Сборник методических материалов по реализации программы внеурочной деятельности «Экологическая тропа»

государственное бюджетное общеобразовательное учреждение Самарской области средняя общеобразовательная школа имени Героя Советского Союза Короткова Ивана Никоновича с. Дмитриевка муниципального района Нефтегорский Самарской области

В. П. Абдуразакова

Сборник методических материалов по реализации программы внеурочной деятельности

«Экологическая тропа»

2-ое издание, дополненное

Самара

2022

УДК 37.033

ББК 74.200.58

А13

Печатается по решению педагогического совета

ГБОУ СОШ с. Дмитриевка от 08.08.2021

Рецензенты:

Осипова Ирина Анатольевна, старший методист ГБОУ ДО СО СОДЭБЦ

Кожевникова Оксана Петровна, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, кафедра «Растениеводство и земледелие», СГАУ

Автор:

Абдуразакова Валентина Петровна, учитель биологии и химии высшей квалификационной категории

Абдуразакова В. П.

Сборник методических материалов по реализации программы внеурочной деятельности «Экологическая тропа». – 2-е изд., доп. – Самара : ООО «НТЦ», 2022. –
52 с.

ISBN 978-5-98229-568-2

Сборник составляет единый комплект с программой внеурочной деятельности «Экологическая тропа» и представляет собой методические материалы, разработанные в рамках реализации этой программы. Материалы направлены на формирование у обучающихся ответственного отношения к окружающей среде, развитие исследовательских навыков, природоведческой грамотности и экологического мировоззрения. Сборник содержит примеры полевых наблюдений и исследований, творческие задания, а также тезисы исследовательских проектов школьников.

Материалы могут быть использованы учителями биологии, химии, географии,
а также педагогами дополнительного образования

УДК 37.033

ББК 74.200.58

ISBN 978-5-98229-568-2 © Абдуразакова В.П., 2022

Предисловие

Природа и человек – неразделимое целое. Любое нарушение экологического равновесия неминуемо сказывается на здоровье и благополучии общества. Именно поэтому вопросы охраны окружающей среды, рационального природопользования и формирования экологической культуры занимают одно из ключевых мест в системе образования. Программа «Экологическая тропа» даёт обучающимся возможность не только глубже понять законы природы, но и развить практические навыки в исследовательской деятельности, обучиться методам наблюдения, анализа и оценки состояния природной среды. В ходе работы дети изучают флору и фауну родного края, климатические и почвенные особенности местности, выполняют полевые исследования и творческие задания, осваивают экологический мониторинг, учатся работать с гербариями, атласами, определителями.

Настоящий сборник вобрал в себя лучшие наработки участников программы, став результатом совместного труда педагогов и школьников, искренне любящих природу.

1. Организация учебной экологической тропы

Работа над проектом «Экологическая тропа» проходит в несколько этапов:

I этап-подготовительный.

1. Ознакомление с целью и задачами исследований.

2. Изучение природных условий с. Дмитриевки и ее окрестностей.

3. Организация полевой практики.

4. Методики и приемы проектно-исследовательской работы.

II этап - сбор полевого материала и работа по инвентаризации объектов природной среды, нуждающихся в охране

1. Прохождение маршрутов

2. Исследовательская работа на экологической тропе:

-фенологические наблюдения;

-экологические наблюдения;

-разработка экскурсий и оборудования экологической тропы.

III этап- обработка собранного материала.

1. Определение видового состава флоры и фауны.

2. Описание биоценозов при прохождении маршрутов.

3. Провести гербаризацию растений.

4. Составление флористической карты лекарственных растений.

IV этап.

1. Ознакомление с целями и задачами исследований.

2. Изучение природных условий с. Дмитриевки и ее окрестностей.

3. Члены объединения «Экологическая тропа» ведут ежедневный учет температуры воздуха в селе, а затем расчетным путем определяют среднесуточную температуру воздуха по декадам и за каждый месяц.

Таблица 1

Температурный режим воздуха

Месяц	Декады	Средняя суточная температура
Январь	1 2 3 средняя	-12,1 -16 -13,3 -13,8
Февраль	1 2 3 средняя	-14 -13,2 -13 -13,4
Март	1 2 3 средняя	-7,4 -7,6 -7,2 -7,4
Апрель	1 2 3 средняя	3,8 3,1 3,9 3,6
Май	1 2 3 средняя	10,2 12,7 14,2 12,5
Июнь	1 2 3 средняя	16,5 17,7 18,6 17,6
Июль	1 2 3 средняя	19,3 19,6 19,4 19,4
Август	1 2 3 средняя	18,7 17,6 16,2 17,5
Сентябрь	1 2 3 средняя	14,1 11,4 8,4 11,2
Октябрь	1 2 3 средняя	4,1 3,5 2,3 3,3
Ноябрь	1 2 3 средняя	-4,3 -5 -5,1 -4,8
Декабрь	1 2 3 средняя	-9,8 -11,2 -12 -11

Данные таблицы подтверждают, что наиболее холодный месяц в году – январь. Переход среднесуточной температуры через ноль градусов происходит в первой половине апреля. Повышение среднесуточной температуры выше плюс шестнадцати градусов наступает в первых числах мая. Характерно быстрое нарастание температуры воздуха весной. Наиболее теплый месяц в году – июль. Понижение температуры начинается со второй половины августа. Продолжительность лета (с температурой выше плюс десять градусов) составляет 140-145 дней, а зима (с температурой ноль градусов) 150-155дней. Таким образом, для климата нашего села и его окрестностей характерны холодная и малоснежная зима (толщина снегового покрова не превышает 20-25 см), короткая весна, жаркое и, как правило, сухое лето. В теплое время года воздушный бассейн села характеризуется высокой запыленностью. Природный район, в котором лежит село, называется Сыртовая степь Заволжья. По данным агрономической службы нашего района тип почвы – южной чернозем, среднемощной, среднесуглинистый; небогат, содержит 4,5-5,3% гумуса. Его запас на 1 га составляет 300 тонн. Типичный чернозем содержит гумуса 6,5 – 8%.

3. Организация полевой практики.

3.1 Оборудование, необходимое для исследований:

- общая тетрадь, лупа, цветные карандаши, бинокль (по возможности), гербарные папки, аптечка, атласы и определители;

3.2 Режим работы – ежедневно с 10:00 утра до – 12:30 дня;

3.3 Сроки проведения практики -три недели, июнь;

3.4 Место проведения -маршрут экологической тропы;

3.5 Количество обучающихся, проходивших практику – звено из 8-15 человек.

4. Методика полевых исследований.

а) маршруты с изучением лекарственных растений различных биоценозов;

б) проектно-исследовательские работы.

К записи маршрута предъявляются следующие требования: маршрут чертить по ходу движения, неживые объекты обозначать топографическими знаками. Отмечать встречи с птицами, земноводными, животными. Подробное давать описание биоценозов (проставлять его порядковый номер и давать название). Объекты описания – растительная ассоциация, её флористический состав, количественное соотношение видов, их фенологическое состояние. Флористический состав, то есть список видов растений, определять по определителю. Количественные соотношения между видами трав на данном участке выявлять с помощью шкалы оценок обилия Друде:

soc (sociales) – растительность образует сплошной покров;

cop. 3 – очень обильно;

сор.2 – обильно;

сор.1 – довольно обильно;

sp.(sparsae) – рассеяно;

sol.(solitariat – единично;

rr.(rarisime) – очень редко;

un.(unicum) – единственный экземпляр.

Установлены соответствия между оценками Друде и расстояниями:

сор.3 – от 0 до 20 см;

сор.2 – от 20 до 40 см;

сор.1 – от 40 до 100 см;

sp. – от 100 до 150 см;

sol. – более 150 см.

Фенологические состояния отличаются значками по шкале профессора В.А.Алехина:

- – растения только вегетируют, начинают давать стебли;

^ – растение выкинуло стебель, заметны бутоны;

оо – растение в стадии расцветания, появляются первые цветки;

О – растение в полном цвету;

с – растение в стадии отцветания;

+ – растение отцвело, но семена ещё не созрели и не высыпаются;

# – семена, плоды созрели и высыпаются;

~ – вегетация после цветения.

Влажность почвы определять упрощенным способом органолептически. (по С.В. Астапову).

Ход работы

Брать образец почвы и сжать его в комок. При этом обращать внимание, легко или трудно формируется комок и какова его (плотность) прочность. Затем из образца почвы скатывать шарик диаметром около 1см, из которого сделать шнур. По способности скатываться в шарик определить примерную влажность почвы, пользуясь таблицей С. В. Астапова.

Результаты определения влажности почвы в разных местах взятия образца почвы записать в таблицу 2.

II этап. Прохождение маршрутов. Исследовательские работы на экологической тропе.

1. Исследовательская работа по изучению влажности почвы и ее влиянию на развитие наземной части растений.

Таблица 2

Влажность почвы и ее влияние на развитие вегетативной массы растений

Место взятия образца	Влаж-ность, %	Структура почвы	Состояние развития наземной части лекарственного одуванчика	Вес сырой массы 1 растения, гр.	Видовой состав растительности
Обочина дороги	12	Почва сухая. Комок формируется плохо. Шнур рассыпается.	Наземная часть развита плохо.	50	Полынь горькая. Тысячалистник обыкновенный. Лопух большой.
Поляна	17	Почва слегка влажная. Комок формируется хорошо.	Развита хорошо.	56	Ромашка. Пижма обыкновенная. Пустырник.
Берег реки	27	Почва сырая. Комок формируется хорошо. Шнур длинный.	Развита очень хорошо.	62	Мать-и-мачеха. Череда трёхраздельная.Одуванчик лекарственный.
Пустырь	22	Почва влажная.Комок формируется прочный. Шнур короткий.	Развита хорошо.	53	Крапива двудольная. Щавель конский. Полынь горькая.

Данные таблицы наглядно подтверждают зависимость содержания влаги в почве на развитие наземной части растений и видовой состав растительности. Так, вес сырой массы одуванчика, произрастающего на берегу реки (при максимальном содержании влаги в почве) наибольший – 62 г. Неодинаковое содержание влаги в почве влияет на видовой состав растительности. Так, у обочины дороги (с минимальным содержанием влаги в почве) растут растения, не требовательные к влаге, это полынь, тысячелистник, лопух.

2. Во время прохождения маршрутов определять визуально кислотность почвы по растениям – индикаторам: крапиве, мать-и-мачехе, эспарцету, люцерне. Почвы окрестностей села Дмитриевка – слабощелочные, т.к. эти растения – показатели этих почв.

3. Во время маршрутов давать описание биотопов с указанием видового состава растений, их численности и фенологического состояния. Численность каждого вида растений указывать, пользуясь шкалой оценок обилия Друде. Фенофазу растений указывать по шкале Алёхина.

Таблица 3

Маршрут 1 Биотоп-берег реки

Вид растения	Высота,см	Численность	Фенофаза
Мать-и-мачеха	12	sp	#
Череда трехраздельная	45	сор.1	^
Одуванчик лекарственный	20	сор.1	+
Пижма обыкновенная	63	sp	^
Ежевика сизая	130	sp	с

Из таблицы видно, что мать-и-мачеха, пижма, ежевика по шкале оценок обилия Друде растут рассеяно, череда и одуванчик довольно обильно. Фенофазу растений указывать по шкале Алёхина. Череда и пижма в фазе бутонизации, у мать-и-мачехи плоды и семена созрели и высыпаются, у одуванчика растение отцвело, но семена не созрели, ежевика в стадии расцветания.

Таблица 4

Маршрут 2 Биотоп-открытые солнечные места

Вид растения	Высота,см	Численность	Фенофаза
Полынь горькая	60	сор.2	^
Пастушья сумка	35	sp	с
Пустырник пятилопастный	40	сор.2	с
Пижма обыкновенная	83	сор.1	О
Цикорий обыкновенный	69	sol.	О

Таблица 5

Маршрут 3 Биотоп-перелески,кустарники

Вид растения	Высота,см	Численность	Фенофаза
Донник лекарственный	70	sp	О
Душица обыкновенная	36	rr	с
Зверобой продырявленный	64	rr	с
Клевер красный	30	сор.1	с
Коровяк скипетровидный	120	sp	с

Таблица 6

Маршрут 4 Биотоп-овраги

Вид растения	Высота,см	Численность	Фенофаза
Земляника лесная	12	sp	с
Чистотел большой	45	sp	О
Кровохлебка обыкновенная	35	sol.	с
Крапива двудомная	110	сор.3	с
Подорожник большой	25	sp	О

4. В течении весны и лета нужно вести учёт среднесуточной температуры воздуха и установить влияние температуры воздуха на наступление фенофазы растений.

Таблица 7

Температурный режим воздуха и его влияние на наступление фенофазы трав. (среднесуточная температура воздуха: март +7,4 ; апрель +3,6; май +10,2; июнь +17,6)

Название растения	Температура прорастания, мин/макс	Начало вегетации	Время бутонизации	Появление первых цветков
Горец птичий	+2/+12	31 .03	19.05	5.06
Крапива двудомная	+6/+18	10.04	25.05	12.06
Полынь горькая	+8/+20	6.04	20.06	6.07
Одуванчик лекарственный	+2/+4	25.03	20.04	30.04
Мать-и-мачеха	+5/+15	24.03	30.04	10.04

Так, из данных таблицы видно, что вегетация растений начинается в марте – апреле, когда устанавливается минимальная температура появления всходов +2...+6, время сбора лекарственного сырья совпадает с цветением растений, когда температура воздуха выше +15. Таким образом, погодные условия позволяют прогнозировать фенофазу и время сбора лекарственных растений.

III этап – гербаризация растений. Видовой состав трав местной флоры

Ш иповник	Р ябина обыкновенная	К рапива двудомная	Л ипа мелколистная
Клевер красный	Г орец птичий	Тысячелистник обыкновенный	Черемуха обыкновенная
Полынь горькая	Земляника лесная	Мать и мачеха	Малина
Подорожник большой	Пастушья сумка	Чистотел большой	Береза бородавчатая

2. Творческие задания по биологии

Задание № 1.

Когда деревья были большими…

В детстве всё кажется огромным: даже небольшая роща – непролазной чащей, а каждое дерево – как исполин. Оно кажется живым, наполненным тайнами. Почему деревья такие большие? Что ограничивает их рост? Дерево, как и живое существо, нуждается в пище. Но как оно кормит свои листья, цветы и плоды? Почему зимой деревья сбрасывают листву?

Деревья – основа лесов: пихтовых, сосновых, берёзовых, осиновых. Они формируют природные зоны: тайгу, лиственные и тропические леса. А могут ли деревья менять климат? Почему возле лесов реки полноводнее? Как деревья участвуют в круговороте воды?

Мир велик и разнообразен, и деревья растут повсюду: в горах, на скалах, в пустынях, на вечной мерзлоте. Там, где тепло и влажно, они особенно высоки. А в пустынях деревья вырабатывают уникальные способы выживания. Например, цереус достигает 20 м, а алоэ древовидное – до 5 м. Как они сохраняют влагу? Деревья стали частью языка. Про испуганного говорят – «дрожит, как осиновый лист», а про сильного – «могуч, как дуб». Но почему осиновый лист дрожит, даже когда нет ветра? В чём сила дуба?

Осенью деревья особенно красивы: их кроны окрашиваются в багрянец и золото. Почему листья меняют цвет? Почему их окраска каждый год бывает разной? И почему листья опадают осенью?

Вопросы к тексту

Базовый уровень:

1. Как дерево «кормит» свои листья и плоды? Ответ. Дерево все пронизано сосудами. По ним, как капиллярам, вода, с растворенными в ней минеральными веществами и поступающая через корневые волоски из почвы, поднимается по сосудам сначала в стебель, а потом к листьям растения и его плодам.

2. Почему большинство деревьев сбрасывает листву зимой? Ответ. Под тяжестью снега лиственные деревья не выдерживают нагрузки и ломаются, так что листопад – способ спасти деревья от поломок.

3. Какие деревья растут в пустынях? Ответ. В засушливых регионах процветают суккуленты, например, кактусы, у которых вода сохраняется в массивных стволах и стеблях. На листьях есть восковой налет, препятствующий испарению, и вырастают волоски, между которыми удерживается влажный воздух, что также задерживает испарение.

4. Почему листья деревьев меняют цвет осенью? Ответ. Осенью в листьях – каротиноиды (пигменты, содержащиеся в фотосинтезирующих клетках. В конце лета количество хлорофилла снижается и проявляются другие цвета – желтый, оранжевый, красный.

Продвинутый уровень:

1. Как ограничивается рост дерева в длину и толщину? Ответ. Если высота дерева и его толщина возрастают вдвое, то его масса увеличивается в восемь раз, а площадь поперечного сечения только в четыре раза. Поэтому вдвое возрастает нагрузка на ствол, и он может обломиться

2. Каким образом деревья участвуют в круговороте воды в природе? Ответ. Корни деревьев, благодаря капиллярности, накапливают и хранят запасы подпочвенной влаги, питающей реку.

3. Могут ли деревья влиять на климат? Ответ. Более одной трети воды с суши испаряется с растениями. С помощью транспирации деревья в пределах растительных сообществ может изменять климат. Например, в густом лесу летом влажно и прохладно.

4. Почему листья осины дрожат даже в безветренную погоду? Ответ. У осины тонкие и длинные черешки листьев. А небольшие потоки воздуха между листьями всегда существуют, например, из-за добавочного испарения с них воды

Задание №2: Определите дерево по листве

Ответы. Слева направо: ива козья, осина, липа, вяз, ольха серая, рябина.

Задание №3. Гусеницы превращаются в бабочек – удивительный метаморфоз. Перед тобой фотографии бабочек и гусениц. Найди и укажи из какой гусеницы какая получается бабочка?

Ответы. Слева направо и сверху вниз: пестрокрыльница (1 и 9), махаон (2 и 4), крапивница (3 и 12), медведица (5 и 6), адмирал (7 и 8), переливница (10 и 11)

Задание №4 Удивительные, забавные и трогательные птицы живут в лесах Самарской области. Есть множество других птиц, не менее замечательных. Большинство птиц для выведения потомства, строят гнезда. Найдите по фотографиям какая птица какое строят гнездо.

Ответы. Слева направо и сверху вниз: зяблик (1 и 3), желна (2 и 8), иволга (4 и 12), ласточка (5 и 7), ремез (6 и 9), жаворонок (10 и 11).

Задание №5

Биоиндикаторы: природа подсказывает

Что такое биоиндикация?

В условиях загрязнения окружающей среды всё большее значение приобретает биоиндикация – метод, при котором живые организмы помогают определить качество воздуха, воды и почвы. Такие организмы называют биоиндикаторами, потому что они чувствительно реагируют на изменения среды и «подсказывают» человеку, когда что-то идёт не так.

Лишайники – индикаторы чистого воздуха

Лишайники – это организмы, состоящие из гриба и водоросли. Они растут даже на камнях и коре деревьев, но не переносят загрязнённого воздуха. Лишайники способны накапливать вредные вещества, например, серу, фтор и тяжёлые металлы. Даже небольшое загрязнение может вызвать их гибель. Этот метод оценки называется лихеноиндикацией.

Сосна – «живая сигнализация» качества воздуха

Сосна обыкновенная – ещё один биоиндикатор. При загрязнении воздуха её иголки становятся короче, меняют цвет, осыпаются. По внешнему виду хвоинок можно судить о степени загрязнённости.

Липа и соль

Весной, после схода снега, остатки песчано-солевой смеси попадают на газоны. Это приводит к засолению почвы. Особенно страдают липы: листья желтеют по краям (это называется краевой хлороз), уменьшается фотосинтез и рост. Лучшее время для наблюдений – май–июнь.

Кресс-салат – индикатор загрязнения воздуха и почвы

Кресс-салат быстро растёт и очень чувствителен к загрязнению. При плохой экологии его семена хуже прорастают, а побеги искривляются и слабеют. Можно посадить кресс-салат в разных точках и по росту судить о степени загрязнения.

Дождевые черви – индикаторы состояния почвы

Черви участвуют в улучшении структуры почвы. При загрязнении они гибнут или уходят. С их помощью можно оценить содержание азота и тяжёлых металлов в почве. Чем меньше червей – тем выше загрязнение.

Вопросы к тексту

Базовый уровень:

1. Что такое биоиндикаторы?

2. Почему лишайники не растут в загрязнённом воздухе?

3. Какие признаки у сосны указывают на загрязнение?

4. В какое время года лучше наблюдать за листьями липы?

5. Как кресс-салат реагирует на загрязнение?

6. Чем полезны дождевые черви?

Продвинутый уровень:

1. Почему живые организмы лучше всего подходят для биоиндикации?

2. Что такое лихеноиндикация и в чём её преимущества?

3. Какие химические вещества наиболее опасны для лишайников?

4. Объясните, как можно использовать кресс-салат в эксперименте.

5. Какие изменения в почве можно отследить по поведению дождевых червей?

Задание №6

Рождённые ползать

Кто такие черви?

Черви – древние, удивительно приспособленные к жизни существа. Они обитают в почве, воде, живых организмах, а также внутри растений и животных. Их цель – выживание. Они ползут и едят почти всё, что встречают. В биологии черви объединяют три большие группы: плоские, круглые (нематоды) и кольчатые черви. Несмотря на простое строение, черви очень многочисленны: нематоды составляют до 80% всех животных, а масса дождевых червей в США в 50 раз больше массы всех людей на планете.

Как передвигаются черви?

У всех червей есть кожно-мускульный мешок, который помогает двигаться. У дождевых червей на теле есть щетинки, позволяющие закрепляться в почве. В рыхлой земле они двигаются быстрее, в плотной – медленнее, совершая волнообразные движения.

Хищники среди червей

Среди плоских червей встречаются хищники. Например, планария может нападать на других животных. Она использует выдвижную глотку и чувствительные клетки, чтобы найти и съесть добычу. При отсутствии пищи планария может «переварить» часть своего тела.

Черви-паразиты

Многие черви ведут паразитический образ жизни. Опасны для человека, например, бычий цепень и особенно эхинококк, поражающий внутренние органы. Круглые черви (нематоды) вредят и растениям — луковая, картофельная, свекловичная нематоды наносят ущерб урожаю. Они быстро размножаются и приспосабливаются к разным условиям.

Дождевые черви – полезные помощники

Дождевые черви улучшают структуру почвы, пропуская её через свой организм. Они рыхлят землю, способствуют образованию гумуса. Их вкусовые рецепторы находятся в передней части тела. Они активны после дождя – отсюда и название. Их роль в почвообразовании впервые описал Чарльз Дарвин.

Морские красавцы – полихеты

Среди морских кольчатых червей есть красочные виды: афродита, серпула, нереида. Их окраска переливается за счёт особого строения кожи, а некоторые из них способны к биолюминесценции – свечению.

Парадокс паразитов

Паразиты могут быть опасны, но в природе существует механизм, ограничивающий их численность в организме хозяина. Если паразитов слишком много, гибнет и хозяин, и они сами. Поэтому природа выработала механизм саморегуляции. В небольшом количестве паразиты даже стимулируют иммунитет и регулируют численность популяции хозяев.

Вопросы. Базовый уровень:

1. Какие три основные группы червей существуют?

Плоские, круглые (нематоды) и кольчатые черви.

2. Как черви передвигаются?

С помощью кожно-мускульного мешка, волнообразных движений и щетинок.

3. Почему дождевых червей так называют?

Они особенно активны после дождя, выходят на поверхность.

4. В чём польза дождевых червей для почвы?

Они рыхлят землю, обогащают её органикой и улучшают структуру почвы.

5. Что ест планария и как охотится?

Питается мелкими животными, нападает с помощью выдвижной глотки.

6. Кто впервые изучил роль дождевых червей в природе?

Чарльз Дарвин.

Продвинутый уровень:

1. Почему нематоды так широко распространены в природе?

Они мелкие, выносливые, живут в воде, почве, растениях и организмах.

2. Чем опасен эхинококк для человека?

Образует кисты в органах (печени, лёгких, мозге), может привести к тяжёлым последствиям.

3. Как меняется движение червя в рыхлой и плотной почве?

В рыхлой – быстрее, в плотной – медленно, с большими усилиями.

4. Какие приспособления помогают червям выживать в разных условиях?

Небольшие размеры, защитные покровы, высокая плодовитость.

5. Что такое биолюминесценция и зачем она нужна червям?

Это способность светиться. Используется для защиты, общения или привлечения

6. В чём суть механизма саморегуляции численности паразитов?

Если паразитов слишком много – погибает и хозяин, и паразит. Поэтому численность ограничена.

7. Могут ли паразиты быть полезными? Почему?

Да. Они регулируют численность популяций, стимулируют иммунитет, участвуют в эволюции.

Задача №7: Черви очень разнообразны, но это все-таки черви. Что за черви представлены на фотографиях? К какому типу червей они относятся?

Ответы. Слева направо и сверху вниз: нереиса, дождевой червь, морской червь Lamellibrachia, морской червь Platynereis dumerilii, Морские черви Polychaeta, мучной червь.

Задание №8. Перед вами портреты перепончатокрылых. Посмотрите на них и дайте ответ: «Кто есть кто?».

Ответы. Слева направо и сверху вниз: оса, муха-шмелевидка, шершень, карпатская пчела, шмель африканский, муха-пчеловидка и муха-осовидка.

Задание №9. Пчела-труженица

Пчёлы – это не просто символ трудолюбия, а пример сложной, организованной жизни. Они живут большими семьями, где у каждой особи – своя чёткая роль.

Семья пчёл. В пчелиной семье есть:

Матка – откладывает яйца.

Трутни – участвуют в размножении и помогают поддерживать температуру в улье.

Рабочие пчёлы – выполняют все остальные обязанности: строят соты, кормят личинок, охраняют улей и собирают нектар.

Численность одной семьи – до 80 000 особей.

Развитие всех пчёл начинается с одинаковых яиц. Разные условия питания формируют из них либо матку, либо рабочую пчелу. Это пример модификационной изменчивости.

Улей и работа

Улей устроен так, чтобы сохранять тепло зимой и быть вентилируемым летом. Внутри пчёлы сменяют «профессии» по мере взросления:

1. Уборщица

2. Кормильщица

3. Строительница

4. Сторож

5. Сборщица нектара

Полёт и экономия энергии

Пчёлы очень экономны: за час полёта тратят только 0,9% своего «горючего» (жирового запаса). Они регулируют число взмахов крыльев:

Без груза – 435 в секунду,

С грузом – 326 в секунду.

Это помогает экономить энергию при нагрузке.

Зрение и сбор нектара

Пчёлы видят ультрафиолет, но не различают красный цвет. Их глаза состоят примерно из 6000 маленьких линз.

Чтобы собрать 0,5 кг мёда, нужно посетить до 2 миллионов цветков.

Опыление

Пока пчёлы собирают нектар, они переносят пыльцу с цветка на цветок. Например, у шалфея при касании пчелой пыльник опускается и оставляет пыльцу на её теле.

Танец и общение

Пчёлы «рассказывают» другим, где найти цветы, с помощью танца:

Круговой – близко,

Восьмёркообразный – далеко.

Ученый Карл фон Фриш получил Нобелевскую премию за изучение «языка» пчёл.

Опыт с искусственной пчелой

Немецкий зоолог Г. Эш создал механическую пчелу. Сначала её приняли за настоящую, но позже распознали подделку по запаху и уничтожили.

Жало и жертва

Пчела умирает после укуса, потому что её жало остаётся в теле врага. Это – жертва ради защиты семьи.

Пчёлы-паразиты

Есть пчёлы, которые не строят свои гнёзда, а откладывают яйца в чужие – например, к шмелям. Это пчёлы-паразиты.

Вопросы и ответы

Базовый уровень

1. Кто входит в состав пчелиной семьи?

Матка, трутни и рабочие пчёлы.

2. Чем отличаются матка и рабочая пчела?

Они развиваются из одинаковых яиц, но получают разное питание.

3. Какие «профессии» осваивает рабочая пчела?

Сначала она убирает, потом кормит личинок, строит, охраняет, затем собирает нектар.

4. Почему пчёлы экономно расходуют энергию?

Благодаря строению тела и способности регулировать число взмахов крыльев.

5. Как пчёлы опыляют растения?

При сборе нектара пыльца прилипает к телу пчелы и переносится на другие цветы.

Продвинутый уровень

1. Что такое модификационная изменчивость у пчёл?

Это изменения из-за внешних условий (питания), а не генетики.

2. Почему механическую пчелу «убили» настоящие пчёлы?

Потому что её запах не соответствовал настоящей – они разоблачили подделку.

3. Почему пчела погибает после укуса?

Потому что её жало застревает в коже, а при попытке улететь – пчела теряет часть тела.

4. Кто получил Нобелевскую премию за изучение поведения пчёл?
Карл фон Фриш.

5. Зачем пчёлам сложное зрение и танец?

Чтобы различать цветы и передавать информацию о местоположении пищи.

Задание №10. К осени мухи становятся злыми – такое в народе существует поверье. На самом деле появляются новые мухи – жигалки, которые очень маневренны, больно кусают и сосут кровь. Попробуйте определить, какая из этих мух жигалка? Как питаются остальные мухи? Что вам о них известно?

Ответы. Слева направо и сверху вниз: зеленая муха, муха жигалка, муха журчалка, муха комнатная, муха …, муха пьет.

3. Примеры исследовательских работ обучающихся
(тезисы исследовательских проектов)

Тема 1.3 Остановка-пришкольный участок

Влияние азотных удобрений на урожайность разных сортов ячменя

Новокрещенов Александр, 9 класс

Актуальность:

Яровой ячмень – важнейшая продовольственная и фуражная культура в Самарской области. Однако урожаи ее остаются невысокими и не превышают за последние годы 13-15 ц/га. Данные научных учреждений и передового опыта показывают, что в засушливых районах области в комплексе агротехнических мероприятий, направленных на повышение урожайности ярового ячменя, решающая роль принадлежит удобрениям, в первую очередь азотным.

Цель работы – определить влияние различных доз азотных удобрений на урожайность разных сортов ячменя.

Задачи:

1. Анализ литературных источников по теме.

2. Провести агрохимические опыты с применением азотных удобрений.

3. Изучить влияние различных доз азотных удобрений на урожайность новых сортов ярового ячменя

4. Определить экономическую эффективность применения разных доз азотных удобрений на разные сорта ярового ячменя.

Объект исследования: сорт «Прерия» и сорт «Карабалыкский»

Предмет исследования: урожайность ячменя в зависимости от доз азотных удобрений.

Методы исследования: агрохимические опыты, расчет доз и норм удобрений по методу Шатилову-Каюмову.

1. Методика исследования

Опыт проводили в 3-х вариантах и 3-х повторностях по каждому сорту в отдельности.

Схема опыта

1. Фон (контроль) – фосфорные удобрения из расчета 60 кг/га. Вариант – P_12,5

2. Фон + азотные удобрения на получение ДВУ (23,1 ц/га) из расчета
100 кг/га. Вариант – N₃₅P_12,5

3. Фон + азотные удобрения урожая на перспективу (28 ц/га) из расчета
150 кг/га. Вариант – N₅₆P_12,5 Форма делянок – прямоугольная, площадь делянки – 50 м².

2. Практическая часть

2.1. Программирование урожаев.

При коэффициенте водопотребления ячменя 950 м³/т. ДВУ зерна составит: ДВУ = 2200 м³/га ÷ 950 м³/т = 2,31 т/га

2.2. Расчет доз и норм удобрений на планируемую урожайность.

В расчетах использовались показатели выноса азота и фосфора на 1 т урожая и их содержание в почве. Учитывая коэффициенты использования их из почвы, было определено, что из почвы может быть усвоено 38 азота и 25,5 фосфора кг/га соответственно. Недостающие количества восполнялись минеральными удобрениями: аммиачной селитрой (NH₄NO₃) и суперфосфатом (Ca(H₂PO₄)₂). С учетом запланированной и перспективной урожайности нормы внесения составили от 100 до 150 кг/га аммиачной селитры и 60 кг/га суперфосфата​.

2.3. Морфологический анализ роста и развития растений.

В фазу кущения различий в высоте растений, кустистости и массе одного растения между сортами не наблюдалось. Это связано с засушливыми погодными условиями, при которых усвоение удобрений было минимальным. Однако в фазе колошения отмечается положительное влияние увеличения азотного питания. У сорта Прерия высота растений достигала 73 см, кустистость – 2,8, масса одного растения – 6,5 г, тогда как у сорта Карабалыкский эти показатели были ниже: 63,2 см, 2,5 и 5,85 г соответственно.

2.4. Структура урожая ячменя.

Для анализа структуры урожая отбирались образцы с площади 0,25 м² в четырёх точках каждого варианта опыта. У сорта Прерия число продуктивных стеблей и масса зерна с одного растения были выше при увеличении доз удобрений. Это свидетельствует о повышении потенциальной урожайности за счёт более эффективного использования азота и развития генеративных органов растения.

2.5. Влияние азотных удобрений на урожайность ячменя.

Максимальная урожайность была получена при внесении дозы N56P12,5: у сорта Прерия – 30,1 ц/га, у сорта Карабалыкский – 27,3 ц/га. Без азотного питания (только P12,5) урожайность была значительно ниже: 24,6 и 22,4 ц/га соответственно. Разница в 5,5–6 ц/га подтверждает высокую отзывчивость сортов на внесение азотных удобрений.

2.6. Экономическая эффективность внесения азотных удобрений при возделывании ячменя.

При увеличении дозы азотных удобрений со 100 кг до 150 на фоне фосфорных удобрений прибавка урожая возросла с 5,5 до 7,6 ц/га по сорту Прерия и с 4,5 до 6,3 ц/га по сорту Карабалыкский. В расчете на один га это привело к увеличению прибыли с 624 до 860 рублей по сорту Прерия и с 509 до 714 рублей по сорту Карабалыкский. Уровень рентабельности на вариантах с внесением азотных удобрений был приблизительно одинаков – 44%. На каждый рубль затрат, связанных с получением прибавки урожая, получено 1,44 рубля чистого дохода по обоим сортам и по обоим вариантам.

Выводы

1. Азотные удобрения оказали положительное влияние на основные факторы роста и развития ячменя обоих сортов.

2. Более высокие показатели роста, развития по всем структурам урожая и урожайности были у сорта Прерия. Этот сорт более отзывчив на удобрения, чем сорт Карабалыкский.

3 Благодаря полученным прибавкам урожая, внесение азотных удобрений было оправданным по обоим сортам. Затраченный рубль на получение прибавки урожая окупался 1,44 рубля чистого дохода по обоим сортам.

4. В нашем опыте окупаемость затрат оказалась одинаковой по вариантам N₃₅P_12,5 и N₅₆P_12,5 по обоим сортам. Поэтому рекомендуется вносить азотные удобрения в норме 100кг на 1га, а не 150кг/га. Кроме этого, высокие дозы удобрений негативно влияют на биологические свойства почвы, а также это дополнительные затраты на приобретение удобрений.

Литература

1. Артюшин А. М. Краткий справочник по удобрениям. – М., Колос, 2004.

2. Безуглова О. С. «Удобрения и стимуляторы роста». Ростов на Дону. «Феникс» 2012. – 320 с.

3. Васин В. Г. Растениеводство. – Самара, 2015.

Ссылка на исследовательский проект: https://multiurok.ru/abdurazakova/files/?act=addfile

Тема 1.3 Остановка – пришкольный участок

Анализ почвы пришкольного участка (с применением цифрового оборудования «Точки Роста»)

Короткова Диана, 9 класс

Актуальность.

Данная исследовательская работа является актуальной и имеет практическое значение для жителей сельской местности. Знания особенностей структуры и свойств почвы на приусадебном участке позволит увеличить выход продукции с единицы площади, тем самым повысится экономическая эффективность.

Для повышения урожайности сельскохозяйственных культур на приусадебном участке необходимо учитывать целесообразность их выращивания на определенных почвах. На рост растений могут влиять рН почвы, ее структура, а также растения, произрастающие на данной земле до её культивирования.

Цель. Исследовать почву пришкольного участка и выяснить пригодность почвы для выращивания сельскохозяйственных культур.

Задачи. 1.Анализ литературных источников по современным физико-химическим методам анализа почвы.

2.Выбор методов исследования свойств почвы, основываясь на литературных данных.

3.Подготовка образцов почвы и оборудования к анализу (выполнение обязательных операций согласно руководству по эксплуатации цифровой лаборатории; проведение градуировки).

4.Определение физических свойств образцов почвы, отобранных на пробных площадках;

5.Оценка состояния почвы по механическому составу и кислотности.

6.Определение и составления перечня сельскохозяйственных культур, оптимальных для выращивания на данном участке;

7.Составить рекомендации по рациональному использованию почв

Объект: почва пришкольного участка.

Предмет: физико-химический состав почвы

Рабочая гипотеза: почва на всем пришкольном участке пригодна для выращивания сельскохозяйственных культур.

Альтернативная гипотеза: не вся почва на пришкольном участке пригодна для выращивания сельскохозяйственных культур.

Оборудование и материалы: исследуемые образцы почвы с шести разных точек участка; цифровая лаборатория, персональный компьютер, цифровой датчик РН , дистилированная вода, лабораторная посуда, 1М раствор хлорида калия, сухой KCl.

Методика работы

1.Пробы почвы отбирали методом конверта в соответствии с ГОСТ 17.4.3.01-83.

2.Механический состав – метод раскатывания увлажнённой почвы (по Качинскому).

3.Определения кислотности почвы (по почвенной вытяжке)

Результаты и их обсуждение Местом проведения исследования был пришкольный участок. Пробы почвы были взяты методом «конверта» с шести точек участка. Используя мокрый способ (Качинского), определили механический состав почвенных проб. С помощью цифрового датчика pH определили кислотность почв.

Морфологическая характеристика почвы

Номер грядки	Цвет	Механический состав
1	коричневый	легкий
2	коричневый	легкий
3	коричневый	тяжелый
4	коричневый	средний
5	коричневый	средний
6	коричневый	легкий

Кислотность почвенной вытяжки почвенных образцов

№ пробы	РН	Степень кислотности
С помощью цифрового датчика РН
№ 1	5,92	слабокислые
№ 2	6,35	слабокислые
№ 3	6,58	нейтральные
№ 4	7,24	нейтральные
№ 5	5,49	слабокислые
№ 6	6,18	слабокислые

Обсуждение результатов

1. В результате исследования выяснилось, что по механическому составу почвы делятся на средние суглинки (пробы 4,5), легкие суглинки (пробы 1,2,6), и тяжелые суглинки (проба3).

2. Химический анализ показал, что большинство изученных проб имеют нейтральную pH или близкую к нейтральной (6,35 – 7,25). Слабокислые почвы были обнаружены на участке 1 и 5, что можно объяснить произрастанием на данной территории щавеля и хвойных деревьев. Сравниваем полученные значения с рекомендуемыми для выращивания тех или иных сельскохозяйственных культур, и приходим к выводу, что почвы участка потенциально пригодны для выращивания сельскохозяйственных культур.

Выводы.

1.Таким образом, гипотеза, что почва на всем пришкольном участке пригодна для выращивания сельскохозяйственных культур подтвердилась.

2. По механическому составу изучаемые почвы относятся к суглинистым почвам. Такие почвы хорошо прогреваются.

3. Большинство изученных почв имеют pH = 6,35 – 7,25 (нейтральную и близкую к нейтральной), что делает их потенциально пригодными для выращивания сельскохозяйственных растений.

4. Результаты измерения рН показали, что почва нейтральная или близко к нейтральной и не нуждается в известковании.

5. Был определен список сельскохозяйственных культур растений оптимальных для выращивания на данном участке.

6. По итогам исследования была составлена презентация и разработаны рекомендации по рациональному использованию почвы, которые способствуют повышению урожайности

Литература

1.Агрохимические факторы плодородия// Сайт StudFiles – URL: studfile.net/preview/405568/page:8/ (дата обращения: 12.06.2023)

2. Алексеев С.В. Практикум по экологии. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: АО МДС, 2012.

3. Кузнецов, В.Н. Экология. Система заданий для контроля обязательного уровня подготовки выпускников средней школы./ под ред. Карповой Т.В. – М.: Вентана-Граф, 2007.

4. Муравьёв, А.Г. Оценка экологического состояния почвы: Практическое руководство. Муравьёв. А.Г., Каррыев Б.Б.,Лянлзберг А.Р. /под ред. к.х.н. А.Г. Муравьёва.– СПб.: Крисмас+, 2015.

5. Химический анализ почвы. Руководство по применению почвенных лабораторий и тест-комплектов /Под ред. к.х.н. А.Г. Муравьёва.-СПб.:Крисмас+, 2015.

Ссылка на проект: https://multiurok.ru/abdurazakova/files/?act=addfile

Тема 2.3 Физико-химический анализ компонентов окружающей среды

Оценка экологического состояния реки Чапаевки на территориях Волжского и Нефтегорского районов Самарской области

Аскерова Милена, 9 класс.

Актуальность исследования: экологическое состояние воды в реке Чапаевке, левом притоке Волги, отражается на экологическом состоянии воды всего Волжского бассейна и, соответственно, является актуальным исследованием.

Цель: провести изучение экологического состояния воды в реке Чапаевке на территориях двух муниципальных районов Самарской области в 6-ти точках отбора на основе физико-, гидрохимического и микробиологического анализов.

Задачи:

1. Провести гидрохимическое исследование проб воды реки Чапаевки;

2. Провести микробиологический анализ проб воды;

3. Разработать план мероприятий по улучшению экологического состояния реки Чапаевки.

Гипотеза: качество воды в реке Чапаевке зависит от антропогенного воздействия со стороны сельскохозяйственных предприятий и личного сектора, находящихся на территории Волжского и Нефтегорского муниципальных районов Самарской области.

Предмет исследования: экологическое состояние реки Чапаевки на территориях двух районов Самарской области.

Объект исследования: гидрохимическая и микробиологическая оценка состояния воды в реке Чапаевке.

Время и место проведения: материал собран в период с августа по октябрь 2021 гг. на р. Чапаевке на территории 3-х населенных пунктов 2-х муниципальных районов Самарской области в 6-ти точках отбора в 3-х кратной повторности, а лабораторные исследования проводились на базе Областной детской микробиологической лаборатории Самарского областного детского эколого- биологического центра и лаборатории кафедры химии Самарского национального исследовательского университета.

Материалы и методы эксперимента. Определение гидрохимического состава воды производили с применением системы капиллярного электрофореза «Капель 105М», спектрофотометра ПЭ 5300 ВИ. Определение микробиологического загрязнения воды производили методом предельных разведений на среде МПА с применением термостата Incubator UT-2080. Идентификацию бактерий проводили, окрашивая препараты по Граму и рассматривая под объективом микроскопа Биомед-4.

Практическая значимость: Результаты исследования позволят оценить степень загрязнения воды в реке Чапаевке и послужат основой для мониторинговых исследований малых рек Волжского бассейна.

1. Исследование физико- и гидрохимических показателей проб воды

Таблица 1

Результаты физико- и гидрохимических исследований проб воды в

р. Чапаевке

№ п/ п	Наименован ие определяемо го показателя	Единицы измерения	ПДК СанПи Н 2.1.4.1 116-02	Результаты физико- и гидрохимического анализов проб воды, Х ср				Нормативн ые документы на методы		Наименова ние метода
				1	2	3
1	Запах при 20 °/60° С	балл	0/1	4/5 (сильн. гнил.)	4/5 (сильн. гнил.)	4/5 (сильн. гнил.)	ГОСТ 3351-74		визуал.
2	Цветность	град. Pt- Co шкалы	20	50	60	50	ГОСТ Р 52769- 2007		визуал.
3	Взвешенны е вещества	мг/дм3	Менее 3-4	10-30	10-30	10-30	РД 52.24.468- 2005		визуал.
4	Мутность	см	Более 30	18	16	15	РД 52.24.468- 2005		визуал.
5	Жесткость общее	мг-экв/л	7,0	15	13	14	ГОСТ Р 52407- 2005		титров.
6	Водородны й показатель	ед. рН	6,5-8,5	7,2	7,14	7,5	ПНД Ф 14.1:2:3:4. 121-2004		рН- метрич.
7	Кислород растворен- н ый	мг/дм3	15	5,2	6,3	7,8	РД 52.24.419- 2005		титров.
8	Железо общее	мг/дм3	0,3	0,12	0,07	0,05	МВИ № 14-09 от 14.04.2009		спектр/ фотом.
9	Натрия ионы	мг/дм3	200	128,5	383,8	144,6	РД 52.24.365- 2008		кап.электр офорез
10	Меди ионы	мг/дм3	до 1,0	0,04	0,04	0,03	ПНДФ 14.1:2:4.50		капельный
11	Кальция ионы	мг/дм3	до 140	132,2	123,2	163,8	ПНДФ 14.1:2:95- 97		титров./ кап.электр офорез
12	Магния ионы	мг/дм3	10-85	63,44	211,4	82,88	ПНДФ 14.1:2:95- 97		кап.электр офорез
13	Стронция ионы	мг/дм3	7	-	20,58	8,978	ГОСТ 23950-88		кап.электр офорез
14	Аммония ионы	мг/дм3	0,1	-	-	-	МВИ№101 -08 от 24.11.2008		кап.электр офорез
15	Сульфат- ионы	мг/дм3	250	274,7	-	-	ПНДФ 14.1:2:4.13 2-2008		спектр/ фотом.
16	Хлорид- ионы	мг/дм3	250	393	487	497	ПНДФ 14.1:2:4.13 2-2008		титров./ кап.электр офорез
17	Нитрат- ионы	мг/дм3	45	-	-	68,6	ПНДФ 14.1:2:4.13 2-2008		спектр/ фотом./ кап.электр офорез
18	Нитрит- ионы	мг/дм3	1,0	7,9	6,5	-	ПНДФ 14.1:2:4.13 2-2008		спектр/ фотом./ кап.электр офорез
19	Карбонат- ионы	мг/дм3	Не норм	12	35	18	ГОСТ Р 52963- 2008		титров.
20	Гидркарбо нат -ионы	мг/дм3	30- 400	220	360	305	ГОСТ Р 52963- 2008		титров.
21	Фосфат- ионы	мг/дм3	3,5	17,2	30,2	23,6	ПНДФ 14.1:2:4.13 2-2008		спектр/ фотом./ кап.электр офорез
22	Фторид- ионы	мг/дм3	1,5	-	17,3	12,6	РД 52.24.533- 2017		кап.электр офорез

Типовые электрофореграммы градуировочных растворов состава ионов

Рис. 3 Типовая электрофореграмма градуировочных растворов состава катионов с применением капельного электрофореза	Рис. 4 Типовая электрофореграмма градуировочных растворов состава анионов с применением капельного электрофореза

Рис. 5 Электрофореграммы с результатами исследования проб воды с применением капельного электрофореза

1. 2. Микробиологическое исследование проб воды

Таблица 2

Результаты посевов проб воды р. Чапаевки на предмет микрофлоры воды

Участки отбора проб на территориях сёл
Количество	Богдановка		Дмитриевка		Подъем-
микроорганизмов					Михайловка
в 1 мл	1	2	3	4		5	6
исследованной
	Август, 2021 г.
воды, тыс.ед.
	805	930	837	780		630	540
	Сентябрь, 2021 г.
	756	650	810	780		548	448

Описание колоний микроорганизмов, выращенных в ходе посевов проб воды р.

Чапаевки, взятых в августе и в сентябре 2021 года, представлены в таблице 3.

Таблица 3

Описание колоний микроорганизмов в чашках Петри и определение вида

микроорганизмов

Номер точек отбора проб, территория	Описание колоний	Видовая принадлежность микроорганизмов
1/2 с. Богдановка	Молочного, серого и коричневого цветов, неправильной формы, с блестящей и матовой поверхностью, а	Кокки, стрептококки, стафилококки, тетракокки, палочки неспорообразующие,
	также нитеобразные размерами 0,1-1 см	палочки спорообразующие
3/4 с. Дмитриевка	Молочного, коричневого и желтого цветов, округлой и неправильной формы, блестящей и матовой поверхностей, а также нитеобразные размеры 0,2-0,5 см	Кокки, стрептококки, стафилококки, диплококки, палочки неспорообразующие палочки спообразующие
5/6 с. Подъем- Михайловка	Молочного, серого, желтого и оранжевого цветов, амебовидной формы, блестящей и матовой поверхностей, а также нитеобразные и звездчатые размеры 0,2-5 см	Кокки, стрептококки, стафилококки, палочки неспорообразующие, палочки спорообразующие
Контрольный образец чистоты среды	Колонии отсутствуют	Колонии отсутствуют

Выводы:

1. По гидрохимическим показателям пробы воды в р. Чапаевке имеют повышенное содержание фосфат-, хлорид-, нитрат-, нитрит, фторид-ионов, ионов стронция и аммония, что приводит к качественной деградации реки, ее эвтрофированию. Степень загрязненности воды в реке Чапаевке соответствует α-мезосапробному типу. Основными источниками азота и фосфора в реке являются стоки с сельскохозяйственных полей, животноводческих ферм и отсутствие централизованной канализационной системы некоторых частных владений. Повышенное содержание ионов стронция свидетельствует о радиационном загрязнении р. Чапаевки.

2. По микробиологическим показателям пробы воды в реке Чапаевке не соответствуют нормам ПДК ввиду значительного отклонения от норм по коли-титру и коли-индексу, а также превышению содержания кишечной палочки в пробах воды, свидетельствующие о присутствии в воде патогенной микрофлоры, причиной чего является смыв загрязняющих веществ с прилегающих территорий.

3. С целью улучшения экологического состояния реки Чапаевки на всех ее участках рекомендуем централизованный сбор бытового мусора, сучьев и поломанных деревьев по берегам реки, механизированную очистку донных отложений реки от илистых наносов для улучшения питания реки грунтовыми водами, привести в порядок родники, служащие для питания реки. В целях предотвращения эвтрофикации реки в летне-осенний период необходимо скашивать тростник и рогоз. Определить водоохранные зоны с установкой соответствующих знаков и ограничить хозяйственную деятельность в пределах водоохранной зоны. Не допускать смыва в реку органических и неорганических загрязнителей. Не допускать свалок мусора и других отходов по берегам рек, являющихся источниками загрязнения грунтовых вод.

Литература

1. Алексеев С.В. Практикум по экологии. –4-е изд., перераб. и доп. – М.: АО МДС, 2012.

2. Анализ и улучшение качества природных вод. В 2-х частях. Часть 1. Анализ и оценка качества природных вод: Учебное пособие / Р.Ф.Зарубина, Ю.Г.Копылова. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2007.

3. Ашихмина Т.Я. Школьный экологический мониторинг: учебно-методическое пособие /Т.Я.Ашихмина. – М.: Агар,Рандеву–АМ, 2000.

4. Водный кодекс Российской Федерации от 03.06.2006 № 74-ФЗ.

Ссылка на исследовательский проект: https://multiurok.ru/abdurazakova/files/?act=addfile

Тема 2.3 Физико-химический анализ компонентов окружающей среды

Влияние электрохимически обработанной воды на приготовление хлеба

Новокрещенов Александр, 9 класс

Цель работы – исследовать возможности использования активной воды в хлебопечении. Задачи:

- выбор оптимального способа электрохимической обработки питьевой воды;

- исследование влияния активной воды на процесс брожения получаемого теста;

- исследование влияния активной воды на скорость созревания теста и качество хлеба. Новизна исследования:

- впервые установлена возможность и эффективность использования активной воды в процессе хлебопечения;

- получена математическая модель, позволяющая подобрать способ получения воды с заданными параметрами при использовании бездиафрагменного электроактиватора. Практическая значимость: исследование возможности уменьшения времени расстойки и повышения качества хлеба при проведении замеса, брожения и при выпечке с использованием активной воды.

Исследования проводились на базе ФГБОУ ВО СамГТУ в учебной лаборатории кафедры «Технологии пищевых производств». Достоверность экспериментальных данных оценивали методами математической статистики с привлечением современных программных средств. В работе применяли общепринятые методы оценки свойств сырья, полуфабрикатов и качества готовых изделий. При выполнении исследований соблюдались требования техники безопасности при работе с химическими реактивами, требования электробезопасности, а также требования, изложенные в технической документации по эксплуатации прибора «Живица».

Выводы:

1. Экспериментально полученное уравнение регрессии адекватно описывает экспериментальные данные (при доверительной вероятности 90 %).

2. На подъемную силу дрожжей оказывают влияние время обработки и разбавление воды.

3. Для увеличения активности воды целесообразно проводить обработку в максимально возможном режиме и без разбавления обычной водой.

4. Показана эффективность замеса теста из пшеничной муки с применением активированной воды в сосудах из пищевой пластмассы или нержавеющей стали. Сокращение продолжительности брожения теста при его обработке активной водой составляет от 2 до 4 мин (13 – 20%) по сравнению с контролем.

5.Электрохимическая активация воды оказывает положительное влияние на процесс хлебопечения и качество хлебобулочного изделия.

6. При использовании металлического оборудования приготовленную активную воду необходимо предварительно отстаивать.

Заключение.

1.Впервые установлена возможность и эффективность использования активной воды в процессе хлебопечения при использовании бездиафрагменного электроактиватора.

2.Применение активной воды оказывает существенное влияние на весь ход хлебопроизводства.

3. Использование активной воды в хлебопечении обеспечивает возможность решения задач ресурсосбережения, экологической безопасности производства, повышения качества хлеба. 4.Работа представляет практический интерес внедрения на хлебопекарных предприятиях региона электрохимической обработки воды с целью ускорения брожения и улучшения качества выпекаемого хлеба.

Литература

1. Ауэрман Л.Я. Технология хлебопекарного производства: учебник. – 9е изд.: перераб. и доп. / Под ред. Л.И. Пучковой. – СПб: Профессия, 2005 (доп. тираж). – 416 с.

2. Бахир В.М. Электрохимическая активация: очистка воды и получение полезных растворов. – М.: ВНИИИМТ, 2001. «Маркетинг СаппортСервисиз», 176 с.

3. Чечина О.Н. Биотехнологии в Самарском регионе: Монография в 2-х ч. Ч.І. Концепция биотехнологий. Этапы обучения.Ч.ІІ. Практические биотехнологии и методики. – Самара: Изд-во Сам ГТУ, 2014. – 90 с.

Ссылка на исследовательский проект: https://multiurok.ru/abdurazakova/files/?act=addfile

Тема 3.4. Экологически грамотное использование природных ресурсов области

Как можно повысить урожай картофеля

Короткова Диана, 9 класс

Цель работы – изучение технологии выращивания раннего продовольственного картофеля Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1) Анализ литературных источников по современным технологиям выращивания раннего картофеля.

2) Изучить влияние различных факторов на урожайность картофеля

3) Определить экономическую эффективность возделывания картофеля.

Объектом исследования является картофель.

Предмет исследования – факторы, влияющие на эффективность технологии выращивания раннего продовольственного картофеля

Практическая значимость. Результаты исследований можно использовать при выборе оптимальной дозы удобрений, массы посадочного материала, с применением системы защиты растений от болезней, с применением лучших сортов при выращивании раннего картофеля.

Методы исследований.

1. Расчет уровня планируемой урожайности проводили по приходу фотосинтетически активной радиации (ФАР).

2. Расчёт норм и доз удобрений на запланированный урожай проводили с учетом выноса элементов питания с 1 т основной продукции, с учетом содержания в почве легкодоступных веществ в наших черноземах и с учетом коэффициентов использования питательных веществ из почвы, минеральных удобрений и навоза.

3. Расчет оросительной нормы для выращивания картофеля проводили с использованием следующих данных: тип почвы, коэффициент водопотребления, коэффициент использования весенне-летних осадков, влажность почвы и другие. Фактический урожай картофеля определяли с учетом способа посева, площади 1 куста и средней массы клубней.

Результаты исследования.

В ходе исследований проводились следующие мероприятия и расчеты:

- подготовка посевного материала для получения раннего картофеля;

-расчет массы посевного материала, планируемой урожайности, норм удобрений, водопотребления;

- разработаны мероприятия по защите картофеля;

-разработана агротехника выращивания картофеля;

- определена экономическая эффективность возделывания картофеля.

Выводы. Чистая прибыль от реализации картофеля составила 240000 рублей. Эта весьма солидная прибавка не оставляет сомнений в эффективности применения описанной в нашем случае технологии выращивания раннего картофеля в рамках фермерского хозяйства.

Для получения дешевой конкурентоспособной продукции необходимо выполнять следующие задачи:

- комплексное применение передовой агротехники в условиях приусадебного хозяйства;

- использование высококачественного семенного материала с применением лучших сортов картофеля;

- полная система защиты растений от болезней, сорняков, вредителей;

- использование мини-техники (мотоблока);

-использование капельного полива с одновременным внесением макро и микроэлементов;

-рациональная организация труда. Исследования по данной проблеме следует продолжить.

Литература

1. Журнал «Биология в школе № 2» 2020г.

2. Журнал «Биология в школе № 3» 2020г.

3. Журнал «Приусадебное хозяйство № 3» 2018г.

4. Васин В. Г. Растениеводство. – Самара, 2003.

Ссылка на исследовательский проект: https://multiurok.ru/abdurazakova/files/?act=addfile

Тема 3.6. Основы гармоничного развития общества и природы

Анализ возможности использования попутных вод для увеличения нефтеотдачи пласта

Аскерова Милена, 11класс

Актуальность. В процессах добычи, подготовки и транспорта нефти образуется значительное количество пластовых вод (ПВ), представляющих собой экологически агрессивные образования. Согласно Закону РФ «О недрах» от 21.02.1992 N 2395-1, комплексный подход к использованию ПВ с учетом обеспечения экологической безопасности следует рассматривать в аспекте приоритетов развития и создания критических технологий XXI века.

Цель работы заключается в проведении качественного и количественного анализа пластовых вод.

Задачи:

1. Выполнить обзор научно-технической литературы по тематике исследования.

2. Провести шестикомпонентный анализ воды с целью определения ее состава с применением фотометра КФК-3, рН метра, аналитических весов, установок для титрования и выпаривания.

3. Провести сравнительный анализ ионного состава проб и дать оценку возможности их использования для увеличения нефтеотдачи пласта.

Место проведения: Исследования проводились на базе ФГБОУ ВО СамГТУ в учебной лаборатории кафедры «ТОиНХС». В работе применяли общепринятые методы анализа пластовых вод.

Значимость и новизна исследований. С использованием аналитических методов впервые был выполнен анализ 6 проб пластовых вод, установлены в пробах воды содержание катионов и анионов, обосновано применение пластовых вод в нефтедобыче.

Материалы и методы

В данной работе были использованы гравиметрический метод, титриметрический метод; турбидиметрический (фотометрический) метод. Определение состава воды производили с применением оборудования и материалов: рН-метра, центрифуги, фотометра фотоэлектрического КФК-3, аналитических весов, установок для титрования и выпаривания.

Экспериментальная часть.

В таблице представлены результаты гидрохимического исследования пластовых вод. как виднов, высокие концентрации гидрокарбонатов, сульфатов, ионов кальция и их колебания служат критерием высокой минерализации пластовых вод.

Анализ проб пластовых вод показал возможность применения пластовой воды для увеличения нефтеотдачи пласта.

Таблица 1

Результаты гидрохимических исследований проб пластовых вод

Наименован. определяем. показателя	Результаты физико- и гидрохимического анализов проб воды						Среднее значение показателя/ норма	Наименова ние метода
	1	2	3	4	5	6
Минерализация,г/л	285,4	276,6	1,9	289,9	361,4	332,8	258,01/ 172,3	гравиметр.
Плотность г/см3	1,177	1,170	0,992	1,173	1,185	1,186	1147/ 1121	расчетный
Гидркарбо нат-ионы г/л	0,144	0,030	0,493	0,336	0,030	0,007	0,173/ 0,075	титров.
Ионы кальция г/л	8,016	8,818	118,0	382,0	24,089	23,447	94,06/ 11,66	титров.
Жесткость общая г/л	960,0	1480	144,0	1180	2916,9	27,56,0	1572,8/ 546,3	титров.
Сульфат- ионы г/л	0,574	1,761	1,612	1,089	0,112	0,112	0,876/ 0,267	спектрофотометрич.

Выводы.

1. Проанализированы нормативные документы на качество вод различного назначения, на правила пробоотбора и использования посуды для отбора проб.

2. Определяемыми компонентами пластовой воды являются: катионы кальция, анионы гидрокарбоната, сульфат-анионы, плотность воды при температуре 20°С, общая жесткость и минерализация.

3. Содержание гидрокарбонатов, сульфатов, кальция и общая минерализация в несколько раз превышает допустимые нормы.

4. Пробы пластовых вод, состав которых определяли, для закачки их в пласт предусматривает следующую обработку воды: декарбонизацию; ингибирование обезжелезивание.

Литература

1. Васина Я.А. Теоретические основы аналитической химии. [Текст]: учеб. пос. / Я.А. Васина, И.Л. Смельцова; Нижегор. гос. архитектур.- строит. ун-т– Н. Новгород: ННГАСУ, 2022. – 58 с.

2. Водный Кодекс Российской Федерации Принят Государственной Думой 12 апреля 2006 года Одобрен Советом Федерации 26 мая 2006 года http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_60683/, дата обращения 02.12.2023.

3. Галеев А. А., Софинская О. А., Галиева А. Р. Инструментальные методы анализа: лабораторный практикум: учебно-методическое пособие / А.А. Галеев, О.А. Софинская, А.Р. Галиева. – Казань: Изд-во Казан. ун-та, 2019. – 63 с.

4. Кащавцев, В.Е. Солеобразование при добыче нефти / В.Е. Кащавцев, И.Т. Мищенко. – М.: Орбита-М, 2004. 432 с.

Ссылка на исследовательский проект: https://multiurok.ru/abdurazakova/files/?act=addfile

Тема 3.7 Современное состояние экологической ситуации в регионе

Как превратить мусор в ресурс

Аскерова Милена, 9 класс

Цель исследования – найти подходы к решению проблем в сфере утилизации бытовых отходов.

Для реализации поставленных целей мы решали следующие задачи:

1.Изучить современное состояние бытовых отходов и способы их утилизации.

2.Изучить сложившуюся ситуацию в селе со сбором и переработкой отходов.

3.Выбор и применение наиболее эффективного варианта в решении сбора отходов.

4. Разработать модель бытового компостирования

Гипотеза. Внедрение технологий использования ЭМ-технологий в сельской местности – это реальная возможность утилизации бытовых отходов.

Объект исследования: бытовые отходы

Предмет исследования: состав и свойства бытовых отходов с целью использования его в ресурс

Практическое значение данной работы заключается в том, что она может быть рекомендована:

- для проведения бесед с учащимися и их родителями;

-участие в проведении семинаров, посвящённых вопросам ресурсосбережения.

Проведенные исследования позволяют сделать следующие выводы:

1. Исследование общественного мнения показало, что 65% опрошенных готовы участвовать в мероприятиях по утилизации мусора и 89% опрошенных считают, что быть экологически грамотным в настоящее время это актуально!

2. В результате фитоиндикации было выявлено, что у растений на свалке происходит измельчение всех надземных органов по сравнению с растениями вне зоны свалки.

3. Определена экономическая эффективность перехода на контейнерный сбор ТБО: экономия в сумме 75460 рублей в год. Эти средства могут быть направлены на решение других задач села. Контейнерная система сбора мусора является более эффективной.

4. Качество почвы после компостирования с использованием ЭМ-препарата «Байкал ЭМ1» стало лучше как по всхожести семян, так и по интенсивности ростовых процессов кресс-салата. Исследование состава свалки показало, что 65-70% ее компонентов составляют бумага, старая солома, навоз, растительные отходы. Поэтому разработка модели системы бытового биокомпостирования на основе ЭМ-технологий-эффективное решение утилизации органических отходов. В перспективе планируется провести анализ полученной почвы (анализ состава, физико-механических, физико-химических, химических и агрохимических свойств). 5. Полученные в работе результаты переданы в экологическую службу, а также разработан план мероприятий по решению проблемы утилизации отходов, как бытовых так и с личного подворья. В перспективе планируется провести анализ полученной почвы (анализ состава, физико-механических, физико-химических, химических и агрохимических свойств).

Литература.

1. Бояринцев В. Мусор - это деньги // Честное слово. – 2001. – №9 . – С. 24.
Информационный вестник. Выпуск №18. 2019.

2. Гаврилов, В.П. Эколого-экономические проблемы утилизации отходов в России

3. Гинсбург В.Л Утилизация мусора// Экология и жизнь – 2020г – 5 – С. 38-41.

4. Елдышев Ю.Н. Отходы не зарывать, а перерабатывать. // Экология и жизнь. – 2018.

Ссылка на исследовательский проект: https://multiurok.ru/abdurazakova/files/?act=addfile

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие..............................................................................................	3
1. Организация учебной экологической тропы......................................	4
2. Творческие задания по биологии.........................................................	13
3. Примеры исследовательских работ обучающихся (тезисы исследовательских проектов)...................................................................	28

Учебное издание

Валентина Петровна Абдуразакова

Сборник методических материалов по реализации программы внеурочной деятельности

«Экологическая тропа»

Компьютерная верстка и макет Л.Н. Разина

Подписано в печать 10.03.2022 г.

Формат 60х84 ₁/¹⁶. Бумага офисная. Печать оперативная.

Усл.печ.л. 3,02. Тираж 100 экз. Заказ №1115.

Отпечатано с готового оригинал-макета

ООО «Научно-технический центр»

Член Ассоциации книгоиздателей России

443096, Самара, ул.Мичурина, 58

Тел. (846)336-27-52

E-mail: iopad@mail.ru

31