заведений / Под ред. И.С. Кауричева. М., 1989. 719 с. 14. Иллюстрированное руководство для ботанических практик и экскурсий в Средней России. В.Э. Скворцов. - М: Т-во науч. изд. КМК, 2004. - 506 с. 15. Хорошавин В.Ю. География почв. Почвоведение: Учебно-методическое пособие по учебной практике для учащихся II курса ОДО направлений подготовки бакалавров «География», «Экология и природопользование». – Тюмень: Изд-во Тюменского государственного университета, 2011. 40 с. 16. Шишов Л.Л., Сорокина Н.П., Панкова Е.И. Составление крупномасштабных почвенных карт с показом структуры почвенного покрова. М., 1989. 11.2. Дополнительная литература: 1. Апарин Б.Ф., Касаткина Г.А. Картография почв. Учебно-методическое пособие. СПб.: Изд-во С.-Петерб. Ун-та, 2004. 84 с. 2. Бакулин В.В., Козин В.В. География Тюменской области. Учебное пособие. Екатеринбург. Средне-Уральское книжное издательство, 1996. 240 с. 3. Вальков В.Ф., Казеев К.Ш., Колесников С.И. Почвы юга России. – Ростов-на-Дону: Изд-во «Эверест», 2008. – 276 с. 4. Колесников С.И. Почвоведение с основами геологии. – М.: Изд-во РИОР, 2005. 150 с. 5. Сергиевская Е.В. Систематика высших растений. СПб.: Лань, 1998. 448 с. 6. Старостенкова М.М. Учебно-полевая практика по ботанике. М.: Высшая школа, 1990. 191 с. 11 7. Бавтуто Г.А. Учебно-полевая практика по ботанике. Минск: Высшая школа, 1990. 269с. 8. Гуленкова М.А., Красникова А.А. Летняя полевая практика по ботанике. М.: Просвещение, 1976. 224 с. 9. Красная книга Тюменской области: животные, растения, грибы. Под ред. В.Н. Большакова. Екатеринбург: изд-во УрГУ, 2004. 496с. 10. Почвоведение. Учеб. для ун-тов. В 2 ч. / Под ред. В.А. Ковды, Б.Г. Розанова. Ч. 1, 2. – М.: 1988. – 400 с. 11. Розанов Б.Г. Морфология почв: учебник для высшей школы. – М.: Академический Проект, 2004. 432 с. 11.3. Программное обеспечение и Интернет-ресурсы: 1. http://www.bio.pu.ru/index.php Санкт-Петербургский государственный университет, биолого-почвенный факультет. 2. http://www.soil.msu.ru/ Московской государственный университет им. М.В. Ломоносова, факультет почвоведения. 3. http://ru.wikipedia.org/ информация о почвоведение в электронной энциклопедии. 4. http://www.mgul.ac.ru/info/flh/soil/ Московский государственный университет леса, кафедра почвоведения. 5. http://agro.geonet.ru Почвенный институт им. В.В. Докучаева. 6. http://sites.google.com/site/soilsociety/Home/istoria-obsestva Общество почвоведов им. В.В. Докучаева. 7. http://www.bio.vsu.ru/soil/ Воронежский государственный университет, кафедра почвоведения и управления земельными ресурсами. 8. http://soil-science.ru/ Сайт об основных разделах почвоведения. 9. http://www.maik.ru Официальный сайт научного журнала «Почвоведение». 10. http://herba.msu.ru 11. http://ecology.ostu.ru 12. Материально-техническое обеспечение практики. Гербарные папки и прессы, бумага для сушки растений, микроскопы оптические и стереоскопические, веревки для сушки бумаги и заложения площадок, линейки, иголки, стекла покровные и предметные, марля, вата, определители в расчете на звено, спирт для фиксации растений для практических занятий. 12 Топографическая карта окрестностей базы практик «оз. Кучак» (у каждого студента); полевой дневник (у каждого студента); рюкзак для почвенных проб и растительных образцов; лопата штыковая (одна на двоих); нож почвенный с широким лезвием; сантиметр или измерительная рулетка; типовые бланки для описания почвенных разрезов; шпагат (20 м); компас (один на бригаду); барометр-анероид; флаконы с 10% раствором соляной кислоты и с дистиллированной водой; картонные коробки для образцов почв; простые и цветные карандаши; этикетки; тест-набор NPK-1 (или другой портативный анализатор почв); рН-метр; набор сит; дистиллированная вода; мерные колбы на 250 мл; мерные цилиндры 50 мл; мерные цилиндры 100 мл; стеклянные палочки; фильтры обеззоленные; фильтровальная бумага. Подготовительный и полевой этапы практики по ботанике проводятся в г. Тюмени и лабораториях кафедры ботаники, биотехнологии и ландшафтной архитектуры ИМЕНИТ Тюменского государственного университета, по почвоведению – в окрестностях базы практик «Озеров Кучак», корпусах базы практик. Камеральный этап проходит в г. Тюмени на кафедре ботаники, биотехнологии и ландшафтной архитектуры.