Тамнственный мир лишайникового царства
методическая разработка по географии (7 класс) на тему

Экскурсия - исследование                                                                                          

Методическая разработка экскурсии  на тему «Таинственный мир лишайникового царства »                                                                                                                          Для учеников 7- 8класса.

Техника безопасности.

1. Требования безопасности перед проведением экскурсии:

1.1. Пройти соответствующую подготовку, инструктаж, медицинский осмотр и представить справку о состоянии здоровья.

1.2. Надеть удобную одежду и обувь, не стесняющую движения и соответствующую сезону и погоде.

1.3. Убедиться в наличии аптечки и ее укомплектованности обходимыми медикаментами и перевязочными материалами.

 2. Требования безопасности во время прогулки, туристского похода, экскурсии, экспедиции:

2.1. Соблюдать дисциплину, выполнять все указания руководителя и его заместителя, самовольно не изменять установленный маршрут движения и место расположения группы.

2.2. Общая продолжительность  экскурсии, экспедиции не должна превышать: для учащихся 1-2 классов - 1 дня, 3-4 классов - 3 дней, 5-6 классов - 18 дней, 7-9 классов - 24 дней, 10-11 классов - 30 дней.

2.3. Отправляясь на экскурсию, в поход, надевайте одежду, соответствующую сезону и погоде, на ноги надевайте прочную обувь, носки, на голову - головной убор. Во время экскурсии не снимайте обувь и не ходите босиком.

2.4. Соблюдать правила личной гигиены, своевременно информировать руководителя группы или его заместителя об ухудшении состояния здоровья или травмах.

2.5. Уважать местные традиции и обычаи, бережно относиться к природе, памятникам истории и культуры, к личному и групповому имуществу.

3.  Требования безопасности в аварийных ситуациях:

3.1.  При получении учащимся, воспитанником травмы оказать помощь пострадавшему, сообщить об этом администрации учреждения и родителям пострадавшего, при необходимости отправить его в ближайшее лечебное учреждение.

4.  Требования безопасности по окончании прогулки, туристического похода, экскурсии, экспедиции:

4.1.  Проверить по списку наличие всех учащихся, воспитании ков в группе.

4.2.  Проверить наличие и сдать на хранение туристское снаряжение.

Цель  экскурсии: Сформировать представление о главных свойствах и

закономерностях географической оболочки. О биологическом круговороте веществ и энергии.

 Задачи:

• дидактические:                                                                                

- познакомить с практическими методами мониторинга окружающей среды

- расширить кругозор у обучающихся;

• воспитывающие:

- воспитывать бережное отношение   к первозданной неповторимой красоте природы;

- воспитывать чувство патриотизма посредством общения с природой;

• развивающие:

- развивать исследовательские творческие компетенции;                                                                                                                               - развивать наблюдательность, внимание, фантазию, воображение;                                                                                                     - развивать представления о наивысшей ценности Природы

Время проведения: осень - зима

Вступительная беседа начинается сообщением темы экскурсии. Затем он говорит:

Ребята,  мы живем с вами в лесной зоне. Наш долг — хорошо знать жизнь леса и учиться охранять его.  Где легче дышится: в городе или в лесу? Почему в лесу нельзя сорить? Почему в лесу надо стараться ходить по тропинкам или дорожкам?  Сегодня мы узнаем много интересного о лесе.

Познакомимся с понятиями - заповедями:                                                                                                

• Лес – это лёгкие планеты;                                                                                                    
• Мы – гости леса, так будем же вести себя как в гостях;                                          
• Лес укрывает, обогревает, кормит человека. Без понимания и бережного отношения к нашим уникальным лесам человечество не выживет.                                                                                                              

Ребята, каждый человек осознанно или неосознанно стремится к здоровой среде, в которой взаимоотношения со средой оптимальны, а, значит, здоровье людей находится в норме или даже улучшается. Именно этой здоровой среды катастрофически не хватает. В России примерно 2/3 территории неблагополучны для проживания по разным причинам, около 60 млн. россиян живут в условиях, опасных для здоровья. При этом часть населения живет, и будет жить в нездоровой, дискомфортной среде, при воздействии которой возникают отклонения в состоянии здоровья, или даже в экстремальной среде, в результате чего наблюдаются серьезные необратимые изменения в человеческом организме.                                                                   Наши потомки через какое-то количество поколений с удивлением и непониманием будут воспринимать наше экологическое варварство:                         в атмосферу, воздухом которой все мы дышим, люди поставляют вредные газы и пыль, в реки, воду которых очень многие вынуждены пить, - сточные воды, другие загрязнители и т.д. Ребята, главное же, для нас, постоянных жителей нашей родной местности - улучшать, создавать свою микросреду обитания. Как это сделать? Сам  алгоритм действий довольно прост: во-первых, определить приоритеты экологического неблагополучия, во-вторых, при необходимости выполнить доступные практические работы по оценке качества окружающей среды и, наконец, выработать рекомендации по охране окружающей нас природой среды.

После того как ребята оденутся и построятся, воспитатель проверяет общее количество учащихся, инструктирует их о правилах поведения в дороге, в лесу.

Практическая работа №1

Тема: «Оценка чистоты атмосферы в окрестностях пос. Павды»  Оборудование: фотоаппарат, линейка, блокнот, карандаш.                                                                                    В качестве биоиндикатора – наличие и состояние (внешний вид)                                                                                             лишайников                                                                                                                                        Форма организации экспериментальной работы – групповая.                                                                           Дата: 8.02.2013г                                                                                                          Цель: Оценить загазованность приземных слоёв атмосферы,  используя метод «лихеноиндикации»                                                                                     Задачи:                                                                                                    Образовательные:                                                                                                              -  Формировать представления о методах мониторинга окружающей среды                                                                                                                        -  Формировать представления о видах растительности в окрестностях Павды -  Изучить местные условия (благоприятные, неблагоприятные) для распространения лишайников, методом «лихеноиндикации»   Воспитательные:                                                                                                       - Формировать  представления о разнообразии местной флоры                                                                                      - Формировать экологическую культуру, экологическое сознание                              - Формировать умения работать в группе: умений принятия цели, удержания цели, организации собственной деятельности учениками на занятии,  оценки полученных результатов в соответствии с критериями успешной работы на занятии.                                                                                                                 Развивающие:                                                                                                                                                    - Развивать исследовательские творческие компетенции;                                                                                                                                                                                      - Проложить маршрут исследования, внимательно обследовать камни, живые и мертвые деревья на предмет наличия на них лишайников.                                                                                                          На схеме отмечать локализацию участка номером, а в полевом дневнике делать описания.                                                                                                                                                                 - На картосхему условными знаками нанести наличие накипных, листоватых и кустистых лишайников, а цифрами -  их обилие.                                                                                                                                            - Результаты наблюдений: оформить отчёт о проделанной  исследовательской работе                                                                                                                                                                

Градации при определении загазованности:                                                                            1.«лишайники отсутствуют» - 1 балл – сильная загазованность, «Лишайниковая пустыня» - при определенных концентрациях сернистого газа.                                                                                                                               2. « Лишайники встречаются очень редко» - 2 балла,                                                                                           3. «Редко» - 3 балла,                                                                                                                                        4. «довольно часто» - 4 балла,                                                                                                                                  5. «часто» - 5 баллов.                                                                                                                                   Отсутствие лишайников и степень их разнообразия позволяют судить об уровне загрязнения воздуха. Сформировалось целое  направление в науке, получившее название «лихеноиндикация» (в переводе с лат. Дихен – лишайник).

Ход экскурсии:

• Научное направление « лихеноиндикация»(переводе с латинского лихен – лишайник).

• Метод лихеноиндикации -  позволяет получить среднюю многолетнюю картину пространственного распределения загрязнений, в отличие от инструментальных методов.
• Лишайники, особенно их отдельные виды, можно сравнить с очень чувствительными приборами, с той лишь разницей, что если обычный прибор «зашкаливает», то его аналог – лишайник – погибает.
• Из всех компонентов загрязнения воздуха самое отрицательное влияние на лишайники оказывает двуоксид серы. Итак, при определенных концентрациях сернистого газа лишайники   погибают и образуются «лишайниковые пустыни».
• Лишайники – группа симбиотических организмов, в теле которых          сочетаются два компонента: автотрофный – водоросль или цианобактерия и гетеротрофный – гриб. Вместе они образуют единый организм.
• Зеленая водоросль образует органические вещества, используемые грибом, который снабжает водоросль водой и растворенными в ней минеральными солями

Строение и функции лишайника:

• Слоевище имеет верхний и нижний корковые слои из плотного сплетения грибных нитей, между которыми находится
• сердцевина – рыхлый слой грибных нитей с водорослями.                               Функции:
• Корковый слой грибов – укрепляет слоевище и защищает водоросли от чрезмерного освещения.
• Сердцевинный слой – проводит воздух к клеткам водорослей, содержащим хролофилл.
• Взаимоотношения гриба и водорослей – нити гриба в теле лишайника выполняют функцию корней и обеспечивают водоросль водой и растворенными в ней минеральными солями, а сам получает от водоросли органические вещества.  Клетки водорослей играют роль листьев зеленых растений – в них происходит фотосинтез и накопление органических веществ.

Жизненные формы лишайников:

• Накипная (корковые) – наиболее простые, похожи на кору дерева. Растут на поверхности почвы, горных пород, на коре деревьев и кустарников, плотно срастаются с субстратом и не отделяются от него без значительных повреждений.
• Листоватая – более высокоорганизованные, имеют слоевище в форме пластинок, распростертых по субстрату и срастающихся с ним посредством пучков гиф. Кустистый лишайник – Уснея.
• Кустистая – сложноорганизованное слоевище имеющее форму столбиков или лент, разветвленных и срастающихся с субстратом только основанием.                                                                                                             Таким образом, лишайники представляют автогетеротрофные организмы. Лишайнику как целому организму присущи новые биологические качества, не свойственные его компонентам вне симбиоза. Благодаря этому лишайники обитают там, где не могут жить ни водоросли, ни грибы в отдельности.

Вывод:

В районе горы «Чайная», на обследованных участках лишайники встречаются «часто». Накипные формы лишайников поселяются на камнях. Произрастают на деревьях  листоватые, кустистые формы  лишайников, различных размеров и видов. Обитают на хвойных породах, поселяются на стволах и ветвях.  На  елях,  лишайники (уснея) произрастают «часто», в обильном количестве, равномерно поселившись снизу на стволах, и до вершин елей, что позволяет сделать вывод о том, что  состояние воздуха в приземных слоях атмосферы, в окрестностях Павды – оценивается в 5 баллов (шкала градации загазованности), а это воздух идеально чистый, что соответствует таежным районам, удалённым от автомагистралей и промышленных центров.                                              

Приложение к экскурсии

Достоинства и недостатки  Метода – биоиндикации

Метод биоиндикации  учитывает реакцию живых организмов на загрязнение среды. И здесь, открывается широкое поле деятельности для исследователей. Действительно,  описанные ранее методы контроля обеспечивают надежную идентификацию и количественное определение вредных веществ в окружающей среде, но не позволяют оценивать суммарное действие этих веществ на живой организм. Методы  биоиндикации обеспечивают возможность оценивать влияние токсикантов на организмы в зависимости от дозы и, что очень важно, от времени.

Биоиндикацию принято делить на специфическую и неспецифическую. Специфическая биоиндикация предполагает однозначную связь между реакцией организма и конкретным загрязнителем. Так, шпинат реагирует на озон и окислы азота, а люцерна и табак чувствительны к озону. Однако специфическая биоиндикация имеет очень существенный недостаток: подобрать биологический тест к каждому из тысяч соединений, присутствующих в окружающей среде, практически невозможно. Поэтому более перспективно использовать неспецифические реакции организма.

Биоиндикаторами служат растения и животные, причем с первыми легче работать. Конечно, не все растения можно использовать в указанных целях. Необходимо, чтобы соблюдались по крайней мере два требования: наименьшая изменчивость и наибольшая чувствительность к  изменениям уровня загрязнения.

Указанным требованиям отвечают лишайники. Как известно, это низшие растения-симбионты, представляющие собой совместно существующие гриб и водоросль. Лишайники, особенно их отдельные виды, можно сравнить с очень чувствительными приборами, с той лишь разницей, что если обычный прибор «зашкаливает», то его аналог – лишайник – погибает.

Из всех компонентов загрязнения воздуха самое отрицательное влияние на лишайники оказывает двуоксид серы. При этом другие ингредиенты: оксиды азота и углерода, соединения фтора – пагубны в меньшей степени.

Имеются сведения, что некоторые виды лишайников выпадают из экосистемы при повышении концентрации сернистого газа в атмосферном воздухе до 0,01-0,02 мг/куб. м, т.е. в околофоновом диапазоне. Если мы сравним со среднесуточной ПДК сернистого газа (0,05 мг/куб.м), то можно допустить, что в диапазоне концентраций 0,02 – 0,05 здоровье человека не пострадает (если уповать на объективность ПДК), а лишайники погибнут ^[1]1. Доказано вредное действие сернистого газа на многие виды лишайников при условии превышения уровня этого газа 0,08 – 0,10 мг/куб. м, а концентрация 0,5 мг/куб.м губительна для всех без исключения видов лишайников.

Итак, при определенных концентрациях сернистого газа лишайники погибают и образуются «лишайниковые пустыни». По мере удаления от источника загрязнения начинают появляться наиболее устойчивые к загрязнению так называемые накипные лишайники (их название весьма удачно: они подобно накипи плотно прилегают к стволам деревьев и особенно к камням), затем появляются листоватые и, в последнюю очередь, кустистые лишайники.^[2]1

Нетрудно заключить, что отсутствие лишайников и степень их разнообразия позволяют судить об уровне загрязнения воздуха. Вначале «зоны лишайников» были выделены шведскими учеными в Стокгольме. Затем подобные исследования активно проводились во многих странах, в том числе и у нас – во всех биосферных заповедниках, Саяно-Шушенском и Кроноцком заповедниках, на Урале и особенно Эстонии (наверное, там «плотность» исследований на единицу площади была наибольшей).

Сформировалось целое направление в науке, получившее название «лихеноиндикация» (в переводе с латинского лихен – лишайник).

Важным достоинством  метода является то, что он позволяет получить среднюю многолетнюю картину пространственного  распределения загрязнений,  в отличие от большинства  инструментальных  методов^[3]2.                                 Так, анализ  пробы воздуха даст оценку качества воздуха  в  данный  момент (своеобразный моментальный снимок), липкие планшеты или  фильтроткань – в лучшем случае, за недели, анализ  снеговой пробы  – за период обычно менее полугода.  Мы понимаем, что возможности использования лихеноиндикации  начинающими исследователями ограничены: главная трудность заключается в определении вида лишайника. С учетом этого и разработана предложенная ниже практическая работа. В перспективе, видимо, будут широко изучаться высшие грибы в качестве индикаторов техногенного воздействия на окружающую среду. Наличие или отсутствие определенных видов грибов свидетельствует об экологической обстановке района. Однако этот вопрос менее изучен, чем реакции лишайников на загрязнение среды. При этом важные положения нового направления в биологической науке уже четко сформулированы и не подлежат сомнению. Так, состав почвы влияет на химический состав грибов даже в большей степени, чем на зеленые растения. Один и тот же вид гриба в зависимости от субстрата, на котором он развивается, условий питания может быть ядовитым или съедобным. Грибы характеризуются избирательной способностью к накоплению химических элементов, в том числе и опасных для здоровья человека (Добротина, Юлова, 1993). Мы убеждены, что каждый нормальный человек должен взять за правило не собирать грибы в условиях значительного загрязнения окружающей среды (особенно атмосферы: атмосферное загрязнение часто является первичным и доминирующим), а это обычно окрестности большинства предприятий, города (в том числе и небольшие) и их окрестности, а также автодороги с интенсивным движением. К сожалению, это правило очень часто нарушается. К примеру, в непосредственной близости от Уральского алюминиевого завода и Красногорской ТЭЦ (мощнейшее двойное загрязнение!) нам неоднократно встречались грибники. Самое печальное заключается в том, что это могут быть не только малообразованные и бескультурные люди. Например, специалисты-изыскатели, с которыми мне довелось работать в Мурманской области, с увлечением собирали грибы в 20 км от мощнейшего загрязнителя природы – комбината «Североникель».

Биоиндикаторами служат растения и животные, причем с первыми легче работать. Конечно, не все растения можно использовать в указанных целях. Необходимо, чтобы  соблюдались по крайней мере два требования: наименьшая изменчивость и наибольшая чувствительность к  изменениям уровня загрязнения. Указанным требованиям отвечают лишайники. Как известно, это низшие растения-симбионты, представляющие собой совместно существующие гриб и водоросль. Лишайники, особенно их отдельные виды, можно сравнить с очень чувствительными приборами, с той лишь разницей, что если обычный прибор «зашкаливает», то его аналог – лишайник – погибает.  Из всех компонентов загрязнения воздуха самое отрицательное влияние на лишайники оказывае   двуоксид серы. При этом другие ингредиенты: оксиды азота и углерода, соединения фтора – пагубны в меньшей степени.    Имеются сведения, что некоторые виды лишайников выпадают из экосистемы при повышении концентрации сернистого газа в атмосферном воздухе до 0,01-0,02 мг/куб. м, т.е. в околофоновом диапазоне. Если мы сравним со среднесуточной ПДК сернистого газа (0,05 мг/куб.м), то можно допустить, что в диапазоне концентраций 0,02 – 0,05 здоровье человека не пострадает (если уповать на объективность ПДК), а лишайники погибнут ^[4]1. Доказано вредное действие сернистого газа на многие виды лишайников при условии превышения уровня этого газа 0,08 – 0,10 мг/куб. м, а концентрация 0,5 мг/куб.м губительна для всех без исключения видов лишайников.                                                                                                               Итак, при определенных концентрациях сернистого газа лишайники погибают и образуются «лишайниковые пустыни». По мере удаления от источника загрязнения начинают появляться наиболее устойчивые к загрязнению так называемые накипные лишайники (их название весьма удачно: они подобно накипи плотно прилегают к стволам деревьев и особенно к камням), затем появляются листоватые и, в последнюю очередь, кустистые лишайники.