XIV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2022

Введение. Каждый исследователь, желающий познакомиться с растениями своего региона, должен иметь основные понятия о ботанике. Без информации о морфологических, анатомических особенностях растений, а также экологических условий произрастания, невозможно их определение.

Отдел мхи (Bryophyta) древняя группа растений, они занимают почти все виды мест обитаний почти во всех частях земного шара. Бриофиты играют значительную роль в формировании флоры и растительности. Они являются компонентами лесных, болотных, луговых и тундровых биогеоценозов. Встречаются на всех континентах, в самых разнообразных экологических условиях. Наибольшего разнообразия достигают в умеренной зоне.

Мхи многолетние травянистые низкорослые растения. Уровень соматической организации спорофита – телом, гаметофита – таллом и листостебельный гаплобионт. Спорофит мхов неветвистый, прикреплен к гаметофиту. Проводящая система редуцирована, настоящая ксилема и флоэма отсутствуют, вместо них развиваются аналоги (гидроиды, лептоиды соответственно). Гаметофит в виде слоевища или разделен на «стебель» (каулидий) и «листья» (филлидии) [2].

В процессе их изучения главной задачей является выявление биоразнообразия. Для этого необходимы полевые исследования, включающие в себя: сбор коллекционного материала, а также его гербаризацию [4].

Однако, для исследования любой бриофлоры следует знать особенности методики изучения, следовательно: Цель работы ‒ охарактеризовать основные методы инвентаризации и изучения бриофлор.

Сбор и подготовка образцов для гербаризации. В работе ботаников сбор образцов для гербаризации является важным этапом. Каждый образец гербария должен соответствовать стандартам, которые соответствуют концепции научного гербария. Важно отметить, что собранный гербарий может стать основой научных исследований [3].

Процесс гербаризации растений возможно разбить на несколько ключевых этапов:

1) Подготовительный – приготовление к проведению полевых работ, подбор необходимого оборудования и материалов;

2) Сбор материала в полевых условиях;

3) Подготовка образцов: высушивание, монтирование и маркировка гербарных образцов (оформление гербария);

4) Определение видов растений;

5) Размещение образцов в гербарии, создание базы данных (в том числе виртуальной с отсканированными образцами).

Правила сбора материала: 1. Узнайте, можно ли легально собирать растений на данной территории. 2. Собирайте только то, что необходимо в соответствии с задачами исследования. 3. Предварительно следует ознакомиться со списками редких и охраняемых видов исследуемого региона. Их можно сфотографировать и записать в полевом дневнике географические координаты находки, без необходимости сбора образца. 4. Оцените популяцию вида. Не собирайте растения, если количество особей ограничено десятками штук. Сбор гербария должен быть оправдан и целесообразен. 5. Сбор растений в поле осуществляется в специальные гербарные конверты [7].

Размер и способ изготовления «черновых» конвертов определяется удобством помещения туда образца мха: последний не должен выпадать из конверта во время дальнейшей полевой работы. Наиболее универсальный вариант ‒ 1/4 часть обычного гербарного (двойного) листа. На загибаемой части пакета на месте сбора карандашом пишется короткая этикетка, отражающая особенности местопроизрастания данного образца.

При сборе проводят тщательный осмотр, поскольку мхам свойственно образовывать смешанные дерновины, в которых часто находятся растения разных видов, родов, семейств. Большая часть листостебельных мхов неплохо различаются при визуальном осмотре. Поэтому не обладая знаниями о названиях мхов, легко можно различить растения разных видов. Для удобства гербаризации стоит придерживаться правила: один конверт – один вид. В случае сильного смешения растений разных видов выбирают дерновинки с преобладанием одного их них. В образце должно содержаться, как минимум, десяток растений одного вида. Для изменчивых и мелких мхов эта цифра должна быть в 2-3 раза больше.

Важным требованием к сбору многих видов является наличие спорофитов, поэтому в присутствии стерильных или фертильных растений, необходимо коллекционировать и те, и другие. Некоторые виды не всегда можно определить по гаметофиту. Среди двудомных видов следует собирать и его. При сборе материала не следует избегать дублирования образцов уже собранных. В случае изменчивых и/или мелких мхов можно ошибиться при определении вида [6].

Проэтикетированные и разложенные по пакетам мхи высушиваются в отличии от других высших растений без прессовки.

Этикетирование. Содержание этикетки может отличаться в зависимости от целей, которые преследует коллекционер. Если помимо ревизии флоры, задумываются об экологических исследованиях, то содержание этикетки должно быть расширено. Минимальный набор сведений, который должен содержатся на этикетке: Дата сбора; Порядковый номер образца; Географическое положение (область, район, ближайший населенный пункт и др.); Местное положение (номер квартала, наличие местных ориентиров); Положение в мезо- и микрорельефе (для эпифитов указывается порода и часть ствола, на которой собран); Название растительного сообщества (можно указать номер геоботанического исследования или кратко описать); Субстрат (минеральный или органический); Предположительное название вида или условное название образца; Фамилия и инициалы автора сбора.

Методы исследования бриофлор. Полевые исследования проводят маршрутным, стационарным или смешанным методами.

Маршрутный метод. На территории исследования разрабатывается равномерная сеть маршрутов. Во время маршрута составляют описания. Маршруты прокладываются таким образом, чтобы охватить наибольшее разнообразие местообитаний, а в пределах каждого из них находился бы отрезок маршрута максимальной протяженности.

Стационарный метод обычно используется для изучения локальных флор (заповедников, национальных парков, и др.). В окрестностях выбранного стационара закладывается сеть маршрутов, равномерно покрывающая исследуемую территорию и захватывающая все имеющиеся здесь местообитания. При использовании стационарного метода необходимо предусмотреть периодичность посещения сети маршрутов.

Смешанный, комбинированный, или маршрутно-стационарный метод. При его использовании, объединяются маршрутные и стационарные методы. Более того, в рамках этого метода маршрутный и стационарный подходы методически сближаются: при увеличении плотности маршрутов при первом методе или при увеличении площади изучаемых локальных флор – при втором [5].

Микроскопия – это изучение объектов и элементов чрезвычайно малых размеров. На сегодняшний день, одним из ведущих методов исследования микрообъектов в биологических науках является оптическая (она же световая) микроскопия. Световые микроскопы незаменимы при изучении морфологических и анатомических свойств биологических объектов [1].

Принципы общего подсчета. Подсчет особей редко используется при изучении мхов, поскольку большинство видов образуют дернину, подушки или циновки, которые могут состоять из несколько видов. Подсчет подушек – это эффективный способ количественной оценки видов, формирующих подушки, но подушка, как отмечалось ранее, может состоять из нескольких видов. Рассматривая каждую подушку как окружность, измерение диаметра дает возможность оценить общую площадь, но там, где встречается большое количество подушек, это может занять много времени и вызвать значительные трудности [7].

Принципы фотографии. Фотографии мест произрастания бриофитов могут служить полезной альтернативой эскизным картам для учета участков, где встречаются виды, и может быть использован для изучения тенденций сукцессии, что может быть использовано в качестве индикатора неблагоприятных условий [7].

Методики определения видов. из-за малых размеров изучаемых объектов, для определения вида, необходимо применять микроскопы, ручные лупы различного увеличения, пинцеты, лезвия, красители (метиленовый синий).

Вначале под стереомикроскопом рассматривают всю дернинку, отмечают цвет, характер ветвления, расположение спорофитов, наличие ризоидного войлока и парафилий.

Затем осторожно отделяют одно растение от дернинки и размачивают его в воде. При этом отмечают особенности морфологии образца. Затем из размоченного растения на предметном столике стереомикроскопа на предметном стекле готовят временный препарат – по которому рассматривают анатомические особенности.

Для определения мхов используют специальные ключи, которые, обычно, составлены по дихотомическому принципу (противопоставления признаков на каждой ступени). Каждая ступень характеризуется определенной суммой признаков.

Заключительным этапом изучения разнообразия мхов является составление списков видов, которые будут использоваться в дальнейших исследованиях.

Вывод. Разнообразие мхов, встречающихся нам повсеместно всегда привлекало внимание исследователей. Полевые исследования проводят маршрутным, стационарным или смешанным методами. При сборе и гербаризации следует учитывать особенности мхов.

Важным условием успешного изучения мхов является умение практического распознавания морфологических и анатомических признаков органов растений и хорошее знание ботанической терминологии.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

Бородин, В.О. Микроскопические методы и их роль в современных биологических науках [Текст] / Бородин В.О., Сабиров Д.Х., Цыбина А.Н., Звада Е.А. Научное обозрение. Педагогические науки. – 2019. – № 5-2. – С. 36-40.

Ботаника [Электронный ресурс] / Н. В. Степанов, И. Е. Ямских, Е. А. Иванова и др. – Красноярск: ИПК СФУ. – 2009. – Режим доступа: http://schoolles38.ru/d/botanika.pdf, свободный (дата обращения 15.12.2021)

Ботанические коллекции и техника гербаризации растений, грибов и водорослей [Текст] / [сост. А. Ю. Тептина, А. Г. Пауков]. – М-во образования и науки Рос. Федерации, Урал. федер. ун-т. – Екатеринбург: Изд-во Урал, ун-та, 2013. – 100 с.: ил.

Методы полевых и лабораторных исследований растений и растительных сообществ [Текст] Сб. ст. / Отв. ред. Е.Ф. Марковская. – Петрозаводск. – 2001. – 320 с.

Методы полевых экологических исследований: учеб. пособие [Текст] / авт. Коллектив: О.Н. Артаев, Д.И. Башмаков, О.В. Безина [и др.]; редкол.: А. Б. Ручин (отв. ред.) [и др.]. – Саранск: Изд-во Мордов. Ун-та. – 2014. – 412 с.

Попов С.Ю. Иллюстрированный полевой ключ для определения наиболее распространенных листостебельных мхов лесной зоны Центральной России [Текст] / Попов С.Ю. – М.: ЦЭПЛ РАН. – 2008. – 42 с.

Hill D., (eds.). Handbook of Biodiversity Methods: Survey, Evaluation and Monitoring [Текст] / Hill D., Fasham M., Tucker G., Shewry M., Shaw P. (eds.). – Cambridge University Press. – 2005. – 588 p.

Код для цитирования: Скопировать