Научно-практическая работа школьников (можно использовать как дидактическое пособие на уроках природоведения и в кружковой работе)
Районная научно-практическая конференция школьников
«Первые шаги в науку»
Живые организмы зимой.
Приспособиться, чтобы выжить.
Авторы: Фёдоров Анатолий Александрович,
Кудрявцев Сергей Юрьевич, учащиеся 5 класса
МОУ Белкинской ООШ
Руководитель: Мельникова Татьяна Анатольевна,
учитель МОУ Белкинской ООШ.
г. Княгинино
2011 г.
I Введение.
Так же как птицы созданы летать,
а рыбы жить в воде, так и человек
создан жить среди природы
и постоянно с ней общаться.
(В. Солоухин).
Объект исследования: Живые организмы ( растения и животные) в зимний
период.
Предмет исследования: Влияние абиотических и биотических факторов
среды на растения и животных.
Цели:
- Выяснение взаимосвязей организмов, влияния окружающей среды
на растительные и животные организмы и их приспособляемости к неблаго-
приятным факторам в зимнее время;
- учиться распознавать растения и животных зимой.
Задачи исследования :
- изучить научно-популярную и художественно-публицистическую
литературу по теме;
- наблюдать за растениями и животными своей местности
в зимнее время, сделать фотографии и рисунки;
- сделать выводы о проделанной работе;
- оформить работу в бумажном и электронном виде.
Методы: наблюдение, сравнение, обобщение, анализ.
Природа таит много загадок, как непрочитанная книга. Постичь её тайны
может только внимательный читатель-исследователь.
Среда обитания - часть природы, в котором живёт живой организм.
Факторы среды оказывают на него воздействие.
Среди них выделяют группы:
-абиотические (неживая природа);
-биологические (живая природа).
При благоприятных условиях организмы быстро растут, развиваются, дают потомство.
К неблагоприятным условиям организмы либо приспосабливаются, либо погибают.
Нас очень интересовали вопросы:
-Как себя чувствуют растения зимой, когда низкие температуры воздуха,
дуют холодные ветры, земля покрыта снегом, вода замерзает;
-Что происходит с травами под снегом;
-Как идёт жизнь животных зимой, чем они питаются и другие вопросы.
-Как распознать организмы в зимней природе.
Мы изучали разную литературу по данной теме, учились наблюдать
взаимодействие организмов в живой природе, находить доказательства влияния условий среды на живой организм во время экскурсии
по природоведению, проводили самостоятельные наблюдения в окрестностях
нашего села.
Проделанная нами работа послужит материалом для школьных факультативных и кружковых занятий.
1. Растительные организмы стойко переносят зимние невзгоды.
1.1. Может ли мороз убить дерево?
Может ли мороз убить дерево?
Конечно, может.
Если дерево промёрзнет всё насквозь, до самой сердцевины – оно умрёт.
В особо суровые, малоснежные зимы у нас погибает немало деревьев, большей частью – молоденьких. Пропали бы и все деревья, если б каждое дерево не хитрило чтобы оберечь в себе тепло, не допускать глубоко внутрь себя.
Кормится, расти, производить на свет потомков – всё это требует большего расхода сил, энергии, - большего расхода своего тепла. И вот деревья, собрав за лето силы , к зиме отказываются от еды, перестают питаться, становятся бездеятельными, погружаются в глубокий сон.
Много выдыхают тепла листья, - долой на зиму листья! Деревья сбрасывают их с себя, отказываются от них, чтобы сохранить в себе необходимое для жизни тепло. А кстати, сброшенные с ветвей, гниющие на земле листья сами дают тепло и предохраняют нежные корни от промерзания. Мало того! На каждом дереве есть панцирь, защищающий живую плоть растения от мороза. Всё лето, каждый год откладывают деревья под кожицей своего ствола и веток пористую пробковую ткань – мёртвую прослойку. Пробка не пропускает ни воды, ни воздуха. Воздух застаивается в её порах и не даёт уходить теплу из живого тела дерева. Чем старше дерево, - тем толще в нём пробковый слой, вот почему старые толстые деревья лучше переносят холод, чем молоденькие деревца с тонкими стволиками и ветвями.
Мало и пробкового панциря. Если лютый мороз сумеет сквозь него пробиться, встретит в живом теле растения надёжную химическую оборону. К зиме в соках растения откладываются различные соли и крахмал, превращённый в сахар. А раствор солей и сахара очень холодоустойчив[1,с. 317].
Лучше всего от морозов защищает снежный покров. «Много снега – много хлеба» говорят в народе. Садоводы защищают плодовые деревья, присыпая приствольные круги снегом. Если зима многоснежная, зимняя стужа не страшна растениям (фото 10, 20, 24).
1.2. Хвойные породы – примеры стойкости и жизнелюбия.
И летом и зимой всегда зелены и нарядны хвойные растения. За исключением лиственницы они не сбрасывают на зиму листья-иголки.
В нашей местности в посадках по склонам холмов, вдоль шоссе, в парке растет сосна обыкновенная.
На открытых местах сосна не высока, зато раскидиста. А в лесу стройный оранжевый ствол, как мачта поднимает высоко над землёй ажурную крону.
Зимой толстым слоем ложится на сосновые лапы снег, защищая дерево от лютых морозов. Иголки у сосны не опадают, а лишь покрываются слоем воска, чтобы не испарять влагу на морозе. Длинные острые листья-хвоинки сосны расположены попарно (рис.2).
Зимой в шишках созревают семена, и в хорошую погоду шишки раскрываются, выпуская крылатых «детей» на свободу. Приморозит – снова сомкнуться чешуйки: нечего семенам летать в непогоду [4, c.34].
Чтобы слишком много снега не накапливалось на лапах, и снежная масса не поломала ветки, у сосны они располагаются раскидисто (рис.2.).
В наших лесах наряду с берёзой, клёном, дубом, а иногда отдельными небольшими участками можно встретить ель обыкновенную.
В ельнике темно. Стволы, как колонны, а крона начинается выше, где больше света и простора, а нижние веточки отмирают.
На открытых участках ( в том числе и в селе (фото 22)) ели иные, чем в лесу. Ствола не видно. Широкие лапы клонятся к самой земле. Крона ровненькая, как пирамида. Красавица! [4, c. 36]. Короткие зелёные хвоинки расположены поодиночке (рис.1).
Украшением зимнего пейзажа ель голубая (ель колючая), которую часто можно увидеть возле домов, на приусадебных участках жителей нашего села.
Её выращивают как декоративное растение (родина – Северная Америка).
Припорошены снегом ветки стройного дерева (фото10), покрыты восковым налётом зеленовато-голубые иголки – не страшен мороз.
1.3 . Где зимуют почки?
Сейчас все растения находятся в оцепенении. Но готовы встретить весну и начать развёртывать свои почки, из которых вырастают побеги.
Где же зимуют эти почки?
У деревьев высоко над землёй (фото13-15, 21, 24). А у трав по-разному.
Вот у лесной звездчатки они в пазухах листьев на поникшем стебле. Почки-то у неё живы и зелены, а листья уже с осени пожелтели и засохли, и растение кажется мёртвым. А кошачья лапка, ясколка, дубравка и много других трав берегут под снегом не только почки, - сами там сохраняются невредимыми., чтобы встретить весну зеленея.
От прошлогодних полыни, мышиного горошка, купавки и калужницы над землёй сейчас уже ни осталось ничего, кроме полусгнивших листьев и стеблей. А если поискать их почки, то найдём их у самой земли.
У земляники, одуванчика, щавеля, тысячелистника почки тоже на земле, но они окружены розетками зелёных листьев. Эти травы тоже выйдут из-под снега зеленея.
Множество других трав держат свои почки на корневищах: ветреница, ландыш, майник, льнянка, иван-чай, мать-и-мачеха. Почки находятся в луковицах дикого чеснока и гусиного лука, в клубеньках хохлатки.
Вот где перезимовывают почки наземных растений. А почки водяных растений проводят зиму на дне прудов и озёр, закопавшись в ил.[1, с.348].
2. Как приспосабливаются животные к зимним условиям?
2.1. На дне снежного моря.
Для полевых и лесных зверей хуже нет малоснежного начала зимы. Голая земля промерзает всё глубже и глубже Холодно становится в норках. Крот и то страдает, с трудом роет своими заступами-лапами твёрдую, как камень, мёрзлую землю. А каково мышам- полёвкам, ласке, горностаю?
Снежное море покрывает всю землю. Рябчики, тетерева, глухари ныряют в него с головой. Мыши-полёвки, землеройки и другие зверушки-норушки, что не спят зимой, выходят из своих подземных жилищ, бегают по дну снежного моря. Как крошечный тюлень, ныряет в него хищная ласка. Выскочит на минутку, оглядится,- нет ли добычи? – и опять на дно. Так невидимкой под снегом и подкрадывается к птицам.
На дне снежного моря куда теплее, чем на его поверхности. Сюда не достаёт леденящий ветер. Толстый слой снега не пропускает большого мороза. [1, c.320,321].
Зимой в берлоге спит медведь, спит барсук в своей норе, спят ежи и некоторые другие животные. Сейчас над ними много снега, им не холодно. Зимой они обходятся без еды. Питательные вещества, накопленные про запас, расходуются очень экономно.
2.2. Кто подо льдом?
Вспомним про лягушек. На зиму они забираются в ил и там, в иле, они живут. Но зимой на реке лёд замерзает, и лягушки тоже замерзают. Становятся будто стеклянные. Когда весной лёд растает, лягушки будут живые и невредимые. [1, c.372].
Вспомним о рыбах. В омутах в ямах они спят всю зиму, а над ними крепкая ледяная крыша. И бывает – чаще под конец зимы, в феврале – в прудах, в лесных озёрах начинает не хватать воздуха. Судорожно разевая круглые рты, задыхающиеся рыбы поднимаются тогда под самую ледяную крышу, губами хватают с неё пузырьки воздуха.
Может случиться полный замор, и весной, когда лёд растает и придут к озеру с удочкой, - ловить в нём будет нечего. [1, c. 376 ]
Чтобы рыбы могли дышать, нужно делать проруби.
3. Как распознать растения и животных зимой?
3.1. Как определить деревья и кустарники в зимний период?
Как определить деревья и кустарники зимой, когда нет ни листьев, ни цветков?
На побегах остаются почки. По расположению почек на побегах , их форме, величине, окраске, опушению и некоторым другим признакам можно определить, какое растение перед нами.
У сирени (фото 13), бузины, клёна листья располагаются супротивно, и почки так же. У берёзы (рис.2), черёмухи (фото 14), липы (рис.3) почки располагаются по одной в узле. Почки липы округлые, одинаковые по размеру.
У берёзы почки маленькие, заострённые кверху. У черёмухи - так же заострённые, но более крупные, приятно пахнут. Приятным запахом обладают почки чёрной смородины, - не спутаешь с другими. Своеобразный приятный запах у клейких почек тополя.
Почки ивы (фото15) покрыты только одной чешуёй, напоминающей колпачок.
Продолговатые крупные почки рябины (фото21) опушены и хорошо отличимы от почек других деревьев.
В зимний период деревья и кустарники можно распознать по окраске ствола. У берёзы ствол покрыт белой корой, у осины кора светло-зелёная. У дуба ствол тёмно-серый, а молодые побеги сероватые или красновато-бурые.
Стебель шиповника покрыт загнутыми вниз колючками, похожими на коготки, а кора на ветвях буровато-коричневая.[2,c.44]
Иногда отличить деревья можно по внешнему облику растения - силуэту.
Дуб (рис.3.1) имеет сильно ветвистую широкую крону, берёза (рис.3.2, фото 8) – раскидистую с тонкими повислыми ветвями, липа (рис.3.3) – кудрявую, раскидистую, - все ветви устремлены вверх.
3.2. Кто расписался на белой странице?
Белым ровным слоем покрыл снег всю землю. Поля и лесные поляны теперь – как гладкие чистые страницы какой-то гигантской книги. И кто по ним пройдёт – оставит свой почерк.
Белые страницы покрыты множеством знаков, чёрточек, точек. Запятых. Значит тут были разные лесные жители. Они ходили, прыгали, что-то делали. Звери больше всего пишут лапами. Кто-то пятернёй, кто четырьмя пальцами, а кто и копытом. Случается и хвостом расписаться, и носом, и брюхом.
Легко и просто разобрать белкин почерк: она по снегу прыгает – как в чехарду играет. Короткими передними лапками обопрётся, - длинные задние далеко вынет, широко их расставит. От передних лапок след у неё маленький. Две точки отпечатаны, обе рядом. От задних – след длинный, вытянутый. Как от крошечной ручки с тонкими пальцами.
У мышей почерк хоть очень мелкий, а тоже простой, разборчивый. Вылезая из-под снега, мышь часто делает петельку и тогда уж бежит прямо, куда ей надо, или возвращается к себе в норку. Следы на снегу после мыши получаются длинные, как строчки двоеточий.
Птичий почерк - например, сороки , -тоже легко разобрать. От трёх передних пальцев крестики на снегу, сзади от четвёртого пальца – тире. По бокам от крестиков отпечатки перьев крыла, как пальцы. И уж где-нибудь по снегу мазнёт своим длинным ступенчатым хвостом.
Лисий следок похож на след маленькой собаки. Разница только в том, что лиса держит лапу в комке: крепко сжимает пальцы.
Собака пальцы раздвигает, след её потому рыхлее и мягче.
Волчий след похож на след большой собаки. Разница та же: лапа у волка сжата с боков. След волка получается длиннее и страшнее собачьего, отпечатки когтей и подушек у него глубже. Расстояние между передними и задними когтями одной лапы больше, чем на собачьем следу. [1, c.315,316 ].
4. Особенности зимних природных условий нашей местности.
Места наши (с. Белка и его окрестности) находятся на юго-востоке Нижегородской области. Анализируя климатическую карту (прилож.3-1), мы выяснили, что средняя многолетняя температура января здесь -12 С, а самая низка температура зимой была отмечена в 1978 году и составляла -44 С. По рассказам старожилов села в тот год помёрзли сады, особенно расположенные в низких местах, куда стекался холодный воздух. При холодных малоснежных зимах часто вымерзали озимые хлеба.
Бывали также зимы с оттепелями до +6 С ( в декабре 1983 года).
Случаются резкие перепады температур, что плохо влияет на растения, особенно на почки.
В январе 1971 года отмечены ветры ураганной силы (30 м/сек). А ветры при низких температурах оказывают большее обмораживающее влияние. Может потрескаться кора деревьев, погибнуть почки и молодые побеги.
Редко, но случаются погодные условия, когда деревья, кустарники покрываются ледяной коркой, - гололёд . Сильный гололёд отмечался в феврале 1970 года. Иногда бывают у нас сильные снегопады, от которых могут поломаться деревья.
Зима 2011 года запомнится нам как многоснежная (фото 20. 24 и др.) и морозная. Дневные температуры в феврале редко поднимаются выше -20С, а ночью в селе было 37 градусов мороза.
III. Заключение.
1. Факторы внешней среды оказывают влияние на живые организмы.
2. В зимний период растения и животные испытывают влияние неблагоприятных факторов.
3. Для растений неблагоприятными зимними факторами являются:
-низкие температуры, морозы;
-сильные перепады температур;
-сильные ветры;
-гололёдные явления;
-налипание снега в большом количестве или его отсутствие.
4. Растения готовятся к зимнему периоду покоя, сбрасывая листья, накапливая пробковый слой и запасая особые вещества.
5.Для животных основными неблагоприятными факторами зимой являются:
-морозы;
-недостаток пищи.
6. Животные приспосабливаются к зимнему периоду по-разному:
-впадают в спячку;
-накапливают жир;
-покрываются густой тёплой шерстью;
-перелётные птицы улетают в тёплые края, а осёдлые – поближе к жилью человека.
7.Растения зимой можно распознать по силуэту, цвету коры, по расположению, форме, цвету и запаху почек.
8.Животных зимой можно распознать как по внешнему облику, так и по следам на снегу и другим продуктам жизнедеятельности.
Список используемой литературы.
1. В.Бианки. Лесная газета. – Ленинград: Детская литература, 1969; 423 с.
2. Биологическое краеведение: Нижегородская область: 6 кл.: учебное пособие / Е. В.Алексеева и др. – Н.Новгород: НГЦ, 2007; 116 с.
3. Географический атлас: Нижегородская область /отв. ред. А.В.Фролова
- Екатеринбург: Уральская картографическая фабрика, 1994; 36 с.
4. Ю.Школьник. Растения: Полная энциклопедия. – Москва: Эксмо, 2005;
255 с.
