«МЕТОДИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИЗУЧЕНИЯ БИОРАЗНООБРАЗИЯ НАЗЕМНЫХ ВОДОРОСЛЕЙ И ЦИАНОБАКТЕРИЙ ПАРКОВ СЕЛА ТОЛБАЗЫ СЕЛЬСКОЙ ШКОЛЕ» - Магистерская работа

Содержание

Введение 3

Глава 1. Современное состояние изучения экологии и географического распространения наземных водорослей и цианобактерий (обзор 5 литературы)

1.1. Понятие о наземных водорослях 5

1.2. Общая характеристика почвенных водорослей и цианобактерий 9

1.3. Физиология и экология почвенных водорослей и цианобактерий 11

1.4. История изучения наземных водорослей и цианобактерий 17

Глава 2. Материалы и методы 20

2.1. Физико- географическа характеристика Аургазинского района 20 Республики Башкортостан

2.1.1. Гелогическое строение и рельеф 20

2.1.2. Климат 21

2.1.3. Почвы района исследования 21

2.1.4. Естественная растительность 22

2.2. Методика проведения исследований 23

2.2.1. Отбор проб 23

2.2.2. Выделение и выращивание культур водорослей 24

2.2.3. Идентификация цианобактерий и водорослей 25

Глава 3. Результаты и обсуждение 27

Глава 4. Формирование профессиональных компетенций при изучении 40 при изучении водорослей в школе

Выводы 47

Литература 48

---

Введение

Актуальность исследований. Исследование альгофлоры территорий является одной из актуальных задач современной альгологии.

Эукариотические водоросли и цианобактерии относятся к числу организмов, которые наиболее широко распространены в наземных экосистемах и играют важную роль в их функционировании (Голлербах, Штина, 1969; Rindi etal., 2009). Преподавание в сельских школах имеет ряд особенностей, которые необходимо учитывать при планировании и осуществлении учебного процесса. Для повышения качества обучения и воспитания учащихся малокомплектной сельской школы важную роль играет углубление и конкретизация знаний, связанных с изучением конкретных биологических объектов без использования дороготоящего оборудования. В этой связи, наземные водоросли и цианобактерии являются перспективными объектами для организации научно-исследовательской работы в сельской школе.

Цель: изучение биоразнообразия наземных водорослей и цианобактерий парков села Толбазы сельской школе.

Исходя из цели, были поставлены следующие задачи:

1) проанализировать литературу о почвенных микроскопических водорослях и цианобактериях;

2) проанализировать альгофлору парков села Толбазы;

3) разработать методику формирования профессиональных компетенций при изучении водорослей в школе.

Научная новизна. Впервые проведено изучение наземных водорослей и цианобактерий парков села Толбазы.

Научно-практическая значимость работы. Результаты работы найдут применения в преподавании школьного курса биологии.

Список публикаций по теме ВКР

1) Михайлова В.В. Графический диктант как средство закрепления знаний на уроках химии// Актуальные проблемы методики преподавания биологии, химии и экологии в школе и вузе: сборник материалов Международной научно-практической конференции (г. Москва, 12-14 февраля 2020г.) /отв. ред. В.В. Пасечник, ред. колл.: Г.Г. Швецов, Т.М. Ефимова, А.А. Журин - М.: Диона, 2020. - С. 278-286.

2) Каримова Н.В., Михайлова В.В. Применение сценедесмусовых водорослей и цианобактерий в выращивании культурных растений// Всероссийский исследовательский форум студентов и учащихся: сборник статей Всероссийской научно-практической конференции (15 ноября 2020г.) в 2-х частях. Часть 1. - Петрозаводск: МЦНП "Новая наука", 2020. - 380 с.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы. Работа изложена на 53 страницах машинопис-ного текста, содержит 8 таблиц и 17 рисунка, а также приложение. В списке литературы 64 источников, в том числе 48 иностранных.

Место проведения работы. Работа выполнена на кафедре ботаники, биоэкологии и ландшафтного проектирования БГПУ им.М.Акмуллы.

---

Выдержка из текста работы

ГЛАВА I. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕНИЯ ЭКОЛОГИИ И ГЕОГРАФИЧЕСКОГО РАСПРОСТРАНЕНИЯ НАЗЕМНЫХ ВОДОРОСЛЕЙИ ЦИАНОБАКТЕРИЙ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

1.1. Понятие о наземных водорослях

Микроскопические водоросли и цианобактерии населяют практически все наземные местообитания на нашей планете (Metting, 1981), включая самые экстремальные, например, пустыни (Flechtner, 2007), снега Антарктики (Broady, 1996), слои атмосферы на высоте 2 км (Sharma etal., 2007). Наземные водоросли характеризуются мелкими размерами от 5 до 50 мкм и очень простой морфологией (Rindi etal., 2009).

В литературе существует множество определений понятия «наземные водоросли». В своей монографии М.М. Голлербах и Э.А. Штина (1969) отмечали, что первую попытку определения группировок почвенных водорослей сделал F. Фрич (Fritsch, 1922). Термином «почвенные водоросли» («terrestrial algae») автор обозначал водоросли, населяющие почву, однако внутри этой группы он выделял «поверхностные сообщества» («surface community») и «подпочвенные сообщества» («subterranean community»).

Наиболее детальная классификация водорослей вневодных местообита-ний была предложена Д. Петерсеном (Petersen, 1935). Автор выделял следу-ющие группы водорослей:

А. Воздушные водоросли (aerial algae) - водоросли, обитающие мне воды.

I. Истинно воздушные водоросли (eu-aerial algae) - обитают на различ-ных поверхностях (сухие скалы, кора деревьев, стены, камни), получая влагу из атмосферы.

II. Почвенные водоросли (terrestrial algae) - населяют почву. Делятся на три группы:

1. Воздушно-почвенные (aero-terrestrial algae) - растут в воздушных местообитаниях, однако часто населяют поверхность земли.

2. Истинно-почвенные (eu-terrestrial algae) - населяют почву. Их можно разделить на две группы:

- напочвенные виды (epiterraneanspecies) - обитают на поверхности почвы;

- подпочвенные виды (subterraneanspecies) - произрастают в глубине почвенного слоя.

3. Водно-почвенные (hydro-terrestrial algae) - населяют постоянно влаж-ную почву.

111. Ложно воздушные водоросли (pseudo-aerial algae) - растут на ска-лах, получая влагу от родников и брызг водопадов.

В российской альгологической литературе существуют классификации почвенных водорослей В.М. Арнольди (1925) и А.А. Еленкина (1936-1949) (Голлербах, Штина, 1969). Наибольший интерес представляет классификация В.М. Арнольди, согласно которой выделяются следующие сообщества водо-рослей (рисунок 3):

А. Сообщества, обитающие вне воды.

1. Воздушные сообщества.

2. Наземные сообщества.

3. Почвенные сообщества.

4. Сообщество орошаемых скал.

Б. Водные сообщества.

Обобщив имеющиеся классификации, М.М. Голлербах и Э.А. Штина (1969) предложили свою схему деления группировок водорослей вневодных местообитаний, которая в настоящая время является общепринятой в рос-сийской альгологии (Водоросли, 1989) (рисунок 4):

A. Аэрофильныеводоросли - водоросли, для которых основной средой обитания является воздух. Внутри этого типа выделяют следующие группы:

- воздушные водоросли - увлажняются только атмосферной влагой;

- водно-воздушные водоросли - подвергаются постоянному увлаж-нению (под брызгами водопада, прибоя);

Б. Эдафофильные водоросли - обитают в почве. Выделяют три группы эдафофильных водорослей:

- наземные водоросли - поселяются на поверхности почвы, ороша-емой только атмосферной влагой;

- водно-наземные водоросли - обитают в почве, постоянно увлаж-няемой водой;

- почвенные водоросли - населяют толщу почвенного слоя.

B. Литофильные водоросли - обитают внутри плотного известкового субстрата. Среди них выделяют следующие группы:

- сверлящие водоросли - активно внедряются в каменистый суб-страт;

- туфообразующие водоросли - отлагают возле своего тела известь.

Таким образом, в российской альгологии понятие «наземные водорос-ли» включает узкую группу эдафофильных водорослей, обитающих только на поверхности почвы.

Следует отметить, что на Западе до 90-х годов прошлого века наиболь-шей популярностью пользовались классификации Б. Петерсена и Л. Тиффани (Tiffany, 1951). Последний выделял следующие группы водорослей (Metting, 1981) (рисунок 5):

А. Эдафофиты (edaphophytes) - почвенные водоросли (soilalgae).

1. Сафофиты (saphophytes) - поверхностные формы.

2. Криптофиты (cryptophytes) - подземные формы.

Б. Аерофиты (aerophytes) - воздушные водоросли (aerialalgae).

1. Эпифиллофиты (epiphyllophytes) - обитают на листве.

2. Эпифлоефиты (epiphloeophytes) - поселяются на коре деревьев.

3. Литофиты (lithophytes) - обитают на голых скалах.

4. Эпизоофиты (epizoophytes) -поселяются на теле животных.

В. Эндофиты (endophytes) - обитают в тканях растений.

Г. Эндозоофиты (endozoophytes) - проживают внутри животных.

Д. Криофиты (cryophytes) - водоросли льда и снега.

Следует отметить, что термин «наземные водоросли» (terrestrial algae) за рубежом понимается гораздо шире, чем в России. Например, в обзоре Л. Хоффмана (Hoffmann, 1989) к наземным водорослям относятся почвенные, литофильные, эпифитные водоросли, водоросли пещер, снежные водоросли, а также водоросли, поселяющиеся на теле животных. Такие же группы наземных водорослей были выделены в работе П. Броди (Broady, 2007).

---

Заключение

1. В результате проведенных исследований в почве парка Уральского в селе Толбазы обнаружен 31 вид водорослей и цианобактерий: Cyanobacteria - 15, Chlorophyta - 13 (Chlorophyceae - 8, Trebouxiophyceae - 4, Ulvophyceae - 1), Bacillariophyceae - 2, Xanthophyceae - 1 вид.

2. В альгофлоре исследованной территории наиболее широко были представлены цианобактерии. Наиболее широко были распространены рода Phormidium (5 видов), Nostoc (2 вида) и Leptolyngbya (2 вида).

3. Среди зеленых водорослей преобладали виды-космополитами, такие как с£ Mychonastes homosphaera, Bracteacoccus minor, Scotiellopsis rubescens, Coelastrella terrestris, Scenedesmus bijugatus, Chlorella mirabilis, Tetracystis sp), Macrochloris sp., Stichococcus sp.

4. Видовой анализ видового состава наземных водорослей и цианобактерий парка Уральского в селе Толбазы отражал как зональные особенности (расположение в зоне лесостепи), так и экологические хакактеристики местообитания (сходство парка с лесными экосистемами).

5. Материалы данной магистерской работы играют важную роль при формировании компетенций, необходимых для осуществления научно-исследовательской деятельности. Кроме того, результаты работы могут быть использованы при проведении уроков и внеклассных мероприятий по биологии, для подготовки школьников к исследовательской работе, при углубленном изучения курса биологии школьниками, а также для развития фундаментальных и прикладных альгологических исследований в ВУЗах.

---

Список литературы

Алексахина Т.И, Штина Э.А. Почвенные водоросли лесных биогеоценозов. М.: Наука, 1984. С. 127.

Андреева В.М. Почвенные и аэрофильные зеленые водоросли (Chloro- phyta: Tetrasporales, Chlorococcales, Chlorosarcinales). Санкт-Петербург: Наука, 1998. 351 с.

Арнольди В.М. Введение в изучение низших организмов. М.: Госиздат, 1925. 355 с.

Атлас Республики Башкортостан - Уфа: изд-во «Башкортостан», 2005, - 563с.

Водоросли. Справочник / Вассер С.П., Кондратьева Н.В., Масюк Н.П. и др. Киев: Наукова думка, 1989. 608 с.

Гайсина Л.А., Фазлутдинова А.И., Кабиров Р.Р. Современные методы выделения и культивирования водорослей: учебное пособие. Уфа: Изд-во БГПУ, 2008 а. 152с.

Гайсина Л.А., Фазлутдинова А.И., Сафиуллина Л.М., Пурина Е.С., Абу- зарова Л.Х., Кокорина Л.В., Мухаметова Г.М., Бакиева Г.Р. Влияние экстремальных экологических факторов на почвенные водоросли //Фундаментальные и прикладные проблемы ботаники в начале XXI века: Материалы всероссийской конференции. Петрозаводск, 22-27 сентября 2008 г. 2008 б. Часть 2: Альгология. С.23-26

Голлербах М.М., Косинская Е.К., Полянский В.И. Определитель пресноводных водорослей СССР. Выпуск 2: Синезеленые водоросли. М.: Советская наука, 1953. 652 с.

Голлербах М.М., Штина Э.А. Почвенные водоросли. Л.: Наука, 1969. 228 с.

Еленкин А.А. Синезеленые водоросли СССР. М., Л.: Изд-во АН СССР. 1936-1938-1949. Вып. 1-2.

+ еще 30 источников

---