Методичні рекомендації для проведення практичних занять з курсу «Агробіоценологія»
| Вид материала | Методичні рекомендації |
- І проведення практичних занять для студентів 5 курсу спеціальності, 729.52kb.
- Методичні рекомендації до практичних занять та самостійної роботи з "Основ екології", 726.43kb.
- Методичні вказівки до практичних занять, 707.4kb.
- Методичні рекомендації до виконання практичних робіт з дисципліни, 904.89kb.
- Методичні вказівки до практичних занять, 400.39kb.
- Методичні рекомендації для проведення практичних занять з дисципліни, 631.56kb.
- Методичні вказівки до виконання практичних занять І самостійної роботи з дисципліни, 583.93kb.
- Методичні рекомендації до практичних занять І самостійної роботи з гігієни та екології, 1563.69kb.
- Методичні рекомендації для виконання практичних робіт з дисципліни, 245.2kb.
- Методичні рекомендації для практичних занять з фармакології для студентів 3 курсу медико-психологічного, 977.24kb.
МІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ УКРАЇНИ
ВІННИЦЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ
для проведення практичних занять з курсу
«Агробіоценологія»
для агрономічного факультету денноъ форми навчання за спеціальністю 7.070801 «Екологія та охорона навколишнього середовища»
Вінниця
Едельвейс і К
2009
УДК 63:574(07518)
Рецензенти: Підпалий І.Ф. – доктор сільськогосподарських наук, професор,
завідувач кафедри кормовиробництва, луківни –
цтва та сільськогосподарської меліорації ВДАУ
Колісник С.І. – кандидат сільськогосподарських наук, старший
науковий співробітник Інституту кормів УААН
Укладачі: Дзюмак М.А., Мазур В.А., Первачук М.В. Агробіоценологія (Методичні рекомендації для проведення практичних занять) // Вінниця: Едельвейск і К, – 2009.– 42с.
Рекомендовано для друку науково-методичною радою
ВДАУ, протокол № 2 від 26 жовтня 2009р.
Методичні рекомендації написані із врахуванням вимог модульно-рейтингової системи та типової програми навчальної дисципліни для підготовки спеціалістів за спеціальністю 7.070801 «Екологія та охорона навколишнього середовища» у вищих навчальних закладах ІІІ-ІV рівнів акредитації Мінагрополітики України від 9 червня 2005р. Викладено концептуальні теоретичні основи по вивченню агробіоценології для подальшого спрямування щодо екологізації агропромислового виробництва. Основна увага зосереджена на розробці тематики і методики проведення лабораторних занять з урахуванням екологічної спрямованості. Також наводяться методичні поради щодо активного і творчого вивчення окремих тем, самопідготовки до занять та контролю знань.
© Дзюмак М.А.,
Мазур В.А.,
Первачук М.В.
ВСТУП
Агробіоценологія – комплексна навчальна дисципліна, що вивчає зв'язки між організмами в сільськогосподарських ценозах, вплив на них середовища, роль організмів у створенні певного біоценотичного середовища, а також структуру, продуктивність, типи агроценозів, їх районування, взаємодію людини з довкіллям у процесі розвитку сільськогосподарського виробництва.
Метою вивчення навчальної дисципліни є пізнання біоценотичних закономірностей сільськогосподарських ценозів, що дають можливість забезпечити стале виробництво якісної біологічної продукції, максимальне раціональне використання природного біоенергетичного потенціалу, виключення та мінімізації негативного впливу на довкілля.
По вивченні дисципліни студент повинен
знати:
– хорологію агробіоценозів: просторову структуру видів, розподіл агробіоценозів різного рангу залежно від кліматичних, зонально-поясних, ландшафтних та регіональних особливостей географічного середовища:
– дію екологічних чинників на формування та стійкість агробіоценозів;
– взаємодію компонентів в агробіоценозі;
– міграцію хімічних елементів за харчовими ланцюгами та компонентами агробіоценозу, обмін між біоценозами;
– функціонування агробіоценозів в умовах техногенезу;
– комплекс заходів для управління якістю агробіоценозів;
– способи мінімізації негативних впливів.
уміти:
– застосовувати отримані знання під час виконання польових досліджень і експертиз;
– проводити екологічний моніторинг різних агробіоценозів з урахуванням просторової структури видів, розподілу агробіоценозів різного рангу, залежно від кліматичних, зонально-поясних, ландшафтних та регіональних особливостей географічного середовища;
– розраховувати енергетичну ефективність агробіоценозів;
– розраховувати ефективність використання-природних ресурсів;
– визначати винос біогенних елементів з агробіоценозів;
– розробляти заходи для отримання екологічно чистої продукції та збереження біоценозів різних ландшафтів;
– використовувати науково-технічні досягнення в поєднанні з принципами природокористування в разі розв'язання регіональних і локальних проблем трансграничних міграцій забруднень.
Згідно з навчальним планом підготовки спеціалістів спеціальності 7.070 801 «Екологія та охорона навколишнього середовища» виділено 108 год, у тому числі: 14 год. – лекційних, 28 год. – практичних занять, 66 год. – самостійної роботи.
Підсумкова форма контролю – іспит.
ПРАВИЛА ТЕХНІКИ БЕЗПЕКИ
ПІД ЧАС РОБОТИ У ЛАБОРАТОРІЇ
Під час виконання лабораторних занять студенти працюють із різноманітним хімічним посудом, реактивами, використовують різні електричні прилади та газові пальники. Студенти мають бути уважні та обережні. Невиконання правил техніки безпеки призводить до нещасних випадків, вибухів та виникнення пожеж.
Перед відпрацюванням заняття студенти одержують інструктаж з техніки безпеки, який оформляється у спеціальному журналі. Окрім цього, під час занять вони одержують усний інструктаж від викладача.
Слід дотримуватися таких правил безпеки:
1. Під час роботи з хімічними реактивами слід уникати їх потрапляння на руки, не торкатися обличчя та очей руками, не вживати їжу, після роботи старанно мити руки.
2. Хімічні реактиви не можна куштувати на смак.
3. Усі речовини нюхати слід обережно, не нахиляючись над посудиною і не вдихаючи повною груддю, а спрямовуючи до себе пари чи гази рухом руки.
4. Не слід нахилятися над посудиною, в якій щось кипить чи в котру наливається рідина, оскільки бризки можуть потрапити в очі.
5. Під час нагрівання рідин з осадом слід виявляти обережність, оскільки є можливий викид осаду разом із рідиною з посудини та потрапляння їх на обличчя та руки працюючого.
6. Працювати з леткими речовинами (ефіром, бензином та ацетоном) і міцними кислотами належить під витяжкою та подалі від палаючого пальника.
7. Під час роботи із запаленими газовими пальниками слід стежити, щоб згоряння газу було повним.
8. Під час складання та розбирання приладів та деталей зі скла належить дотримуватися правил безпеки:
– скляні трубки невеликого діаметра розламують тільки після того, як надріжуть їх напилком чи спеціальним ножем, попередньо захистивши руки рушником;
– скляні трубки у пробки чи у гумові трубки вставляють, попередньо змочивши водою, гліцерином чи вазеліновим маслом зовнішню поверхню скляної трубки та внутрішній край гумової трубки чи отвору у пробці;
– закорковуючи тонкостінну посудину, слід тримати її за верхню частину горла якомога ближче до пробки, руки при цьому належить обгорнути рушником.
9. Перед початком роботи з електроустановкою слід переконатися в її справності, правильності підключення до електромережі та контуру заземлення.
10. Перед вмиканням центрифуги перевіряють балансування протилежно розміщених стаканчиків (маса їх має бути однаковою), після цього щільно зачиняють камеру центрифуги.
Під час роботи в лабораторії категорично забороняється:
1. Переливати леткі, легкозаймисті рідини поблизу палаючого пальника, ввімкнутої електроплитки.
2. Перегрівати реакційну суміш чи перегінну рідину та доводити її до бурхливого розвитку реакції.
3. Нагрівати чи охолоджувати воду (чи розчини) у герметичне закритих посудинах.
4. Працювати під вакуумом із не досить міцним посудом.
5. Проводити перегонку ефіру.
6. Проводити роботу під вакуумом без захисних окулярів.
7. Набирати кислоти та шкідливі реактиви у піпетку ротом. Для цього слід використовувати каучукову грушу чи автоматичну піпетку.
8. Працювати з незаземленою апаратурою.
9. Поміщати у сушильні шафи матеріали, які займаються при температурі термостатування чи близької до неї.
10. Залишати без догляду працюючі газові прилади.
11. Переносити та ремонтувати ввімкнуту в електромережу обладнання.
12. По закінченні роботи в лабораторії слід вимкнути газові пальники, газ, електроприлади, закрити воду та прибрати робоче місце.
Перша допомога у разі нещасних випадків у лабораторії.
Для надання першої допомоги у разі нещасних випадків у лабораторії слід мати аптечку.
Кровотеча, раніння. При порізах рану обробляють йодом чи 3%-ним розчином перекису водню. Якщо пошкоджено крупні судини рук чи ніг, слід туго стягнути кінцівки вище місця кровотечі гумовою трубкою чи платком. У разі поранення очей їх промивають водою та викликають лікаря. У разі кровотечі з носа накладають холодні компреси на чоло та перенісся, а в ніздрю вкладають тампон із 3%-ним розчином перекису водню.
Опіки термічні та хімічні. У разі термічного опіку обпечене місце промивають розчином перманганату калію чи етиловим спиртом. У разі сильних опіків обпечене місце змащують жиром. У разі опіків кислотами уражене місце спочатку обмивають водою, а потім - 3%-ним розчином двовуглецевого натрію та змащують жиром. У разі опіків лугами обпечене місце обмивають водою, а потім - 1%-ним розчином оцтової кислоти.
У разі отруєння кислотами слід викликати блювання, рот ополоскати водою та 5%-ним розчином питної соди, випити молока.
У разі отруєння лугами викликають блювання та приймають 1-2%-ний розчин оцтової чи лимонної кислоти.
Розділ І
МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ПРАКТИЧНИХ ЗАНЯТЬ
Методичні поради до проведення практичних занять
Практичні заняття є важливою формою навчального процесу, що скеровані на детальне вивчення окремих тем, розділів, оволодіння різними методиками. Вони супроводяться виконанням окремих досліджень, розрахунків, вивченням і характеристикою об'єктів з екологічних засад, їх аналізом і висновками.
Щодо тематики практичних занять, то вона максимально узгоджується з тематикою лекцій та практичним значенням.
Істотним моментом у проведенні практичних занять є елемент творчої й пошукової дослідницької роботи. Це, зокрема, виконання практичних, експериментальних і описових завдань, проведення розрахунків, тощо.
Хід практичних занять здійснюється за такою схемою:
1. Організаційний момент.
2. Короткий виклад суті та змісту заняття.
3. Виконання студентами конкретних завдань з теми заняття.
4. Короткий аналіз виконання завдань.
5. Тестовий контроль знань.
6. Завдання на самопідготовку до наступного заняття.
Практичні заняття оформляються за загальноприйнятою схемою, не виключаючи власного творчого елементу.
Практичне заняття № 1
Тема: Агробіоценологія: мета, об’єкти вивчення, основні завдання, методи досліджень, структура та взаємозв’язок з іншими науками. Історія розвитку агробіоценології.
Мета: Вивчити об’єкти дослідження, основні завдання, методи дослідження, структуру та взаємозв’язок агробіоценології з іншими науками. Історичні етапи розвитку агробіоценології як науки.
Матеріали і обладнання: довідкова та навчально-методична література, конспект лекцій, малюнки, таблиці.
Запитання для самоперевірки та тестового контролю
1. Агробіоценологія – це...продовжіть...
2. Агробіоценоз – це:..продовжіть...
А) штучно створені угруповання організмів у вигляді посівів чи насаджень культурних рослин;
Б) природно створені угруповання організмів;
В) еволюційно сформована однорідна ділянка земної поверхні з певним складом живих організмів і неживих компонентів;
Г) складова біогеоценозу, сукупність усіх представлених у межах певного біотопу організмів.
3. Об’єктом вивчення агробіоценології є:
А) екосистема;
Б) агробіоценози;
В) біогеоценози;
Г) біоценози.
4. Едатоп – це сукупність умов середовища, що створюються:
А) водою;
Б) повітрям;
В) грунтом;
Г) жодне з перерахованих.
5) Едафотоп – це ділянка грунтового покриву разом із частиною літосфери і гідросфери, що входять до складу біогеоценозу.
А) так;
Б) ні.
6) Агробіогеоценоз складається з:
А) біоценозу і екотопу;
Б) агробіоценозу і екотопу;
В) агробіоценозу і едафотопу;
Г) едафотопу і екотопу.
7) В агробіогеоценозі розрізняють наступні структури:
А) видову;
Б) просторову;
В) екологічну;
Г) трофічну.
8) Сьогодні агроценози планети становлять:
А) 5 млрд. га;
Б) 1,2 млрд. га;
В) 1,7 млрд. га;
Г) 3,2 млрд. га.
9) Хорологічна структура в агробіогеоценозі формується людиною, яка культивує певний вид культурних рослин.
А) так;
Б) ні.
10) Агроценоз – це…продовжіть...
11) Просторова структура агробіогеоценозу розділяється на:
А) ярусну і надземну;
Б) надземну і підземну;
В) надземну і підгрунтову;
Г) жодне з перерахованих.
12) Агроекосистема (в агроекології) – це…продовжіть...
13) Агроекосистема просторово поділяється на рівні: мікро, мезо, макро.
А) так;
Б) ні.
14) Для агроекосистем характерні наступні особливості:
А) постійне та значне вилучення з агроекосистем органічної речовини;
Б) розімкненість біохімічних циклів;
В) низьке видове різноманіття автотрофного і гетеротрофного блоків;
Г) жодне з перерахованих.
15) Агробіоценологія пов’язана з науками: …продовжіть...
16) Якість агробіоценозу залежить від умов середовища.
А) так;
Б) ні.
17) Стабільність агробіосистем залежить від:
А) умов середовища;
Б) сонячної енергії;
В) діяльності людини;
Г) інша відповідь.
18) Наведіть приклад агробіоценозу.
19) Рослинний компонент агроценозів за своєю структурою характеризується незначною кількістю видів та низькою їх чисельністю.
А) так;
Б) ні.
20) Агросистеми – це антропогенні, синантропні екосистеми, що відрізняються від природних наступними особливостями:
А) різко знижена різноманітність організмів;
Б) при культивуванні не багатьох видів різко збіднюється видовий склад тварин і мікроорганізмів у біоценозі;
В) потребують штучної підтримки види які культивуються;
Г) всі перераховані.
Практичні завдання
1. Подайте визначення основних термінів і понять: геоботаніка, агробіоценологія, агробіоценоз, біоценоз, фітоценоз, агрофітоценоз, агроценоз, агроекологія, агрогрунтознавство, агроекосистема, агрокліматичні ресурси, агроландшафт, агролісомеліорація, агросфера, педосфера, агрохімічна служба, агроекологічний моніторинг, агрорадіоекологія, адаптивне землеробство, ноосферогенез.
2. Замалюйте структуру агробіоценозу за В.П. Патикою, О.О. Созіновим, О.Г. Тараріко (рис. 1) та агроекосистеми за О.О. Созіновим, Ю.А. Злобіним (рис. 2).
3. Подайте і запишіть характеристику просторової структури агробіоценозу.
4. Запишіть у вигляді таблиці порівняльну характеристику природних та агроекосистем (табл. 1).
5. Індивідуальне науково-дослідне завдання.
Підготуйте реферат за темою заняття (кількість балів залежить від розкритості теми, структури реферату, його наповнення, кількості використаних інформаційних джерел, оформлення).
Рис. 1. Структура агробіоценозу
(за В.П. Патикою, О.О. Созіновим, О.Г. Тараріко).
1. – вплив абіотичних чинників; 2 – стабілізуючі біотичні чинники: сівозміна, полікультура, генетична різноманітність, різноманітність сортів, різноманітність порід, видове різноманіття (багатство біоти за низької чисельності особин), біометоди контролю; 3 – вплив соціальних та економічних чинників; 4 – деструктивні біотичні чинники: збіднений склад біоти за високої чисельності особин, генетичне збіднення, монокультура.
Рис. 2. Структура агроекосистеми
(за О.О. Созіновим, Ю.А. Злобіним).
А – природні межі агроекосистеми / природні ландшафти;
Б – економічні межі агроекосистеми / сілськогосподарські райони;
В – поступове зменшення видової різноманітності і продуктивності в агроекосистемах. Негативний баланс гумусу в грунтах внаслідок застосування низькоекологічних систем землеробства;
Г – до цієї межі відбувається наближення різноманітності і продутивності агроекосистем до природних екосистем: застосування екологічно надійних систем землеробства, відновлення позитивного балансу гумусу в грунтах, звуження економічних меж агроекосистем до меж природних екосистем.
– потоки речовини та енергії, що формуються в агроекосистемі.– потоки речовини та енергії, що формуються в природних екосистемах.
– зона рухомої межі агроекосистеми. Таблиця 1
Порівняльна характеристика природних і агроекосистем
(за С.І. Дерієм і В.О. Ілюхою)
| Характер оцінки | Природні екосистеми | Агроекосистеми | |
| ліс | луки | однорічні культури | |
| Джерело енергії, за рахунок якої функціонує система | Сонячна енергія, що фіксується в процесі фотосинтезу | Сонячна енергія та помірні енерговитрати на внесення добрив | Сонячна енергія та значні енерговитрати на догляд за посівами |
| Графічна структура | Гетеротрофні компоненти представлені природними консументами та редуцентами і становлять 10 % біомаси. У підземній частині гетеротрофів значно більше, але вони становлять усього 7 % від біомаси екосистеми | Основний консумент – свійські тварини. Якщо їхня маса перевищує 10% від загальної біомаси, то це призводить до деградації екосистеми | Гетеротрофні організми у надземні частині представлені комахами, які зумовлюють періодичні спалахи чисельності. Основним споживачем фітомаси є людини чи худоба |
| Співвідношення фітомаси надземної та підземної частини | 1 : 2 | 1 : 3…..1 : 10 | 1 : 1……1 : 0,2 |
| Значення різних частин рослини у нагромаджені органічних решток | Надземні та підземні частини не беруть участі однаковою мірою | Гумус формується в основному за рахунок коренів | Гумус формується в основному за рахунок коренів і поживних решток |
| Ступінь замкнутості циклів кругообігу мінеральних елементів | Висока. Практично всі елементи циркулюють по замкнутому циклу. Можлива деяка втрата за рахунок вивозу деревини, заготівлі рослинної сировини, полювання тощо | Досить висока, хоча частка елементів, які виносяться з врожаєм, особливо під час сінокосу, збільшується | Низька. Винос речовини з екосистеми дуже значний |
| Можливість витоку речовини із екосистеми | Низька, але може зростати при порушенні цілісності надземного покриву (випас худоби) | Низька, але може зростати при порушенні цілісності надземного покриву (випас худоби) | Висока. З урожаєм видаляється до 50% внесених добрив, унаслідок ерозії втрачаються гумус і мінеральні добрива |
Практичне заняття № 2
Тема: Типи живлення та види взаємовідносин в агробіоценозі.
Мета: Охарактеризувати живлення як фактор середовища в агробіоценозі. Визначити типи і способи живлення та види взаємовідносин, які впливають на процес формування і розвитку різних типів агробіоценозів.
Матеріали і обладнання: довідкова та навчально-методична література, конспект лекцій, малюнки, таблиці.
Запитання для самоперевірки та тестового контролю
1. Живлення – важливий екологічний фактор від кількості і якості якого залежать …продовжіть речення…
2. За характером їжі групи організмів поділяються на:
А) рослиноїдні;
Б) трупоїдні;
В) комахоїдні;
Г) м’яслїдні;
Д) всеїдні;
Є) планктоноїдні.
3. За шляхом надходження поживних речовин в організм, живлення поділяється на:
А) автотрофне;
Б) ендогенне;
В) гетеротрофне;
Г) екзогенне.
4. За здатністю організмів до самостійного синтезу необхідних їм поживних речовини, живлення поділяється на:
А) автотрофне;
Б) ендогенне;
В) гетеротрофне;
Г) екзогенне;
Д) змішане.
5. Оліготрофи – рослини, що ростуть тільки на родючих грунтах і містять всі необхідні елементи мінерального живлення та достатню кількість гумусу.
А) так;
Б) ні.
6. Евтрофи – рослини, які живуть на дуже збіднілих грунтах.
А) так;
Б) ні.
7. Мезотрофи – рослини, що ростуть на грунтах помірно збагачених мінеральними речовинами.
А) так;
Б) ні.
8. Назвіть чотири основні групи гетеротрофів.
9. Виділяють сім груп гетерофагів:
1) рослиноїдні;
2) м’ясоїдні;
3) мертвоїдні;
….(доповніть)……
10. Сапротрофи – це тварини:
А) які поїдають комах;
Б) які поїдають трупи інших тварин;
В) які поїдають рослини.
11. Детритофаги – водні організми, які живляться органічним мулом та рештками організмів у водному середовищі.
А) так;
Б) ні.
12. Алелопатія – це кругообіг фізіологічно активних речовин, що відіграють роль регулятора…..(продовжіть речення)…
Практичні завдання
1. Подайте визначення основних термінів і понять: алелопатія, живлення, види живлення, ендогенне живлення, екзогенне живлення, міксотрофне живлення, фотосинтетики, хемосинтетики, поліфаги, монофаги, фітофаги, міофаги, пантофаги, детритофаги, оліготрофи, мезотрофи, евтрофи, сапрофаги, сапрофіти, копрофаги, взаємокористь, взаємошкідливість, конкуренція (внутрішньовидова, дифузна, за ресурси), мутуалізм, коменсалізм, аменсалізм, паразитизм, хижацтво, симбіоз, квартиранство, фітонциди, маразміни.
2. Замалюйте структуру харчового ланцюга за Ф. Рамадом (табл. 1).
3. Замалюйте види і способи живлення за Б.М. Польським та В.М. Торяником (рис. 1).
4. Наведіть приклади ланцюга живлення в агробіоценозі (кукурдзяного поля), який складається із чотирьох, трьох, двох ланок.
5. Намалюйте схему алелопатичного впливу рослин за А.М. Гродзінським (рис. 2).
6. На основі літературних джерел (Сільськогосподар-ська екологія / М’якушко В.К. – К.: Урожай, 1992. – С. 81, або інше джерело) охарактеризуйте явище алелопатії з погляду екології.
7. Індивідуальне науково-дослідне завдання.
Підготуйте реферат за темою заняття (кількість балів залежить від розкритості теми, структури реферату, його наповнення, кількості використаних інформаційних джерел, оформлення).
Таблиця 1
Структура харчового ланцюга (за Ф. Рамадом)
| Трофічний рівень | Екологічна функція | Тип організму | Вид |
| І | Продуцент | Фітопланктон | Charetoceros |
| ІІ | Консументи І (травоїдне) | Зоопланктон | Calanus (веслоногі рачки) |
| ІІІ | Консумент ІІ (м’ясоїдне 1) | Риби (мікрофаги) | Ammadytes (піщанка) |
| ІV | Консумент ІІІ (м’ясоїдне 2) | Риби (макрофаги) | Clupea (оселедець) |
| V | Консумент ІV (м’ясоїдне 3) | Птахи (іхтіофаги) | Phalacrocorax (баклан) |
Рис. 1. Види і способи живлення
(за Б.М. Польським та В.М. Торяником)
Рис. 2. Схема алелопатичного впливу рослин
(за А.М. Гродзінським)
Практичне заняття № 3