Н.В. БУРНАШЕВА

Летний полевой лагерь «Дикая природа» в Бабонегово

В 30 км от Архангельска, на правом берегу Северной Двины, недалеко от живописного Музея деревянного зодчества Малые Карелы и населенного пункта Бабонегово, находится агробиостанция Поморского государственного университетаим. М.В. Ломоносова. В августе 2001 г. здесь работал Летний полевой экологический лагерь «Дикая природа».

Организация такого лагеря – часть проекта «Тиражирование опыта по созданию центров непрерывного экологического образования», осуществляемого при поддержке Института устойчивых сообществ (грант No14–6) и Агентства США по международному развитию. Работу лагеря курировали Институт проблем экологии и эволюции РАН и кафедра зоологии и экологии Московского педагогического государственного университета, а в его организации и проведении принимали участие преподаватели и студенты Поморского государственного университета, сотрудники Центральной станции юных натуралистов и экологов Минобразования России и педагоги детско-юношеского центра «Виктория» (Москва).

Участниками полевого лагеря были дети 8–10-х классов, обучающиеся в учреждениях дополнительного образования Москвы, и учащиеся Эколого-биологического лицея Архангельска. Среди ребят были как юные биологи, имеющие опыт самостоятельной научной работы, так и начинающие исследователи.

Методологической основой для проведения лагеря послужила программа обучения исследовательской деятельности «Школа дикой природы», разработанная в 1992 г. группой московских педагогов*.

Цель организации лагеря состояла не только в обучении юных исследователей, но и в апробации условий проведения подобных мероприятий и дальнейшем распространении полученного опыта.

Лагерь может быть организован как в стационарном, так и в палаточном варианте. Место его проведения выбирается с учетом двух основных требований: оно не должно быть подвержено рекреационной нагрузке и должно отличаться достаточным биотопическим разнообразием.

Основной формой работы лагеря является самостоятельная учебно-исследовательская деятельность детей. Темы исследований могут быть самыми разнообразными, учащиеся выбирают их, ориентируясь на собственные интересы и руководствуясь предложенными им методическими разработками. Наиболее обычны работы экологического характера по геоботанике, териологии, орнитологии и энтомологии. Вот примеры тем, выбранных ребятами в Бабонегово: «Сравнительный анализ поведения и распределения разных поколений чаек», «Зарастание склонов берега Северной Двины», «Паразиты рыб в разных типах водоемов», «Распределение и поведение хищных птиц в пойме р. Северная Двина», «Проверка народных примет (индикация погодных условий по поведению и состоянию живых организмов)», «Изменение лесных фитоценозов при их рекреационном использовании», «Кормовые объекты муравьев разных видов» и т.д.

В зависимости от выбранной темы учащиеся работают с тем или иным инструктором. Однако путь от сбора фактического материала через его анализ к выводам и обобщениям каждый участник школы проходит самостоятельно, инструктор оказывает в основном методическую помощь. В то же время работа инструктора требует творческого подхода: поддержать детский интерес к работе и добиться последовательного, добросовестного подхода к сбору материала можно только в том случае, если осуществляется ненавязчивый, но постоянный контроль. Надо также отметить, что в состав группы инструкторов, работающих в лагере, желательно включать специалистов в разных областях биологии, чтобы учащийся всегда мог получить квалифицированную консультацию практически по любому возникшему у него вопросу.

Одной из форм обучения во время полевого лагеря являются лекционные занятия. Вот перечень лекций, прочитанных специалистами при проведении лагеря в Бабонегово: «Исследовательская деятельность – что это такое и для чего нужно. Способы фиксации материала», «Полевые исследования поведения животных», «Учеты птиц. Некоторые методики», «Методики энтомологических исследований», «Правила написания и оформления исследовательской работы, и как произнести удачный доклад».

На вечерних обсуждениях в лагере «молодые ученые» обменивались информацией, что способствовало поддержанию творческой атмосферы.

В последние дни лагеря проводится научная конференция, где все работы заслушиваются и обсуждаются. Авторы лучших работ получают призы и дипломы.

Важным моментом при организации полевого лагеря является организация быта и экипировка юных исследователей. Жизнь в полевом лагере достаточно сложна, особенно для детей, впервые столкнувшихся с необходимостью самообеспечения и одновременной учебы-работы. Поэтому необходимо заранее провести с будущими участниками предварительное собеседование на эту тему, обратив внимание, в частности, на выбор одежды и обуви – она должна быть удобной, практичной, прочной.

Ниже мы предлагаем вашему вниманию две работы, выполненные участниками лагеря «Дикая природа». Они заслужили достаточно высокую оценку на заключительной конференции, однако мы считаем необходимым дать некоторые комментарии.

Обе работы хотя и методически выверены, но имеют элементы нестандартного, авторского подхода. Поэтому если вас заинтересовали конкретные темы и методики, рекомендуем все же ознакомиться со специальной литературой.

Работы выполнены за довольно короткое время – две недели, что, несомненно, недостаточно для полномасштабного сбора материала. Опыт проведения полевых школ подсказывает, что наиболее продуктивные результаты при выполнении учебно-исследовательских работ можно получить за срок не менее месяца.

В работах отсутствует такой необходимый элемент исследования, как литературный обзор – сравнение своего материала с данными из научных статей. Мы надеемся, что юные исследователи проведут эту часть работы в городских условиях.

Наконец, весьма важный вопрос – квалификация учащегося, выбравшего себе ту или иную тему. Несомненно, основная задача детского исследования – обучение, но предварительная подготовка ребенка для участия в полевой школе или лагере позволит избежать многих разочарований и потери интереса к предмету исследования. Например, выполнение геоботанической работы в том объеме, в котором это удалось автору, стало возможно лишь потому, что юный исследователь уже имеет некоторый опыт – он проходил обучение в Федеральной заочной экологической школе (Центральная станция юных натуралистов и экологов Минобразования России) и принимал участие в разработке экологической тропы для Кенозерского национального парка в Архангельской области.

От редакции. При подготовке к публикации представленные материалы были подвергнуты определенной редакторской переработке. Стараясь по возможности сохранить авторский стиль текстов, мы сочли необходимым привести их в соответствие с правилами, предъявляемыми к публикации любых научных работ. Основные из них сводятся к следующему:
– в разделе «Методика» должны быть описаны только те методы, с помощью которых были получены приводимые далее результаты.
– следует избегать любого дублирования информации, в первую очередь – приведения в тексте численных значений, одновременно представленных в таблицах или на графиках. Выводы также не должны быть дословным повторением фраз, высказанных при обсуждении;
– следует избегать приведения массивов необработанных данных, ограничиваясь итоговыми (усредненными и т.п.) значениями. Значительные объемы чисел должны быть по возможности сведены в таблицы или представлены в виде графиков и диаграмм;
– точность величин, полученных в результате математической обработки массива первоначальных значений, должна соответствовать точности использованных методов измерения. Например, при приблизительной, на глаз, оценке площади проективного покрытия итоговый результат 61,2% является абсурдным. Справедливости ради надо заметить, что подобная ошибка распространена очень широко и присуща, увы, не только детским работам.
Кроме того, ряд замечаний, касающихся оформления работ, представлен далее в виде редакторских сносок.

Иван ФЕДЮНИН,
14 лет, г. Москва.

СРАВНЕНИЕ РАЗЛИЧНЫХ УЧАСТКОВ ЗАРАСТАНИЯ БЕРЕГОВ РЕКИ СЕВЕРНАЯ ДВИНА

Введение

Северная Двина – крупная река, шириной около 400 метров, весной разливается. Берег представляет собой склон крутизной в нижней части 20, в средней – 40, а в верхней – 70–90. В верхней части склона происходит осыпание берега. На берегу реки нами были проведены исследования по распределению растительности.

Цели и задачи

Цель: сравнить различные участки зарастания берегов р. Северная Двина.

Задачи

1. Изучить встречаемость и проективное покрытие растений на берегу р. Северная Двина в зависимости от механического состава почвы.
2. Изучить структуру распределения растительности в зависимости от крутизны склона. Сравнить сходство видового состава растений на разных участках.
3. Изучить особенности распределения растительности в зависимости от микрорельефа.
4. Предположить возможные пути заселения растениями недавно обвалившихся склонов.
5. Предположить стадии смены растительных сообществ.

Методика

Были выбраны два типичных и в то же время максимально отличающиеся друг от друга участка береговой линии реки. На них заложены две трансекты шириной в 1 м и длиной во весь склон. Каждый трансект с помощью мерной веревки был разделен на площадки размером 1 х 1 м. В общей сложности было заложено 93 площадки.
На площадках определяли виды присутствующих там растений, глазомерно оценивали степень их проективного покрытия, составляли схему микрорельефа и распределения растительности в масштабе 1 : 20¹  и определяли механический состав почвы – с помощью полевого метода, описанного в книге И.И. Степаненко «Лесная типология», 1992. В дополнение к предложенным в этой книге типам механического состава почв в своих исследованиях мы выделили еще один – слоистый, т.е. состоящий из нескольких различных по механическому составу слоев.
Встречаемость (В) растений каждого вида на площадках оценивали по формуле:

где n – число площадок, на которых отмечены растения данного вида, N – общее число площадок.

При дальнейшем описании характера растительности использовали четыре основные группы² , в которые входили наиболее часто встречаемые виды: 1 – злаки, 2 – мари, 3 – осот и бодяк, 4 – мать-и-мачеха.

Для изучения распределения растительности в зависимости от крутизны склона было заложено 10 других площадок размером 5 х 5 м: на коренном (плоском) берегу и на склонах с крутизной 20, 40 и 60  градусов³. На этих площадках определяли состав и оценивали степень проективного покрытия растений.

Для сравнения сходства видового состава растений на склонах разной крутизны использовали коэффициент Жаккара (коэффициент сходства Кj):

где а – число видов на первом участке, b – число видов на втором участке, с – число видов, встречающихся как на первом, так и на втором участке.

Для предположения возможных путей заселения растениями недавно обвалившихся склонов на таких местах были описаны еще две площадки. При их описании отмечали виды растений, присутствующие на площадке, и виды, окружающие описываемый участок.

Результаты и их обсуждение

На основании полученных результатов мы можем предположить следующее распределение растительности на склонах в зависимости от микрорельефа. Растения растут в трещинах, в ямках, на некрутых склонах (крутизна менее 60), перед холмами и резкими обрывами, за холмами и на местах кочковатого рельефа. Такое распределение связано с тем, что многие семена при попадании на склон смываются водой и задерживаются только в перечисленных выше местах.

Было установлено, что встречаемость растений разных групп и их проективное покрытие на участке зависят от механического состава почвы. На диаграмме 1 видно, что суммарное проективное покрытие больше всего на супеси и меньше всего на песке. На песке растения почти не растут, потому что он находится наверху склона, где очень часто происходят обвалы и растения просто не успевают вырасти.

На диаграмме 2 видно, что мать-и-мачеха встречается на супеси в 100% случаев и в меньшей степени – на почвах со слоистой структурой и на суглинках. При этом мать-и-мачеха – единственное растение, которое растет на песке – очевидно, она успевает прорасти на вершине склона до обвала. Злаки предпочитают⁴  супесь, слоистую почву и глину, мари – глину и слоистую структуру. Осот и бодяк не очень требовательны к механическому составу почвы из-за мощной стержневой корневой системы.

Из данных, приведенных на диаграмме 2, также видно, что на участках склона, где структура почвы слоистая, нормально растут все растения, т.к. они свободно могут расположить свои корни в различающихся по механическому составу слоях почвы.

Зависимость распределения растительности от крутизны склона показана на диаграмме 3. Мать-и-мачеха предпочитает склоны крутизной 20 и 40, а на коренном берегу мать-и-мачехи почти не было. Злаки предпочитают коренной берег и склоны крутизной 40, на склонах крутизной 20 и 60 их проективное покрытие было намного меньше.

Из данных, представленных на диаграмме 4 видно, что суммарное проективное покрытие растениями на склонах крутизной 60 было много меньшим, чем на других исследованных участках.

По видовому составу наиболее сходными оказались склоны крутизной 20 и 40, а также коренной берег и склон 20и коренной берег и склон 60 (таблица).

Таблица. Значения коэффициента сходства состава растительности Кj на склонах разной крутизны

На основании исследования недавно осыпавшихся склонов и прилегающих к ним участков были предположены возможные пути их заселения растениями. В виде семян на склон могут попадать мать-и-мачеха, ярутка полевая, осот, клевер и марь торчащая, потому что в некоторых местах другие растения данных видов не были обнаружены поблизости. При обваливании коренного берега сверху вместе с землей и дерном на склон могли попасть борец северный, одуванчик, погремок, бедренец камнеломка, некоторые виды марей, тысячелистник, ива, герань и злаки. Вегетативно могли попасть на склон мать-и-мачеха, ива, хвощ полевой, злаки, бодяк полевой, бедренец камнеломка.

Выводы

Полученные в ходе исследования результаты позволяют предположить следующие стадии смены растительных сообществ на свежих, недавно обвалившихся склонах (при условии, что склон не обвалится снова).

1. Разрастание на свежих склонах дерновин злаков, упавших сверху, и прорастание семян, также упавших сверху.
2. Нарастание с боков корневищ растений, в основном мать-и-мачехи. Мать-и-мачеха наползает на дерновины злаков и заглушает их.
3. Преобладание мать-и-мачехи.
4. Постепенное формирование структуры растительности и видового состава, характерного для коренного берега.

4.1 Постепенное отмирание мать-и-мачехи, появление бодяка и осота.
4.2. Появление злаков. Почти полное отмирание мать-и-мачехи.
4.3. Формирование разнотравно-злакового сообщества.

Продолжение следует

* Бурнашев С.И., Бурнашева Н.В., Ганицкий И.В. Подробнее об этой программе см. «Биология», № 14, 20, 44/1995; № 26/1996; № 3/1997 г.; а также «Управление школой» № 8/ 1997.

¹ Наличие подобных схем теоретически позволяет оценивать степень проективного покрытия не «глазомерно», а с весьма высокой степенью точности. Однако это предполагает затрату большого количества усилий, что было вряд ли возможно, учитывая ограниченное время выполнения работы. – Прим. ред.

² Описывая характер сбора материала и использованные методы, автор говорит об определении растений до вида и, соответственно, о «проективном покрытии по видам», «встречаемости вида» и «числе видов» при расчете коэффициентов сходства. При изложении же результатов соответствующие значения приведены только для групп видов растений. Это очень существенное разногласие, без разъяснения которого публикация работы в научном издании была бы невозможной. – Прим. ред.

 ³ Здесь вместо итоговой величины (всего 10) автору следовало указать количество площадок, заложенных в каждом конкретном случае. Это является весьма важным условием оценки достоверности приводимых далее результатов. – Прим. ред.

⁴ Использование термина «предпочтение» в данном случае неверно. Полученные результаты позволяют говорить только о том, что условия, возникающие на супеси, для растений какой-то группы более благоприятны, чем, например, на суглинках. – Прим. ред.