Ismertetés
Katalógus
|
Collins, Martin: Urban ecology A teacher's resource book (Cambridge [etc.], Cambridge University Press, 1984) A 3.1-3.38 fejezetek Szőnyi Eszter fordítása A teljes fordítás tömörített Rich Text formátumban letölthető.] VÁROSI ÖKOLÓGIA 3.1 A járda hasadékainak ökológiája Bevezetés A járda kövezete között található apró repedések első pillantásra az élő szervezetek számára igen kedvezőtlen környezetnek tűnnek. Valóban igen szűkös a rendelkezésre álló élettér, és számolni kell a rendszeres taposás hatásával is. Vajon milyen szervezetek azok, amelyek itt is képesek a túlélésre? Vizsgálati szempontok
Vizsgálati módszerek Válasszunk ki egy olyan területet, ahol a járda kövei között megközelítőleg azonos szélességű repedések, rések találhatók! Minden mintavétel azonos hosszúságban történjen (pl. 1 m-es hosszon vagy két kockakő mentén). Nagyobb területet jellemezhet a mintavétel, ha összesen 10 mintát veszünk, egymástól 10 m-es távolságokban, úgy, hogy az egyes mintavételi helyek hosszúsága egy kockakő legyen. Az (1) pont megválaszolásához vonalzóval mérjük le a növény borította, illetve a fedetlen szakaszok hosszát. A (8) pont vizsgálatakor egy kisebb lapáttal érdemes a földet, mohát és egyéb növényi részeket eltávolítani, majd kézzel válogassuk szét a földet az állatoktól. Az állatokat kis üvegekbe vagy zacskókba téve, a kiásott földet nylon zacskóba téve vigyük a laboratóriumba (osztályterembe) további vizsgálatok céljára. A földben maradt apróbb állatokat tölcséres futtatóval (leírását ld. a 3.22 pontnál) nyerhetjük ki. Természet- és balesetvédelem A higiénia érdekében a mintavételeknél gumikesztyűvel dolgozzanak a tanulók! A balesetek elkerülése végett hasznos, ha van valaki, aki a gyalogosokat illetve kerékpárosokat figyelmezteti. A járdán ne hagyjunk rendetlenséget magunk után! Megbeszélés A megbeszélés során hangsúlyozzuk, hogy az igen kedvezőtlen körülmények ellenére is jelentős, néha akár 100 %-os növényborítottság figyelhető meg. A növényfajok megoszlása is változatosságot mutat: a legyakoribb növények az algák, mohák, fűfélék és néhány egyéb magasabb rendű növényfaj, mint a gyermekláncfű, útifű és az aggófű. A növénydiverzitás azonban jóval kisebb, mint például egy útszéli területen, minden bizonnyal a helyhiány és a gyakori taposás miatt. Az előforduló egyedek gyakran alapvetően alacsony termetű fajokból kerülnek ki, mások pedig a kedvezőtlen körülmények miatt maradnak "törpék", vagyis nem érik el a fajra jellemző magasságot. Természetesen ez alól is akadhatnak kivételek. Érdekes feladat az itt talált egyedek összehasonlítása útszélen, réten található azonos fajú egyedekkel. Gyakori a tőlevélrózsás növekedési forma, mert ez igen ellenálló a taposással szemben. Ritkán találunk ellenben magról szaporodó növényeket, mivel a fiatal hajtás igen érzékeny a taposással szemben. A növények többsége tehát vegetatív úton, gyöktörzzsel vagy aprózódással képes szaporodni. Ennek következtében gyakran fordulnak elő csoportosan az azonos fajú egyedek. Az itt élő állatok többsége vagy kistermetű, mint a hangyák, vagy rugalmas testüknek köszönhetően képesek az apró réseken keresztülpréselni magukat, például a holyvák vagy a fülbemászók. Sok állat pedig csak ideiglenesen húzódik meg itt, például nappali menedéket keresve, mint az ászkák vagy az év egy bizonyos szakában illetve az állat egy adott fejlődési szakaszában, pl. egyes lepkék bábjai. Gyakorlati alkalmazás A járdarepedések között élő növényeket sokan csúnyának és feleslegesnek tartják. Nincs-e mégis szerepük e növényeknek abban, hogy megtörjék a betonrengetegek egyhangúságát? Kapcsolódó feladatok 3.2, 3.3, 3.6, 3.24, 3.33. Bevezetés A vizsgálat célja annak megállapítása, hogy a fal közelsége hatást gyakorol-e a mellette lévő repedésekben kialakuló élővilágra. Vizsgálati szempontok Megegyeznek a 3.1-es feladatéval, de ez esetben a kétféle élőhely közötti különbségekre fektessük a hangsúlyt! A vizsgálati módszerek és a természet- és balesetvédelem megegyeznek a 3.1 feladatban leírtakkal. Megbeszélés Jelentős hasonlóság mutatkozik a két élőhely flórájában és faunájában, azzal a különbséggel, hogy a fa tövében a növények diverzitása és termete rendszerint magasabb. Ez az eltérés az alábbiakkal magyarázható:
Gyakorlati alkalmazás: ld. 3.1 feladat. Kapcsolódó feladatok 3.1, 3.3, 3.4, 3.5. Bevezetés A vizsgálat célja a taposás, mint ökológiai tényező, hatásának felmérése a járdarések flórájára és faunájára. A vizsgálati szempontok, módszerek és a természet- és balesetvédelem megegyeznek a 3.1 feladatban leírtakkal, azzal a kiegészítéssel, hogy végezzük el a vizsgálatot egy forgalmasabb és egy csendesebb utcában is! Megbeszélés A nagyobb forgalmú járdák flórája lényegesen eltér a csendesebb utcákétól: jóval kevesebb faj található a magasabb rendű növények közül, az algák és mohák jelenléte uralkodó. A néhány előforduló magasabb rendű növényfaj vagy tőlevélrózsás vagy alacsonyra növő faj. Az állatfajok száma is nagyon szegényes, főként a talajrészecskékhez tapadó vékony vízrétegben élő parányi állatok mutathatók ki a tölcséres elválasztási módszerrel. A többi állatban a taposás egyfelől közvetlenül is kárt tesz, másfelől olyan mértékben tömöríti a talajt, hogy annak részecskéi között nagyobb testű állatok már nem képesek megélni illetve közlekedni. Gyakorlati alkalmazása megegyezik a 3.1 feladatéval. Kapcsolódó feladatok 3.1, 3.3, 3.11 Bevezetés A vizsgálat célja annak megállapítása, vajon egy függőleges falon az élőlények véletlenszerű megoszlást mutatnak-e, továbbá a kapott eredmény magyarázata. Vizsgálati szempontok
Keressünk egy növényekkel már részben benőtt alacsony, régi tégla vagy kőfalat! Válasszunk ki egy vizsgálati helyet a fal mentén véletlenszerűen ("szemmel" vagy véletlenszám táblázat segítségével). A kiválasztott helyen tegyünk egy diverzitás méréséhez használatos négyzet alakú keretet (kvadrátot) a falra, egészen az aljára. Vizsgáljuk meg az (1) pontban felsorolt felosztás szerint a növényfajok borítottságának százalékos arányát, továbbá a borítatlan falfelület százalékos arányát! Számoljuk meg a négyzeten belül található összes egyedszámot, valamint fajszámot! Ismételjük meg a négyzettel való mérést pontosan az előző hely fölött, de egészen a fal tetejéhez helyezzük a mérőeszközt. Ezután a két hely között a fal közepéről is vegyünk mintát. A (2) pontot az alábbiak szerint vizsgálhatjuk: Válasszunk ki 3 darab téglát véletlenszerű eloszlásban, de a fal aljától mindegyik kb. 20 cm magasan legyen! Számoljuk ki egy tégla területét! Mérjük meg a téglák közötti habarcs átlagos szélességét, melyet ha elosztunk a tégla területével, megkapjuk, hogy hány cm hosszúságot kell vizsgálnunk a habarcsos felületből ahhoz, hogy megegyezzen a téglánál vizsgált felülettel. Természet- és balesetvédelem A vizsgálódások kezdete előtt alaposan meg kell győződni arról, hogy a fal kellően biztonságos-e, nincsenek-e benne olyan téglák, amelyek kieshetnek. A vizsgált fal legyen elég alacsony ahhoz, hogy a legfelső mintavételhez ne kelljen felmászni rá, legfeljebb egy kicsi és stabil létrát használjunk. Semmi esetben se tépjük le az összes növényt a vizsgálandó felületről! Lehetnek a növények között védettek is, és a kérdések megválaszolásához egyébként sincs szükség laboratóriumi vizsgálatokra. Megbeszélés A legnagyobb mértékű növényborítottság, fajgazdagság és egyedszám a fal tetején és alján található, elsősorban a habarcsba kapaszkodva. Gyakorlati alkalmazás Mennyire kelt gondozatlan benyomást a falon megtelepedett növényzet illetve mennyire káros a falra nézve? Jobb lenne teljesen eltávoltani a növényeket a falról? Mekkora szerepük van a növényeknek abban, hogy megtörjék egy üres fal monoton látványát? Található-e közöttük védett növény? Kapcsolódó feladatok 3.2, 3.5, 3.33, 3.34, 3.35, 3.38. Bevezetés A falfelületek lényegesen különbözhetnek egymástól növényborítottság tekintetében. A feladat célja, hogy megvizsgálja a jelenség néhány lehetséges okát. Vizsgálati szempontok (Az összehasonlítást végezhetjük az alábbiak közül csak egy illetve több szempont alapján is.)
Mindhárom kérdés megválaszolásához számos fal vizsgálatára van szükség. Az előző feladathoz hasonlóan itt is mintavevő négyzetet használjunk, így azonos nagyságú területeket tudunk összehasonlítani. A mintavevő négyzetet a fal tövénél, véletlenszerűen helyezzük el! Ezután vizsgáljuk meg az üres fal, az alga-, a zuzmó-, a moha-, a fűfélék és az egyéb magasabb rendű növényfajok borítottsági arányát, az összes egyedszámot és az összes fajszámot! Gyakori nehézség a fal korának meghatározása, ilyenkor megpróbálhatjuk megbecsülni a hozzá tartozó épület korából, a fal koromszennyezettségének mértékéből vagy a téglák mállottságából. Természet- és balesetvédelem Hasonlóak az előző feladatéhoz, de régi falak vizsgálatakor különösen legyünk óvatosak! Régebbi falak esetében nagyobb eséllyel találhatunk védett növényeket is. Megbeszélés A fal összetétele a növények megtelepedése szempontjából olyan fontos tényezőket befolyásol, mint a falfelület keménysége, porózussága, a felszín minősége, kémhatása és mállottságának mértéke. A falfelület kora összefüggést mutat a rajta megtelepedett növények számával és diverzitásával. A régebbi falaknál különösen a habarcs anyaga a mállásnak már előrehaladott állapotában található, amely lehetővé teszi, hogy gyökeret eresszenek benne a magasabb rendű növények is. Ehhez hozzájárul az is, hogy a növényeknek jóval hosszabb idő állt rendelkezésre a megtelepedéshez a régebbi falak esetében. Megfigyelhető a szukcessziós fejlődés, különösen a habarcs felületén. Először a mohák és zuzmók jelennek meg, majd amikor megfelelő mértékben elmállasztották a fal anyagát és némi szervesanyag-tartalmat is biztosítottak, lehetővé teszik a magasabbrendű növények megtelepedését. Gyakorlati alkalmazás Vannak-e olyan faltípusok, amelyek gazdagabb flórával rendelkeznek, mint mások? Összefüggésben áll-e ez azzal, hogy mely falakat szoktak csúnyának illetve érdekesnek tartani? Kapcsolódó feladatok 3.4, 3.31, 3.33, 3.34, 3.38. Bevezetés Ha egy gyalogösvény lazán egymásra halmozott kövekből, nagyobb, elmozdítható kőlapokból vagy gömbölyű kövekből készült, számos állatot fedezhetünk fel alatta. Figyeljük meg, milyen tevékenységeket folytatnak ezek az állatok! Vizsgálati szempontok
Válasszunk ki egy köves gyalogösvényt, járdaszakaszt, ahol a kövek könnyen elmozdíthatók! A nagyobb állatokat a következőképpen gyűjthetjük: a tanulók párban dolgozzanak, az egyik megemel egy követ, a másik pedig egy csipesszel gyorsan egy címkével ellátott üvegbe vagy zacskóba szedi a kő alatt lapuló állatokat, még mielőtt idejük lenne elmenekülni. Ha a kő alatti földet lapáttal egy fehér kartonlapra toljuk, majd szétterítjük, begyűjthetjük az apróbb állatokat is. Szakkönyvek segítségével válaszoljunk az (1), (2) és (3) pontok kérdéseire! A (4) pont megválaszolásához egy éven keresztül három havonta ismételjük meg a vizsgálatokat. Természet- és balesetvédelem Mindig két kézzel emeljék a tanulók a köveket és csak olyanokat, amiket könnyű elmozdítani. A vizsgálat után a köveket mindig gondosan helyezzék vissza. Visszahelyezésnél vigyázzanak, nehogy valakinek a lábára essen a kő! Megbeszélés A fajok jellemzését szakkönyvekben megtaláljuk. A (4) pont vizsgálatakor azt tapasztaljuk, hogy télen sok olyan állatot találunk a kövek alatt, amelyek a hideg elől kerestek menedéket, s téli álmukat alusszák itt. Gyakorlati alkalmazás A kövek alatt élő állatok egy része hasznos az ember számára: a katicabogarak a tetveket fogyasztják, a futrinkák és a farkaspókok pedig a gyökérélősködőket. Mások, mint a hangyák pedig kártékonyak. Vajon a kövek alatt élő faunát inkább pusztítani vagy védeni kell? Vajon milyen szerepet töltenek be az itt élő állatok az őket körülvevő ökológiai rendszerben? Kapcsolódó feladatok 3.1, 3.23, 3.29, 3.33, 3.34, 3.35. Bevezetés Az aszfaltfelületeknek különösen a szélein gyakran találkozhatunk növényekkel. E feladat célja megbecsülni, vajon hogyan megy végbe e területek kolonizációja és milyen közös tulajdonságokkal rendelkeznek az ide települő növényfajok. Vizsgálati szempontok
Helyezzünk egy 0,3 négyzetméteres mintavevő kvadrátot a vizsgálandó terület szélére. Határozzuk meg a százalékos növényborítottságot, a négyzeten belül található egyedszámot és fajszámot! A növényeket olyan pontossággal határozzuk meg, ahogyan csak lehetséges! Minden növényegyed esetében állapítsuk meg, hogy a talajban vagy az aszfaltban gyökerezik-e, valamint hogy fellelhető-e a vegetatív szaporodásnak valamilyen formája, például a rizómaképzés vagy a sarjhajtás! Állapítsuk meg, hogy a megfigyelt növényfajokra milyen mértékben igazak a gyomok jellegzetességei! Helyezzünk egy következő kvadrátot az előző mellé úgy, hogy az aszfaltpálya belseje felé haladjunk, merőlegesen az aszfaltterület szélére. Ily módon legalább öt négyzetet vizsgáljunk meg, amelyek sorban egymás mellett követik egymást a pálya belseje felé! A kapott eredményeket ábrázoljuk egy keresztmetszeti diagramon (vonal menti térképen)! Természet- és balesetvédelem Ha vizsgált területen éppen játék folyik, az egyik tanulót kérjük fel "őrszemnek", aki figyeli, nehogy összeütközzenek a játszó és a vizsgálatot végző tanulók. Megbeszélés A domináns növények valószínűleg algák, mohák, fűfélék és a fészkesvirágzatúak lesznek. A vékony alga- és moharéteget úgy figyelhetjük meg, hogy egy bizonyos távolságból, alacsony szögben nézünk rá az aszfaltfelszínre. A magasabb rendű növényekre jellemzőek a gyomok sajátosságai, és éppen ennek köszönhető, hogy olyan sikeresek e felületek benépesítésében. Egyes egyedek az aszfalton lévő repedéseket kihasználva a talajban gyökereznek, míg mások egy földben gyökerező anyanövény vegetatív hajtásaiból (rizómákból, indákból) fejlődve az aszfalt felszínén kapaszkodnak. Esetenként az is előfordul, hogy az aszfaltfelület felszínét lebomló moharéteg borítja, amelybe szél vagy víz által odahordott talajrészecskék is tapadnak. Ez már megfelelő táptalajt képes nyújtani egyes növények magról szaporodó hajtásainak illetve a vegetatív úton odakerült sarjaknak is. Gyakorlati alkalmazás Milyen mértékben képesek a növények károsítani az aszfaltot? Hogyan előzhető meg, a növények kolonizációja? Kapcsolódó feladatok 3.8, 3.14, 3.26, 3.27, 3.31. Bevezetés A járda illetve autóút céljára készült aszfaltburkolatok fizikai és kémiai tulajdonságaikban lényegesen eltérnek egymástól. E feladat azt vizsgálja, vajon a növényborítottságban is megnyilvánulnak-e ezek a különbségek. Vizsgálati szempontok A vizsgálandó kérdések megegyeznek az előző, 3.7 feladatban leírt pontokkal. Ez esetben a hangsúly a különböző funkciójú illetve különböző minőségű aszfaltfelületek, mint autóparkoló, játszótér, teniszpálya (vagy egyéb labdapálya) és kisforgalmú autóút összehasonlításán van. A vizsgálati módszerek leírását ld. az előző feladatnál. Természet- és balesetvédelem Hasonlóak az előző feladatéhoz, de a gépjárművek által használt területeken különös óvatosságra van szükség, hiszen a guggoló embereket a járművezetők igen nehezen veszik észre. Ezért azt a területet, ahol dolgozunk mindenképpen feltűnően körül kell kerítenünk. Megbeszélés Az autóutakra jellemző tömörebb aszfaltfelületek kevesebb behatolásra, megtapadásra alkalmas pórussal rendelkeznek, amelyhez a járművek taposó hatása is hozzájárul. Emiatt a parkolóban vagy egy autóúton a növények elterjedése jóval inkább az aszfalt szélére korlátozódik, mint például egy teniszpálya esetében. A gyakorlati alkalmazás megegyezik az előző feladatéval. Kapcsolódó feladatok 3.7, 3.12. Bevezetés A rendszeresen nyírt gyepeken első pillantásra csak a fűfélék tűnnek fel. A feladat célja a gyepen belüi diverzitásnak, valamint annak vizsgálata, vajon a rendszeres nyírás szelekciós hatással van-e bizonyos növekedési formákkal rendelkező növényfajokra. Vizsgálati szempontok
Véletlenszerű eloszlásban jelöljünk ki összesen 100 különböző pontot a gyepterületen. Vizsgáljuk meg a kijelölt helyeken található növényegyedeket: a fűfajokat bizonyára nem sikerül faj szerint meghatározni, ezert egy csoportba kerülhetnek, vagy ha megkülönböztethető több meghatározhatatlan faj, nevezhetjük őket "A", "B",stb. fajoknak is. Jegyezzük le a meghatározott növényegyedek életformáját is, majd amikor mind a 100 pont meghatározásával végeztünk, kiszámíthatjuk a különböző életformák százalékos előfordulási gyakoriságát. Megbeszélés Rendszeresen vágott gyep esetében a hemikriptofita, rozettás és tőlevélrózsás életforma az uralkodó, hiszen itt a levelek és rügyek védettebbek a nyírással szemben. E tekintetben egy városi gyep a legelőkhöz hasonlítható, ahol az állatok a fűnyíráshoz hasonló szelekciós hatást okoznak. Gyakorlati alkalmazás Megtűrhetők-e a nem fűféle növények is egy gyepterületen? Van-e ott bármiféle jelentőségük? Kapcsolódó feladatok 3.10, 3.11, 3.12, 3.28. Bevezetés Egy városban többféle funkciójú füves terület található, például út menti füves társulások, parkok gyepfelületei, sportpályák vagy a kertekben lévő gyep. E feladatban azt vizsgáljuk, hogy milyen mértékben különböznek egymástól ezek a társulások, és milyen okai vannak az eltéréseknek. Vizsgálati szempontok
Megegyeznek az előző, 3.9 feladatéval, azzal a különbséggel, hogy itt az életforma lejegyzésére nincsen szükség. Természet- és balesetvédelem Az útszéli társulás vizsgálatánál ügyeljünk, hogy a tanulók mindig kellő távolságban maradjanak az útpadkától. Mivel az itt lévő növények kutyaürülékkel szennyezettek lehetnek, a vizsgálat gumikesztyűvel történjen! A sportpálya esetében figyeljünk, hogy ne történjen összeütközés a játékosokkal. Megbeszélés A növényfajok összetételében lényeges eltérések tapasztalhatók a különböző területek között attól függően, hogy milyen fűkeveréket használtak a telepítéskor, milyen gyakran nyírják és öntözik a füvet és használnak-e műtrágyát illetve a nem fűfélékre ható gyomirtó szereket. A fű taposásának mértéke szintén fontos tényező. Gyakorlati alkalmazás Beszéljenek a tanulók egy kertésszel, hogy hogyan, milyen beavatkozásokkal szokták ápolni a gyepterületeket. Az eltérő funkciójú gyepek telepítéséhez milyen fajok a legalkalmasabbak? Kapcsolódó feladatok 3.9, 3.11, 3.12. Bevezetés A taposás lényeges ökológiai hatást jelent a városi gyepfelületek növényzetére. E hatás még kifejezettebb egy sportpálya esetében. E feladatban azt vizsgáljuk, hogy egy adott sporttevékenység hogyan hat a füves pálya fajösszetételére illetve a különböző életformák gyakoriságára, továbbá hogyan befolyásolja a talajszerkezetet és a talajfaunát. Vizsgálati szempontok
A vizsgálatot 0,3 négyzetméteres mintavevő négyzettel végezzük, amelyet a rendelkezésre álló idő, a mintavevő négyzetek és a tanulók száma alapján eltérő módon helyezhetünk el a vizsgálandó területen. Egy általános elhelyezési mód, ha az egész pálya hosszában 2,5 méterenként teszünk le egy-egy kvadrátot. A vizsgált sorok száma és ezek egymástól való távolsága a tanulók létszámától és a pálya nagyságától függ. A mintákat azonban az egész területen egyenletesen elosztva kell venni ebben az estben. A másik lehetséges mintavételi mód, amikor a sportpályán játszott játék jellegzetességeit figyelembe véve alakítjuk ki a mintavételi stratégiát. Egy futballpálya esetében például az egyik kaputól a másikig húzott egyenes vonal mentén helyezünk el 10 mintavevő négyzetet egymástól egyenlő távolságban. Minden négyzeten belül határozzuk meg (a) a borítatlan földterület arányát, (b) a jelenlévő fajokat vagy magasabb rendszertani csoportokat (c) az ezeken belüli egyedszámokat, (d) az egyes csoportokra jellemző életformát, (e) a talaj keménységét! Minden négyzetből vegyünk egy-egy talajmintát is, s laboratóriumi vizsgálattal állapítsuk meg a talaj porózusságát! A földigiliszták számát az előző kvadrát mellett elhelyezett négyzet felásásával és kézi átválogatásával határozhatjuk meg. (Fontos, hogy a földigiliszták számát nem bolygatott területről vett mintából vizsgáljuk!) Megbeszélés Minél nagyobb a taposás mértéke a pálya adott pontján, annál nagyobb a borítatlan földfelület, a rozettás és a tőlevélrózsás növények aránya. A kapott eredmény természetesen összefüggésben van a pályán játszott játékkal is, futballpálya esetében például a kapuk környékén a legerőteljesebbek a taposás nyomai. A szöges cipő illetve az esetleges ütőhasználat szintén hatással vannak a növényzetre, hiszen ezeket a hatásokat a különböző növényfajok eltérő mértékben képesek tolerálni. A gyakoribb taposásnak kitett területeken a talaj rendszerint tömörödöttebb és gyérebb a földigiliszta populáció is, mint a pálya egyéb területein. Gyakorlati alkalmazás Milyen gondozást igényelne egy sportpálya, hogy a taposás növényekre gyakorolt hatását a minimálisra csökkentsék? Lehetne-e olyan fajokat ültetni, amelyek ellenállóak a taposással szemben? Kapcsolódó feladatok 3.3, 3.9, 3.10, 3.12, 3.20, 3.24, 3.25. Bevezetés A feladat célja annak vizsgálata, hogy különböző sportágak milyen hatással vannak a városi füves területekre. Vizsgálati szempontok Milyen mértékben térnek el egymástól a különböző sportágak céljaira használt füves területek az előző, 3.11 feladatban szereplő vizsgálati szempontok alapján? Megbeszélés A vizsgált sportágak különbözhetnek egymástól abban, hogy hogyan helyezkednek el a játékosok, használnak-e ütőt vagy szöges cipőt. Ezek a tényezők mind befolyásolják az adott sportág növényzetre tett hatását. Gyakorlati alkalmazás Milyen különleges karbantartást igényelnek a különböző sportágak által igénybevett gyeppályák? Kapcsolódó feladatok 3.8, 3.9, 3.10, 3.11, 3.20, 3.24, 3.25. Bevezetés Számos rovarral találkozhatunk az iskolaudvar, a parkok vagy kertek növényein. A feladat célja a rovarok és a növények között fennálló ökológiai kapcsolatok vizsgálata, továbbá annak megállapítása, hogy mennyire specifikusak ezek a kapcsolatok és hogy milyen mértékben figyelhető meg a rovarok és növények egymással kölcsönhatásban álló evolúciója (coevolucio). Vizsgálati szempontok
Figyeljük meg a dísznövényeken található rovarokat és gyűjtsünk belőlük reprezentatív példányokat lepkeháló, fűháló és rovarszívó segítségével. Szakkönyvekből keressünk a begyűjtött fajokról további információkat! Vizsgáljuk meg a rovarok testfelépítését és próbáljunk meg összefüggéseket keresni testfelépítés és életmód között! Vizsgáljuk meg a virágok szerkezetét és keressünk párhuzamot az ezeket beporzó rovarok testfelépítésével! Természet- és balesetvédelem Méhek és darazsak begyűjtésekor óvatosan kell eljárni: ha egy fűhálóval elfogtuk őket, azonnal ecetsavval átitatott vattát helyezzünk a lezárt hálóba. Hagyjuk ott 10 percig, hogy elkábuljanak, mielőtt áthelyezzük őket a rovarölő szerrel töltött üvegbe. Ha a növényen érzékeny fiatal hajtások, rügyek vannak, a fűhálót ne használjuk, mert megsérthetjük a hajtásokat. Megbeszélés A nektárgyűjtő rovarok közül zengőlegyeket, lepkéket, méheket, darazsak figyelhetünk meg, amelyek mindegyike különböző szájszervvel rendelkezik, így más-más növényfajon képesek táplálkozni. A rovar szájszervének hosszúsága a nektártartók elhelyezkedéséhez viszonyítva, valamint a párta alakja határozzák meg, hogy mely rovar mely növényfaj nektárjához képes hozzáférni. Sok növényfaj virágzata nagymértékben adaptálódott ahhoz, hogy magához vonzza a rovarokat és elősegítse a rovarok általi beporzást. A virágzat színe, formája, illata, a bibe, a porzók és a nektártartók elhelyezkedése alapvető tényezők e tekintetben. Gyakran a rovarok általi önbeporzást megakadályozó adaptáció is megfigyelhető a növényeknél. A rovarok testalakulása (méret, szőrös kültakaró, szájszervek, érzékszervek, pollenzsákok) a növények evolúciójával párhuzamosan fejlődtek, amely a coevolucio szép példáját mutatja. Mivel a növény-rovar együttélés mindkét fél számára hasznos, - az egyiknek táplálkozás, a másiknak beporzás szempontjából - ezért együttesen fejlődtek abba az irányba, hogy a rovarok miinél könnyebben hozzáférhessenek a virágok pollenjéhez. A pollenfogyasztókon kívül találunk egyéb rovarokat is, pl. a leveleket fogyasztó hernyókat és ormányosbogarakat, továbbá az igen gyakori tetveket. Ezek körül gyakran megtalálhatók a rajtuk élősködő fajok is, pl.a fürkészdarazsak, amelyek a tetvekbe helyezik el petéiket és a hangyák, melyek a tetvek által termelt édes váladékot fogyasztják előszeretettel. A tetveknek még az életciklusuk is remekül alkalmazkodott a kertészeti növények által nyújtott állandó táplálékforráshoz. Gyakorlati alkalmazás Hogyan csökkenthető elfogadható szintre a kártevő rovarok gyakorisága növényvédő szerek alkalmazása nélkül? Hogyan segíthető elő a kártevők parazitáinak és predátorainak elszaporodása? Előnyös-e olyan növényfajok telepítése, amelyek a nem fajspecifikus beporzó rovarokat vonzzák, melyek ezáltal a közelben lévő sok más növényfajt is beporozzák? Kapcsolódó feladatok 3.14, 3.15, 3.16, 3.17, 3.19, 3.27, 3.28, 3.29. Bevezetés A feladat során azt vizsgáljuk, hogy a gyomnövények mely sajátosságai segítik elő az üressé vált földterületeken való gyors megtelepedést és elszaporodást. A vizsgálatokat végezhetjük kertben, parlag területeken vagy elgyomosodott aszfaltfelületen is. Vizsgálati szempontok
Gyűjtsük be a területen található különböző gyomokat, és szakkönyvek segítségével határozzuk meg a fajokat! Határozzuk meg, melyik faj milyen arányban fordul elő! Jegyezzük fel, mely fajok képesek vegetatív szaporodásra, például karógyökerek, tarackok, rizómák vagy indák segítségével! Ha a gyomnövények magot is hoznak, ezeket hetente gyűjtsük be, határozzuk meg, hogy az év mely szakára terjed ki a magképzés, és próbáljuk megbecsülni, hogy egy növény mennyi magot képes termelni! Egy kis területről távolítsuk el a gyomokat, majd egy 0,3 négyzetméteres kvadrátot lefektetve figyeljük meg rendszeresen, hogy a négyzet hány százalékát foglalták már el az újratelepülő gyomok, és ezen belül az egyes fajok milyen arányt képviselnek! A gyomnövények laboratóriumi vizsgálatához tegyünk jó minőségű komposztot vagy virágföldet kis edényekbe, s ebbe ültessük a növényekről levágott vegetatív szerveket. Fontos tényező a hajtásdarab mérete és az esetleges rügyek száma. Ezután rendszeresen (például hetente) jegyezzük fel a kikelt növény méretét! A begyűjtött magok csírázási képességét nedves itatóspapírral bélelt Petri-csészékben vizsgálhatjuk. Rendszeres időközönként (például kéthetente) vizsgáljuk meg, hogy a magok hány százaléka csírázott már ki. Több, azonos magokkal beültetett Petri-csészét különböző körülmények közé helyezve vizsgálhatjuk a csírázás ökológiai igényeit is, pl. a nedvességigényt, fényigényt, a hőmérsékletigényt vagy akár több tényező kombinációját is. A földbe ültetett magok illetve vegetatív hajtásrészek esetében az alábbi fontos ökológiai tényezők hatását érdemes vizsgálni: a) talajállapot (pl. tömörödöttség), b) az ültetés mélysége, c) a talaj nedvességtartalma. Ha a terepen akarjuk vizsgálni a különböző vegetatív szervek növekedését, az alábbiak szerint járhatunk el: kössünk egy pamutszálat közvetlenül a csúcsrügy alá, és hetente mérjük meg a pamutszál és a csúcsrügy közötti távolságot. A vegetatív hajtás növekedését az idő függvényében milliméterpapíron is ábrázolhatjuk. Természet- és balesetvédelem Szúrós vagy bőrirritáló anyagot tartalmazó növény begyűjtésekor használjunk kesztyűt! Megbeszélés A gyomok sikeres elterjedésének általános magyarázata a 3.7 pontban található. Gyakorlati szempontok Bírnak-e a gyomok bármilyen értékkel? Szükséges-e a gyomok irtása? A gyomirtó szereken kívül még milyen módszerekkel lehet gyéríteni a gyomokat? Kapcsolódó feladatok 3.7, 3.13, 3.15, 3.26, 3.27,.3.28. Bevezetés Egy adott növényfajhoz tartozó egyedek leveleinek alakja függhet a vizsgált egyed korától, attól, hogy milyen ivarú az egyed, valamint genetikai és környezeti tényezők is befolyásolhatják. E feladat célja e változatosság feltérképezése. Vizsgálati szempontok
A levelek mérete és alakja milliméterpapírra készített rajzokkal hasonlítható össze, vagy úgy, hogy a levelekről felvett legjellemzőbb adatokat hasonlítjuk össze: max. hosszméret, max. szélesség, karéjok illetve tüskék száma. Természet- és balesetvédelem Esetleg kesztyű használata szükséges. Megbeszélés A borostyán levelei egyetlen egyeden belül is jelentős eltérést mutatnak. A magyalbokor felsőbb levelein kevesebb tövis található. A gyermekláncfű esetében pedig, mivel az egymáshoz közeli egyedek jelentős része ivartalan módon keletkezett, ezért általában nagyobb hasonlóságot mutatnak egymáshoz, mint a távolabbi egyedekhez. Gyakorlati alkalmazás Dekorációs célokra gyakran egy adott levélforma a kívánatosabb. Hogyan növelhető a kívánt levélforma aránya a populáción belül? Bevezetés Egy légynek (Phytomyza ilicis) a lárvája jellegzetes fehér mintázatot rág a magyal levelein. A lárvának számos fürkészdarázs parazitája van, és táplálékul szolgál a madaraknak, például a kékcinkének. A feladat célja annak megfigyelése, hogy milyen hatással van egy elsődleges fogyasztó (a növényevő légylárva) egy termelőre (a magyalra), valamint a másodlagos fogyasztók (a paraziták és a ragadozók) az elsődleges fogyasztóra. Rendszerint az egyes állatfajok táplálékköre oly mértékben átfedi egymást, hogy lehetetlen az egyes fajok hatását külön megbecsülni, ebben a feladatban azonban jó lehetőség nyílik erre. Vizsgálati szempontok
Kesztyű viselése szükséges, továbbá ügyeljünk a bokor épségére! Megbeszélés A kapott eredmények erősen évszak függőek, a vizsgált légy életciklusa a következő: az imágó júniusban helyezi petéit a levél fonákján a főér tövéhez. A kikelt lárvák szeptember-november folyamán a főér mentén táplálkoznak, majd berágják magukat a mezofillumba. A mezofillumban való táplálkozás eredményezi a levél felszínén kiemelkedő járatokat, amelyek maximális méretüket márciusban érik el. A lárvák márciustól májusig bebábozódva a kutikulában tartózkodnak. A bebábozódás helyén a lárvák egy kis háromszög alakban elvékonyítják a kutikulát, amely az imágó kikelésekor fedőszerűen felnyílik. Gyakorlati alkalmazás Milyen hatékonyan képesek a fogyasztók és a paraziták meggátolni a légylárva szaporodását? Hogyan növelhető a légylárva ellenségeinek létszáma, s ezáltal a légylárva elleni biológiai védekezés hatékonysága? Kapcsolódó feladatok 3.13,3.15,3.17,3.22, 3.34. Bevezetés Ez a feladat azokkal a növényi parazitákkal foglalkozik, amelyek gubacsokat képeznek, továbbá azokkal, amelyek életciklusuknak legalább egy részében a levél mezofillumában táplálkoznak, s ezáltal kiemelkedő járatokat képeznek, míg a levél epidermisze sértetlen marad, az állat ki-illetve belépési nyílásától eltekintve. A járatok fehér foltokat, pontokat vagy vonalakat eredményeznek, míg a gubacsok az állat szaporodását illetve táplálkozását szolgáló helyi deformációk. A növekvő gubacsok gyorsan növekvő növényi sejtekből állnak. Ezek a szokásosnál nagyobb mennyiségű fehérjét és egyéb tápanyagot tartalmaznak, amely az állatok illetve utódaik számára bőséges táplálékforrásul szolgál. Egyes esetekben a gubacsok arra szolgálnak, hogy a levélszövetet fogyasztó állatot körülvegyék, ily módon védve ellenségeitől. Az efféle jártatok és gubacsok többségét rovarok illetve atkák készítik, s kiváló példák a növény és az ezt fogyasztó szervezetek szoros kapcsolatára. Minden állatfaj csak néhány rá jellemző növényfajt támad meg, s gyakran erősen egyedi elváltozást hoz létre a növényen. Vizsgálati szempontok
Vizsgáljunk meg számos növényfajt különböző élőhelyeken. Amennyiben lehetséges, gyűjtsünk be élő növényi részeket, melyeken gubacsok vagy járatok találhatók, s figyeljük meg a lárvák kikelését! Ha erre nincs mód, úgy készítsünk herbáriumot a begyűtött levelekből! Csak a szükséges számú mintát gyűjtsük be, hogy ne befolyásoljuk az állatok szaporodását! Megbeszélés A városokban található számos vadon élő és termesztett növényen, legyen akár őshonos, akár betelepített faj, gyakran megfigyelhetőek a gubacsok és a lárvajáratok. Egyes rovarrendek különösen jelentős szerepet játszanak a gubacs- és járatképzésben. A járatok jelentős hányadát például légy- vagy molylepke lárvák készítik, míg a gubacsok képzésében legnagyobb szerep a gubacslegyeknek (Cynipidae) és az atkáknak jut, de mindkét esetben egyéb rendek is szóba jöhetnek. Az érintett növény- illetve állatfajok nagy száma ellenére a járatok és a gubacsok alakjuk szerint jól elkülöníthető csoportokba oszthatók. Gyakorlati alkalmazás Milyen eszközökkel csökkenthető a gazdasági növényeken élő gubacsokat és járatokat készítő paraziták száma? Megfigyelhető-e a természetes ellenségek: a predátorok és a paraziták szabályzó hatása, és ha igen, milyen eszközökkel növelhető hatékonyságuk? Kapcsolódó feladatok 3.13, 3.16, 3.26, 3.30. Bevezetés A kerítések mentén húzódó bokorsor, avagy két megművelt területet elválasztó, növényekkel borított műveletlen határsáv gyakran sajátos ökológiai jellemzőkkel bír. A feladat célja az e területeken élő növény- és állatfajok számának és diverzitásának vizsgálata. Vizsgálati szempontok
A növények egyedszámának és fajszámának meghatározásához o,3 négyzetméteres mintavevő kvadrátot használjunk, amelyet a határsáv valamelyik oldala mentén egyenlő távolságokban fektetünk le. Az állatokat például egy 1 négyzetméter nagyságú területről gyűjtsük be, egyszer a határsáv közepéről, egyszer pedig a széléről. Igyekezzünk a lehető legtöbb állat begyűjtésére a következő módszerek alkalmazásával: a növények rázogatása, az állatok lesöprése fűhálóval, kézzel való gyűjtés, az avar átválogatása fehér papíron. A vizsgált terület nagysága függ az évszaktól és a terület átlagos egyedsűrűségétől. A fenti módszerek kiegészíthetők a földigiliszták és a talajlakó állatok begyűjtésével is. A begyűjtött rovarokról állapítsuk meg az alábbiakat: (a) mezőgazdasági szempontból fontos kártevő-e, avagy sem, (b) táplálkozási módja szerint növényevő, hulladékfogyasztó, ragadozó, mindenevő avagy nektárfogyasztó. Természet-és balesetvédelem Különösebb óvintézkedésekre nincs szükség, de a ragadozó rovarokat ne pusztítsuk el, illetve ne gyűjtsük be a szükségesnél nagyobb mennyiségben. Megbeszélés A határsávokban gyakran a sáv két oldalán lévő mindkét terület fajai megtalálhatók, valamint fellelhetők csak erre a keskeny határterületre jellemző fajok is, jelezvén e terület sajátos tulajdonságait. Ezáltal a határsávokban mind az egyedszám, mind a fajdiverzitás magas értéket mutat. Különösen feltűnőek a határsávok eltérő tulajdonságai két mezőgazdasági területet elválasztó határsáv vizsgálatakor. Ez esetben a kertek közötti határsávokhoz viszonyítva még több tényező játszik szerepet az ökológiai különbségek kialakításában, például a nagyterületű monokultúra vagy jelentős mennyiségű növényvédő szer használata. E határsávok menedéket nyújthatnak a kártevő rovaroknak a nap vagy az év valamely szakában, illetve a rovar egyedfejlődésének bizonyos szakaszában. Számottevően elősegíthetik a kártevő rovarok áttelelését, táplálékot és búvóhelyet biztosítva számukra akkor is, amikor a megművelt területeken ez már hiányzik. A határsávok haszna, hogy akadályt jelentenek az egyik megművelt területről a másikra vándorló kártevők számára, valamint lehetővé teszik a ragadozó rovarok, pl. a futóbogarak (Carabidae) és a holyvák (Staphylinidae) megtelepedését. A levéltetveket fogyasztó katicabogarak imágóinak is kedvező feltételeket biztosítanak az áttelelésre, sőt a fátyolka imágók is itt találhatnak maguknak táplálékot, míg lárváik szintén levéltetveket fogyasztanak. Esetenként még kisebb emlősök is előfordulhatnak a határsávokban. Gyakorlati alkalmazás Melyek a vizsgált határsáv előnyei és melyek a hátrányai? Kapcsolódó feladatok 3.19, 3.20, 3.24. Bevezetés Sok faj nemcsak térben, hanem időben is egyenetlen eloszlást mutat, az elérhető táplálékmennyiség illetve hely függvényében. Megeshet például, hogy két különböző faj ugyanazzal a növénnyel táplálkozik, de az egyik nappal, míg a másik éjszaka aktív. Minden napszaknak megvannak a maga sajátos ökológiai jellemzői, amelyek az állatok aktivitását különbözőképpen befolyásolják. Vizsgálati szempontok
A repülő rovarokat vizes csapdákkal gyűjthetjük be. Ezek különböző magasságokban elhelyezett vízzel töltött lapos tálkák, melynek vizébe egy kis mosószert is teszünk, hogy a felszínére repült rovarok elsüllyedjenek. Főleg poloskák, legyek, bogarak és ugróvillások befogására alkalmas. Igyekezzünk minél több csapdát kihelyezni! A mászó rovarokat földbe ásott befőttes üvegekkel vagy műanyag poharakkal ejthetjük csapdába. Az üveg szája soha ne legyen magasabban a talaj felszínénél, sőt, tömörítsük egy kicsit a talajt a csapda szája körül, hogy a rovarok könnyebben belecsússzanak! Ha szilikonnal is körbekenjük az üveg száját, nehezebben tudnak elmenekülni. Ha a csapdát többször akarjuk üríteni, célszerű két egymásba helyezett műanyag edényt használni, s a külsőt jó erősen rögzíteni a földbe. Tehetünk az edény aljára kevés etilén-glikolt is, amely megöli és konzerválja az állatokat. A csapdákat egy 24 órás időtartamon belül szabályos időközönként ürítsük! A fent megadott időpontok nyáron érvényesek, természetesen eltérhetünk ettől, pl. rövidebb nappalok esetén, vagy ha az éjszakai mintavétel nem megoldható. A csapdák használatát kézi begyűjtéssel is kiegészíthetjük. Természet- és balesetvédelem Éjszaka ajánlott párokban dolgozni, zseblámpákkal és síppal felszerelkezve - ez utóbbi veszély esetén használandó. Ha megoldható, a hasznos rovarokat, pl. a ragadozókat vagy a méheket ne vigyük el a területről, illetve ne öljük meg őket. Megbeszélés A vizes csapdákkal az aktív, repülő rovarokat gyűjthetjük be, de bizonyos időjárási tényezők, pl. a napsütés és az eső mennyisége illetve a szélsebesség befolyásolják a csapdába esett rovarok mennyiségét. Jól megfigyelhető a rovarok aktivitásának napszakonkénti váltakozása: a legtöbb rovart hajnalban és napnyugtakor foghatunk be. Gyakori, hogy túlnyomó többségben apró légyfajokat találunk a csapdákban. E kis legyek különösen érzékenyen reagálnak a szagokra, ezzel magyarázható, hogy azokban a napszakokban fordulnak elő tömegesen, amikor megnő a levegő páratartalma, s ezáltal a szagok is intenzívebben érzékelhetők. A talajlakó gerinctelenek közül akad ugyan néhány faj, melyek nappal aktívak, többségük azonban éjszakai állat. Az ászkák, meztelen csigák, avarlakó ezerlábúak és sok más korhadéklakó állat kültakarója érzékeny a kiszáradásra, ezért csak éjjel mozognak, amikor a legmagasabb a talajfelszín közelében a páratartalom. Természetesen zsákmányállataikkal megegyező időpontban fordulnak elő a ragadozó ízeltlábúak is, pl. a farkaspókok (Lycosidae), a futóbogarak (Carabidae) és a holyvák (Staphylinidae). Gyakorlati alkalmazás A 24 órás időtartamon belül mely időpontokban számíthatunk a legjelentősebb rovarkártételre a veteményesekben? Hogyan vehető ez figyelembe a növényvédelmi munkák végzése szempontjából? Kapcsolódó feladatok 3.13, 3.18, 3.23, 3.37. Bevezetés A földigiliszták a városok egyik leggyakoribb állatai közé tartoznak, valamint a talaj termékenységének fenntartása szempontjából is ez az egyik legfontosabb állatcsoport. A feladat célja, hogy egyszerű megfigyelések és kísérletek segítségével tanulmányozza a földigiliszták ökológiáját. Vizsgálati szempontok
Az állatokat úgy nyerhetjük ki a talajból, hogy felásunk egy adott területet, pl. 1 négyzetmétert, majd kézzel kiválogatjuk a gilisztákat. Törekedjünk a minél mélyebb mintavételre, mert akár 1 méter mélyre is leáshatják magukat a giliszták. A mélységi eloszlás megfigyelése érdekében fokozatosan, pl. 10 cm-enként mélyítsük a gödröt. Gyorsan tegyük a földet fehér papírra vagy vödörbe, ahol kézzel kiválogatjuk az állatokat. A kokonokat kisebb, de ismert térfogatú talajmintából moshatjuk ki, egy 8 és egy 2 mm-es szita egymásra helyezésével. A 2 mm-es szitán fennmaradt anyagot tegyük tömény magnézium-szulfát oldatba, és keverjük. A kokonok a felszínre úsznak, melyeket azonnal desztillált vízbe kell helyezni. A kémhatás-preferencia megállapításához készítsünk 3-9 pH értékű oldatsort sósav és nátrium-hidroxid felhasználásával. Minden egyes oldathoz különböző állatot használva mártsuk bele a giliszták feji végét az oldatba és figyeljük meg a viselkedésüket. A hőmérséklet-preferenciát úgy vizsgálhatjuk, hogy azonos hosszúságú és szélességű, azonos szegmentszámú fiatal földigilisztákat választunk ki, melyekből tizet egy-egy lefedett Petri-csészébe helyezve az alábbi hőmérsékleteken nevelünk: -5, 0, 15, 20, 25, 30 C. Tartsuk az állatokat nedves itatóspapíron! Biztosítsunk számukra állandó nedvességet, apróra vágott növénydarabkákat és humuszmorzsákat! Hetente mérjük le minden egyes giliszta hosszúságát és szegmentszámát és számítsuk ki az egyes hőmérsékleti értékekhez tartozó átlagos hossz- és szegmentszám értékeket! Az adott hőmérsékleti értékekhez tartozó hossznövekedést jól szemléltethetjük a szegmentszám változásának az idő függvényében történő grafikus ábrázolásával. A táplálékpreferenciát táplálékválasztást) néhány napig éheztetett kifejlett egyedekkel végezhetjük. A kifejlett példányokat legegyszerűbben befőttes üvegekben tarthatjuk, a nagyobb termetűekből 3 darabot egy 3 literes üvegben, a kisebbekből l5 darabot egy 5 literes üvegben, amelyet laza, kb. 25%-os nedvességtartalmú löszös talajjal töltünk meg úgy, hogy a beletöltött földréteg teteje és az üveg szája között kb. 15 cm-es sávban levegő legyen, majd az üveg száját gézlappal lefedjük. Az üveget nyakáig beássuk a földbe, vagy fekete papírral körülvéve, sötét, hűvös szekrénybe tesszük. Tarthatjuk a gilisztákat fából készült dobozban is (10 darabot egy 30x30x30 cm élhosszúságúban), aminek az alját falécekből készítjük, amelyre kilyuggatott cinklemezt erősítünk. A továbbiakban a befőttes üvegekhez hasonlóan járunk el. Az éheztetett gilisztáknak különböző növények (pl. tölgy, bükk, nyárfa, hársfa, almafa, pitypang, aggófű) felaprított leveleit kínáljuk. Hetente két alkalommal vizsgáljuk meg, hogy mekkora mennyiség fogyott el az egyes levélfajtákból külön-külön. Ha valamelyik növényfaj levele elfogyott, azt pótolni kell! A földigiliszták járatkészítő tevékenységét egy erre a célra készített megfigyelőkeretben vizsgálhatjuk. Ezt úgy készítjük el, hogy egy fakeretbe egymástól 1-2,5 cm távolságra egy-egy üveglapot illesztünk, amelynek szélessége 22 cm, mélységnek kisebb gilisztáknál elegendő 30 cm, de a nagyobb termetűeknél 90 cm szükséges. Minden keretbe különböző típusú talajt töltsünk: agyagot, löszt és homokos talajt, majd helyezzük a gilisztákat a keretekbe töltött talaj felszínére. Amikor a giliszták éppen nem állnak megfigyelés alatt, a kereteket burkoljuk be fekete anyaggal, és tartsuk hűvös helyen. A megfigyelés során jegyezzük fel, hogy mennyi ideig tartott a gilisztáknak teljesen beásniuk magukat a talajba, s végül milyen mély és milyen formájú járatot készítettek. Ha vizsgálni akarjuk a hőmérséklet, a nedvességtartalom és a táplálékmennyiség, mint korlátozó tényezők hatását, akkor úgy kell eljárnunk, hogy a vizsgálatba bevont tenyészetek egyszerre mindig csak az egyik környezeti tényező szempontjából különbözzenek egymástól, míg a másik két tényező minden egyes tenyészetnél azonos értékű legyen! A vizsgált tényező korlátozó hatásának kimutatásához az alábbiakat vizsgáljuk: a túlélés százalékos aránya, a növekedés mértéke, a földalatti járatok mérete és a kokonok száma. Természet- és balesetvédelem A munka befejezése után mossunk kezet! Ne rongáljuk meg túlságosan a területet, amikor a gilisztákat keressük és ne távolítsunk el egyszerre túl sok gilisztát egy adott területről! Megbeszélés Ehhez bármely, a földigiliszták biológiáját tárgyaló szakirodalom segítségül szolgálhat. Gyakorlati szempontok A földigiliszták fontos szerepet játszanak a talaj termékenységének fenntartásában. A művelt területeken milyen hatással lehet a földigiliszta populációra a szerves anyag (termény) eltávolítása? Milyen módszerekkel növelhető a földigiliszták száma egy adott területen? Kapcsolódó feladatok 3.11, 3.21, 3.22, 3.23, 3.24,3.25, 3.26, 3.29. Bevezetés A szerves anyag lebontását elsősorban a mikroorganizmusok (baktériumok és gombák) végzik, de a folyamathoz a talajlakó állatok tevékenysége is hozzájárul. A feladat célja, annak vizsgálata, hogy mely körülmények hatnak kedvezően a lebontás folyamatára, és milyen arányban vesznek részt ebben a különböző élőlények. Vizsgálati szempontok
Egyazon növényfaj (pl. csalán, gyermekláncfű vagy aggófű) lehullott leveleiből kb. 2,5 cm átmérőjű darabokat vágunk ki egy körvágó szerszámmal (pl. dugófúró). Szerezzünk be négy különböző lyukméretű műanyaghálót, melyek rendeltetése a következő: a legkisebb lyukméretű háló nagyjából kizárja a fauna tagjait, míg lehetővé teszi a mikroorganizmusok behatolását; a következő beengedi a talaj mikrofaunájának tagjait is, pl. a fonalférgeket és a kerekesférgeket; a harmadik lyukméret akkora, hogy az atkák és az ugróvillások is képesek a hálón keresztüljutni, míg az utolsónak elegendően nagy lyukakkal kell rendelkeznie ahhoz, hogy a nagyobb talajlakó állatok, pl. földigiliszták, ezerlábúak és csigák is bejuthassanak. Minden hálóméretből 5-5 kis zacskót készítünk, s mindegyikbe 50 - 50 levélkorongot helyezünk. Ezenfelül még 5 kontroll zacskót készítünk olyan anyagból, amelyen semmiféle lyukak nincsenek, s ezáltal még a mikroorganizmusok bejutását is megakadályozza. Az (1) és (2) pont megválaszolásához a zacskókat a talaj felszínére helyezzük el. A (3) pontnál mind az 5 különböző lyukméretűből 5-5 db-ot négy különböző magasságban helyezünk el: (a) egy pálcára vagy fára erősítve, (b) a talaj felszínére, (c) 2,5 cm mélységben és (d) 5 cm mélységben. A talaj felszínén lévő leveleket érő összes hatást még jobban vizsgálhatjuk az alábbi módon: mintavevő négyzeteket cövekekkel vagy hús összetűzéséhez használatos konyhai fémtűvel több helyen a talajhoz rögzítünk. Ezekbe helyezünk 50 - 50 levélkorongot, majd egy olyan nagy lyukméretű hálóval borítjuk le, amely éppen megóvja a levélkéket attól, hogy a szél elfújja azokat. Rendszeres időközönként, például hetente, lámpafény fölé helyezett üveglapon vizsgáljunk meg minden egyes levélkorongot, hogy területének hány százalékát veszítette már el. A leveleket amilyen hamar csak lehet, tegyük vissza eredeti helyükre, majd minden egyes zacskóra számoljuk ki a felületcsökkenés átlagos értékét! Megbeszélés Bár a szerves anyag legfontosabb lebontó szervezetei a mikroorganizmusok, táplálkozási tevékenységükkel a nagyobb testű talajlakó állatok is számottevően gyorsíthatják a lebontás folyamatát. Rágás és emésztés közben felaprítják a növényi részeket, amely jelentősen megnöveli a mikrobák által benépesíthető felületet. Tápcsatornájukban a felaprított szerves anyag további mikroorganizmusokkal és ezek számára fontos tápanyagokkal keveredik, valamint nő a nedvességtartalma is. A lebontó folyamatok leggyorsabban a meleg és nedves talajban játszódnak le, mert ezek a legkedvezőbb feltételek a mikroorganizmusok és a talajlakó állatok számára. Leggyorsabban a talajfelszínen illetve annak közelében megy végbe a lebontás, mert a lebontó szervezetek itt jutnak a legtöbb oxigénhez. Gyakorlati alkalmazás Milyen módszerekkel növelhető a lebontó szervezetek és a hulladékevők tevékenysége illetve létszámuk a talajban? Kapcsolódó feladatok 3.20, 3.22, 3.23, 3.24, 3.25, 3.26. Bevezetés A városi zöldterületeken keletkezett szerves törmeléket rendszerint szabályos komposztdombokon vagy szabálytalan halmokban gyűjtik össze. Egy ilyen törmelékhalom rengeteg élőlénynek nyújt táplálékot, melyek a lebomló szervesanyag-tömegre épülő táplálékláncot alkotnak. E kísérlet célja az itt található állatok szerepének vizsgálata. Vizsgálati szempontok
Az alább leírt módszerek segítségével gyűjtsük ki az állatokat a vizsgált területről, majd jellemezzük a különböző állatcsoportok között fennálló táplálkozási kapcsolatokat akár viváriumban történő megfigyelés segítségével, akár a szakkönyvekben megtalálható leírások alapján. A lassú mozgású, nagyobb testű gerinctelen állatokat legeredményesebben úgy gyűjthetjük össze, hogy a vizsgálati anyagot egy nagyobb méretű, vízhatlan kemény lapra illetve tálcára, vagy egy közeli beton felületre terítjük, és gumikesztyűs kézzel kiválogatjuk a törmelék közül az állatokat. Egyszerre mindig egy kisebb részletet érdemes alaposabban átválogatni. Az állatokat csipesszel vagy benedvesített ecsettel helyezhetjük a kémcsövekbe vagy nylon tasakokba. Az állatokat ne szippantással nyerjük ki a talajból, mert fennáll annak a veszélye, hogy ilymódon mérgező gombaspórákat lélegzünk be! A mikroszkopikus méretű talajlakó állatok (pl. egysejtűek, kerekesférgek, fonalférgek) kimutatására használt két leggyakoribb módszer a Baermann-tölcsér és a Withehead-csésze módszer. Az elsőként említett vizsgálathoz a talajmintát egy muszlin anyagba csomagolva egy állványra erősített, vízzel teli üvegtölcsérbe helyezzük, melynek keskenyebb, alsó kivezetésére előzőleg egy csipesszel lezárt gumicsövet húztunk. Néhány nap vagy egy hét múlva a talajmintában lévő állatok összegyűlnek a csipesz felett lévő vízben. A csipesz óvatos megnyitásával néhány csepp vizet ereszthetünk egy tárgylemezre, melyet erős nagyítású mikroszkópon keresztül vizsgálhatunk. A Withehead-csésze módszer kivitelezése könnyebb, nem kell tartanunk a szivárgástól és kevesebb állat tapad az edény falára. A muszlinra tett talajmintát egy viszonylag nagylyukú szűrőbe tesszük bele, amely szűrő egy üvegedény alján nyugszik. Az üvegedénybe annyi vizet töltsünk, hogy a talajminta alja éppen csak érintkezzen a víz felszínével. Néhány nap elteltével az vízből vett mintát mikroszkóp alatt vizsgáljuk meg. A módosított és az eredeti Tullgren-módszer az atkák, ugróvillások, légylárvák, apró bogarak és egyéb közepes méretű talajlakó állatok kinyerésére alkalmas. A Tullgren-módszernél a talajmintát egy állványra erősített tölcsérben lévő fémhálóra helyezzük. A tölcsér szája alá 70 %-os alkohollal töltött gyűjtőedényt állítunk, a talajmintát pedig a tölcsér teteje fölé helyezett lámpával vagy akvárium-fűtővel melegítjük. A módszer hátránya, hogy az állatokat a száraz, meleg levegővel kiűzzük, nem pedig csalogatjuk a talajból, a tölcsér aljánál lévő levegő se nem kellően hűvös, se nem elég nedves a számukra, az alkoholgőz pedig még tovább szárítja levegőt, sőt egyes állatokra egyenesen riasztóan hat. Az előző módszerhez hasonló elven működő eljárás, amikor egy műanyag edénybe szorosan illeszkedő műanyag szitát (konyhafelszerelés-boltban kapható) helyezünk úgy, hogy a szita ne érjen egészen az edény aljáig. Az edénybe annyi vizet töltünk, hogy az majdnem elérje a szita alját, ezáltal magas nedvességtartalmat biztosít, amely lefelé vonzza a talajlakó állatokat. Az edényből naponta ürítsük ki az állatokat, egyébként az ozmózisnyomás tönkreteheti azokat. Ha melegítjük a talajmintát egy villanykörtével, ügyeljünk arra, hogy nehogy túlhevüljön és kiszáradjon a talaj felső rétege. Ezen úgy segíthetünk, hogy a hőforrást fokozatosan visszük egyre közelebb a talajmintához. Másik megoldási lehetőség, ha egy változtatható ellenállás vagy egy sütőbe való termosztát beépítésével szabályozzuk a fűtés erősségét illetve időtartamát. Az, hogy milyen erősen kell melegíteni a talajt, illetve hogy mennyi ideig tartson az állatok kinyerése, a vizsgált minta anyagától, szerkezetétől és nedvességtartalmától függ. Az állatok kinyerésének időtartama 2-7 nap között változhat. Természet- és balesetvédelem Komposzt vizsgálata esetén gumikesztyű használata ajánlott, egyébként elegendő az alapos kézmosás. Ügyeljünk a szúrós növényekre illetve az esetleges üvegdarabokra! Megbeszélés Részletes magyarázatokat a komposztálásról szóló illetve a talajlakó állatokat leíró szakkönyvekben találhatunk. Gyakorlati alkalmazás Hogyan kell kezelni a komposztdombot ahhoz, hogy a lehető legrövidebb időn belül finom szerkezetű, morzsalékos komposztot nyerhessünk? Kapcsolódó feladatok 3.13, 3.20, 3.21, 3.23, 3.24, 3.25. Bevezetés Az ászkák (Isopoda) fellelhetők a legkülönbözőbb városi élőhelyeken: kövek, korhadó fatörzsek és lebomló növényi anyag alatt. Számos fajjal találkozhatunk, melyek életmódjukban és viselkedésükben is eltérhetnek egymástól. Az ászkák ideális alanyai számos laboratóriumi valamint terepen végezhető megfigyelésnek. Vizsgálati szempontok
A fajokat az alábbi határozókulcs segítségével azonosíthatjuk:
A fény— és nedvesség-preferenciát két egymásba nyíló edényke (pl. petri-csésze) segítségével vizsgálhatjuk. A nedvesség-preferencia vizsgálatakor az egyik kamrába helyezzünk nedves itatóspapírt, a másikba pedig száraz kalcium-kloridot, amely abszorbálja az állatok által kibocsátott párát. Egy óra elteltével helyezzünk mindkét kamrába 5-5 állatot, majd vattával dugaszoljuk el a bejárati nyílást. 15 perc múlva számoljuk meg, hány ászka tartózkodik az egyik illetve a másik kamrában. Kontrollvizsgálatként ismételjük meg a kísérletet úgy, hogy mindkét kamrába kalcium-kloridot helyezünk, majd úgy is, hogy mindkét helyen itatóspapír van.
A kísérlet továbbfejleszthető többféle fényerősség és/vagy többféle nedvességtartalom-érték bevezetésével. A fényerősség változtatható a kísérleti edény és a fényforrás távolságának változtatásával vagy a villanyégő leárnyékolásával. Lehetséges vizsgálati módszer az is, hogy filctollal 10 másodpercenként bejelöljük az ászka helyét a kísérleti edény fedelén (egy vonallal vagy kereszttel). Ezzel a módszerrel látható az elmozdulás teljes hossza és iránya (taxis vagy kinesis). A fény és nedvesség együttes hatását egy másfajta kísérleti eszközzel is vizsgálhatjuk. Ez egy téglalap alakú fémtálca, melynek oldalát jó nedvszívó pamutcsíkkal bélelünk ki, a következőképpen: egy benedvesített csíkot helyezünk az egyik rövidebb oldalra úgy, hogy a szélei átnyúljanak a hosszabb oldalakra is. A szemben lévő rövidebb oldalra hasonlóképpen helyezünk fel egy kalcium-kloriddal kezelt pamutcsíkot. A hosszabbik oldalak középső részeire pedig kezeletlen pamutcsíkokat tegyünk. A pamutcsíkokat az eltérően kezelt csíkok találkozásánál celluxszal rögzítsük. Bejelöljük a doboz felezővonalát, s erre helyezzük sorjában a hűtés segítségével lassabbá tett állatokat (20 darabot). Ezután tegyük rá az üvegfedőt, amely lehet átlátszó vagy sötétített is. Bizonyos idő elteltével számoljuk meg a nedves illetve a száraz térfélen található állatokat. Ennek az elrendezési módnak az az előnye, hogy az állatok nem csupán szélsőséges körülményeknek vannak kitéve, s ezáltal nagyobb a választási lehetőségük. Az állatok reakciójának intenzitását egy indexszel is jellemezhetjük: I=100 (N-SZ)/T
SZ = a száraz térfélen lévő állatok száma T = a teljes állatlétszám. V alakban ragasszunk kis falapocskákat egy petri-csésze egyik részébe, abból a célból, hogy az állatok menedéket találjanak maguknak. Helyezzünk az edénybe 5 állatot és bizonyos idő, pl. 15 perc múlva számoljuk meg, hogy közülük hány választotta a búvóhelyeket a "nyílt tereppel" szemben. Hasonlítsuk össze az eredményeket egy kontroll csoporttal, ahol nincsenek búvóhelyek. Megismételhetjük a kísérletet különböző nedvességi- és/vagy fényviszonyok között. Figyeljük meg az állatok viselkedését, amikor különböző tárgyakkal végigsimítjuk vagy megérintjük a testüket; pl. ecsettel, pipa-tisztító kefével, tűvel, vagy amikor pl. egy pipettával gyengéden levegőt fújunk rájuk. Hogyan magyarázhatók a megfigyelések eredményei az ászkák ökológiája és túlélésük szempontjából? Az ászkák gravitációs erőre adott reakciójának vizsgálata: A kísélethez egy állítható dőlésszögű falapra van szükség, amelyet a következőképpen készíthetünk el: két hasonló méretű falapot csuklósan (zsanérokkal) egymáshoz rögzítünk, s az alaplap felső illetve a fedőlap alsó oldalába egymástól azonos távolságokra furatsorokat készítünk. Ezekbe megfelelő méretű farudakat illesztve a felső lap dőlésszöge mindig azonos módon állítható lesz. A kísérlet megkezdése előtt a megdöntött falapot szórjuk be vékony rétegben földdel, majd permetezzük be egy kevés vízzel, ezáltal segítjük az állatokat a mozgásban. Első kísérletként a fedőlap dőlésszögét 10 fokra állítsuk és helyezzünk el 10 állatot fejjel felfelé tekintve a fedőlap aljánál. Jegyezzük fel, hogy hány állat érte el a felezővonalat egy adott idő elteltével. A kísérletet változatlan feltételek mellett többször ismételjük meg. Végezzünk kísérleteket különböző dőlésszögekkel és kontrollként úgy is, hogy az állatokat az alapvonalon fejjel lefelé helyezzük el. Vizsgáljuk meg, hogyan reagálnak az ászkák a különböző minőségű felületekre! Egy kísérleti edénybe helyezzünk egymás mellé különböző minőségű anyagokat, pl. földet, kavicsot, fűrészport, köveket vagy téglát. Az állatokat egyesével vagy kisebb csoportokban tegyük az edénybe, akár középen, akár az edény széle mentén. Egy adott idő elteltével számoljuk meg, hogy hány állat tartózkodik az egyes felülettípusokon. Kontrollként ismételjük meg a kísérletet úgy, hogy csak egyféle anyaggal töltjük meg a kísérleti edényt, vagy pedig ugyanazokat az anyagokat eltérő sorrendben helyezzük el. Az ászkák vibrációra adott válaszát az alábbi módon vizsgálhatjuk: Helyezzünk egy edénybe földet vagy más megfelelő közeget, majd egy mechanikus ébresztőóra vagy egy hangvilla segítségével keltsünk rezgéseket az edényben. Az ászkák reakciója szabadon jelenlévő vízre: Figyeljük meg az állatok viselkedését, ha kisebb víztócsákba helyezzük őket! Milyen könnyen tudnak kijutni onnan? Tegyünk élő ászkákat 15 percre deszikkátorba! Innen egy olyan edénybe helyezzük át őket, amelynek az alján nedves itatóspapír van. Figyeljük meg a viselkedésüket! Megbeszélés Számos ászkafaj, pl. az Oniscus asellus és a Trichonisxcus fajok érzékenyek a kiszáradásra. A Porcellio scaber és az Armadillidium vulgare azonban kevésbé érzékenyek. Ez a feladatsor, amely az ászkákkal foglalkozott, betekintést kívánt nyújtani a fiziológiai- és viselkedésökológiába. A kísérletek eredményei magyarázatot adnak arra, hogy az ászkák nappal miért tartózkodnak rejtekhelyeiken. Éjszaka azonban képesek a nyílt terepen is táplálék után kutatni, mivel ekkor a talajszinten számukra megfelelő értéket ér el a nedvességtartalom. A feladatsor bevezet a kísérletezés rejtelmeibe: megismertet az alapelvekkel és a gyakorlati problémákkal is. Minden egyes feladat elvégzésekor hívjuk fel a tanulók figyelmét a vizsgálati módszer hiányosságaira is! Gyakorlati alkalmazás Hogyan lehetséges az ászkák létszámát növelni illetve csökkenteni egy kertben ökológiai módszerek alkalmazásával? Kapcsolódó feladatok 3.16, 3.20, 3.21, 3.22,3.24,3.25, 3.37. A fenti kísérletek más, rejtett életmódot élő gerinctelenekkel is elvégezhetők, pl. százlábúakkal, fülbemászókkal vagy pókokkal. Bevezetés A feladat célja a vizsgált élőhelyek talajában élő állatok mennyiségének és diverzitásának becslése, valamint annak megállapítása, hogy a fenti értékek milyen összefüggésben állnak egyes korlátozó tényezőkkel, pl. a szervesanyag mennyiségével, a talaj nedvességtartalmával valamint a talaj tömörödöttségének illetve bolygatottságának mértékével. Vizsgálati szempontok Végezzünk összehasonlításokat a legkülönbözőbb városi élőhelyek között, pl. sportpálya, gyep, parlagterületek, temető, művelt kertek és díszkertek.
A talajlakó állatokat a 3.22 feladatban ismertetett módszerekkel nyerhetjük ki a talajból. A talaj fizikai és kémiai jellemzéséhez szükséges vizsgálati módszerek megfelelő szakkönyvekben megtalálhatók. Megbeszélés A táplálék a talajlakó állatok elterjedése szempontjából fontos korlátozó tényező. A talajlakó állatok táplálékláncának alapvető energiaforrása a talaj szervesanyag-tartalma, ezért ennek mennyisége közvetve még azokra az állatokra is hatással van, amelyeknek ez nem szolgál közvetlenül táplálékul. Ebből következően a talajállatok legnagyobb számban és diverzitásban a szervesanyagban gazdag talajokban találhatók, feltéve, ha a talaj levegőzöttsége megfelelő. Sok talajlakó állat létfenntartásában fontos szerepet játszik a megfelelő nedvességtartalom, ezért a száraz talajokhoz képest nagyobb egyedszámot és diverzitást figyelhetünk meg a nedves talajokon. A vízállásos területeken lévő, nedvességgel telített talajok a levegőhiány miatt szintén kedvezőtlenek. A tömörödött talajokban a talajszemcsék között lévő kisebb rések kevesebb megfelelő méretű élőhelyet biztosítanak a talajlakó állatoknak, s járatokat is kevésbé képesek készíteni maguk számára a kemény közegben. A talaj gyakori forgatása, pl. ásással, sok áldozatot szed az apró atkák és ugróvillások köréből. A fent említett kisebb termetű talajlakó állatok nagyobb egyedszámban vannak jelen a savas kémhatású talajokban, míg a nagyobb testű talajlakók (csigák, ászkák, ezerlábúak és földigiliszták) a mészben gazdag bázikus talajokban gyakoriak, mivel életfolyamataikhoz illetve testük mésztartalmú vázának felépítéséhez nem nélkülözhetik a talajban található kalciumot. Gyakorlati alkalmazás A talajlakó állatok fontos szerepet játszanak a talajba kerülő szerves anyagok lebontásában, s ezáltal a talaj termékenységének megőrzésében. Milyen módokon növelhető egyedszámuk és diverzitásuk a talajban? Kapcsolódó feladatok 3.1, 3.11, 3.20, 3.21, 3.22, 3.23 3.25, 3.26. Bevezetés A feladat célja a talajlakó állatok vertikális (függőleges) megoszlásának vizsgálata, majd a kapott eredmények és a talaj ökológiai jellemzőinek összehasonlítása. Vizsgálati szempontok
A talajfúróval vett mintákat válasszuk kétfelé: 0-5 cm-es mélységből és 5-10 cm-es mélységből származó mintákra. Ezekből külön-külön nyerjük ki az állatokat a módosított Tullgren eljárással. Mindkét mélységintervallumra vonatkozólag határozzuk meg a szervesanyag-tartalmat, a nedvességtartalmat, a porozitást és a hőmérsékletet. Továbbá mindkét mélységnél külön-külön jegyezzük fel az állatok átlagos testhosszát és pigmentáltságuk mértékét. A vizsgálatokat mind a négy évszakban egyszer végezzük el. Természet- és balesetvédelem A talajjal való munka után mossunk kezet! Megbeszélés A felső 5 cm-es rétegben lényegesen nagyobb egyedszám és diverzitás tapasztalható, mint az alatta levő 5 cm-es rétegben. Ez az eredmény összefüggésben állhat a felső talajréteg magasabb szervesanyag-tartalmával (több táplálék), nagyobb nedvességtartalmával és a talaj porózusabb szerkezetével. Egymástól rendszertanilag távol álló élőlényeken: az ugróvillásokon és az atkákon hasonlóan megfigyelhető, hogy a felsőbb talajrétegben élő egyedek nagyobb testűek, erősebben pigmentáltak, lábaik és sertéik jóval fejlettebbek, mint a mélyebben élő egyedeknél, amelyek kistestűek, fehérek, vakok, lábaik, sertéik fejletlenek. Ezek az általánosan mutatkozó különbségek jól jellemzik a mélységgel együtt változó ökológiai feltételeket: a porozitás és a fénymennyiség csökkenését. Tavasszal és ősszel a táplálék, a nedvesség és az optimális hőmérséklet mind a talaj legfelső rétegében találhatók meg, ezért ebben a két évszakban a fauna túlnyomó többsége a felső rétegben él. A nyári hőség és a talaj alacsonyabb nedvességtartalma elől ebben az évszakban sok állat a talaj alsóbb rétegei felé húzódik. A télen uralkodó alacsony hőmérséklet is hasonlóan hat a talajlakókra, hiszen lefelé haladva a talajban a hőmérséklet egyre jobban közelít egy évszakoktól független állandó értékhez. Gyakorlati alkalmazás Hogyan kell bánnunk a földdel ahhoz, hogy az ott élő talajállatok létszáma a lehetséges legmagasabb legyen? Kapcsolódó feladatok 3.11, 3.20, 3.21, 3.22, 3.23, 3.24, 3. 29. Bevezetés A feladat célja a kolonizáció folyamatának vizsgálata, valamint a kolonizációban részt vevő növények azon tulajdonságainak megfigyelése, amelyek lehetővé teszik számukra az újonnan keletkezett élőhelyek meghódítását. Vizsgálati szempontok
Az ideális az lenne, ha több, azonos talajú, de eltérő és ismert korú élőhelyet tudnánk vizsgálni. A gyakorlatban azonban az élőhely korára vonatkozó információkat rendszerint nehéz beszerezni. Kiválaszthatunk olyan területeket is, ahol a növényborítottság jellegéből megbecsülhető a parlag terület kora, bár tudnunk kell, hogy ez a becslés hatással van a kapott eredmények értékelésére is. A vizsgált élőhely széle mentén vegyünk mintákat egy 0,3 négyzetméteres mintavevő négyzettel, véletlenszerű elhelyezésben. Minden egyes mintánál határozzuk meg a teljes növényborítottság arányát, a jelenlévő növényegyedek számát és faját és a különböző fajok százalékos borítási arányát! Minden egyes növényfajt jellemezzünk a (2) pontban leírt szempontok szerint is, akár a terepen tett megfigyelés, akár szakkönyvek segítségével. Minden vizsgálati négyzetből vegyünk talajmintát is, amelynek határozzuk meg a szervesanyag-tartalmát. Az egyik vizsgálati négyzetből kiindulva készítsünk keresztmetszeti diagramot az élőhely közepéig, a szélre merőlegesen! Természet- és balesetvédelem Az ilyen terület gyakran egyenetlen, süppedékes lehet, különösen ügyeljünk, ha előzőleg mélyített alappal vagy pincével rendelkező ház állt itt. Üveg, vagy egyéb balesetveszélyes anyag is előfordulhat. Kerüljük a növények eltávolítását! Megbeszélés Az elsőként megtelepülő növények a gyomok jellegzetességeivel rendelkeznek. A kolonizációs folyamat kezdetén még magas a szabad földterület aránya, de később ez jelentősen csökken a szél által terjesztett magvaknak, terméseknek és spóráknak valamint a vegetatív szaporítószerveknek köszönhetően. Amikor a talajt teljes mértékben növényzet fedi, erős versengés indul meg a fennmaradásért, amely csökkenti a fajdiverzitást. Bokrok, majd fák jelenhetnek meg, amelyek leárnyékolják az alattuk lévő növényzetet, valamint képesek a mélyebben fekvő víz- és ásványianyag-készletek felvételére. A meddőhányók rendszerint csekély szervesanyag-tartalommal rendelkeznek, amely azonban gyors ütemben növekszik a kolonizáció előrehaladtával. Gyakorlati alkalmazás Hogyan tehetők az ember számára hasznossá a vizsgált és az ehhez hasonló területek? Milyen célokra hasznosíthatók? A feladatban vizsgált élőhelyek hasznosíthatók lennének-e pihenési célokra, a természet tanulmányozására, kertnek vagy egy gazdaság számára? Található-e védelemre szoruló növény a területen? Mi lehet az előnye a városban egy parlagon heverő területnek? Kapcsolódó feladatok 3.7, 3.13, 3.14, 3.15, 3.17, 3.27, 3.28. Bevezetés A növényeknél létfontosságú, hogy az utódnemzedékek ne az anyanövény körül csoportosuljanak, hanem kellő távolságra kerüljenek tőle, elkerülve ezáltal az egymással és az anyanövénnyel való versengést a fényért, a nedvességért és a tápanyagokért. Sok növényfaj széles földrajzi elterjedése szintén magjuk terjedési módjával függ össze. A városi élettér különösen alkalmas a növények terjedési módjainak vizsgálatára, hiszen itt folyamatosan jelennek meg a kolonizációra alkalmas új élőhelyek, ahol a kezdeti időszakban alig kell kompetícióval számolni. A feladat célja, hogy az élőhelyeket abból a szempontból vizsgálja, hogy milyen változatosságot mutatnak a különböző növényi terjedési módok tekintetében s ezek a különböző terjedési módok mennyire hatékonyak az adott élőhelyen. Továbbá, hogy az eredményeket kapcsolatba hozza az adott élőhely ökológiai jellemzőivel. Vizsgálati szempontok
Azt, hogy melyik termés milyen módon terjed, megfigyeléssel vagy szakkönyvekből állapíthatjuk meg. A (2) pontnál azokat a gyakori növény- és fafajokat tanulmányozzuk, amelyek termését a szél terjeszti, pl. gyermekláncfű, aggófű, füzike, platán. Mérjük meg, hogy milyen távolságra találhatók a magvak az anyanövénytől! A fa alatt talált terméseket ha lehetséges, jelöljük meg színes festékkel, úgy, hogy a közös anyanövényről származókat ugyanazzal a színnel jelöljük. Szabályok időközönként mérjük meg, hogy milyen messze kerültek a fától! Gyűjtsünk szél által terjesztett terméseket és engedjük ezeket szabadon olyan magasságból, amilyenből természetes körülmények között leesnek (ha szükséges, pl. egy épület ablakából). Milyen messzire repülnek? Figyeljük meg a szél útján történő terjedéshez való alkalmazkodás módjait (pl. "szárnyak", "ejtőernyő", "tollak")! Eresszünk el olyan terméseket is, amelyekről eltávolítottuk repítő készülékeiket! Milyen messzire kerültek? Hasonlítsuk össze az eredményt a természetes állapotban elengedett termések által megtett úttal! A (3) feladatnál a következőket tegyük: lehetőleg a még fán lévő terméseket fessük be az eredetitől eltérő színekre, továbbá legyenek olyanok, amelyeket az eredetivel megegyező színűre festünk, és olyanok is, amelyeket változatlanul hagyunk. Minden szín esetében jegyezzük fel, hogy mekkora hányadukat csipkedték meg a madarak! Az egyik növény terméseit permetezzük le egy másik növényfaj terméseinek kipréselt nedvével! Ugyanolyan vonzók az állatok számára, mint a természetes illatú termések? Készítsük el különböző formájú termések festett modelljeit! Fújjuk be ezeket az adott növény termésének kipréselt nedvével, és akasszuk fel a fára! Határozzuk meg, hogy vannak-e olyan formák, amelyeket a madarak jobban kedvelnek! A (4) és (5) feladat vizsgálatához Darlington (1969) módszerét alkalmazzuk: Egy csíráztató tál aljába finom hamut helyezünk, s ebbe ültetjük a begyűjtött mohapárnákat, a tál átlója mentén. Két ilyen tálat készítünk, az egyiket kissé megdöntjük úgy, hogy az öntözővíz az egész mohasávon végigcsurogjon, a másik lesz a kontroll, ezt vízszintesen helyezzük el. Rendszeres és egyenletes locsolással biztosítsuk az állandó nedvességet. Megfigyelhető-e, hogy a megdöntött tálnak abban a részében, ahol a lecsurgó öntözővíz összegyűlik, újabb mohatelepek képződnek a lemosódó növénydarabokból? A szél szerepét a moha spóráinak terjesztésében a következőképpen vizsgálhatjuk: szintén két hamuval bélelt csíráztató tálat ültessünk be mohával, de úgy, hogy a tálnak az egyik oldala mentén legyenek csak növények. Mindkét tálat rendszeresen és egyenletesen öntözzük! Az egyik tál növénnyel beültetett oldala mellé helyezzünk egy ventillátort, amelyet a moha aktív növekedési stádiumában jó néhány napon keresztül naponta bekapcsolunk, olyan hosszú időre, amennyire csak lehetséges. Hasonlítsuk össze a "szeles" és a kontroll edényekben lévő moha terjedését. Az ember lépteinek szerepét a moha terjedésében a következőképpen modellezhetjük: három hamuval bélelt csíráztató tálra van szükség, az egyiknek a közepére ültetjük a mohát, a másik kettőt növény nélkül hagyjuk. Mindhármat rendszeresen és egyenletesen öntözzük. Nyomjunk egy lapos végű fa rudacskát erősen a mohapárnába, majd nyomjuk bele a rudat az egyik üresen hagyott tálba is. Egy héten keresztül rendszeresen ismételjük meg a műveletet, pl. tíz percenként vagy óránként. A nem beültetett tálakat a beültetettől megfelelő távolságban tartsuk, hogy kizárjuk a szél vagy víz általi terjedést. Az (5) pont vizsgálatához nagyon alaposan tisztítsuk meg a cipőnk talpát, majd gyalogoljunk egyet egy növényekkel borított parlag területen! Azonnal, mihelyt elhagytuk a vizsgált területet, cseréljük át a cipőnket, s az előbbi párt egy nylon zacskóba téve vigyük a tanterembe. Itt vizsgáljuk meg, milyen magok tapadtak a cipőtalpra! A gépkocsik szerepét a növények terjedésében a következőképpen vizsgálhatjuk: egy autó kerekei elé helyezzünk nagyméretű nylon lapokat, úgy, hogy a járművet kissé előre hajtva mind a négy kereke megközelítően a nylon lapok közepén álljon! Ekkor a lapok széleit emeljük fel a következőképpen: élére állított szélesebb kartoncsíkot tegyünk a nylon lapok alá úgy, hogy a kartonból kört alkotunk, s a két végét összetűzzük. Az autó kerekeit viszonylag kevés vízzel alaposan súroljuk le, a mosóvizet a fenti módon elkészített mélyedésben fogjuk fel. A nylonlap egyik oldalának óvatos leeresztésével engedjük át a mosóvizet egy tálba vagy egyéb edénybe! A folyadékot szűrjük át egy nagyméretű szűrőpapíron, vagy ha sok szilárd részecskét tartalmaz, hagyjuk a folyadékot elpárologni avagy a szilárd anyagokat leülepedni! Ez utóbbi esetben a felülúszó folyadékot szűrjük át. Mind a szűrőpapíron fennmaradt anyagot, mind az üledéket kézi nagyító segítségével vizsgálhatjuk át, termések, magvak, spórák és növénydarabkák után kutatva. A talált növényi anyagok azonosítása történhet úgy, hogy megkíséreljük kicsíráztatni majd elültetni, avagy egy korábban már elkészített maggyűjtemény segítségével végezzük el a meghatározást. Természet- és balesetvédelem Vigyázzunk, hogy ne hajoljanak ki a tanulók az ablakon, amikor a szél által terjesztett magvakkal kísérleteznek! Az (5) feladatot véletlenül se végezzük forgalmas parkolóban. Ennél a feladatnál mindenképpen jelöljünk ki egy tanulót, aki figyeli a közlekedő gépkocsikat! Megbeszélés A pionír (egy borítatlan területre legelőször betelepülő) növényfajok esetében a szél általi és a vegetatív szaporodási mód a gyakori. Annak ellenére, hogy a pionír fajok többségének magja a szél általi terjedéshez adaptálódott, ezen magok többsége nem kerül messzire az anyanövénytől. Az állatok által terjesztett magvak íze kellemes, és színükkel, formájukkal vagy illatukkal képesek felhívni magukra az állatok figyelmét. A szürkemoha többféle módon is képes szaporodni. Spóráit a szél terjeszti, de a falakon és az aszfaltfelületeken élő egyedeknél a víz által továbbszállított növénydarabkákkal történő terjedési mód lehet a fontosabb. Az apró magvú növények magvainak terjedésében városokban fontos szerepet játszanak a gyalogosok (cipőjük talpával) és a járművek kerekei. Gyakorlati alkalmazás Az egymás mellett sorakozó magas épületek gyakran szélcsatornákat hoznak létre a városokban. Milyen hatással van a város fejlődése a növények terjedésére? Kapcsolódó feladatok 3.7, 3.13, 3.14, 3.26, 3.28, 3.3ö. Bevezetés A morfológiát - az élő szervezetek formavilágának tanulmányozását egyesek a biológia idejétmúlt ágának tartják. Ez azonban hibás felfogás. Az élő szervezeteknél megfigyelhető morfológiai bélyegek többnyire - ha nem teljes egészében - az élőlény ökológiai környezetéhez történő adaptáció termékei. Ezáltal a morfológia az ökológia tudományának fontos integrált részét képezi. E feladat azt kívánja bemutatni, hogy az egymástól rendszertanilag távol álló növényfajok miként rendelkezhetnek mégis hasonló életformával a hasonló ökológiai tényezők hatására. Vizsgálati szempontok Határozzuk meg, hogy milyen arányban vannak jelen a különböző életformával rendelkező növényfajok az alábbi élőhelyeken: (a) rendszeresen nyírt gyep, (b) kitaposott gyalogösvény, (c) műveletlen terület, (d) diszkert, (e) haszonkert. Keressünk magyarázatot a kapott eredményekre! Vizsgálati módszerek Minden élőhelyről vegyünk 50 vagy 100 mintát véletlenszerű eloszlásban a mintavevő négyzettel. Minden egyes növényegyedet soroljunk be az alább ismertetett életforma kategóriák valamelyikébe. A növények életformáinak csoportosítása Raunkiaer szerint (egyszerűsítve)
ld. a 3.9 feladatot! Megbeszélés A mérsékelt éghajlati övben élő növényeknél különféle áttelelési stratégiák fejlődtek ki. Vannak, amelyeknek a magvai ellenállóak a hideggel szemben, mások földalatti képletek segítségével telelnek át, sokakat pedig fás száruk óv meg a hidegtől. Ha a talaj fagyott, rendszerint nincs jelen elegendő mennyiségben a növények számára elérhető nedvesség. A phanerophyta növények a párolgásból adódó vízveszteséget ebben az időszakban leveleik lehullatásával mérsékelik (lombhullató növények), vagy azáltal, hogy tűszerű levelekkel rendelkeznek (pl. a fenyőfélék), avagy leveleik vastag kutikula réteggel fedettek (pl. fagyal). A phanerophyta életforma további előnyöket is rejt. Az ilyen növények különösen eredményesek a fényért, vízért és az ásványi anyagokért való küzdelemben, mivel lombkoronájuk a lágyszárúak fölé magasodik, gyökérzetük pedig a talajban mélyebben található nedvesség és ásványi anyagok elérésére is képes. Ez az életforma gyakori a kolonizáció késői stádiumaiban, azokon a területeken, ahol nem jellemző az állatok legelése, a nyírás illetve a taposás, ezek a hatások ugyanis e növényeket már fejlődésük korai szakaszában elpusztítják. A phnerophyta életformával rendelkező növények jobban tűrik a szélsőséges körülményeket is, pl. az erős szelet vagy esőzést. Bár a fákat és bokrokat számos növényevő állatfaj fogyasztja, a fejlett növényeket már kevésbé károsítják a talajlakó kártevők, valamint nagy zöldtömegüknél fogva a levélfogyasztók kártételével szemben is ellenállóbbak. A hemicyptophyta, különösen a rozettás életforma olyan körülmények között életképesebb, amikor a rendszeres legelés, nyírás, taposás elpusztítja a chamaephyta és a fiatal phaneropyta életformájú növények rügyeit. A chamaephyta növények gyakoriak a díszkertekben, mivel virágaik sokszor éppen szemmagasságban nyílnak, illetve a felhagyott, műveletlen területek benépesítői között találjuk meg őket. A geophyta növények haszonkertekben gyakoriak, mivel föld alatt áttelelő raktározó hajtásuk tápanyagokban igen gazdag, amelyet az ember saját céljaira hasznosít. Az ilyen föld alatti raktározó szervek feladata, hogy már kora tavasszal gyors fejlődést biztosítanak a hajtásnak, hogy az sikeresebb legyen a tavasz kezdetén csak néhány fotoszintézisre képes levélkével rendelkező más hajtásokhoz képest. Gyakorlati alkalmazás Vitassuk meg a fák városban történő ültetésének előnyeit (pl. lefogják a szelet, eltakarják az ízléstelen épületeket, szép látványt nyújtanak) illetve lehetséges hátrányait (pl. kevesebb fényt engednek a lakásba, vonzzák a madarakat, amelyek zajosak és lepiszkítják az utakat és az autókat). Kapcsolódó feladatok 3.9, 3.13, 3.26, 3.27, 3.3o. Bevezetés A feladat célkitűzése, hogy kapcsolatot keressen az állatok testformája és ökológiájuk között. Vizsgálati szempontok Az alábbi felsorolásból válasszuk ki és gyűjtsük be a környezetünkben könnyebben fellelhetőket: földigiliszták, ászkák, százlábúak, fülbemászók, növénytetvek, hernyók, futóbogarak, katicabogarak.
Mindegyik begyűjtött állatcsoportot jellemezzünk az alábbi szempontok alapján: a. testforma, b. a test lapítottságának mértéke, c. szín, d. a szemek fejlettségének foka, e. a szájszervek formája, f. a lábak hossza, g. egyéb jellemző bélyegek. Vizsgálati módszerek Azért éppen a fenti állatok szerepelnek a feladatban, mert elég gyakoriak, testméretük alapján könnyen megfigyelhetők, és testalakulásukban szembetűnők a különbségek. A földigilisztákat ásással, a futóbogarakat talajba mélyesztett csapdákkal gyűjthetjük be. A földigiliszták, ászkák, pókok, százlábúak, hangyák és fülbemászók kövek alatt vagy komposztdombokon találhatók, ahonnan kézi válogatással gyűjthetők be. A növényi vegetáción élnek a tetvek, hernyók és hangyák, amelyeket kézzel vagy rovarhálóval gyűjthetünk össze. Készítsenek a tanulók rajzokat az állatokról! Természet- és balesetvédelem A talajállatokkal való érintkezés után alapos kézmosás szükséges! Amennyiben lehetséges, a megvizsgált állatokat tegyük vissza pontosan ugyanarra a helyre, ahol találtuk őket! Megbeszélés A kövek alatt és egyéb rejtett élőhelyeken található állatok (pl. futóbogarak, ászkák és százlábúak) közös jellemzője, hogy testük hát-hasi irányban lapított. Az, hogy a földigiliszták puha teste kör keresztmetszetű, jó példája a föld alatti járatokat készítő életmódhoz való alkalmazkodásnak. A fülbemászó rövid szárnyai nem akadályozzák a potrohot a mozgásban, ezáltal az állat keskeny réseken is képes keresztültornászni magát. A növényeken élő állatok, mint a növénytetvek és a hangyák testformája sokkal gömbölydedebb. A ragadozó állatoknak, pl. a futóbogaraknak és a százlábúaknak lábai hosszúak, hogy eredményesebben üldözhessék kiszemelt zsákmányukat. A zsákmány megölésére a futóbogarak igen fejlett rágókkal rendelkeznek, míg a százlábúak a fejük alatt található mérgező karmaikkal ölik meg zsákmányukat. A katicabogarak, bár ragadozók, viszonylag lassan mozognak. A növények között ugyanis repülve közlekednek, s ha egyszer már felleltek egy tetvekkel megfertőzött növényt, nincs szükségük gyors előrehaladásra, hiszen zsákmányuk lassan mozog, ráadásul rendszerint bőségesen van jelen. Túlzottan nagyméretű rágókra sincsen szükségük, hiszen a tetveket puha kültakaró borítja. A talaj- és avarlakó állatok többsége fakó színű, ezáltal bele is olvad a környezetébe, valamint a sötét élőhelyeken a színnek nincsen jelentősége. A növényeken élő állatok gyakran zöld vagy barna színűek, pl. számos hernyó és tetűfaj. A levelek illetve faágak színébe olvadó rejtőszínek célja, hogy kevésbé legyenek szembetűnők ragadozóik számára. Vannak azonban feltűnő színű fajok is, pl. egyes hernyók vagy a katicabogarak. Ezek a feltűnő figyelmeztető színek lehetővé teszik, hogy a ragadozók a színeket az ízekkel összekapcsolva megtanulják, rossz ízük miatt melyik állatokat ajánlatos elkerülni. Az érzékszervek, pl. a szemek jól fejlettek az aktív életmódú ragadozó állatoknál (pl. a futóbogaraknál), míg kevésbé fejlettek a talajlakó és növényevő állatoknál. Kapcsolódó feladatok 3.6, 3.13, 3.16, 3.2ö, 3.22, 3.23, 3.25, 3.34, 3.36. Bevezetés A múlt században létesült temetőkben gyakran találhatók olyan területek, amelyek viszonylag bolygatatlanok. E körülmények kedveznek egyes fafajok, pl. a hegyi juhar (Acer pseudoplatanus) elszaporodásának. A fák kisebb erdőt is alkothatnak, amely már egy természetes erdő tulajdonságait mutathatja. A feladat célja e kétféle erdő közötti hasonlóság vizsgálata. Vizsgálati szempontok
A fák magasságát az alábbi módszerrel mérhetjük: egy ismert magasságú ember (E) a fa tövébe áll, egy másik pedig eltávolodva a fától karnyújtásnyi távolságra egy ceruzát vagy vonalzót tart a szeme elé. Ezen bejelöli, hogy mekkorának látja az ember (e) illetve a fa (f) magasságát. A fa valódi magassága a fenti adatok ismeretében egyszerű aránypár felállításával kiszámítható: F = Exf\e. A fák abundanciáját egy ismert területen lévő egyedek megszámlálásával határozhatjuk meg. A lágyszárú növényeket külön-külön vizsgáljuk a (7) pontban felsorolt mikroélőhelyek szerint. A madarak megfigyeléséhez távcsövet használjunk! Természet- és balesetvédelem Különösen ügyeljünk arra, hogy a talaj gyakran egyenetlen a kidőlt sírkövek és gyökerek miatt, illetve besüppedhet. A balesetek elkerülése végett dolgozzunk párokban, valamint megbeszélt füttyel jelezzük, ha segítségre van szükség. Ne feledjük, hogy egyes temetőkben nemkívánatos elemek is tartózkodhatnak! Megbeszélés A növényzet vertikális rétegződést mutat. A domináns fafajnak meghatározó szerepe van a talajszinti flóra diverzitására és abundanciájára, amely elsősorban a talajszintre jutó fénymennyiség korlátozásában nyilvánul meg az év bizonyos szakában. A fák kora és sűrűsége, a levélbomlás és levélhullás ideje mind fontosak a talajszinti flóra fejlődése szempontjából. A hegyi juhar lombkoronáján keresztül kevés fény jut a talajra, ezért nyáron a fák alatt a borostyán dominál. A tisztásokon, kidőlt fák helyén és az erdőszéleken azonban sokszor változatosabb növényvilág található. A fák alatt gyakoriak a tavasszal virágzó fajok, amelyek a fák leveleinek teljes kibomlása előtt még elegendő fényt kapnak. A korán virágzó fajok jelentős része évelő, amelyek a földalatti tápanyagraktárok segítségével már kora tavasszal gyors növekedésnek indulhatnak. A lombkoronában élő madarak jelentős diverzitást mutathatnak, kitűnő élőhelyet találhatnak maguknak a városban ritkán előforduló fajok is. Gyakorlati alkalmazás Hogyan kellene gondozni egy régi temetőt, hogy az erdei életközösségekre jellemző fajok száma fennmaradjon illetve növekedjék? Kapcsolódó feladatok 3.13, 3.24, 3.26, 3.31, 3.32, 3.33, 3.34, 3.37. Bevezetés A sírköveken algák, mohák, zuzmók, fűfélék és esetenként egyéb növények is megtalálhatók. Mivel a sírkövek kora a rájuk vésett dátumból pontosan megállapítható, továbbá, hogy a sírkövek kora igen eltérő, ritka alkalmunk nyílik pontosan meghatározható korú élőhelyek kolonizációjának vizsgálatára. Vizsgálati szempontok A következő adatokat jegyezzük fel nagyszámú, a temető legkülönbözőbb területein található sírokról:
b. az algák százalékos aránya, c. a mohák százalékos aránya, d. a zuzmók százalékos aránya, e. a zuzmók maximális átmérője, f. a síron található fűcsomók száma, g. a magasabb rendű, nem fűféle növények száma, h. a sírkő kora. Vizsgálati módszerek A százalékos borítottság meghatározásához vizsgálhatjuk a sírkő egészét, vagy annak egy részét, pl. úgy, hogy egy 0,3 négyzetméteres kvadrátot helyezünk a sírkő tövéhez. A sírköveket kor-kategóriákba soroljuk, pl. 0-5 éves, 5-10 éves, stb. és átlagoljuk az egyes kategóriákba tartozó számadatokat! A kor-kategóriák beosztása attól függ, hogy mennyi idősek a temetőben található sírkövek. Természet- és balesetvédelem Ld. a 3.30 feladatnál, továbbá a növényeket ne távolítsuk el a sírkövekről és ne rongáljuk a köveket! Megbeszélés Még az azonos korú sírkövek között is lényeges eltéréseket találunk, attól függően, hogy milyen a sírkő anyaga, fekvése, mennyire árnyékolják a fák vagy mennyi csapadék csurog rá a fákról illetve mennyire (volt) gondozott a sír. Mindezek ellenére az átlagos értékek esetében a sír korának növekedtével emelkedés várható a diverzitásban, a százalékos növényborítottságban valamint a zuzmók átmérőjében. A szennyezettség mértékének növekedése az idők során befolyásolhatja az eredményeket. Mivel a zuzmók jóval ritkábbak a szennyezett helyeken, ezáltal a tisztább levegőjű temetőkben sokkal szembetűnőbb változások figyelhetők meg. Gyakorlati alkalmazás Vajon rongálják-e a zuzmók a sírköveket? Szükséges-e az irtásuk, s ha igen, milyen eszközökkel? Kapcsolódó feladatok 3.4, 3.7,3.26, 3.30, 3.32, 3.33, 3.38. Bevezetés A populációökológiában fontos mutatószám a halálozások kor szerinti megoszlása. A sírkövek vizsgálata lehetőséget nyújt ennek a mutatónak a történelmi távlatokban való vizsgálatára. Vizsgálati szempontok Nagyszámú sírkőről jegyezzük fel az alábbi adatokat: születési dátum, megélt életkor, elhalálozás dátuma, a személy neme. Az adatokat pl. húszéves időintervallumokra osztott csoportokban vizsgáljuk a következők szerint:
b. az adott időszakban elhalálozottak közül hányan éltek meg egy adott kort? Osszuk őket csoportokba az alábbiak szerint: 0-4 év, 5-9 év, 10-14 év, 15-19 év, stb. c. Vannak-e olyan időpontok, amikor egyszerre sok ember halt meg? Ha igen, átlagosan hány éves kort éltek meg? A nők vagy a férfiak közül haltak-e meg többen? Magyarázható-e az jelenség valamely ismert történelmi eseménnyel, pl. influenzajárvánnyal? Csak egyszerű megfigyelés és az adatok feljegyzése szükséges. Az eredményeket hisztogramon (gyakoriságot ábrázoló diagramon) ábrázolhatjuk. Megbeszélés Az elmúlt száz évben jelentősen változott az átlagos életkor. A múlt század közepén a csecsemőket sújtó járványok következtében magas volt a csecsemőhalálozás. Azoknak azonban, akik a csecsemőkort túlélték, elég jó esélyük volt arra, hogy elérjék az idős kort. A csecsemőhalálozás magas aránya miatt azonban az átlagos életkor alacsony ebben az időszakban. Az orvostudomány fejlődése az elmúlt 50 évben nagyon jelentősen csökkentette a csecsemőkori halálozások számát, nőtt azonban a középkorú halálozások száma, különösen az 50-54 és az 55-59 éves korosztály körében. Ezen belül is a férfiak halálozása kiemelkedő, amelyhez jelentősen hozzájárulnak pl.a keringési rendszer zavarai. Bizonyos években, pl. az 1890-es és az 1918-as (Nagy-Britanniai) influenzajárványok idején magas volt a halálozások aránya. Nehézséget okozhat ennek kimutatása azért, mert a szegényeket, akik a legkönnyebben estek áldozatul a járványoknak, gyakran jeltelen sírokba temették. Gyakorlati alkalmazás Mi az értéke ezeknek az információknak? Bevezetés Egy mohapárnán belül, vagy a vizes árkokban megtelepedő növények között sokféle apró állat található, amelyek táplálékhálózatot alkotnak. A feladat célja, hogy leírja a vizsgált élőhelyek ökológiai jellemzőit valamint az itt élő szervezeteket. Megvizsgálja továbbá, hogy mely tulajdonságaiknak köszönhető életben maradásuk az adott környezetben, valamint, hogy milyen ökológiai kapcsolatok léteznek ezen élőlények között. Vizsgálati szempontok
Határozzuk meg a mohapárna nedvességtartalmát az alábbi módszerrel: egy ismert tömegű mohát kb. 60 C-on tömegállandóságig szárítunk, s feljegyezzük a tömegveszteséget. A mohapárna teljes vízmegtartó képességét úgy határozhatjuk meg, hogy egy súlyállandóságig szárított mohát vízben áztatunk, hagyjuk, hogy szabadon kicsurogjon belőle a felesleges víz, majd a vízzel telített mohát ismét megmérjük. Az állatokat az alábbi módszerrel nyerhetjük ki: a mohát annyi vízbe téve, hogy ellepje, apró darabokra tépjük és 15 percig ázni hagyjuk. Az áztatóvízből vett cseppeket mikroszkóp alatt vizsgáljuk! Az állatokat a 3.22 feladatban ismertetett módszerekkel is kinyerhetjük. Megbeszélés A mohák jelentős mennyiségű vizet képesek megtartani, és még akkor is nedvesek, amikor környezetük már száraz. Hőmérsékletük is kisebb ingadozásokat mutat környezetükhöz viszonyítva. A mohapárnán változatos állatvilág található: Protozoák, Nematodák, kerekesférgek, medveállatkák, atkák, pókok, ászkák, ugróvillások és légylárvák. A moha faunájának apróbb tagjaira jellemzők az alábbi tulajdonságok: kis méret, a filmszerű vízrétegekben való mozgás képessége valamint hogy ciszta formájában vagy anabiotikus állapotban képesek átvészelni a számukra kedvezőtlen időszakokat. Egyes állatok kifejezetten a mohával táplálkoznak, míg mások feltehetően ragadozók. Az egyedszámok a táplálkozási módtól függően egyértelműen piramisba rendezhetők, azaz a mohával illetve gombákkal táplálkozók száma messze túlszárnyalja a ragadozók egyedszámát. Kapcsolódó feladatok 3.1, 3.4, 3.31, 3.34. Bevezetés Számos állatfaj él a téglafalak és fakérgek repedéseiben és réseiben valamint az ehhez hasonló élőhelyeken. A feladat célja, hogy meghatározzuk, milyen állatok és miért fordulnak itt elő s ezáltal milyen ökológiai jelentőséggel bírnak a fenti élőhelyek. Vizsgálati szempontok
Az állatokat csipesszel vagy egy vákuummal működő (szívókás) gyűjtőeszközzel gyűjthetjük be. Szakkönyvek segítségével határozzuk meg az állatokat és ismerjük meg biológiai jellemzőiket! A vizsgálatokat havonta ismételjük meg! Megbeszélés A mélyen barázdált kérgű fák (pl. tölgy) gazdagabb kéreg-faunával rendelkeznek, mint a sima törzsű fák. A mállott malterú idősebb falakon, ahol gazdagabb flóra van jelen, a fauna is jóval gazdagabb, mint az újonnan épült falak mélyedéseiben. A mélyedésekben előforduló állatok a következő csoportokba sorolhatók:
Gyakorlati alkalmazás Van-e a talált fajok között olyan, amely kárt okozhat a fakéregben illetve a falban, ahol él? Hasznosak-e ezek az állatok az ember számára? Kapcsolódó feladatok 3.1,3.2, 3.3 3.5, 3.23,3.29, 3.33, 3.38. Bevezetés Kevés olyan épület van, ahol ne találkoznánk hívatlan vendégekkel. A feladat célja annak megválaszolása, vajon a lakó- és egyéb épületeknek mekkora szerep jut abban, hogy élőhelyet biztosítanak a különféle élő szervezeteknek. Vizsgálati szempontok
A madarakat és denevéreket távcsővel figyelhetjük meg. Gyűjtsünk csipesszel a lakóházunk körül élő gombákat és apróbb állatokat! A repülő állatokat rovarháló (lepkeháló) segítségével gyűjthetjük be. Vizsgáljunk állott sajtot: a a sajt héjáról egy keveset kaparjunk tárgylemezre, tegyünk rá egy csepp vizet, majd mikroszkóp alatt vizsgáljuk meg. Vizsgáljuk meg a házban található port, különösen amelyet a sarkokban illetve a kárpitozott garnitúrák réseiben, gombjai alatt találunk!
a. a szobák sarkaiban, b. ruhásszekrények és konyhaszekrény mögött, c. egyéb bútorok mögött, d. a konyhai és fürdőszobai linóleumpadló alatt, e. a fürdőkád és a mosdókagyló környékén és ehhez hasonló nedves élőhelyeken. Gyűjtsük be a szobanövényeken illetve a földjükben talált állatokat! Gyűjtsük be az ablakokon mászkáló vagy nekirepülő állatokat, illetve az ablak körül található rovartetemeket! Havonta ismételjük meg a gyűjtést. Természet- és balesetvédelem Senki ne próbálja egyedül megemelni a nehéz bútorokat! Az éjszakai madár- illetve denevér megfigyelésnél párokban dolgozzanak a tanulók! Egereket és patkányokat ne próbáljunk kézzel felemelni! Egyes pókfajok ritkaságnak számítanak, ezeket azonosítás után óvatosan helyezzük vissza eredeti élőhelyükre. Megbeszélés Az épületek faunája évszakonként eltérő lehet, pl. a pókok és egerek ősszel a leggyakoribbak, míg a hangyák és legyek főleg nyáron fordulnak elő. Gyakorlati alkalmazás Mely állatok hasznosak az otthonunkban? Melyek azok az állatok, amelyeknek jelenléte zavaró, s melyek a kártevők? Hogyan telepíthetők meg a hasznos állatok, s azok, amelyek nem zavaróak? Kapcsolódó feladatok 3.4, 3.33. Bevezetés Egy kerti tavacska vagy egy nagyobb tó a parkban kiváló lehetőséget nyújt arra, az élőlények és a velük kapcsolatban lévő élettelen környezet között fennálló kölcsönhatásokat egy működési egységben, azaz egy ökoszisztémaként vizsgáljuk. Vizsgálati szempontok
A vizsgálat elvégzéséhez a különféle tavak a legalkalmasabbak, de ennek hiányában patakok és folyók is vizsgálhatók. A tó mélységét egy hosszú rúddal vagy egy zsineggel mérhetjük, melynek a végére egy súlyt erősítettünk. Ügyeljünk a süppedős tófenékre, mert ez hibás mérést eredményezhet! A víz hőmérsékletét egy hosszmérték-skálával ellátott rúdra vagy zsinegre szerelt maximum-minimum hőmérővel mérjük a víz felszínén kezdve, majd meghatározott mélységekben, fokozatosan egyre lejjebb haladva! A zavarosság mérésére a következő standard oldatot készítsük el: 5 g porított, szárított agyagot adjunk 1 l vízhez, majd egy órán keresztül rendszeresen és alaposan kevergessük meg! Hagyjuk ülepedni 24 órán keresztül, s ezután készítsük el belőle a hígítássorozatot, amelyet ledugaszolunk, s a vizsgálat végzésekor ehhez hasonlítjuk a vízmintákat. A fényáteresztő képesség meghatározása a Secchi edénnyel történik. Ez egy 2o cm átmérőjű, kör alakú tárcsa, amelynek felső oldala négy egyenlő cikkelyre osztott, melyeket váltakozva fehérre illetve feketére festenek. Ezt szerelik fel egy cm-es skálával ellátott rúdra vagy zsinegre, s lassan a vízbe eresztik. Fel kell jegyezni, hogy milyen mélyen volt a korong utoljára látható, majd egy kicsit mélyebbre merítve ismét lassan felfelé kell húzni, s feljegyezni, hogy milyen mélységben vált a korong ismét láthatóvá. A végeredményt a két érték középértéke adja. A szuszpendált és szilárd oldott részecskék mennyiségének meghatározása: a szuszpendált részecskék mennyiségét úgy határozhatjuk meg, hogy egy ismert térfogatú vízmintát egy lemért tömegű szűrőpapíron keresztülszűrünk. A szűrőpapírt az üledékkel együtt a levegőn megszárítjuk, majd megmérjük a tömegét. A tapasztalt tömegnövekedés az adott térfogatú vízmintában lévő szuszpendált anyag mennyiségének felel meg. Az oldott anyagmennyiséget úgy határozhatjuk meg, hogy a szűrőn keresztülfolyt oldatot egy lemért tömegű edényben forraljuk addig, míg térfogata az eredeti térfogat 5-1o%-ára csökken. Ezután már melegítés nélkül hagyjuk a vizet teljesen elpárologni. Az edény térfogatát a visszamaradt üledékkel együtt ismét megmérjük. A kapott tömegnövekedés megegyezik a vizsgált térfogatú vízben jelenlévő oldott szilárd anyagok tömegével. Fejezzük ki a kapott értékeket egységnyi térfogatú vízmintára vonatkoztatva! A vízben élő állatok begyűjtését az alábbi módszerekkel végezhetjük:
b. vízi gyűjtőhálóval, c. plankton hálóval, d. gyűjtés a növényekről, e. mesterséges aljzat létesítésével. a. Kézzel illetve szívó eszközzel elsősorban a vízben található kövek alján lévő állatokat tudunk begyűjteni. b. A vízi gyűjtőháló a fűhálóhoz hasonló, de annál nagyobb lyukméretű és szájnyílása háromszögletű, amely megkönnyíti a tófenékről való gyűjtést. Nyele is kellően hosszú legyen! A közepes és nagyobb méretű vízi szervezetek begyűjtésére az iskolák által leggyakrabban használt eszköz. c. A plankton háló a víz felszínén úszó apró szervezetek begyűjtésére alkalmas. Ez egy hosszúkás, sűrű szövésű nylon vagy selyemzsákból áll, amelynek a száját egy kerek vagy szögletes fémkeret tartja, másik, összeszűkülő vége pedig egy kisméretű gyűjtőedényben végződik. Házilag nylonharisnya, egy kis hengeres üvegedény, egy megfelelően alakított fém vállfa és egy seprűnyél felhasználásával készíthető el. d. A vízinövényekről a következő egyszerű módszerrel történhet a gyűjtés: egy nagyméretű műanyagzsákot borítunk a növényre, a zsák száját összefogjuk, s levágjuk a kiálló növényi részeket. Ezután a nyílást zsineggel összekötözzük. A vizsgálat megkezdése előtt vegyük ki a zacskót és tartalmát a vízből! e. Mesterséges aljzatot úgy készíthetünk, hogy a vizsgálatra kijelölt területen az aljzat anyagából begyűjtünk annyit, hogy egy műanyag tálcán szétterítve az eredetihez hasonló aljzatot kapjunk. A kiemelt aljzatból először kézzel távolítunk el annyi állatot, amennyit csak lehetséges, majd levegőn kiszárítjuk a mintát, végül 2 órán keresztül 100 fokos sütőbe tesszük. Helyezzük a tálcát arra a területre, ahonnan az eredeti aljzatanyag származik! A vízbe eresztés illetve kivétel előtt ajánlott a tálcát pl. egy zacskóba becsomagolni. Köves aljzat esetében a mintavételhez apró lyukú műanyag hálóból készített zsákocskákat használhatunk, amelyekbe egyenként kb. 1/2 kg követ teszünk. Ezeket 4-6 hétig hagyjuk az aljzatra helyezve! Ha a mintavételt sekély vízben végezzük, kivételkor a zsákokra húzzunk nylon zacskókat! Mély vízben egy bólyára erősített zsineg végére kötözzük a mintavevő zsákokat! Természet- és balesetvédelem A mintavételeknél viseljenek gumicsizmát! Ügyeljenek a mély vízre és balesetvédelmi szempontból dolgozzanak párokban! A vizsgált élőlényeket tegyék vissza eredeti élőhelyükre! Megbeszélés Az édesvízi állatok ismertetése állatrendszertani és ökológiai szakkönyvekben megtalálható, ezért itt részletesebben nem tárgyaljuk. A városi tavak flórája és faunája nem mutat lényeges eltéréseket a természetes vízi ökoszisztémákhoz képest, az egyetlen fontos különbség az, hogy a légylárvákon kívül viszonylag kevés egyéb rovarlárva található. Gyakorlati alkalmazás Ha meg lennének bízva egy kert vagy egy park tervezésével, amelybe halastavat is kell telepíteni, hogyan alakítanák ki, és hogyan gondoznák a tavat? Milyen vízinövényeket és állatokat helyeznének bele és miért? Lehetne-e jobban gondozni azt a tavat vagy patakot, amelyet megvizsgáltak, és ha igen, hogyan? Kapcsolódó feladatok 3.25, 3.29, 3.37, 3.38. Bevezetés A madarak közönségesek a városokban. Megfigyelésükkor összetett viselkedési formákkal találkozunk, amelyek alapvető ökológiai követelményekkel hozhatók kapcsolatba. A feladat célja a városi madarak viselkedésökológiájának tanulmányozása. Vizsgálati szempontok
A vizsgálatokhoz csak jegyzetfüzetre, ceruzára és ha lehetséges, távcsőre van szükség. A madarak viselkedését a lehető legrészletesebben igyekezzünk leírni! A galamboknak sokféle változata létezik, amelyeket színük alapján különböztethetünk meg, és külön-külön is vizsgálhatjuk őket, bár találkozhatunk köztes típusokkal is:
b. teljesen vagy majdnem fehér, c. világosbarna, fehér szárnyvégekkel(Red Rock), d. világosbarna, dolmánya és szárnyvégei márványozottan fehérek (Red Chequer), e. kékesszürke és fekete foltos, kivéve a farok és a fehér farktő, f. fekete csíkok a szárny hegyén (Blue Rock), g. fehér farktő. A városban előforduló madarakról szóló biológiai ismeretek ez irányú szakkönyvekben megtalálhatók. (Európa madarai) Gyakorlati alkalmazás Mely madárfajok létszámát lenne szükséges növelni a városokban? Ez milyen eszközökkel lehetséges? Melyek azok a madárfajok, amelyek zavarják a városlakókat, és miért? Milyen megoldások találhatók e problémára? Kapcsolódó feladatok 3.20, 3.23, 3.36. Bevezetés A szennyeződés, amely a különféle városi tevékenységek során keletkezik, a városi életmód jelképévé vált. A közlekedési eszközök és a gyárak szén-dioxidot, szén-monoxidot, kén-dioxidot, nitrogén-oxidokat, szén-hidrogéneket, ózont, nehézfémeket és más mérgező anyagokat bocsátanak ki. A városi utakra rákenődik az olaj, a kenőanyagok, a por, a gumi és só. E szennyeződés nagyságrendjének és hatásainak kimutatása bonyolult műszerek nélkül első pillanatra igen nehéznek tűnhet. A feladatban felsorolt módszerek éppen egyszerűségük miatt kerülnek bemutatásra. Vizsgálati szempontok
A vizsgált területeken megfigyelhetjük a zuzmókat (illetve hiányukat), amelyek a légszennyezés jelzőnövényei. Az ülepedő por egy kihelyezett tölcsérrel is begyűjthető, amely azután óvatosan egy üvegbe mosható. Kihelyezhetünk üveglapokat vagy mikroszkóp tárgylencséket is, amelyeket előzőleg glicerinnel kenünk be, hogy biztosítsa a porszemek megtapadását. A levelekre és egyéb felületekre leülepedett port úgy vizsgálhatjuk, hogy egy cellux szalagot (vagy egyéb vékony, átlátszó tapadós réteget) nyomunk rá. Lehúzás után mikroszkóp alatt vizsgáljuk. Megbeszélés Az ülepedő por mennyiségében változás várható aszerint, hogy a mintavevő hely milyen távol esik a forgalmas utaktól illetve a város központjától. A fagyal életciklusa aszerint alakul, hogy mennyire szennyezett a levegő, ahol él. Tiszta levegőjű területeken örökzöld és virágzik, a mérsékelten szennyezett területeken nem hoz virágot, a nagyon szennyezett levegőn pedig ősszel lehullajtja a leveleit. E fenti jelenségek összhangban vannak a leveleken talált por mennyiségével. Gyakorlati alkalmazás Mekkora az ülepedő por mennyisége lakóhelyeden? Honnan származik ez a szennyezés? Vajon hogyan csökkenthető? Kapcsolódó feladatok 3.5, 3.31, 3.36 | ||||||||||||||||||||||
Ismertetés
Katalógus