Ослин навчальний посібник до лабораторних занять з фізіології рослин для студентів біологічного факультету Видавництво поліграфічний центр "Київський університет" 2004
| Вид материала | Документы |
- Мусієнко М. М., Панюта О. О. Біотехнологія рослин. Навчальний посібник, 5445.72kb.
- Ділова іноземна мова" для студентів геологічного факультету (магістрів V-VI курсів), 329.16kb.
- Савицький В. М., Хільчевський В. К., Чунарьов О. В., Яцюк, 2100.06kb.
- Вченої ради біологічного факультету протокол №11 від 25 квітня 2005, 115.21kb.
- Тематичний план занять «Патофізіологія ендокринної та нервової систем» Для студентів, 1055.52kb.
- Київський університет туризму, економіки І права «Основи готельного менеджменту», 5077.65kb.
- Полтавський національний педагогічний університет імені В. Г. Короленка Історичний, 675.02kb.
- Практикум з педагогіки вищої школи: Навчальний посібник за модульно-рейтинговою системою, 411.72kb.
- Навчальний посібник для студентів філологічних спеціальностей вищих педагогічних навчальних, 3345.03kb.
- Практичний курс англійської мови навчальний посібник з практики усного та письмового, 5352.9kb.
Робота № 4. Проведення еколого-фітоценологічної класифікації водної рослинності за А.П.Шенніковим.
Теоретичні передумови. В основу більшості еколого-фітоценологічних класифікацій водної рослинності покладено принципи, які розробив А.П.Шенніков для класифікації луків, тобто для угруповань, найбільш подібних до угруповань макрофітів. А.П.Шенніков запропонував наступний класифікаційний ряд: асоціація – група асоціацій – формація – група формацій – клас формацій – тип рослинності. Із них асоціація, формація і тип рослинності є основними класифікаційними одиницями рослинності.
Асоціація – це тип фітоценозу. Вона є найменшою таксономічною одиницею рослинності. До асоціації об`єднують фітоценози, подібні за складом домінантів і супутніх видів, будовою та іншими ознаками, а також за взаємозв’язком між рослинами та між ними і довкіллям. Назви асоціацій складають українською та, згідно з міжнародними правилами, обов`язково, латинською мовами. Асоціацію іменують за домінуючими в ній видами одного або кількох ярусів. В українських назвах прикметник ставлять на перше місце, а іменник на друге : ас.очеретяно-рогізна , тобто асоціація рогозу за участю очерету.
Є два способи складання латинських назв асоціацій, які широко використовують. В першому способі назву асоціації складають із іменника (назви основного виду – на першому місці) та прикметника (назви другорядного виду – на другому). До кореня родової назви головного виду приєднують суфікс -etum , а до кореня родової назви другорядного виду (стоїть на другому місці) – суфікс -osum (наприклад, Typhaetum phragmitosum). Якщо асоціація складається лише з одного виду, то під час утворення її назви беруть його родову назву (корінь) із закінченням -etum і до нього приєднують ще видову назву (наприклад, ас. Phragmitetum australis purum – ас. Очерету звичайного чиста). В другому способі назва асоціації складається із найменувань (родового і видового) домінуючих рослин. При цьому едифікатори і домінанти одного ярусу з`єднуються знаком плюс (+), а різних ярусів - знаком мінус (-), наприклад, ас. Phragmites australis + Typha angustifolia ; ac. Typha angustifolia – Nuphar lutea – Potamogeton lucens.
Цього правила ніколи не слід забувати і не з`єднувати домінантів різних ярусів знаком плюс.
Мета роботи –навчитися проводити класифікацію водної рослинності на природній водоймі. Визначити асоціації та скласти їх українські та латинські назви.
Матеріали та обладнання: визначник водних рослин, журнал для записів.
Хід роботи. Провести обстеження кількох заростей природних водойм з різним видовим складом рослин. Визначити домінантні і супутні види, скласти назви асоціацій одного і кількох ярусів українською та латинською мовами.
Назви асоціації записати в журнал.
Робота № 5. Збирання та якісний облік водної рослинності
за допомогою інструментів та приладів.
Теоретичні передумови. Щоб дістати рослини з днища при глибині води, що не перевищує 2-3 м, використовують водяні грабельки три- та шестизубцеві (рис.2).
Рис. 2. Водяні грабельки.
Перші з них мають поперечну планку довжиною 13 см, довжину зубців 16 см, довжину загину зубців 6 см та втулку для жердини. Їх можна робити і довільних розмірів. Другі мають поперечну планку 0,5 см товщиною 1,5 см шириною і приблизно 15 см довжиною. Замість планки можна використати залізну трубку до 1 см діаметром. До планки на відстані 2,5 см один від одного міцно приварюють зубці та втулку для жердини. Довжина жердини залежить від максимальної глибини розповсюдження рослин у водоймі, але не повинна бути більше 3,5-4 м. Грабельки обов`язково одягаються на товстий кінець жердини.
Грабельки зручні для добування деяких видів, що підіймаються над водою та всіх занурених у воду рослин, а також рослин з плаваючим листям. Грабельками з човна користуються або під час його нерухомого положення, або на дуже легкій ході човна. Зручніше працювати з корми човна. Доцільно розмітити жердину з інтервалом 0,20-0,25 м, тоді можна поміряти і глибину водойми.
Щоб дістати придонну рослинність з глибин, що перевищують 2,5-3 м, використовують інструменти, які прив`язують до довгого мотузка, за допомогою якого їх можна волочити по днищу. Довжина мотузка повинна в декілька разів перевищувати глибину на якій працюють (не менше 5-6 разів).
Якірці-кішки – це невеликого розміру якірці (10-15 см у висоту разом з петлею) з різною кількістю зубців (3-10) і масою близько 0,5-1 кг (рис.3).
Рис. 3. Якірці-кішки.
Зубці в них можуть бути різної довжини. Довгі зубці мають чергуватися з короткими. Щоб краще утримати рослини на якірці рекомендують намотувати на зубці дротик або мотузок.
Щоб доставати рослини з днища на великих глибинах можна також використовувати моток колючого дроту з вантажем, який волочать по днищу на мотузці, а також драги різних конструкцій.
Драга Раменського має овальної форми раму з мішком (рис.4).
Рис. 4. Драга Л.Г.Раменського.
Раму виготовляють із залізної смуги шириною 5-7 см. Довжина рами 35 см, ширина в середній частині 20 см. Ручку висотою близько 15 см з петлею для прив`язування мотузка закріплюють на рамі рухомо на її вузьких кінцях. Біля місця прикріплення ручки до рами роблять спеціальні упори, які дають змогу ручці коливатися лише в межах 45 градусів. На нижньому боці рами є отвори для прикріплення мішка із рідкої тканини. До рами (на верхньому боці) можна приварити зубці довжиною 3-3,5 см, трошки відтягнуті назовні.
Щоб оглянути днище і підводні зарості при неспокійній водній поверхні або малій прозорості води використовують оглядову трубу. За допомогою цієї труби днище оглядають на глибину вдвічі більшу, ніж неозброєним оком, за будь-якого стану водної поверхні. Оглядову трубу виготовляють із металу, деревини або іншого матеріалу у формі конуса (рис.5) з малим отвором зверху і великим знизу.
Рис. 5. Оглядова труба. 1- металева; 2- дерев’яна.
Низ труби роблять важчим і до нього тісно приєднують скло. Цим кінцем прилад опускають в воду. Днище оглядають крізь верхній отвір. Розміри приладу довільні.
Мета роботи: За допомогою інструментів та приладів провести якісний облік зануреної водної рослинності водойм.
Матеріали та обладнання: Водяні грабельки, якірці-кішки, моток колючого дроту з вантажем, драга Раменського (або інша), оглядова труба, марля, журнал для записів.
Хід роботи. Використовуючи по черзі інструменти та прилади зібрати занурені водні рослини, визначити їх та скласти список гідрофільної флори водойми. З’ясувати фенологічні фази зібраних рослин: в – рослина лише вегетує (фаза вегетації), б – наявність бутонів (фаза бутонізації), к – наявність квіток (фаза квітування), п – наявність плодів (фаза плодоношення), з – загибелі (фаза відмирання).
Дані занести до журналу.
Форма журналу для реєстрування фенологічних спостережень.
Дата________________
Водойма (назва, географічне положення)______________________
_________________________________________________________
Асоціація___________________№ ділянки_____________________
Місцеположення___________________________________________
Глибина (від________до_________)
Донні поклади (візуально)___________________________________
Назва рослини_____________________________________________
Фенофаза ________________________________________________
Зробити висновки.
Робота № 6. Проведення кількісного обліку
водних рослин.
Теоретичні передумови. Для кількісного обліку рослинності: підрахунку кількості стебел, визначення проективного покриття і відбирання укосів в угрупованнях всіх екологічних груп рослин широко використовують різного типу рами площею 1, 0,5 та 0,25 м2 та інших розмірів, які можуть бути квадратними, прямокутними, круглими. Їх виготовляють із дерева, легких металевих (алюмінієвих) та синтетичних труб та інших матеріалів, що мають плавучість.
Дерев`яні рами (рис.6) роблять з рейок шириною 2-5 см і товщиною 1,5-2 см.
Рис. 6. Дерев’яна рама з натягнутою масштабною сіткою.
Довжина рейок із внутрішньої сторони рами площею 1 м2 у квадратній рамі дорівнює 1 м, у прямокутній - довга сторона –2 м, а коротка 0,5 м, у рамі площею 0,5 м2 (прямокутній) довга сторона – 1 м, а коротка 0,5 м, а при площі в 0,25 м2 (квадратній) – 0,5 м. Рейки фарбують білою фарбою і розмічають чорною фарбою через 5 або 10 см. В місцях позначок на рейки натягують мотузки масштабної сітки.
Всі види робіт з рамою можливі лише до глибин, які не перевищують 2 м. На глибших водоймах облік рослинності за допомогою рами ненадійний. Облік та скошування рослинності на відкритих місцях водойми проводять під час тихої погоди. Вітер і хвилювання заважають, а інколи роблять неможливим облік рослинності за допомогою рами.
Вилка-рама складається із трьох металевих стрижнів, які насаджені на планку з ручкою. Довжина стрижня та відстань між крайніми стрижнями дорівнює 0,5 м. Площа, яку відмежовує вилка, дорівнює 0,25 м2 (рис.7).
Цю вилку-раму рекомендують для відбирання проб фітомаси. Працювати треба вдвох: один накладає вилку-раму на поверхню води, утримуючи її однією рукою, а другою рукою збирає до купи рослини, які ростуть в межах рами, а другий – зкошує зібрані рослини. Така вилка може замінити раму при роботі з угрупованнями надводних і занурених рослин з простим складом. В угрупованнях з дуже високим травостоєм і різноманітним видовим складом, де багато ярусів плаваючих і підводних рослин спосіб отримання укосів за допомогою вилки-рами мало придатний.
Рис. 7. Вилка-рама для отримання укосів.
Щоб відібрати проби на фітомасу використовують такі прилади та інструменти.
Косу з коротким лезом виготовляють із звичайної коси середнього розміру, у якої під кутом зрізають кінець леза і від всього леза залишається шматок довжиною від п`яти до кінця 20-25 см (рис.8).
Не слід використовувати для зрізання водних рослин з ділянок косу більшого розміру і, особливо, з не відрізаним кінцем леза. Великою косою важко добре викосити ділянку і, крім того, піднятий кінець леза високо підрізає рослини, залишаючи частину біомаси неврахованою. Жердина беруть довгий, гладенький і розмічають його через кожні 0,25 м. Щоб було зручно працювати з човна на глибині треба, щоб вільний кінець Жердини підіймався над водою не менше як на 1-1,5 м, за умови що коса дістає дна. Рослини скошують потрохи.
Коса призначена для зрізання рослин під час визначення фітомаси методом ділянок. Зрізати рослини косою з облікових ділянок можна приблизно до глибини 1,5-2 м, в глибших місцях косити дуже важко. На відкритих ділянках водойми працювати треба лише в затишну погоду. Коса – найпростіший і надійний прилад для зрізання рослин.
Рис. 8. Коса з коротким лезом.
Різні види кількісного обліку – вибирання і зрізання рослин для обліку фітомаси, підрахунку чисельності, зарисовування, визначення проективного покриття тощо в різних типах рослинних угруповань вимагають різні способи встановлювання рами.
Мета роботи: провести кількісну вибірку водних рослин з обмеженої рамою площі водойми, підрахувати чисельність видів та визначити проективне покриття водойми.
Матеріали та обладнання. Дерев’яна рама, вилка-рама, коса, міліметровий папір, марля, терези, фільтрувальний папір.
Хід роботи: Під час роботи в угрупованнях дрібних придонних рослин на невеликій глибині (до 0,2-0,3 м) при ручному збиранні водних рослин дерев’яну раму опускають на дно і накладають на угруповання. В угрупованнях занурених, плаваючих рослин і видів, що невисоко підіймаються над водою (до 1 м), раму також накладають зверху і в плавучому стані на поверхні води міцно закріплюють з двох протилежних кутів (по діагоналі) жердинами, які спеціально для цього зроблені з внутрішнього боку рами.
В угрупованнях рослин, які високо підіймаються над водою, раму (особливо з масштабною сіткою) зверху накладати не можна. Треба користуватися розбірною рамою і “вкладати” або “вставляти” її в травостій збоку. Закріплювати раму жердинами в угрупованнях надводних рослин не має потреби.
У водоймах з прозорою водою, в заростях занурених, але тих що не високо підіймаються над дном рослин, раму опускають під воду і встановлюють її над заростями трохи піднятою, на твердих ґрунтах на дні. На мулистих донних покладах та в дуже густих заростях з великою кількістю стебел, що переплелися опускати раму на дно не доцільно, її не буде видно.
Після того, як раму наклали, роблять укіс всієї рослинності яка знаходиться на ділянці, що обмежена рамою. Перед косінням ділянки великі незакріплені в ґрунті і вільноплаваючі на поверхні води рослини виймають руками або водяними грабельками, а невеликі виловлюють сачком або решетом. Рослини укосу складають на поліетиленові плівки з вологими марлевими простирадлами, довжина яких повинна трохи перевищувати висоту рослин. Зрізані рослини складають цільними всі в однаковому порядку – нижніми кінцями стебел в один бік, верхівками в інший. Далі укіс вкладають у вологу марлю і плівку, перев’язують мотузками і в такому вигляді транспортують. Ламати рослини і класти їх аби як не можна – це ускладнить їх подальший обробіток. В укіс вкладають етикетку і реєструють в щоденнику.
Форма етикетки для реєстрації укoсів.
Асоціація_______________________№ укoсу___________________
Водойма (назва та географічне положення)____________________ ___________________________________________________________
Фітоценоз________________________________________________
Місце на водоймі__________________________________________
Розмір облікової ділянки______________глибина_______________
Донні поклади (візуально)___________________________________
Спосіб відбирання (ручне відбирання, викошування, збирання приладом, назва приладу) ____________________________________
Укіс доставляють в лабораторію для подальшого обробітку. Рослини при цьому 1-2 дні зберігаються свіжими (в прохолодному місці).
Використовуючи дерев’яну раму з масштабною сіткою замальовують плаваючі на поверхні водні рослини (плейстофіти) на міліметровому папері в масштабі 1:10 для визначення проективного покриття (%) водойми.
Роблять висновки.
Робота № 7. Визначення продуктивності водних рослинних
угруповань.
Теоретичні передумови. Вивчення продуктивності водних рослинних угруповань починають з визначення зеленої (надземної) рослинної маси фітоценозів ваговим методом в період їх максимального розвитку (умовно вважають час масового квітування рослин). Максимальну фітомасу (фітомасу в період квітування) умовно прирівнюють до річної продукції (хоча ці величини не завжди збігаються і різниця між ними інколи досить значна). Отримання укосів (робота № 6) –найважча частина роботи під час визначення надземної фітомаси. Після взяття укосів рослини, наскільки це можливо, відмивають від бруду, очищають від обростання, попередньо розбирають за екологічними групами. Укіс обробляють в такій послідовності: очищають, розбирають за екологічними групами та видами, зважують в сирому вигляді, проводять біометричну обробку, сушать, зважують в повітряно-сухому та абсолютно-сухому станах. Подалі обробляють згідно з метою досліджень.
Мета роботи: розібрати укіс вищих водних рослин; визначити сиру, повітряно- суху та абсолютно суху маси водних рослин різних екологічних груп, порівняти їх між собою.
Матеріали та обладнання: Укіс водних рослин, лінійка, штангенциркуль, аналітичні терези, бюкси, ексикатор, марлеві мішечки, сушильна шафа.
Хід роботи. Розібрати укіс водних рослин за екологічними групами та окремими видами. Розібраний укіс вцілому, групи з яких він складається та окремі види рослин зважують в сирому стані з точністю до 5 г (зважують однією наважкою, а не частинами, щоб зменшити похибку). Надводні високі рослини перед зважуванням зв’язують снопиком (ламати їх не можна), а занурені і плаваючі, якщо їх багато, доводиться зважувати в полотняних мішечках або марлі. Після зважування сирих укосів, якщо потрібно, вимірюють висоту, діаметр стебла біля кореня, кількість листків, корінців та ін., обводять контури листків з метою визначення їх площі , залежно від того які дані треба отримати.
Рослини висушують (до повітряно-сухого стану) в приміщенні або на вулиці. Для цього цілісні укоси, або їх окремі частини вміщують у марлеві мішечки, у кожний мішечок вкладають етикетку і зав’язують. Рослини в мішечках повинні лежати вільно, набивати мішечки не можна, оскільки рослини в набитих мішечках пріють і гниють. На етикетці пишуть номер укосу, назву фітоценозу (групи, виду або частини рослини), дату відбирання та зважування, вказують сиру масу. Етикетки слід робити великих розмірів, на кольоровому папері, тоді їх легко можна знайти в масі рослин. Під час сушіння мішечки з рослинами слід перегортати і ворушити в них рослини.
Після повного висихання рослин, яке визначають візуально або шляхом постійного зважування (до сталої маси) під час сушіння, рослини знову ретельно зважують. Великі м’ясисті рослини можуть сохнути досить довго (до 1 місяця), занурені і плаваючі – значно швидше.
Щоб визначити абсолютно суху масу із великих укосів беруть середню пробу – кілька рослин, або певну величину наважки із подрібненого укосу, які сушать в сушильній шафі при температурі 105oС (останнім часом рекомендують сушити при температурі 80oС). Абсолютно-суху масу наважки потім перераховують на масу всього укосу. Фітомасу виражають в сирій, повітряно-сухій та абсолютно сухій масах на одиницю площі (відповідно в г/м2, кг/м2). Надійним показником є абсолютно-суха маса.
Дані записують в таблицю:
| Вид рослини, або її частини | Кількість екземплярів | Маса , г | |||||
| Сира | Повітряно-суха | Абсолютно-суха | |||||
| г | Дата зважу-вання | г | Дата зважу-вання | г | Дата зважу-вання | ||
| | | | | | | | |
| | | | | | | | |
Роблять висновки, порівнюючи рослини різних екологічних груп.
Робота № 8. Якісний і кількісний облік кореневої системи
водних рослин різних екологічних груп.
Теоретичні передумови. Кореневу систему досліджують у окремих рослин або в фітоценозах кількома методами. Преред вилученням кореневої системи рослин слід скласти характеристику умов, в яких перебуває рослина або фітоценоз. Під час вивчення кореневої системи окремих рослин відмічають стан рослини (життєвість), вимірюють висоту і товщину стебла біля кореня; в фітоценозі роблять опис, підраховують кількість стебел, визначають проективне покриття основами. Після цього надземну частину рослини зрізають, або беруть укіс в фітоценозі, зважують зелену масу в сирому та сухому стані і обробляють надземну частину рослини залежно від завдань досліджень. Кореневу ж систему досліджують за допомогою таких методів:
1.Метод поступового видалення кореневої системи. Цей метод надає уявлення про морфологію та екологію підземної частини рослини. Для дослідження обирають середньорозвинені рослини. Кореневу систему обережно розкопують, виймають із субстрату, відмивають та очищають від ґрунту, який налип, та зайвих частинок. Проводять морфологічне описування, вимірювання, зважування, зарисовування та фотографування. Під час досліджень водної рослинності цей метод використовують досить часто при вивченні морфології і маси підземних органів, вважаючи його найбільш доступним і порівняно легким у виконанні. У водоймах з м’яким мулистим днищем рослини легко витягують разом з усією кореневою системою, як на мілководних, так і на більш глибоких ділянках водойм.