Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Экология arrow Биологическая экология. Теория и практика

Задания к практическим занятиям

Задание 7.1. Определить содержание органического вещества

(гумуса) в почвенном образце (по Н. Грину и др., 1993).

Материалы и оборудование: 1. образцы почвы с полей хозяйства (района, области); 2. сушильный шкаф с регулируемой температурой; 3 противень из алюминиевой фольги или алюминиевые бюксы; 4. весы с точностью до 0,1 г; 5. тигель с крышкой; 6. штатив; 7.горелка; 8. асбестовая сетка; 9. огнеупорный треугольник; 10. эксикатор; 11. щипцы; 12. линейки; 13. цветные карандаши; 14. рабочая тетрадь.

Выполнение задания. 1. Насыпать в противень размельченный почвенный образец и поместить его на 24 часа в сушильный шкаф при температуре 110°С. 2. Вынуть образец из сушильного шкафа и охладить в эксикаторе. 3. Прокалить тигель и крышку на пламени горелки для удаления остатков влаги. Для охлаждения поместить в эксикатор. Взвесить и записать массу (а). 4. Насыпать из эксикатора в тигель высушенный почвенный образец и взвесить. Записать массу (Ь). 5. Накалить тигель с почвенным образцом, накрытый крышкой до красного цвета и прокаливать в течение часа до полного сгорания всего органического вещества. Остудить на воздухе 10 минут и поместить в эксикатор. 6. Взвесить остывший тигель с образцом.

7. Повторить операции 5 и 6 до получения постоянной массы (с). 8. Подсчитать процентное содержание органических веществ по формуле:

Результаты отразить в рабочей тетради.

Задание 7.2. Изучить влагопроницаемость и влагоемкость почвы (по И.Д. Звереву, 1993).

Материалы и оборудование: 1. банки с перфорированным дном (с отверстиями); 2. стеклянные стаканы; 3. подставка для банок; 4. гравий; 5. песок; 6. перегной; 7. глина; 8. вода; 9. часы; 10. весы; 11. линейки; 12. цветные карандаши; 13. рабочая тетрадь.

Выполнение задания. Для установления свойства различных почв по отношению к влагоемкости и влагопроницаемости, как важному абиотическому фактору в жизни растений, используют банки с перфорированным (с отверстиями) дном. Они заполняются различными структурами - равным по массе количеством гравия, песка, перегноя, глины. Банки устанавливаются на подставке над стаканами (рис. 7.25).

— Определение влагопроницаемости и влагоемкости почвы

Рисунок 7.25 — Определение влагопроницаемости и влагоемкости почвы

Примечание: Банки с перфорированным дном наполнены: 1 - гравием, 2 - песком, 3 - перегноем, 4 - глиной.

В каждую банку одновременно наливается равное количество воды. Фиксируется время начала и конца просачивания воды. Затем взвешивается масса воды в стаканах. Сравнение веса банок до и после опыта позволяет установить степень влагоемкости образцов, а количество воды в стаканах характеризует влагопроницаемо сть.

Данным методом можно определить влагопроницаемо сть и влагоемкость основных типов почв на территории хозяйства (района, области): черноземов, подзолистых, дерново-подзолистых, подзолисто-болотных, серых лесостепных, пойменных, солончаков, солонцов, солодей др.

Результаты опытов заносятся в рабочую тетрадь, делается заключение об оптимальных свойствах почвенных структур, типов почвы для жизни растений.

Задание 7.3. Изучить почвенные микроорганизмы и водную фауну почвы (по Н.М. Черновой, 1986)

Материалы и оборудование: 1. образцы лесной или луговой почвы; 2. микроскопы; 3. предметные и покровные стекла; 4. препаровальные иглы; 5. чашки Петри; 6. пипетки; 7. стекла-экраны с корневыми системами растений; 8. линейки; 9. цветные карандаши; 10. рабочая тетрадь.

Выполнение задания. Для изучения микрофлоры и микроскопической фауны, обитающих в почве в водных пленках и капиллярах, рекомендуется следующая предварительная подготовка: образцы лесной или луговой почвы из верхних горизонтов поместить в чашки Петри за 10-14 дней до занятия. Регулярно смачивать раствором Кнопа (не переувлажняя). Держать при повышенной температуре на свету (можно под лампами накаливания по 10-12 ч в сутки). На поверхность почвы положить покровные стекла. В таких условиях будут активно развиваться почвенные водоросли в виде зеленоватых пленок на поверхности почвы и стекла, гифы грибов, простейшие, коловратки и т.п. Предметные стекла на поверхности почвы должны покрыться пленками обрастания.

Состав раствора Кнопа: дистиллированная вода - 1000 мл; Ca(N03)2 - 0,25 г; MgS04 - 0,06 г; КН2Р04 - 0,06 г; КС1 - 0,03 г; Fe2Cl6- 1 капля 1%-ного раствора.

Водных микрообитателей почвы можно демонстрировать так же, взяв почву непосредственно на занятиях из цветочного горшка, если растения в них удобрены, регулярно поливаются и стоят на ярком свету.

На предметное стекло поместить каплю воды, в которую перенести препаровальной иглой из чашки Петри зеленоватые разрастания по краям чашки и с поверхности почвы, расчленить пленки, накрыть покровным стеклом. Сделать другой препарат, взяв пипеткой каплю жидкой фракции из влажной почвы, закрыть покровным стеклом. Рассмотреть препараты сначала под малым, а потом под большим увеличением микроскопа, записать в рабочей тетради ход работы и указать, какие организмы обнаружены в препаратах (рис. 7.26).

— Почвенные простейшие (по Ю.Г. Гельцеру, 1964)

Рисунок 7.26 — Почвенные простейшие (по Ю.Г. Гельцеру, 1964):

1 - Mastigamoeba invertens - почвенная форма с цистой; 2 - Cercobodo crassicauda; 3 - а, б - Oicomonas terma - разные формы; 4 - Monas sp.; 5 - Bodo lens; 6 - Vahlkampfia (Amoeba) albida; 1 - Naegleria bistadiales; 8-Amoeba gorgona; 9 - Amoeba Umax; 10 - Astramoeba radiosa; 11 - Amphileptus sp.; 12 - Colpoda sp.; 13 - Balantiophorus elongates; 14 - Gonostomium (Oxytricha) affine; 15 - Vorticella microstoma.

Приготовить вытяжку из сухой почвы и сравнить состав ее населения с предыдущей.

Рассмотреть сначала под бинокуляром, а затем под микроскопом пленку обрастания на предметном стекле, экспонировавшемся на поверхности почвы в чашках Петри. Зарегистрировать результаты наблюдения, описав почвенный «пейзаж» из микроорганизмов и состав этого сообщества.

Для изучения скопления микроорганизмов в области ризосферы растений следует подготовить стекла-экраны с корневыми стеклами по методу Гелыдера (рис. 7.27).

— Прибор для наблюдения за ростом корневых систем растений и почвенными микроорганизмами (по Ю.Г. Гельцеру, 1971)

Рисунок 7.27 — Прибор для наблюдения за ростом корневых систем растений и почвенными микроорганизмами (по Ю.Г. Гельцеру, 1971):

1 - проростки растений; 2- нижняя стеклянная агаризированная пластинка; 3 - узкие боковые полоски стекла; 4 - верхняя стеклянная пластинка; 5 - корневая система проростков; 6 - резиновый бандаж.

Взять две фотопластины, предварительно удалив эмульсию и тщательно промыв стекла. На одну из них нанести тонкий слой «голодного» агар-агара (20 г агар-агара расплавляют на водяной бане в 1 л водопроводной воды). По длине пластин с краю положить узкие полоски стекла шириной 1-1,5 см и толщиной 0,2 см. В верхней части пластины положить на агаризированное стекло проростки семян так, чтобы сами семянки находились на кромке стекла. Используя металлическое ситечко с ячеей 0,25 мм, осторожно нанести на агаризированную поверхность мелкозем, который получают, растирая порцию воздушно-сухой почвы в фарфоровой ступке. Сверху закрыть экран второй фотопластинкой. С верху и снизу эти два стекла скрепить резинками. Экраны поместить в эксикаторы, на дно которых налить немного воды. Эксикаторы закрыть и держать на свету при повышенной температуре, создав условия для развития растений. Через 10-12 дней можно наблюдать развитие массы различных организмов в ри- зосферной зоне.

Рассмотреть под малым, а затем под большим увеличением микроскопа стекла-экраны с корневыми системами, предварительно сняв верхнее стекло. Обратить внимание на скопление бактериальной и водорослевой флоры, а также скопления простейших у корней растений.

Результаты отражают в рабочей тетради.

Задание 7.4. Изучить характер движения и приспособительные особенности строения у роющих почвенных беспозвоночных (по Н.М. Черновой, 1986).

Материалы и оборудование: 1. фиксированный материал и коллекции роющих почвенных беспозвоночных: медведки, личинки и взрослые особи щелкунов, многоножки-костянки, геофилы; 2. дождевые черви; 3. бинокуляры; 4. стекла с влажной почвой между ними, склеенные пластелином; 5. линейки; 6. цветные карандаши; 7. рабочая тетрадь.

Выполнение задания. Рассмотреть на фиксированном материале и коллекции под бинокуляром, зарисовать строение конечностей медведки, последний сегмент личинок щелкунов (родов Selatosomus, Athous), строение тела многоножек-костянок и геофилов. Проанализировать способы передвижения этих животных в почве.

Поместить (в начале занятия) между стеклами с влажной почвой по два крупных дождевых червя. Через час сравнить. Пронаблюдать характер движения червей и проделанные ими ходы. В сосудах с мокрицами и кивсяками пронаблюдать за поведением и способами передвижения этих животных.

Результаты отражают в рабочей тетради.

Задание 7.5. Изучить влияние деятельности дождевых червей на структуру почвы (по Н.М. Черновой, 1986).

Материалы и оборудование: 1. дождевые черви; 2. почва (богатая органическими соединениями); 3. листы плотной бумаги; 4. ящики или большие цветочные горшки; 5. набор почвенных сит с ячейками 1. 5. 10 и 15 мм; 6. бинокуляры; 7.

— Дождевые черви разных жизненных форм

Рисунок 7.28 — Дождевые черви разных жизненных форм:

  • 1 - Dendrodrilusrubidus - поверхностно- обитающий, или подстилочный, червь;
  • 2 - Octolasium lacteum - верхнеярусный собственно почвенный червь;
  • 3 - Nicodrilus roseus - среднеярусный собственно почвенный червь.

пинцеты; 8. весы; 9. линейки; 10. цветные карандаши; 11. рабочая тетрадь.

Выполнение задания. В деревянные ящики или крупные цветочные горшки насыпать по 2-3 кг почвы, предварительно просеянной через сито с ячеей 1 мм. Почву увлажнить и поместить в нее строго определенное количество червей видов Nicodrilus csliginosus Sav. и Lumbricus rubellus Hoffm. (рис. 7.28) из расчета 5-7 червей на 1 кг субстрата. Для опыта рекомендуется суглинистая почва из пахотного горизонта поля или огорода. Содержать червей 1-1,5 месяца, периодически увлажняя землю. Часть ящиков оставить без червей, предусмотреть контроль (рис. 7.29). Поливать в те же сроки, что и опытный вариант.

Взвесить 1 кг почвы из опытных сосудов, освободив ее от дождевых червей. Просеять почву через набор почвенных сит, рассортировав по размеру частиц. Взвесить каждую фракцию, записать массу в процентах от общей массы образца. Повторить то же самое с контрольными образцами почвы (без червей). Рассмотреть строение крупных агрегатов под бинокуляром. Заполнить в рабочей тетради таблицу 7.3.

Таблица 7.3 — Изменение структуры почвы в присутствии дождевых червей

Размер частиц, мм ?

Содержание частиц данного размера, %

опыт

контроль

Менее 1

1-15

10-15

— Опыт с перемешиванием слоев почвы с дождевыми червями (1-3 - разные этапы опыта)

Рисунок 7.29 — Опыт с перемешиванием слоев почвы с дождевыми червями (1-3 - разные этапы опыта)

Задание 7.6. Изучить отношение растений к почве.

Материалы и оборудование: 1. гербарий: багульник, белоус, береза бородавчатая, венерин башмачок, вереск, горчица полевая, звездчатка средняя, клевер полевой, крапива двудомная, лисохвост луговой, малина, марь белая, мать-и-мачеха, мята полевая, овсяница луговая, пастушья сумка, росянка, солерос европейский, сфагновый мох, щавелек малый, щирица, хвощ полевой, хмель вьющийся и др.; 2. линейки; 3. цветные карандаши; 4. рабочая тетрадь.

Выполнение задания. Используя гербарный материал, отнести растения по отношению к почве к нитрофилам (рис. 7.30), каль-

— Растения, обитающие на почвах, богатых азотом

Рисунок 7.30 — Растения, обитающие на почвах, богатых азотом

циефилам, калъциефобам, ацидофилам, нейтрофилам, галофитам, оксилофитам, глинистых переувлажненных почв.

В рабочей тетради отметить биологические и анатомо-морфологические особенности растений, произрастающих на разных почвах, зарисовать.

Контрольные вопросы

  • 1. Как произошла почва?
  • 2. Назовите основные типы почв на территории России.
  • 3. Что такое плодородие почвы?
  • 4. Как образуется органическое вещество в почве?
  • 5. Почему почву сравнивают с живым организмом?
  • 6. Назовите экологические группы почвенных организмов.
  • 7. Каково отношение животных к различным типам почвы?
  • 8. Каково отношение растений к различным типам почвы?
  • 9. Какова роль эдафических факторов в распределении растений и животных?
 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы