ПОЧВЕННЫЕ ВОДОРОСЛИ

 По своей сути проект является флористическим. Исполнители получают представление о разнообразии почвенных водорослей в лесных растительных сообществах, овладевают техникой отбора проб, получают навыки определения водорослей и использования методов качественного анализа альгофлоры.

 Для обоснования актуальности темы предлагается из предложенной литературы выбрать сведения о значении водорослей в жизни почвы, их участии в почвенных процессах, взаимосвязях с другими организмами сообщества.

 Цель работы: изучение почвенных водорослей растительных сообществ.

Задачи:

1. Изучить качественный состав почвенных водорослей двух различных растительных сообществ.

2. Сравнить альгофлору почв изученных растительных сообществ.

 Оборудование: блокнот, карандаш, рулетка, бумажные пакеты, фильтровальная бумага, совок, колба, чашка Петри, пинцет, пипетка, препаровальные иглы, предметное стекло, покровное стекло, микроскоп.

 Для проведения исследования можно выбрать сосняк зеленомошный, сосняк черничный, березняк бруснично-черничный либо другие растительные сообщества (фитоценозы), встречающиеся на территории биостанции.

 Пробы почв рекомендуется брать послойно через каждые 5 см до глубины 15 см. Поскольку водоросли в почве распределены неравномерно, особенно в самых верхних горизонтах, то анализировать предпочтительнее не среднюю пробу из всего 15-сантиметрового слоя почвы, а каждый слой отдельно. Это даёт наиболее правильное представление о составе и распределении водорослей в верхних горизонтах почвы.Можно анализировать и среднюю пробу, что в определённой степени облегчает исследование и позволяет выполнить проект за более короткий срок. В этом случае в каждом фитоценозе закладывают пробную площадку в виде квадрата размером 10×10 м (S=100 м²).Должна быть дана подробная характеристика исследованных пробных площадок: название фитоценоза и его расположение, характер растительности на площадке, освещённость, механический состав и влажность почвы.Пробы отбирают методом конверта. Для этого в пяти местах пробной площадки (по концам диагоналей и в точке их пересечения) берут точечные пробы почвы примерно по 100 г с глубины около 5 см и делают объединённую пробу путем смешивания точечных проб.

Для определения механического состава почвы чаще всего пользуются «мокрым» методом. Образец растёртой почвы увлажняют и перемешивают до тестообразного состояния, при котором почва обладает наибольшей пластичностью. Из подготовленной почвы на ладони скатывают шарик и пробуют раскатать его в шнур толщиной около 3 мм, а затем свернуть в кольцо диаметром 2-3 см. В зависимости от механического состава почвы или породы показатели «мокрого» метода будут различны. Песок не образует ни шарика, ни шнура. Супесь образует шарик, который раскатать в шнур не удаётся. Получаются только зачатки шнура. Легкий суглинок раскатывается в шнур, но последний очень непрочен, легко распадается на части при раскатывании или при взятии с ладони. Средний суглинок образует сплошной шнур, который можно свернуть в кольцо с трещинами и переломами. Тяжёлый суглинок легко раскатывается в шнур. Кольцо с трещинами. Глина образует длинный, тонкий шнур, кольцо без трещин.

При определении степени увлажнения почвы выделяют 5 ступеней:

1)        сухая почва– пылит, влага в ней на ощупь не определяется, не холодит руку;

2) влажноватая почва – холодит руку, не пылит, при подсыхании немного светлеет;

3) влажная почва – на ощупь явно ощущается влага, проба увлажняет фильтровальную бумагу, при подсыхании значительно светлеет и сохраняет форму, приданную ей при сжатии рукой;

4) сырая почва – при сжимании в руке превращается в тестообразную массу, а вода смачивает руку, но не сочится между пальцев;

5) мокрая почва – при сжимании в руке из неё выделяется вода, которая сочится между пальцами, почвенная масса обладает текучестью.

Можно ограничиться и общими замечаниями относительно влажности почвы (нормальное, избыточное, недостаточное).

В лаборатории полученную объединенную пробу почвы тщательно перемешивают, берут из нее навеску 10 г и помещают в колбу. Добавляют 100 мл воды, получая, таким образом, почвенную суспензию, содержащую 0,1 г почвы в 1 мл воды. Суспензию тщательно взбалтывают в течение двух минут, после чего отстаивают одну минуту. Затем исследуют надосадочную жидкость. Для этого на предметное стекло помещают каплю жидкости, накрывают её покровным стеклом и микроскопируют. Определение водорослей проводят до рода с использованием определителей, указанных в рекомендованной литературе. Пробу периодически взбалтывают и исследуют до тех пор, пока не перестанут попадаться новые систематические группы.

Для точной оценки численности необходимо применение специальных методик подсчёта клеток водорослей под микроскопом, что является довольно трудоёмким процессом, занимающим немало времени. Поэтому в данном исследовании можно ограничиться оценкой частоты встречаемости видов в баллах по шкале Стармаха:

«+» – очень редко (вид присутствует не в каждом препарате);

1 – единично (1-6 экземпляров в препарате);

2 – мало (7-16 экземпляров в препарате);

3 – порядочно (17-30 экземпляров в препарате);

4 – много (31-50 экземпляров в препарате);

5 – очень много, абсолютное преобладание (более 50 экземпляров в  препарате).

При сравнении альгофлор почв изученных фитоценозов рекомендуется составить таблицу с данными об обнаруженных представителях и их встречаемости. Цифра будет означать балл, присвоенный каждому роду, а знак «‒» – его отсутствие.

 Таблица 1.

Почвенные водоросли изученных фитоценозов

Для наглядного отражения таксономического состава и частоты встречаемости можно построить гистограммы либо круговые диаграммы. При сравнении альгофлор надо выявить различия между исследованными фитоценозами не только по составу родов, но и на уровне отделов, поскольку преобладание того или иного отдела уже само по себе указывает на экологические особенности, складывающиеся в почве. Полученные результаты надо попытатьсяобъяснить, используя знания о влиянии абиотических и биотических природных факторов на жизнедеятельность почвенных водорослей.

 Рекомендуемая литература

 Алексахина Т.И., Штина Э.А. Почвенные водоросли лесных биогеоценозов. М.: Наука, 1984.

Водоросли. Справочник / Вассер С.П., Кондратьева Н.В., Масюк Н.П. и др. Киев: Наукова Думка, 1989.

Жизнь растений / Гл. ред.:А.А. Федоров. Т.3. Водоросли и лишайники. М.: Просвещение, 1977.

Зенова Г.М., Штина Э.А. Почвенные водоросли. М.: Изд-во МГУ, 1990.

ВОДОРОСЛИ-ОБРАСТАТЕЛИ

Проект, как и предыдущий, является флористическим в части изучения разнообразия водорослей-обрастателей (фитоперифитона), и экологическим в части анализа полученных результатов. Исполнители овладевают техникой отбора проб, получают навыки определения водорослей и использования методов качественного анализа альгофлоры.

 Для выполнения проекта полезно иметь общее представление об устройстве экосистем, основных абиотических и биотических факторах среды, закономерностях их действия на организмы, возможных адаптациях организмов к тем или иным факторам. При обосновании актуальности темы следуетиспользовать знания о пищевых цепях и трофических уровнях в экосистемах, о роли фитоперифитона в жизни водоёма.

Цель работы: изучение водорослей-обрастателей.

Задачи:

1.         Изучить качественный состав фитоперифитона.

2.         Сравнить флористический состав обрастаний различных субстратов.

 Оборудование: блокнот, карандаш, банки с пластиковыми крышками, скребок (например, ложка с заострённым краем), мерный цилиндр диаметром 5-7 см, люксметр, секундомер, мерная лента, чашка Петри, пинцет, пипетка, препаровальная игла, предметное стекло, покровное стекло, микроскоп.

Отбор проб фитоперифитона следует проводить с различных естественных и искусственно внесенных субстратов реки, пруда или временного водоёма, выбранного для исследования. Обследуют камни, коряги, сваи, высшую водную растительность, мостки, раковины моллюсков и др. При помощи скребкаделают соскоб с субстрата, покрытого водорослями, помещают его в банку и заливают водой из водоема. Если есть возможность, лучше собирать водоросли вместе с субстратом, который полностью или частично извлекают из воды так, чтобы с него не смыло водоросли (кусочки стеблей и листьев высшей водной растительности, галька, куски коряг, моллюски), также помещают в банку и заливают водой из водоема. При таком методе сбора материала можно будет проводить качественное сравнение фитоперифитона на различных субстратах, поскольку для количественной характеристики необходимо соблюдение ряда дополнительных требований к отбору проб.

 При характеристике субстрата необходимо указать: тип субстрата, глубину его расположения, прозрачность воды, освещённость, скорость течения. Если пробы берут с высших водных растений, то дополнительно указывают вид растения, с какой его части взята проба, густоту зарослей.

 Прозрачность воды определяется высотой водного столба (в см), при которой можно наблюдать опускаемую в водоем белую пластину определенных размеров (диск Секки) или различать на белой бумаге шрифт определенного размера и типа (как правило, шрифт средней жирности высотой 3,5 мм). В последнем случае воду наливают в мерный цилиндр диаметром 5-7 см, под который подкладывают бумагу с текстом, глядя сверху, отмечают момент, когда текст невозможно будет прочитать, изамеряют высоту столба воды.

 Приблизительную скорость течения в полевых условиях можно определить с помощью подручных средств, отпустив на поверхность воды небольшую палочку или спичку и замерив время, за которое она проплывёт пятиметровый отрезок. Измерение можно провести несколько раз.

 В лаборатории обработку каждой пробы обрастаний проводят в следующем порядке:

- приготовить временный препарат из пробы и рассмотреть при малом, а затем при большом увеличении микроскопа;

- определить по определителю систематическое положение каждой водоросли, находящейся в поле зрения до рода;

- подсчитать число клеток водорослей каждого рода и выразить частоту встречаемости в баллах по шкале Стармаха (см. предыдущий проект);

- записать диагностические признаки каждого рода, отметить его приспособления к прикреплённому образу жизни.

Приготовленный временный препарат следует рассматривать, перемещая поля зрения по диагонали. Приготовление временных препаратов из каждой пробы и их изучение следует производитьдо тех пор, пока не перестанут попадаться новые систематические группы.

 При сравнении флористического состава обрастаний рекомендуется составить таблицу, с полученными данными об обнаруженных представителях фитоперифитона и их встречаемости. Цифра будет означать балл, присвоенный каждому роду, знак «‒» – его отсутствие.   

Таблица 2.

Водоросли-обрастатели изученного водоёма

Для наглядного отражения таксономического состава и частоты встречаемости можно построить гистограммы, либо круговые диаграммы.

 При сравнении данных, полученных по разным субстратам, можно воспользоваться расчетным коэффициентом флористического сходства (коэффициент общности по Жаккару).

 Коэффициент общности вычисляется по формуле:

Ко =(c×100)/(a + b – c), %, где   

Ко – коэффициент общности;

          a – число видов в первом фитоценозе;

          b – число видов во втором фитоценозе;

          c – число общих для двух фитоценозов видов.  

 Следует также проанализировать и обобщить сведения о приспособлениях обнаруженных видов водорослей к существованию в составе фитоперифитона.

Рекомендуемая литература

Водоросли. Справочник / Вассер С.П., Кондратьева Н.В., Масюк Н.П. и др. Киев: Наукова Думка, 1989.

Голлербах М.М., Полянский В.И. Определитель пресноводных водорослей СССР. Выпуск 1. Общая часть. М.: Советская наука, 1951.

Гуревич А.А. Пресноводные водоросли. М.: Просвещение, 1966.

Жизнь растений / Гл. ред.:А.А. Федоров. Т.3. Водоросли и лишайники. М.: Просвещение, 1977.

Храмцов А.К. Краткое руководство по определению родов пресноводных водорослей. Минск: Изд-во БГУ, 2004.

ТРУТОВЫЕ ГРИБЫ В ЛЕСНЫХ СООБЩЕСТВАХ БИОСТАНЦИИ «УЛЕЙМА»

Трутовые грибы в лесных сообществах могут развиваться как паразиты на живой или как сапротрофы на мёртвой древесине, вызывая её разрушение. Есть и такие, которые поражают повреждённые и ослабленные деревья, вызывая стволовые и корневые гнили, а после гибели дерева продолжают расти на нём как сапротрофы, участвуя в разложении отмершей древесины. В этой связи, обоснование актуальности темы исследования не должно вызвать затруднения. Кроме того, исследования по проекту помогут дополнить уже имеющиеся сведения о разнообразии трутовых грибов на территории биостанции, которые представлены на официальном сайте ЯрГУ в разделе «Биоразнообразие. Аннотированный список грибов». Необходимо также ознакомиться с перечнем охраняемых видов, внесённых в Красную книгу Ярославской области. Они представлены в разделе сайта «Биоразнообразие. Охраняемые виды».

Цель работы: изучение трутовых грибов в лесных сообществах на территории биостанции «Улейма».

Задачи:

1. Провести лесопатологическое обследование двух различных фитоценозов и оценить состояние деревьев.

2. Выявить породы, наиболее подверженные заболеваниям, вызываемым трутовыми грибами.

3. Сравнить разнообразие трутовых грибов двух фитоценозов.

 Оборудование: описание и фотографии видов из Красной книги Ярославской области, GPS-навигатор, фотоаппарат, блокнот, карандаш, пластиковые или картонные коробки с крышками, линейка, нож, чашка Петри, пинцет, пипетка, препаровальная игла, предметное стекло, покровное стекло, бинокуляр, микроскоп.

При выполнении проектанеобходимо сравнить фитоценозы двух различных типов леса – хвойный (ельник или сосняк) и лиственный (березняк или осинник). В каждом фитоценозе, на основании предварительного рекогносцировочного обследования,следует заложить по три пробные площади 10×10 м (S = 100 м²) и начертить карту-схему с указанием местоположения фитоценозов и пробных площадей.

 На выбранных пробных площадях подсчитывается количество деревьев каждой породы и оценивается их состояние. Подсчитывается также количество деревьев, пораженных трутовыми грибами, и количество плодовых тел на каждом стволе.

 Образцы плодовых тел должны быть собраны для дальнейшего определения в лаборатории.Однако, при определении трутовых грибов используют целый ряд признаков, которые хорошо заметны в большинстве случаев только на свежесобранных образцах и иногда сильно изменяются при высушивании. Поэтому необходимо уже при сборе отмечать эти сведения в дневнике. К таким признакам относятся:

1) окраска и форма шляпки;

2) консистенция и цвет ткани;

3) запах плодовых тел, который иногда бывает очень сильным и характерным в свежем состоянии;

4) размер и форма пор.

Собирать грибы лучше с кусочком субстрата, так как точное его название во многих случаях является весьма существенным при определении. Методики сбора, этикетирования, гербаризации и определения трутовых грибов описаны в рекомендованной литературе.

 При сборе образцов полезно помнить, что среди трутовых грибов, встречающихся на биостанции и в её окрестностях, есть виды, включённые в Красную книгу Ярославской области. При обнаружении такого вида следует записать координаты его местонахождения, сделать фотографию, а плодовое тело взять для подтверждения его видовой принадлежности.

Состояние деревьев оценивают по упрощенной шкале, составленной на основе шкалы категорий состояния деревьев из «Санитарных правил в лесах Российской Федерации» (утв. Приказом МПР РФ от 27.12.2005 N 350).

Хвойные породы:

- здоровые деревья – без внешних признаков ослабления; хвоя зеленая, блестящая, крона густая, прирост текущего года  нормальный для данной породы, возраста и условий  местопроизрастания;

- ослабленные деревья – деревья с разной степенью ослабления и усыхающие: с укороченным приростом или без него, с повреждением 1/3 – 2/3 и более хвои и ее осыпанием, с усыханием отдельных ветвей, суховершинные, сухокронные, с повреждением и заселением вредителями корневых лап и ствола;

- к погибшим относят свежий сухостой (деревья, усохшие в текущем году), старый сухостой (деревья, усохшие в прошлые года, без хвои, кора и мелкие веточки частично или полностью осыпались, под корой – обильная  буровая мука и грибница), а также поваленные деревья и пни.

Лиственные породы:

- здоровые (условно здоровые) деревья – без внешних признаков ослабления; листва зеленая блестящая, крона густая, плодовые тела трутовиков на стволе отсутствуют;

- ослабленные (больные) деревья – с разной степенью ослабления и усыхающие: крона изрежена, зеленая, но в ней есть листва светлее обычной и желтая, имеются усохшие ветви, количество которых связано со степенью ослабления дерева, возможны признаки заселения вредителями (наличие плодовых тел грибов на стволе, насекомые на коре, под корой и в древесине);

- погибшие деревья– сухостой (часто с признаками заселения стволовыми вредителями и поражения грибами, на коре и под корой грибница и плодовые тела грибов), а также поваленные деревья и пни.

Полученные по всем пробным площадям данные обобщают (табл. 3).

Таблица 3.

Состояние деревьев в обследованных фитоценозах

При описании результатов, помимо рисунков (фотографий) плодовых тел трутовых грибов, необходимо, пользуясь литературными данными,указать диагностические признаки каждого гриба, трофическую специализацию, с какой древесной породой (хвойной или лиственной) ассоциируется, какого типа гниль древесины вызывает.

 В аналитической части следует прежде всего установить связь между ослаблением или гибелью деревьев и наличием грибной инфекции. При сравнении разнообразия трутовых грибов двух фитоценозов нужно попытаться объяснить, чем могут быть обусловлены выявленные различия. По полученным результатам можно оценить степень (например,по числу плодовых тел на стволе) и масштабы (например, в % поражённых деревьев от общего их количества на обследованной площади)поражений растений.

 К проекту прилагается коллекция плодовых тел трутовых грибов.

Рекомендуемая литература

Бондарцев А.С. Трутовые грибы европейской части СССР и Кавказа. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1953.

Жизнь растений / Гл. ред.:А.А. Федоров. Т.2. Грибы. М.: Просвещение, 1976.

Семёнкова И.Г. Фитопатология. Древоразрушающие грибы, гнили и патологические окраски древесины (определительные таблицы). М.: МГУЛ, 2002.

Стороженко В.Г. и др. Атлас-определитель дереворазрушающих грибов лесов Русской равнины. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2014.

РЖАВЧИННЫЕ ГРИБЫ БИОСТАНЦИИ «УЛЕЙМА»

Исполнители получают навыки наблюдения и поиска в природе растений, поражённых ржавчинными грибами, знакомятся с методами определения стадий развития возбудителей и определения их видовой принадлежности.

 Для выполнения проекта необходимо ознакомиться по литературным данным с трофической специализацией ржавчинных грибов, циклом их развития, внешним видом поражённых растений. При обосновании актуальности темы следует обратить внимание на значение ржавчинных грибов в природе и хозяйственной деятельности человека.

Цель работы: изучение ржавчинных грибов на территории биостанции.

Задачи:

1. Собрать дикорастущие растения, поражённые ржавчинными грибами, и определить возбудителей заболевания.

2. Выявить преобладающие в период проведения исследования типы спороношений возбудителей.

3. Оценить масштабы поражения леса ржавчинными грибами и установить возможные причины.

 Оборудование: фотоаппарат, блокнот, карандаш, гербарный пресс, газеты, рулетка, чашка Петри, пинцет, пенопласт или сердцевина бузины, лезвие, пипетка, препаровальная игла, предметное стекло, покровное стекло, бинокуляр, микроскоп.

Сбор материала осуществляют маршрутным методом. Обращают внимание на все растения, на вегетативных органах которых имеются пятна, порошащие подушечки, язвочки, вздутия, либо сплошной налет чаще всего жёлтого, оранжевого, коричневого или почти чёрного цвета. В большей степени поражаются листовые пластинки, но могут также и черешки, и стебли. Внимательно осматривают верхнюю и нижнюю поверхность листьев, на которых могут развиваться разные типы спороношений гриба.

 Поражённые органы растений собирают и закладывают в гербарный пресс для того, чтобы иметь возможность проводить дальнейшее изучение возбудителя в лаборатории. Очень важно знать вид питающего растения, на котором был обнаружен возбудитель, поскольку это потребуется при определении вида гриба. Взятый образец должен быть снабжён этикеткой с указанием даты, места сбора, фамилий коллекторов.

 В лаборатории, пользуясь определителем, необходимо разобраться в особенностях жизненного цикла каждого из обнаруженных возбудителей. В жизненном цикле многих ржавчинных грибов происходит смена питающих растений-хозяев, вследствие чего разные стадии жизненного цикла (спороношения) развиваются на разных растениях.

 Данные о видах грибов и обнаруженных спороношениях удобно сводить в табличную форму (табл. 4), в которой последние три столбика заполняют по литературным данным.

Таблица 4.

Виды ржавчинных грибов и обнаруженные типы спороношения

После определения видов ржавчинных грибов и выяснения особенностей их жизненного цикла, неплохо прогуляться ещё раз по биостанции в поисках растений, которые являются вторым хозяином у разнохозяинных видов. Это поможет при анализе и обсуждении результатов подтвердить возможность циркуляции возбудителя на обследованной территории и одновременно позволит удостовериться в правильности определений.   

 При оценке масштабов поражения сначала проводят рекогносцировочное обследование территории биостанции, во время которого выявляют участки наибольшего поражения растений ржавчиной. Составляют карту-схему обследованной территории с обозначением таких участков.Один из подобных участков изучают более подробно. Закладывают учётную площадь 10×10 м (S = 100 м²) и проводят на ней количественный учёт больных растений. Определяют частоту встречаемости болезни (поражённость) и степень поражения отдельных растений.

 Частоту встречаемости (пораженность) определяют сплошным пересчётом всех видов растений на учётной площади и отдельно – только поражённых, после чего определяют % поражённых, занося данные в таблицу (табл. 5).

Таблица 5.

Поражённость растений на учётной площади

 Выявляют одну-две древесные породы, наиболее поражённые ржавчинными грибами. Степень поражения оценивают на примере одной из таких пород. Это можно сделать, например, по степени поражения листьев, воспользовавшись следующей балльной шкалой:

0 – отсутствие заболевания;

1 – поражение охватывает не более 1/3 листьев;

2 – поражение охватывает около 2/3 листьев;

3 – поражение охватывает более 2/3 или все листья.

 Степень оценивают для каждого растения выбранной породы, после чего результаты обобщают и находят, какая степень поражения преобладает. Надо попытаться объяснить, исходя из биологии гриба, с чем это может быть связано.

 Результаты по количественному учету поражений можно наглядно представить в виде графиков, столбчатых или круговых диаграмм.

 В оформленной работе должны присутствовать зарисовки внешнего вида пораженных растений и микроскопической картины, отражающей обнаруженную стадию жизненного цикла возбудителя. В качестве рисунков можно представить фотографии, что поможет избежать неточностей, случающихся при зарисовках.

 К проекту прилагается смонтированный гербарий поражённых растений.

Рекомендуемая литература

Благовещенская Е.Ю. Фитопатогенные микромицеты. Учебный определитель. М.: ЛЕНАНД, 2015.

Дьяков Ю.Т. Занимательная микология. М.: ЛЕНЛАНД, 2015.

Жизнь растений / Гл. ред.:А.А. Федоров. Т.2. Грибы. М.: Просвещение, 1976.

Определитель низших растений / Ред.:Л.И. Курсанов. Т. 4. Грибы М.: Советская Наука, 1956.

ЭПИФИТНЫЕ ЛИШАЙНИКИ БИОСТАНЦИИ «УЛЕЙМА»

Эпифитные лишайники (эпифитная лихенобиота), поселяющиеся на различных древесных породах, ведут прикреплённый образ жизни, доступны для наблюдения практически во все сезоны, поэтому являются удобным объектомизучения.Исследование по проекту может являться частью работ по мониторингу состояния«краснокнижных» видов, а также позволит дополнить имеющиеся сведения о разнообразии лишайников биостанции.

Для обоснования актуальности темынадо знать литературные данные о функциях лишайников в биоценозах, их отношении к экологическим факторам, чувствительности к антропогенному воздействию. Необходимо также ознакомиться со списком видов лишайников, уже известных для биостанции, а также перечнем охраняемых видов, внесённых в Красную книгу Ярославской области. Они представлены на официальном сайте ЯрГУв разделах «Аннотированный список лишайников» и «Охраняемые виды».

Цель работы: изучение эпифитных лишайников в районе биостанции «Улейма».

Задачи:

1. Изучить видовой состав эпифитных лишайников в двух различных растительных сообществах.

2. Выявить морфологические и экологические особенности обнаруженных видов.

3. Сравнить эпифитную лихенобиоту в изученных растительных сообществах.

 Оборудование:описание и фотографии видов из Красной книги Ярославской области,GPS-навигатор, фотоаппарат, люксметр, гигрометр, лупа, блокнот, карандаш, бумажные пакетики, сантиметровая лента, нож, палетка, чашка Петри, пинцет, пипетка, препаровальные иглы, фильтровальная бумага, предметное стекло, покровное стекло, бинокуляр, микроскоп, реактивы:10% водный раствор КОН, насыщенный водный раствор Сa(ClO)₂, реактив Штейнера.

При выполнении проекта исследуют два различных типа леса – хвойный и лиственный. В каждом из них закладываются по три учётные площади размером 10×10 м (S=100 м²). Составляется карта-схема обследуемой территории с указанием расположения учётных площадей. Даётся характеристику учётных площадей: состав пород и преобладающая древесная порода, среднее расстояние между деревьями, степень сомкнутости крон древостоя, развитость подлеска.

 Видовой состав эпифитных лишайников учитывают в зависимости от пород и возраста деревьев. Для этого на каждой учётной площади выделяют по два-три разновозрастных дерева каждой породы, а также кустарники, на которых будет производиться учёт лишайников. Обследуются также поваленные деревья и пни. Отбор стволов можно проводить комбинированием систематического (например, наиболее обросшие лишайниками) и случайного методов.

 На каждом стволе выделяют два уровня поселения лишайников:

- основание ствола, или комель – от поверхности почвы до высоты 0,3м;

- стволовой – на высоте груди от 1,2 до 1,5 м.

 Поверхность ствола на обоих уровнях тщательно исследуют с разных сторон. Во всех местообитанияхзамеряют освещённость и влажность. Измерения проводят в течение нескольких дней в разное время суток. Собранным лишайникам присваивают номера, а после определения в лаборатории номер заменяют латинским названием.

 При сборе образцов важно помнить, что среди эпифитных лишайников, встречающихся на биостанции и в её окрестностях, есть виды, включённые в Красную книгу Ярославской области. Если нет возможности определить вид непосредственно в природе, но есть «подозрение», что он относится к охраняемым, следует взять лишь часть тела лишайника, однако эта часть должна содержать необходимые для определения структуры. Следует также зафиксировать местонахождение вида и сделать его фотографию в естественной среде обитания.

 Методики сбора, этикетирования, гербаризации и определения лишайников описаны в рекомендованной литературе.

 Для каждого вида указывают количество тел (талломов) на обследованном субстрате, их размер, покрытие, наличие плодоношений (апотециев) или структур вегетативного размножения (соредиев и/или изидиев). Все данные заносят в рабочие таблицы, пример которых –а таблица 6.

Таблица 6.

Эпифитные лишайники березняка

Покрытие (S) – поверхность субстрата, занятая слоевищами лишайников. Его можно измерять с помощью палетки, которая представляет собой квадрат-сетку размером 20×20 см (в случае тонких стволов 10×40 см), разделённый на 100 маленьких квадратиков. Её можно изготовить из проволоки. Палетку накладывают на ствол, степень покрытия того или иного вида лишайников определяют в % от всей площади квадрата-сетки.

 Для каждого обследованного фитоценоза на основании данных рабочих таблиц составляют общий список видов с указанием для всех видов лишайников субстрата, частоты встречаемости и обилия (табл. 7).

Таблица 7.

Список видов лишайников обследованных фитоценозов

Частота встречаемости (R). Оценку частоты встречаемости эпифитных лишайников проводят, используя данные по всем учётным площадям. Для этого определяют коэффициент встречаемости каждого вида лишайника по следующей формуле:

R = (a×100)/в,   %, где

а – число обследованных на всех учётных площадях деревьев и

      кустарников, на которых данный вид встречен;

в – общее число обследованных деревьев и кустарников на всех

      учётных площадях.

В зависимости от значения R обнаруженные виды подразделяют на группы:

1 гр. – виды с очень низкой встречаемостью (10%);

2 гр. – с низкойвстречаемостью(20–30%);

3 гр. – со средней встречаемостью (40–50%);

4 гр. – с высокой встречаемостью (60–100%).

Обилие – количество особей (экземпляров) на единицу площади. Учёт обилия проводят в результате пересчёта особей. Для оценки обилия лишайников можно использовать упрощенную шкалу, предложенную Бязровым (2002):

 1 – единично, очень редкий вид (3 или менее особей на всех учётных площадях);

2 – малообильный, редкий (4–10 особей);

3 – обычный (10 особей, но вид представлен менее чем на половине стволов или ветвей);

4 – обильный (более 10 особей, вид представлен более чем на половине стволов или ветвей).

При сравнении видового разнообразия эпифитных лишайников двух фитоценозов можно использовать коэффициент общности по Жаккару (Ко):

Ко = (c×100) / (a + b – c), %

где     a – число видов в первом фитоценозе;

          b – число видов во втором фитоценозе;

          c – число общих для двух фитоценозов видов.  

При анализе результатов следует сравнить изученные фитоценозы не только по видовому разнообразию, но и по набору жизненных форм, приуроченности к определённому типу субстрата. Обратите внимание на то, как меняется видовой состав в зависимости от высоты поселения, т.е. постарайтесь учесть особенности микроместообитаний. Полезно охарактеризовать состояние талломов, выделить обычные и редкие виды, сравнить показатели покрытия и обилия, позволяющие оценить роль вида в сообществе. Из рекомендованной литературы можно выбрать сведения о чувствительности обнаруженных видов к загрязнению воздушной среды. Для наглядного отражения этих показателей можно построить различного рода гистограммы, либо круговые диаграммы.

 К проекту прилагается коллекция лишайников, в которой виды следует сгруппировать по жизненным формам (типам талломов).

Рекомендуемая литература

Борисова М.А., Богачев В.В. Геоботаника. Ярославль: Изд-воЯрГУ, 2009.

Бязров Л.Г. Лишайники в экологическом мониторинге. М.: Научный Мир, 2002.

Дьяков Ю.Т. Занимательная микология. М.: ЛЕНЛАНД, 2015.

Жизнь растений / Гл. ред.:А.А. Федоров. Т.3. Водоросли и лишайники. М.: Просвещение, 1977.

Мучник Е.Э. и др. Учебный определитель лишайников Средней России. Рязань: Изд-во РязГУ, 2011.

Флора лишайников России. Биология, экология, разнообразие, распространение и методы изучения лишайников / М.П. Андреев [и др.]. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2014.

МИКСОМИЦЕТЫ БИОСТАНЦИИ «УЛЕЙМА»

Исследования по проекту помогут дополнить имеющиеся немногочисленные сведения о разнообразии миксомицетов, обитающих на территории биостанции. Исполнители получат навыки поиска миксомицетов в природе, определения их видовой принадлежности, познакомятся с методами наблюдения и описания отдельных стадий развития миксомицетов в их естественной среде.

 Для обоснования актуальности темы надо изучить имеющиеся в литературе сведения об этой небольшой, необычной и малоизученной группе живых организмов. Виды, известные для биостанции, описаны в разделе официального сайта ЯрГУ «Биоразнообразие. Аннотированный список грибов».

Цель работы: изучение миксомицетов, обитающих в районе биостанции «Улейма».

Задачи:

1. Изучить видовой состав миксомицетов, обитающих в районе биостанции.

2. Выявить их субстратную приуроченность.

3. Проследить отдельные этапы развития некоторых представителей в природе.

 Оборудование: GPS-навигатор, фотоаппарат, блокнот, карандаш, небольшие коробки для сбора спороношений (можно использовать спичечные), нож, чашка Петри, пинцет, пипетка, препаровальные иглы, фильтровальная бумага, предметное стекло, покровное стекло, водный раствор 2-4% KOH, бинокуляр, микроскоп, люксметр, гигрометр, термометр.

При выполнении проекта необходимо найти в природе различные стадии жизненного цикла миксомицетов: вегетативную и расселительную. Вегетативное тело у них амебоидное – плазмодий. В этом состоянии они способны к активному передвижению и захвату пищи. На расселительной стадии они формируют спороношения – плодовые тела или спорокарпы.

 Для поиска миксомицетов в природе используют маршрутный метод. Следует с особым вниманием осматривать разлагающиеся растительные остатки – пни, стволы гниющих деревьев, опад, а также кору живых деревьев, мхи, лишайники, травы. У отмерших деревьев и пней, по возможности, следует указать породу, поскольку известна приуроченность некоторых видов миксомицетов к хвойным или лиственным породам. Точно также следует отмечать характер опада. Спорокарпы многих миксомицетов можно увидеть благодаря их крупным размерам, яркой окраске или скученному расположению. Помимо спорокарпов, на маршруте можно встретить и плазмодии. Их размеры у некоторых видов могут достигатьдесятков сантиметров. Плазмодии представляют собой голую массу цитоплазмы, которая может быть прозрачной или непрозрачной, бесцветной или жёлтой, красной, фиолетовой и др. Координаты таких находок также следует записать, чтобы в ходе выполнения проекта проследить дальнейшее развитие плазмодия и формирование из него спорокарпов непосредственно в природе.

 Наблюдение за развитием плазмодия проводят в течение нескольких дней в разное время суток. При каждом посещении плазмодия измеряют параметры, характеризующие особенности местообитания: освещённость, влажность, температуру. Отмечают время выползания плазмодия на поверхность субстрата (время его обнаружения), начало формирования плодовых тел, созревания спор. Во время наблюдений не следует трогать и повреждать плазмодий. После формирования спорокарпа его можно взять для определения.

 Методы сбора и хранения спорокарпов и идентификации видов описаны в рекомендованной литературе.

 По результатам определений составляют общий список видов с указанием для каждого вида типа субстрата (табл. 8).

Таблица 8.

Миксомицеты в районе биостанции и их субстратная приуроченность

При анализе субстратной приуроченности обнаруженных видов можно объединить все исследованные субстраты в 3 группы: опад, гнилая древесина, живые растения. Внутри этих групп целесообразно выделить подгруппы хвойных и лиственных пород. Для наглядности рекомендуется построить гистограммы или круговые диаграммы, отражающие различия в заселении субстратов миксомицетами.

 Результаты наблюдений за развитием плазмодиев также удобнее свести в таблицу (табл. 9).

Таблица 9.

Наблюдение за развитием плазмодиев

Если удалось проследить развитие плазмодия до формирования спорокарпа, то после его идентификации следует занести в последнюю колонку таблицы 9 название установленного вида. Результат определения надо занести также в таблицу 8 и учитывать при выполнении аналитической части проекта.

 Научную ценность проекта повысит наличие фотографий спорокарпов в природе, отдельных этапов развития плазмодия, спор, морфологических структур, изучаемых при идентификации видов.

Рекомендуемая литература

Глущенко В.И. и др. Слизевики. Харьков: ХНУ, 2002.

Дьяков Ю.Т. Занимательная микология. М.: ЛЕНЛАНД, 2015.

Новожилов Ю.К. Определитель грибов России. Вып. 1. Отдел слизевики. Класс Миксомицеты. СПб.: Наука, 1993.

Сизова Т.П. Слизевики. Москва: МГУ, 1986.

Ячевский А.А. Микологическая флора Европейской и Азиатской России. Т. 2. Слизевики. М., 1907.

Миксомицеты России. URL:   http://www.bio.vsu.ru/bim/myxomycetes/Myxomycetes.html