Программа занятий по курсу «Теоретическая и прикладная морфология растений. Ботанический анализ торфа».
I. Вводная лекция: 2 часа.
Определение болота, возникновение болот на суше и на месте водоема, возраст болот, питание и типы болот, стадии развития болот.
Характерные черты болота: постоянное увлажнение, специфический почвенный процесс – отложение торфа, повышенная кислотность влаги и почв. Специфический набор растений, особые приспособления к среде: опушение, закрытые устьица, быстрое отрастание корневищ и др. Роль болот в биосфере, смягчение климатических условий, поддержание гидрологического режима и климатических условий.
Экономическая ценность болот, природоохранное значение, историко-культурное значение (сохранение информации о прошедших временах и многом другом). Сведения о климате, о растительности, культуре и т. п.
Понятие о заболоченных почвах. Заторфованность: общая влажность и наличие или отсутствие торфа. Все современные болота – голоценового возраста, т. е. послеледниковые.
Iа. Растительность болот: 1 час.
Флора, растительный покров, растения-торфообразователи, образование торфа, торфогенный слой. Состав торфа и структура.
Специфический набор видов растений из-за условий обитаний, слабая зональная выраженность растительного покрова. Сравнительно скудный набор видов, господство мохообразныхи травянистых растений. Интразональность растительности, хотя и с наличием некоторых специфических черт. Древнее происхождение флоры. Миграционный характер флоры (приспособительный): древние болота, горные, водные, прибрежно-водные и лесные виды. Господство бореальных видов. Большое разнообразие жизненных форм растений: деревья, кустарники, кустарнички; вечнозеленые и листопадные; кустарнички узколистные и широколистные; травы, мхи, лишайники, водоросли. Высокая комплексность растительного покрова, мозаичность как приспособление к степени увлажнения, микро - и нанорельефу и тп. Компенсация поверхностной корневой системой, недостаток кислорода – образование воздушных ходов и полостей и т. п. Бедность субстрата – распространение микоризы и насекомоядности.
Разделение по степени богатства питательных вод на типы:эвтрофный. мезотрофный, олиготрофный и гетеротрофный. Каждому типу свойственен набор видов во всех ярусах, но довольно часто присутствуют в малых количествах виды и других типов.
II. Степени разложения торфа и методы ее определения: 3 часа.
Определение степени разложения торфа глазомерным методом, микроскопическим методом и расчетным методом.
Степень разложения определяет процентное соотношение в торфе (образце) неразложившихся остатков растений и гумуса (полностью разложившейся массы остатков, потерявших клеточное строение – бесструктурная масса от коричневого до почти черного окраса) определяется разными методами. Глазомерное определение подходит для свежего торфа, прямо в поле. Производится путем оценки в образцахколичествахорошо различимых и неразличимых остатков, по цвету, консистенции, структурности. При микроскопическом методе степень разложения определяется по соотношению в процентах площади препарата, занятой структурированными остатками растений и разложившей бесструктурной массой, по количеству и цвету отжимаемой воды.
Расчетный способ определения степени разложения заключается в определении количества какого-либо вида растения, или группы видов, или суммарно всех видов растений в процентах по таблице. Определяется степень разложения по результатам ботанического анализа торфа в данном образце.
III. Ботанический анализ торфа: 3 часа.
Порядок выполнения анализа: глазомерный, микроскопический, точечный метод. Макро - и микроостатки.
Ботанический анализ торфа может проводиться разными методами: глазомерный способ определяет в свежедобытом образце торфа преобладающие остатки растений по хорошо различимым фрагментам. Микроскопический метод позволяет определять практически абсолютное большинство остатков растений, слагающих данный торф. Точечный метод позволяет выявлять преобладающие остатки какого-либо вида, так как ведется подсчет определенного количества точек на препарате. Для обеспечения допустимой точности подсчета в 2-3,5%, для ботанического анализа достаточно подсчитать не менее 100 точек (точечный метод Глаголева, 1931 г., разработан по закономерностям геометрических методов).
При наличии в образце крупных макроостатков коры, древесины и др. органов рекомендуется просмотр всего препарата для определения равномерности распределения всего исследуемого материала. Желательно определение всех встречаемых остатков растений, как минимум до рода, но лучше до вида.
IV. Определение остатков растений в составе торфа: 3 часа.
Определение остатков растений в составе торфа: деревья, кустарники и кустарнички: по коре и корням. Работа с атласами. Определение остатков древесины хвойных и лиственных пород.
Определение остатков коры по форме и расположению клеток. Для определения микроостатков составляющих основную массу растительного волокна необходимо использовать атласы рисунков и микрофотографий остатков, встречаемых в торфе и другими руководствами, коллекциями готовых препаратов, гербарными коллекциями.
Студентам необходимо делать самостоятельные рисунки, схемы строения остатков с характерными чертами строения, формой клеток, срезами сосудов и т. п. в рабочих тетрадях и альбомах.
Просмотр готовых и новых препаратов древесины хвойных и лиственных пород. Кора сосны и ели: фомра клеток, характер клеточных стенок, расположение их по вертикали, горизонтали, строение элементов древесины в сердцевинных лучах, в рядах. Древесина ольхи, березы, багульника, мирта болотного, клюквы и др. Обязательно прохождение с препаратами по ключам для определения остатков растений (Куликова, 2006).
V. Определение остатков травянистых растений: 3 часа.
Просмотр готовых препаратов разных частей деревьев, кустарников, кустарничков. Срезы в различных направлениях. Определение препаратов. При наличии в образце крупных фрагментов объекта можно сделать срезы для облегчения процесса определения.
Просмотр готовых препаратов, изготовление свежих препаратов остатков травянистых растений: эпидермис вахты трехлистной, эпидермис и корень шейхцерии, корень хвоща, тростника, пушицы. Зарисовка формы клеток, их расположения, в корнях, и в эпидермисе.
VI. Определение осок по корням. Определение процентного содержания остатков в препарате: 3 часа.
Просмотр плодов осок. Зарисовка клеток корня осоки двутычинковой, осоки тонкокорневищной, осоки сближенной, осокиволосистоплодной (гладкий край). Осоки дернистой, осоки омской, осоки вздутой (волнистый край). Осоки топяной с сохранившимися в торфе волосками.
VII. Определение гипновых мхов по разным признакам: 3 часа.
Знакомство по схеме с особенностями гипновых мхов, выявление определительных признаков: форма листа, форма верхушки листа, характер края листа, наличие жилки, длина жилки, наличие ушек, наличие ризоидов. Провести препараты по ключу.
VIII. Определение сфагновых мхов по комплексу признаков: форма листа, расположение и форма пор и прочее: 3 часа.
Просмотр препаратов, зарисовки определительных элементов строения сфагновых мхов: форма веточного листа, форма стеблевого листа, расположение пор в гиалиновых клетках, клетки каймы по краю листа.
Определение сфагновых мхов по комплексу признаков. Определение секции сфагнового мха.
IX. Определение вида и типа торфа: 3 часа.
Определение вида и типа торфа по ботаническому составу в препарате. Не менее трех препаратов.
X. Определение вида и типа торфяной залежи, построение стратиграфической колонки: 3 часа.
Определение вида и типа торфяной залежи по ключу (Куликова, 2006).
XI. Графическое оформление результатов ботанического анализа торфа: стратиграфическая колонка, построение диаграммы ботанического состава торфа: 3 часа.
Построение стратиграфической колонки с указанием всех характеристик.
Построение диаграммы ботанического состава торфа.
XII. Информационные возможности результатов анализа торфа. Зачетное занятие, просмотр контрольных препаратов: 3 часа.
Просмотр контрольных препаратов. Заключение.
Список литературы
1. , , Тюремнов растительных остатков, встречаемых в торфе // М., Л.: Госэнергоиздат. – 1959.
2. , Кац и определитель плодов и семян в торфе. М: Изд-во МОИП. – 1945.
3. , , Скобеева растительных остатков в торфах. М: Недра. – 1977.
4. Куликова геоботанические методы изучения растительности. Летняя учебно-производственная практика по ботанике. Часть 2 // Под ред. . М.: Изд-во Каф. высших растений биол. ф-та Моск. ун-та. – 2006.
5. Нейштадт исследования торфяных болот. Часть 2. Лабораторные и камеральные работы // Труды центральной торфяной опытной станции (ЦТОС). – Т.6. – 1939. – 319с.
6. , Эндельман анализ торфа // Минск: АНБССР. – 1935.
7. Ниценко курс болотоведения. М.: Высшая школа. – 1967.
