Program zajęć w ramach pracowni specjalizacyjnej dla studentów I roku magisterskich studiów uzupełniających wykonujących prace magisterskie w Zakładzie Ekologii UW. Bloki tematyczne: 1. Przygotowanie ogólne do wykonania pracy magisterskiej Prezentacja czasopism naukowych połączona z referowaniem wybranej pracy. - każdy student otrzymuje do zaprezentowania trzy czasopisma i z każdego referuje jeden artykuł wybrany ze względu na tematykę swojej pracy magisterskiej. Tytuły czasopism będą podane w konsultacji z opiekunami prac mgr. Każdy student przygotowuje Projekt badawczy na wykonanie pracy magisterskiej według następującego schematu: 1. Tytuł projektu (proponowany tytuł pracy) 2. Streszczenie projektu (max. 75 słów) 3. Opis projektu według następujących punktów: wstęp, cel, materiał i metody, spodziewane wyniki Maszynopis jednostronny, nie więcej niż 3 strony tekstu, przy czym limit nie obejmuje cytowanej literatury, czcionka Times New Roman 12, standardowe odstępy między znakami, interlinia 1.5, wszystkie marginesy co najmniej 15 mm), piśmiennictwo (max. 10 pozycji; konieczne tytuły cytowanych prac)) Każdy projekt będzie oceniony według następujących kryteriów: 1. Czy wstęp w sposób wystarczający prezentuje istniejący stan wiedzy? 2. Czy cel pracy sformułowany jest poprawnie oraz czy jednoznacznie i logicznie wynika ze stanu wiedzy zaprezentowanego we wstępie? 3. Czy wybór proponowanych metod badań jest dostatecznie uzasadniony? 4. Czy projekt jest napisany w sposób jasny i zrozumiały? 5. Czy strona językowa i redakcyjna nie budzi zastrzeżeń? 2. Metody stosowane dla oceny liczebności i aktywności przestrzennej drobnych gryzoni Część teoretyczna 1. Ogólne zasady zbierania materiału metodą CMR oraz metodą wyłowu (w tym sposoby znakowania zwierząt, szczegółowe omówienie metody Standard Minimum ). Sposoby analizowania zebranego materiału (w tym kalendarz złowień, wyliczanie liczebności metodą Petersena-Lincolna, Jolly-Sebera i Schnabela, prostej regresji) 2. Sposoby rozmieszczania urządzeń łowiących (oraz innych rejestrujących obecność zwierząt) i ich wpływ na wyniki połowów linie, powierzchnie (ich wielkość i kształt), odległości pomiędzy punktami połowów, liczba pułapek w punkcie.
3. Łowność różnych gatunków, różnych kategorii osobników (np. samców i samic, młodych i starych), łowność w zależności od zastosowania różnych rodzajów pułapek i przynęt, wpływ warunków atmosferycznych na łowność. 4. Sposoby badania aktywności przestrzennej pojedynczych osobników (sposoby wyznaczania areałów osobniczych na podstawie danych uzyskanych metodą CMR), intensywności penetracji określonych miejsc przestrzeni (analiza tropów), migracyjności (barwiona przynęta). Wszystkie tematy są przedstawiane w formie prezentacji oraz opracowania pisemnego jako synteza prac materiałowych dotyczących przydatności różnych metod do osiągnięcia określonego celu i prac zawierających wyniki uzyskane daną metodą. Część praktyczna w Stacji Terenowej w Urwitałcie 4 dni wrzesień/październik Zbieranie materiału: Wyznaczenie punktów rozmieszczonych w linii oraz na 2 powierzchniach, gdzie na początku zostają rozmieszczone rurki, w których gryzonie pozostawiają tropy. Potem rurki zostają zastąpione pułapkami żywołownymi; na linii i jednej z powierzchni materiał zbierany jest metodą CMR, na drugiej powierzchni prowadzony jest wyłów. Wyznaczenie transektów przebiegających w sąsiadujących z sobą środowiskach: wyspie leśnej, ugorowanym polu uprawnym i lesie i umieszczenie wzdłuż nich rurek z barwioną przynętą. Przez 3 dni przynęta w rurkach jest uzupełniana i zbierane są z nich odchody pozostawione przez gryzonie. Opracowywanie materiału: Porównanie liczebności oszacowanej na podstawie danych zebranych podczas odłowów na linii i powierzchni, zwrócenie uwagi na występowanie efektu krawędzi, sprawdzenie czy ma on takie samo nasilenie w przypadku różnych gatunków. Porównanie liczebności oszacowanej na postawie danych zebranych metodą CMR i metodą wyłowu. Porównanie liczebności oszacowanej na tej samej powierzchni różnymi metodami statystycznymi (omawianymi w referacie 1) Identyfikacja tropów pozostawionych przez gryzonie w rurkach. Porównanie sposobu i intensywności penetracji przestrzeni przez różne gatunki wykazane na podstawie analizy złowień w poszczególnych punktach i pozostawionych w nich przez gryzonie tropów. Analiza wzajemnego rozmieszczenia różnych gatunków w przestrzeni przy zastosowaniu różnych wskaźników: CMA, Kendalla, Spearmana i Pearsona. Analiza resztek barwionej przynęty w odchodach pozostawionych w rurkach przez gryzonie. Określenie kierunków i oszacowanie intensywności przemieszczania się gryzoni pomiędzy różnymi częściami badanego heterogennego środowiska. Część teoretyczna 2. Metody terenowe w badaniach ornitologicznych Na seminariach w Warszawie studenci przygotowują referaty dotyczące metod badań i opracowania zebranych materiałów. Większość omówionych metod jest następnie wykorzystywana w praktyce podczas majowych zajęć w Urwitałcie. Seminaria są przygotowywane na podstawie literatury dostarczonej przez prowadzących oraz zebranej
samodzielnie. Student dostaje dwie oceny: za wygłoszony referat i za pisemne opracowanie tematu. Tematy (liczba tematów zależy od liczby studentów na pracowni): 1. Odłowy sieciowe ptaków 2. Metody znakowania ptaków 3. Liczenie ptaków w dużych grupach 4. Mapowanie terytoriów ptaków i obserwacje na transektach liniowych 5. Wykrywanie ptaków przy pomocy stymulacji głosowych 6. Badanie pokarmu piskląt obrączki okołoszyjne, analiza wypluwek 7. Oznaczanie wieku u ptaków w różnych fazach życia 8. Telemetria stosowana w badaniach ptaków 9. Identyfikacja trudnych gatunków ptaków, pośrednie metody wykrywania ptaków 10. Wskaźniki stosowane do charakterystyki i porównywania zespołów ptaków Część praktyczna w Stacji Terenowej w Urwitałcie 3 dni maj 1. Wszyscy studenci uczestniczą w mniejszych grupach we wszystkich realizowanych tematach i oceniani za zaangażowanie w pracy terenowej. Tematy: 2. Odłowy sieciowe ptaków. Nauka prawidłowego przygotowania stanowiska do ustawienia sieci. Stopień napięcia sieci a bezpieczeństwo ptaków i skuteczność odłowów. 3. Skuteczność sieci pojedynczych i w płotach. Związek między charakterem otoczenia sieci a liczbą złowionych ptaków. 3. Pokaz obrączek tradycyjnych i kolorowych. Przyrządy służące do mierzenia i ważenia ptaków, sposób wykonywania pomiarów. 4. Badanie składu zespołu ptaków lęgowych przy pomocy metody kartograficznej. Symbole stosowane w metodzie kartograficznej. Znaczenie odpowiedniego tempa wykonywania obserwacji i notowania równoczesnej obecności kilku samców tego samego gatunku. Wykonanie porannych obserwacji. 5. Wykrywanie trudnych do stwierdzenia gatunków ptaków przy pomocy stymulacji głosowej. Wabienie puszczyka nagranymi głosami. 6. Badanie pokarmu piskląt przy pomocy obrączek okołoszyjnych. Prezentacja metody z użyciem piskląt szpaka lub sikory. Prawidłowe zakładanie obrączek okołoszyjnych. Pobieranie próbek pokarmu. Problem czasu i częstotliwości pobierania prób oraz możliwości stosowania pokarmu zastępczego. Oznaczanie bezkręgowców z pobranych prób. 7. Oznaczanie wieku piskląt na podstawie fazy rozwoju upierzenia. Oglądanie upierzenia piskląt sikory lub szpaka i ustalanie wg. tabeli fazy rozwoju upierzenia, a następnie przeliczanie tych danych na wiek pisklęcia. 8. Identyfikacja gatunków lęgowych na podstawie wyglądu gniazd i jaj. Prezentowane gatunki zależą od tego, co uda się znaleźć w danym sezonie. Najczęściej jest to kos i drozd śpiewak. 9. Zastosowanie metod telemetrycznych w badaniach ptaków i innych grup zwierząt.
Metody bezpośrednie 4. Metody terenowe w badaniach nad bezkręgowcami A. Na upatrzonego Opis: bezpośrednie, ręczne odławianie. Demonstracje połączone z prezentacją metod poszukiwania owadów na podstawie śladów żerowania, budowli, tropów itp. Badany zespół: zwykle potencjalnie wszystko, co jest łatwo dostępne, nie porusza się zbyt szybko i ma względnie duże rozmiary (>2 mm) B. Aspirator/Ekshaustor Opis: odpowiednik odkurzacza zbieracz zasysając powietrze przez rurkę wciąga obiekt do środka pojemnika, z którego nie ma drogi ucieczki Badany zespół: zwykle fauna naroślinna i przebywająca na powierzchni C. Czerpak Opis: siatka z mocną obręczą i workiem z płótna, pozwalająca na przeczesywanie zwartej roślinności. Przy okazji ćwiczenie standaryzacji metody poprzez pracę zespołową, pobieranie prób w ustalony sposób i ocenę działania czerpakujących przez obserwatorów. Badany zespół: fauna zarośli, gałęzi drzew D. Siatka entomologiczna Opis: delikatna siatka o większych niż czerpak oczkach, do odłowu fauny latającej Badany zespół: fauna latająca E. Parasol entomologiczny Opis: rozciągnięta płachta białego płótna, podstawiana pod gałęzie drzew/krzewów, z których otrząsa się bezkręgowce Badany zespół: fauna naroślinna (tylko te, które na wstrząs reagują spadając, a nie przywierają do podłoża) F. Nasłuchiwanie Opis: Zespołowe namierzanie owadów wydających donośne dźwięki, trudnych do odnalezienia w pojedynkę Badane gaunki: dotychczas świerszcz polny (maj) Metody ekstrakcyjne A. Sito entomologiczne: Opis: metalowe sito oczkach średnicy np. 0.5 cm z podwieszonym workiem pozwalające wyizolować mniejsze cząstki, w tym poszukiwany materiał Badany zespół: fauna glebowa, bezkręgowce żyjące w ściółce, próchnie i pod korą drzew B. Aparat Tullgrena wypłaszanie aktywne Opis: stelaż z lejkami zawierającymi próbki ściółki, próchna itp. (np. przesiewki z sita ent.). Nad lejkami żarówki, pod spodem pojemniki z płynem konserwującym. Dotychczasowy układ: próbki ściółki z 4 miejsc Badany zespół: j.w. C. Pułapki wysychające wypłaszanie bierne Opis: pojemnik z materiałem (np. przesiewką), z której wskutek przesuszenia wydostają się bezkręgowce; zabezpieczenie przed wydostaniem się na zewnątrz (zwykle gaza młyńska), ew. pojemnik z płynem konserwującym. Wersja stojąca i wisząca. Badany zespół: j.w. Pułapki bez przynęty
A. Pułapki glebowe - metoda Barbera Opis: pojemniki wkopane w podłoże na poziomie gruntu, zawierające płyn (roztwór etanolu lub glikolu etylenowego) zabijający i utrwalający bezkręgowce, które się tam dostaną. Dotychczasowy układ: 3 linie po 10 pułapek: ugór, ekoton, ols Badany zespół: fauna epigeiczna Pułapki z przynętą B. Metoda Moerickego Opis: płaskie naczynie o stosunkowo dużej powierzchni, w kolorze imitującym barwę kwiatów (zwykle różne odcienie żółtego), zawierające roztwór etanolu lub glikolu etylenowego zabijający i utrwalający przylatujące owady Badany zespół: muchówki, chrząszcze, błonkówki C. Pułapki zapachowe (pokarmowe) Opis: przynętę stanowi substancja stanowiąca naturalne źródło pokarmu lub je naśladująca, np. mieszanina dżemu i piwa przywabiająca motyle nocne, mięso - muchówki, padlina drobnych ssaków - chrząszcze omarlicowate, nawóz koński lub krowi - chrząszcze żukowate i inne koprofagi. Dotychczas tylko demonstracja mechanizmu przywabianie owadów do fermentującej mieszaniny (dżem+owoce+drożdże) smarowanej na pniach drzew (wiosną bardzo słaby efekt) Badany zespół: motyle, chrząszcze, muchówki D. Pułapki ekranowe Opis: ekran z pleksi z podwieszonym pojemnikiem zawierającym płyn konserwujący, do którego spadają owady. Wabik: próchnowisko w drzewie, owocniki grzybów nadrzewnych. Dotychczasowy układ: przed dziuplami (olcha, wierzba, klon, lipa) Badany zespół: owady latające E. Pułapki feromonowe Opis: specjalistyczne pułapki stosowane w leśnictwie, składające się z pojemnika, do którego wpadają zwabione owady i źródła wydzielającego feromon płciowy lub agregacyjny. Dotychczas stosowane: pułapki typu IBL2: Tomodor, Acumodor, Trypodor, Lymodor; IBL3: Tomodor; IBL4: Panodor Badany zespół: chrząszcze z rodziny kornikowatych (w zależności od dostępności feromonu) i fauna powiązana F. Pułapki świetlne Opis: pułapki samołowne (klosz lub inna konstrukcja ze źródłem światła, nie pozwalająca na wydostanie się zwabionym owadom) albo podświetlony ekran z białego płótna, pozwalający wybierać określone okazy. Dotychczas stosowana tylko wersja z ekranem. Badany zespół: motyle nocne, chrząszcze, jętki Sztuczne gniazda i kryjówki Opis: przygotowane sztuczne podłoże lub konstrukcja imitująca miejsca preferowane przez określone gatunki do zasiedlenia jako gniazdo lub miejsce schronienia słupki gliniane, pęki trzcin lub rurek, warstwowo ułożona tektura itp.. Badany zespół: samotne żądłówki, pająki Dodatkowe propozycje - demonstracja/ćwiczenia wykorzystania urządzeń GPS do zbierania danych o występowaniu fauny, zapisywania miejsc pobierania prób itd. - szybki kurs tworzenia i korzystania z baz danych do przechowywania i analiz danych z pracy badawczej, najlepiej jesienią, z wykorzystaniem materiałów zebranych samodzielnie przez studentów podczas pracowni.
5. Metodyka poboru prób na terenach o wysokim skażeniu środowiska i interpretacja uzyskanych wyników Technika moss-bags a) krótki rys historyczny; b) prezentacja zalet i ograniczeń metody; zalecane gatunki mchów c) porównanie metody z poborem mchów in situ (biomonitoring aktywny i pasywny); d) ekspozycja napowietrzna i w wodzie porównanie tempa kumulacji w różnych mediach; e) zawieszenie 4-6 próbek na terenie campusu Ochota na okres 12 tygodni (uzyskane wyniki analiz Pb i Cd będą gromadzone w kolejnych latach i porównywane z wynikami badań prowadzonych przez K. Dmowskiego na terenie Śląska i Małopolski oraz z danymi literaturowymi dotyczącymi całej Polski) Studenci otrzymują dane dotyczące lokalizacji próbek i uzyskanych wyników koncentracji talu w okolicach hut cynku w Bukownie, Trzebini, Katowicach-Szopienicach, Miasteczku Śląskim, cementowni w Górażdżu i na terenie nieskażonym (koło Stacji terenowej Wydziału Biologii UW w Urwitałcie). Pracując przy komputerach, podzieleni na grupy 2-osobowe, studenci wstawiają te dane do tzw. map podstawowych (z zaznaczoną lokalizacją punktów ekspozycji) i próbują interpretować uzyskane wyniki: m.in. porównując koncentrację Tl w różnym oddaleniu od źródeł emisji i na różnych terenach, korelując te wyniki z kierunkami przeważających wiatrów oraz porównując wyniki ekspozycji "moss-bags" w różnych mediach. Planowane jest powiększenie bazy danych o Pb i Cd, wyliczenie dokładnych odległości dzielących punkty ekspozycji od źródła skażenia, a wówczas symulowane będą komputerowe modele rozmycia plamy skażenia danym pierwiastkiem w zależności od układu "róży wiatrów" i nakładania się emisji z różnych źródeł. 2-letnie szpilki sosny zwyczajnej uniwersalny bioindykator a) krótki rys historyczny metody; b) prezentacja zalet i ograniczeń metody; standaryzacja poboru i przechowywania prób (terminy zbierania prób, problemy z usuwaniem zewnętrznych zanieczyszczeń, etc.) c) prezentacja danych literaturowych Studenci wykorzystują dane dla 2- letnich szpilek sosnowych uzyskane we wcześniejszych latach. Podstawowym ich zadaniem jest wyliczenie korelacji pomiędzy wynikami otrzymanymi metodą ekspozycji "moss-bags" i z wykorzystaniem 2-letnich szpilek sosnowych. Ćwiczenia 1 i 2 poprzedzone są krótkim wykładem prezentującym wszystkie tereny skażone, z których zbierano próbki lub zawieszano woreczki z mchami; była to również okazja do omówienia w skróconej formie badań na kręgowcach, które prowadził lub prowadzi Zakład Ekologii na tych terenach z podkreśleniem specyfiki badań na obszarach skażonych.
Metodyka poboru próbek wody, zawiesiny i osadów dennych Ćwiczenia odbywają się częściowo w pracowni, a częściowo w terenie nad Jeziorkiem Szczęśliwickim w Warszawie studenci zapoznają się z m.in. z : metodyką przygotowywania pojemników do przechowywania próbek (kondycjonowaniem) metodyką poboru próbek wody, zawiesiny i osadów (dekantacją, sączeniem itp.), metodyką przechowywania próbek (uprzedniego zakwaszania w celu obniżenia ph; doborem kwasów w zależności od badanej grupy związków) W pracowni studenci otrzymują wyniki prac analitycznych, w których badano równocześnie koncentrację Pb, Cd, Tl, Zn i kilku innych pierwiastków w wodach i osadach ze zbiorników bardzo silnie skażonych; wyszukują dane dotyczące norm koncentracji tych pierwiastków w wodzie pitnej. Ćwiczenia mają wykazać kluczową rolę osadów i pomijanej w wielu badaniach zawiesiny jako miejsc akumulacji toksycznych pierwiastków. Samo badanie koncentracji metali ciężkich w wodzie ma znikomą wartość w monitoringu skażonych zbiorników i cieków wodnych. Przegląd czasopism ekotoksykologicznych Studenci otrzymują listę kilkunastu czasopism ekotoksykologicznych (głównie zagranicznych). Każda osoba uczestnicząca w ćwiczeniach wybiera jedno z nich i krótko charakteryzuje: prezentuje zakres tematyczny zamieszczanych tam artykułów, znaczenie czasopisma na liście rankingowej periodyków o tym profilu ("Impact Factor", czas trwania na rynku wydawniczym, etc.).
Organizacja zajęć: Wymiar godzinowy pracowni: 240 godzin (po 120 godzin w semestrze zimowym i letnim) Organizacja pracowni: dwa wyjazdy terenowe do Stacji Terenowej im. prof. K. Dobrowolskiego w Urwitałcie wrzesień/październik 4 dni oraz maj 3 dni, zajęcia w Warszawie w formie pracowni i referatów oraz opracowań pisemnych. Zajęcia w Warszawie 2 godziny tygodniowo: Semestr. zimowy: 1. Prezentacja czasopism 3 tygodnie 2. Omówienie projektów prac magisterskich 1 tydzień 3. Tworzenie baz danych i metody 5 tygodni statystyczne opracowania materiałów 4. Opracowanie, prezentacja i omówienie 4 tygodnie materiałów zebranych podczas wyjazdu wrześniowego Semestr letni: 1. Metodyka poboru prób na terenach o wysokim skażeniu środowiska i interpretacja uzyskanych wyników 2. Metody terenowe w badaniach ornitologicznych 4 tygodnie 5 tygodni Pozostały czas poświęcony będzie na pracę poza godzinami zajęć.