Badanie struktury gatunkowej i wiekowej drzewostanu o cechach antropogenicznych Zajęcia terenowe: Zajęcia w klasie: Cele kształcenia: 1. pogłębianie znajomości metodyki badań biologicznych, 2. kształcenie umiejętności planowania, przeprowadzania i dokumentowania obserwacji, 3. kształcenie umiejętności stawiania problemów badawczych oraz hipotez, 4. kształcenie postaw proekologicznych, 5. powtórzenie pojęć: populacja, struktura wiekowa populacji, klasy wiekowe w populacji, piętrowa budowa lasu, piramida wiekowa, 6. analiza struktury populacji określonego gatunku, 7. wprowadzenie nowych treści nauczania: stadia rozwojowe drzewostanu, pierśnica, dominant, monokultura, 8. obliczanie wieku drzew. Metody i formy pracy: wycieczka do lasu, pogadanka, metoda problemowa, burza mózgów, praca w grupach. Materiał badawczy: Przedmiotem badań są ekosystemy leśne o tym samym gatunku dominującym np. sośnie zwyczajnej lub brzozie brodawkowatej, najlepiej w dwóch różnych fazach rozwojowych. sprzęt: taśmy miernicze, taśmy ostrzegawcze, kijki, średnicomierze, kompas, ołówek, karty pracy, klucze do oznaczania drzew. Zalecane: obuwie sportowe, spodnie z długimi nogawkami, bluza sportowa. 1
1. scenariusze Przebieg zajęć: Faza wprowadzająca: Nauczyciel: 1. Przeprowadza czynności organizacyjno-porządkowe. 2. Przypomina zasady bezpieczeństwa, zasady zachowania się w lesie oraz zasady postępowania wynikające z przepisów prawnych o ochronie przyrody. 3. Przedstawia temat zajęć. 4. Omawia przebieg zajęć i określa czas trwania. Faza realizacyjna: Nauczyciel: 1. Omawia cechy i strukturę populacji. 2. Wprowadza pojęcia dominant oraz monokultura. 3. Omawia sposoby przeprowadzania badań dendrometrycznych. 4. Wprowadza pojęcie pierśnica. 5. Dzieli klasę na kilkuosobowe grupy. 6. Rozdaje karty pracy (po jednej na grupę). 7. Nadzoruje pracę uczniów. 8. Sprawdza i omawia wyniki pracy. 9. Rozpoczyna dyskusję. Stawia pytania: Jakie gatunki drzew rosną w badanej fitocenozie? Jak liczebne są populacje tych gatunków? Który z gatunków stanowi dominantę? W jakiej fazie rozwojowej jest badany las? Czy można uznać, że bioróżnorodność badanej fitocenozy jest duża? Dlaczego w gospodarce leśnej preferuje się monokultury? Czy zakładanie monokultur jest korzystne dla zachowania bioróżnorodności? 2
Badanie struktury gatunkowej i wiekowej drzewostanu o cechach antropogenicznych Przebieg zajęć: Faza podsumowująca: Nauczyciel: 1. Poleca uczniom uporządkowanie sprzętu. 2. Ocenia najbardziej aktywnych uczniów. 3. Podsumowuje lekcję. 3
1. scenariusze Załącznik 1. karta pracy ucznia Zadanie 1. Wyznacz obszar badań dla pomiarów biometrycznych wielkości 30 m 30 m. Za pomocą taśmy mierniczej wyznacz kwadrat lasu o boku długości 30 m. Oznacz wierzchołki kwadratu za pomocą kijków i chorągiewek wykonanych z taśmy ostrzegawczej. Wybierz teren w miarę naturalny o jednolitym pokryciu roślinnością. Staraj się by boki były równoległe względem siebie i zorientowane w kierunkach północ-południe oraz wschód-zachód. Zadanie 2. Oznacz gatunek drzewa dominujący na powierzchni badawczej oraz oznacz subdominujące gatunki drzew. Policz osobniki każdego z gatunków i oblicz proporcje liczbowe pomiędzy nimi.... Zadanie 3. Ustal wiek 20 drzew dominującego gatunku w różnych warstwach lasu, korzystając z jednej metody wybranej spośród: 1. Zmierzyć obwód pierśnicowy (obwód, w cm), a następnie pomnożyć przez współczynnik 0,4. Otrzymamy wówczas przypuszczalny wiek drzewa. Wiek = obwód (cm) 0,4 2. Ustalić gatunek i średnicę drzewa, a następnie odczytać z tabeli (Załącznik 1) wiek drzewa. Wyniki zapisz w poniższej tabeli. 4
Badanie struktury gatunkowej i wiekowej drzewostanu o cechach antropogenicznych Tabela 1. Numer porządkowy drzewa Pierśnica mierzona w centymetrach Wiek drzewa Warstwa lasu 5
1. scenariusze Zadanie 4. Ustal liczbę drzew w przedziałach wiekowych 0 5 lat, 6 19 lat, 20 25 lat, 26 35 lat, 36 50 lat, 51 80 lat oraz 81 100 lat i wypełnij Tabelę 2. Tabela 2. Przedział wieku (w latach) Liczba osobników 0 5 6 19 20 25 26 35 36 50 51 80 81 100 Zadanie 5. Na podstawie Tabeli 2. oblicz średni wiek drzew w najwyższym piętrze lasu. 6
Badanie struktury gatunkowej i wiekowej drzewostanu o cechach antropogenicznych Zadanie 6. Na podstawie średniego wieku drzew z najwyższego piętra lasu ustal w jakiej jest on fazie rozwojowej. Wykorzystaj wiadomości umieszczone poniżej. W gospodarce leśnej, wyróżnia się następujące fazy rozwoju drzewostanu: Uprawa leśna lub nalot (uprawa sztuczne nasadzenie drzewostanu, nalot z samosiewu) okres obejmuje pierwsze lata drzewostanu. Podrost drzewa o wysokości co najmniej 0,5 m, które występują pod okapem wyższych pięter drzewostanu, ale w przyszłości mogą odgrywać rolę głównego drzewostanu. Młodnik drzewa od 20 do 25 lat. Tyczkowina drzewa od ok. 25 do 35 lat. Drągowina drzewa od 35 do 50 lat. Drzewostan dojrzewający drzewa od 50 do 80 lat. Drzewostan dojrzały drzewa od 80 do 100 lat. Starodrzew drzewa powyżej 100 lat. Zadanie 7. Narysuj piramidę wiekową dla dominującego gatunku. Zastosuj przedziały wiekowe z Tabeli 2. Opisz i wyskaluj osie. 7
1. scenariusze Zadanie 8. Określ, czy badana populacja jest populacją rozwijającą się, starzejącą się czy ustabilizowaną. Odpowiedź uzasadnij. Zadanie 9. Na podstawie analizy tabel i wykresów ustal czy badana fitocenoza jest jednolita pod względem składu gatunkowego oraz wieku czy też zróżnicowana. Podaj hipotezę uwzględniającą zależność pomiędzy różnorodnością gatunkową i wiekową drzewostanu a bioróżnorodnością całej biocenozy leśnej.. 8