Учебно-исследовательская деятельность школьников с использованием C.Inthybus L

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

В современной школе много уделяется такому виду деятельности как учебно-исследовательская. Учебно-исследовательская деятельность - это процесс решения поставленной проблемы на основе самостоятельного поиска теоретических знаний; предвиденье и прогнозирование как результатов решения, так и способов и процессов деятельности. (В.А. Далингер, 2007). В предмете биологии учебно - исследовательскую деятельность можно организовать в ходе практических ,лабораторных работ, а также открыв в школе геоботанический кружок. Важным аспектом для осуществления учебно - исследовательской деятельности является включение в нее регионального компонента. Региональный компонент - это часть содержания предметов базисного плана, включающих материалы о регионе. Назначение регионального компонента - защита и развитие системой образования национальных культур, региональных культурных традиций, богатств и особенностей в условиях многонационального государства; сохранение единого образовательного пространства России; (Скоркина О. В).

Флора нашей республики Башкортостан очень богата, многие виды могут включаться в исследовательскую деятельность школьников, в том числе и C.Inthybus L. Этот вид встречается в самых разных сообществах, к примеру, в рудеральных, он имеет длительный цикл цветения, это позволяет использовать его в различных видах учебно - исследовательской деятельности школьников.

Цель настоящего исследования - показать особенности C.Inthybus L, которые позволяют использовать его как объект учебно - исследовательской деятельности школьников.

Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:

1.Ознакомиться с биолого - экологическими особенностями C.Inthybus L.

2. Дать ресурсную характеристику C.Inthybus L, рассмотреть его хозяйственное значение.

3. Провести геоботаническое описание растительного сообщества с участием C.Inthybus L.

Глава 1. Экология и биология Cichorium inthybus L

Cichorium inthybus L. - вид многолетних травянистых растений из рода Цикорий (Cichorium) семейства Сложноцветные (Asteraceae) (рис. 1). Научное название растений рода цикорий впервые упоминается в трудах греческих философов Теофраста и Диоскорида, которые называют это растение Kichore и Kichorion («kio» - идти и «chorion» - нетронутое место, поле). Латинское название inthybus происходит от греческого слова «entomos» - «надрезанный» (по форме листа) или от латинского «tubus» - «трубка» (благодаря полому стеблю). Немецкое название «wegewarte» - «сторож дорог», «подорожник» - подчеркивает, что растение растет вдоль полей, около дорог.

Систематическое положение

Отдел: Покрытосеменные (Magnoliophyta)

Класс: Двудольные (Magnoliopsyda)

Порядок: Астроцветные (Asterales)

Семейство: Сложноцветные (Asteraceae)

Род: Цикорий (Cichorium)

Вид: Цикорий обыкновенный (Cichorium inthybus)

Рис. 1. С. inthybus L

Распространение

С. inthybus L. встречается в умеренном и тропическом климате Евразии, от Скандинавии до Средиземноморья, и от Британских островов до Восточной Сибири и Индии на юге, произрастает на Севере Африки. Как заносное встречается в Южной Африке, Северной и Южной Америке, Австралии и Новой Зеландии. В горах поднимается до среднего горного пояса.

На территории РФ, в том числе и в нашей республике Башкортостан практически во всех районах произрастает цикорий обыкновенный. Обычно произрастает на лугах, лесных полянах, травянистых склонах, часто как рудеральное растение на пустырях, полях, около дорог, близ населенных пунктов. (Определитель ..., 1989).

1.1 Морфологические особенности

Корень С. inthybus L., как и у большинства Сложноцветных стержневой. Мясистый, толстый и длинный, веретенообразный, длиной до 1,5 м, с млечным соком. (Кучеров, Лазарева,1993).

Рис. 2. Корень С. inthybus L

Стебель прямостоячий, зеленый или сизовато - зеленый, разветвленный, шершавый, высотой от 15 до 150 см. Ветви часто сильно отклоняющиеся, несколько утолщающиеся верхушке, щетинистые или курчавоволосистые, нередко голые или почти голые.

Листья у сложноцветных, как правило, очерёдные, редко супротивные. У С. inthybus L. прикорневые листья выемчато - перистораздельные или слаболопастные, у основания сужены в черенок, собраны в розетку. Стеблевые листья - очередные, ланцетные, острозубчатые, с широкой основой, сидячие, относительно немногочисленные, стеблеобъемлющие; верхние - ланцетные, цельные. У большинства сложноцветных листья относятся к типу перистого жилкования, такой же тип жилкования и у рассматриваемого нами вида.

Рис. 3. Стебель С. inthybus L

Главный отличительный признак семейства сложноцветных - соцветие из мелких цветочков. Эти цветочки сидят на общем ложе - расширенном конце цветоножки, имеющем плоскую, вогнутую или выпуклую поверхность и окружены общей обвёрткой, общей чашечкой, состоящей из одного или нескольких рядов прицветников (маленьких листочков, расположенных на цветоножке). У С. inthybus L., цветки собраны в крупные корзинки с двурядной оберткой, характерной для всего семейства, одиночные, многочисленные или скученные по несколько на верхушке стебля, боковых ветвях и в пазухах верхних и средних стеблевых листьев, на очень коротких цветоножках. Листочки обертки отстоящие, с железисто - реснитчатым краем, наружные яйцевидно - ланцетные, острые, внутренние линейные, туповатые.

Рис. 4. Соцветие С. inthybus L

Венчик у представителей сложноцветных сростнолепестный, по форме сильно различается, но выделяют два наиболее распространённых типа: трубчатый, с правильным пятизубчатым отгибом, и неправильный, так называемый язычковый, причём все пять его долей срастаются в одну пластинку, отогнутую в одну сторону. Тычинок у всех сложноцветных, за редкими исключениями пять; они прирастают своими нитями к трубке венчика, а пыльниками срастаются в одну полую трубку, окружающую столбик, который кончается двураздельным рыльцем различного устройства. (Хржановский, 1982)

С. inthybus L. имеет венчик длиной 15-25 мм, разных оттенков синего или сине - голубого цвета, язычковый, с пятью зубчиками. Тычинок 5, прикрепленных к трубке венчика; нити обычно свободные, но пыльники большей частью склеенные между собой. Пыльцевые зерна в большинстве случаев 3 борозднопоровые.

Цветки обоеполые, актиноморфные. Раскрываются корзинки в четыре - пять часов утра, а закрываются в два - три часа дня, в пасмурную погоду не раскрываются совсем. (Определитель.., 1989).

Гинецей из 2 плодолистиков, со столбиком, заканчивающимся 2 рыльцевыми ветвями; под рыльцевыми ветвями столбик несет воротничок волосков (собирательные волоски); завязь нижняя, с 1 базальным анатропным семязачатком. Семязачатки унитегмальные и тенуинуцеллятные. Эндосперм обычно целлюлярный, реже нуклеарный. (Тахтаджян,1981).

Плод сложноцветных - семянка, одногнёздный односемянной, нерастрескивающийся орешек с кожистой или деревянистой оболочкой. При этом те волоски или щетинки, которые окружали основание венчика, превращаются в хохолок, служащий как бы парашютом и позволяющий семянкам далеко разноситься по ветру (анемохория). У других же видов на конце семянки развиваются два или три шипика с обращёнными назад зубцами (как у череды). С помощью этих шипиков семянки прицепляются к шерсти животных или одежде человека и таким образом разносятся на далёкое расстояние (зоохория). Семена сложноцветных всегда без белка, с очень маслянистыми семядолями.

Плод у С. inthybus L. 3 - 5гранная семянка с зубчатой коронкой наверху, длиной 2 - 3 м, светло-коричневого цвета, продолговатая, с коротким хохолком из пленчатых пленок. Семена лишены эндосперма. Растение дает много нектара и пыльцы. Одно растение дает от 3000 до 25000 семян, которые сохраняют всхожесть до 7 лет. (Сафонов, 1993).

Рис. 5. Плод С. inthybus L

Жизненная форма С. inthybus L

Под жизненной формой понимается комплекс морфологических (а также физиологических и анатомических) признаков, отражающих приспособленность вида к условиям среды. Рассмотрим виды жизненных форм по Раункиеру.

Фанерофиты (от фанерос - открытый). У этих растений почки возобновления находятся выше 20 - 30 см над поверхностью почвы. К ним относят деревья первой и второй величины, кустарники.

Хамефиты (от хаме - низкий). Почки возобновления у этих растений находятся на высоте не более 20 - 30 см. К ним относят кустарники и полукустарники, у которых зимуют только нижние части ветвей, а верхушки отмирают.

Гемикриптофиты (от геми - полу, криптос - скрытый). У этих растений почки возобновления находятся у поверхности почвы. К ним относится большинство луговых и степных трав.

Криптофиты. Почки возобновления у растений этой группы находятся на скрытых зимующих органах - корневищах, клубнях, луковицах. Криптофиты разделяются на две группы: геофиты - с зимующими органами в почве, и гидрофиты - с зимующими органами на дне водоемов.

Терофиты (от терос - лето). Это растения - однолетники, которые не имеют вегетативных зимующих органов и переживают зиму в стадии семян.

Рассматриваемый нами С. inthybus L. по типу жизненной формы - гемикриптофит.

1.2 Аутэкология С. inthybus L

Аутэкология - это раздел экологии, изучающий влияние факторов окружающей среды на отдельные организмы, популяции и виды. Задача аутэкологии - выявление физиологических, морфологических и прочих приспособлений (адаптаций) видов к различным условиям: режиму увлажнения, высоким и низким температурам, засолению почвы. (Шенников, 1950).

По отношению к абиотическим факторам среды, таким как увлажнение, засоленность почв, освещенность, богатству элементами минерального питания в аутэкологии растения объединяются в группы. Ознакомимся с основными из них.

По отношению к фактору увлажнения:

Ксерофиты (от ксерос - сухой) - растения сухих почв. Например, степные растения.

Мезоксерофиты (от мезос - средний) - растения умеренно сухих почв. Например, лугово - степные растения.

Мезофиты растения умеренно увлажненных почв. В эту группу входят луговые растения.

Гигрофиты (от гигрос - влажный) - растения переувлажненных почв. К ним относятся растения влажных лугов и прибрежно - водных сообществ.

Гидрофиты (от хидор - вода) - водные растения.

Рассматриваемый нами Cichorium inthybus L. по отношению к фактору увлажнения - ксеромезофит. По шкале Л.Г.Раменского коэффициент его увлажнения - 46 - 68.

По отношению к богатству почвы элементами минерального питания:

Эутрофы (от эу - хорошо) - растения богатых почв.

Мезотрофы - растения умеренно богатых почв

Олиготрофы (от олиго - незначительный, малый) - растения почв, бедных элементами минерального питания.

По отношению к засолению почв:

Галофиты (от халос - соль) - растения засоленных почв: солончаков и солонцов.

Мезогалофиты растения слабо засоленных почв.

Изучаемый нами Cichorium inthybus L. по отношению богатству элементами минерального питания и засолению почв относится к мезотрофам. Коэффициент по шкале Л.Г.Раменского 7 - 9.

Кроме того, по отношению к факторам почвенной среды выделяются дополнительные экологические группы:

Нитрофилы (от нитрон - селитра, сода) - растения почв, богатых азотом.

Ацидофилы (от ацидус - кислый) - растения кислых субстратов верховых болот.

Псаммофиты (от псаммос - песок) - растения песчаных отложений вдоль берегов речного русла.

Петрофиты (от петра - скала, камень) - растения каменистых местообитаний.

Рассматриваемый нами Cichorium inthybus L. входит в группу нитрофилов.

По отношению к освещенности:

Сциофиты (от скиа - тень) - растения затененных местообитаний, например напочвенного покрова сомкнутых лесов.

Гелиофиты (от хелиос - солнце) - растения хорошо освещенных местообитаний (лугов и степей). (Наумова, Хусаинов, 2010).

Рассматриваемый нами Cichorium inthybus L по отношению к освещенности относится к гелиофитам.

Тип жизненной стратегии Cichorium inthybus L

Рис. 5. Треугольник Грайма: C, R, S - первичные типы стратегий; CR, CS, RS, CRS - переходные (вторичные) типы

Жизненная стратегия (тип поведения) растения - это самая главная характеристика вида, отражающая его отношение к условиям среды, как абиотическим, так и биотическим. В экологической ботанике наиболее часто используется система типов стратегий Раменского - Грайма (Миркин и др., 2001), которая отражает отношений растений к двум факторам - обеспеченности ресурсами и нарушениям.

Различаются три главных (первичных) типа стратегии:

Тип С (от competitor - конкурент) - виоленты («львы»). Это конкурентно мощные виды, занимающие богатые ресурсами стабильные местообитания;

Тип S (от stress - tolerant - устойчивый к стрессу) - патиенты («верблюды»). Это виды, обитающие в экстремальных условиях: при засолении, крайнем дефиците воды, затенении, интенсивном выпасе и др.;

Тип R (от ruderis - сорный) - эксплеренты («шакалы»). Эти виды связаны с местообитаниями, которые богаты ресурсами, но сильно нарушенными. Эксплеренты отличаются низкой конкурентной способностью и высокой энергией размножения (семенами, вегетативными зачаткам).

Кроме первичных типов стратегий, выделяются вторичные типы, которые представляют переход между первичными (сочетают признаки двух или трех типов первичных стратегий).АРАРР

Рассматриваемый нами С. Inthybus L. по типу жизненной стратегии CRS, т.е. это сочетание признаков виолентности, эксплерентности и патиентности. (Миркин, Наумова, Мулдашев, 2001)

1.3 Фитосоциологическая характеристика С. Inthybus L

Фитосоциология - область ботаники, которая рассматривает растительные сообщества, организованные взаимными отношениями видов. (Миркин, и др., 2001).

Интегральной экологической характеристикой вида является его фитосоциологический статус, т.е. спектр растительных сообществ, в которых он встречается. Спектр растительных сообществ, показывает диапазон изменений условий среды - климата, почвенных условий, интенсивности влияния человека. Традиционно при анализе флор виды разделяются на лесные, степные, луговые, болотные, водные, сегетальные, рудеральные и др. Эти группы видов называются ценофлорами (от кайнос - общий). (Наумова, Хусаинов, 2010).

В настоящее время при изучении растительности широко используются принципы эколого - флористической классификации (система Браун - Бланке): на основе анализа флористического состава сообществ строится иерархия типов - синтаксонов: класс, порядок, союз, ассоциация и т.д. (Миркин и др., 2002). Большинство видов флоры проявляет «фитосоциологическую связь» с определенными синтаксонами (и с соответствующими комплексами условий среды), т.е. встречается в них чаще, чем в других.

Рассмотрим фитосоциологический статус С. Inthybus L.

Класс Artemisietea vulgaris Lohm., Prsg. et Tx. 1950 - рудеральные сообщества высокорослых двулетних и многолетних видов.

Порядок Onopordetalia Acanthii Br.-Bl. et Tx. 1943 em. Gors 1966 - сообщества ксерофитов и мезоксерофитов.

Союз Dauco - Melilotion Gors 1966. - сообщества двулетних и многолетних видов на минеральных почвах обочин дорог и пустырей.

1.4 Ресурсная характеристика С. Inthybus L

Существуют различные ресурсные группы растений, например, такие как кормовые, лекарственные, медоносные, пищевые. Ознакомимся с ними подробнее.

Кормовые растения

Кормовыми называются растения, которые используются как пищевой ресурс для сельскохозяйственных животных. Эти растения связаны с растительными сообществами лугов и степей, которые используются в качестве естественных кормовых угодий - сенокосов и пастбищах.

Виды кормовых растений разделяются на пять хозяйственных групп: злаки, бобовые, разнотравье, осоки, полыни. Виды различаются по поедаемости и питательности, которая во многом определяется содержанием в них белка.

Лекарственные растения

Лекарственные растения - обширная группа растений, органы или части которых являются сырьем для получения средств, используемых в народной, медицинской или ветеринарной практике с лечебными или профилактическими целями. ( Гончарова ,1997).

В научной медицине применяется не более 100 видов растений, а в народной медицине - в два раза больше.

Среди групп лекарственных растений различаются следующие:

- древесные и кустарниковые лесные растения

- лесные травы

- луговые травы

- степные растения

- растения переувлажненных местообитаний (прибрежий, водоемов и болот)

- растения рудеральных местообитаний. (Наумова, Хусаинов, 2010).

Медоносные растения

К медоносам относятся растения, с которых пчелы собирают нектар и пыльцу. Из нектара пчелы получают сахар (углеводы), а из пыльцы - белок и жир.

Медоносы разделяют на:

- весенние.

- летние.

- летне - осенние.

- осенние.

Пищевые растения

Пищевые дикорастущие растения разделяются на несколько групп.

- плодово - ягодные и орехоносные растения.

- «суповые» растения.

- «салатные» растения

- ароматические растения

- заменители чая и кофе.

Рассматриваемый нами вид С. Inthybus L. входит в группы лекарственных, пищевых и медоносных растений.

История применения С. Inthybus L

В народной медицине С. Inthybus L. применяется с древних времен. Корни цикория упоминаются в трудах греческих ученых Плиния, Форекаля, Теофраста. Анализ рецептурных прописей древней арабской и армянской медицины свидетельствует, что изучаемый нами вид входил в состав различных лекарств, которые применялись для лечения ран, заболеваний органов пищеварения и печени. Ибн Сина использовал С. Inthybus L. для лечения заболеваний желудка и кишечника, лихорадки, воспаления глаз и как средство, утоляющее жажду. Он рекомендовал прикладывать к суставам при подагре и к местам укусов скорпионов, змей и ящериц повязки, смоченные отваром корней С. Inthybus L.

Еще с древних времен цикорий считается пищевым растением. Он был известен древним египтянам, грекам и римлянам, которые использовали листья растения для приготовления острых салатов. Интерес к цикорию в Европе вновь возник в позднем средневековье, когда из измельченных и поджаренных корней цикория научились готовить суррогат кофе. Об употреблении так называемого «прусского кофе» с цикорием свидетельствует рукопись с соответствующим рецептом, который был найден в городе Падуе и датируется 1600 г.

Оценив вкусовые качества кофейного напитка из цикория, голландские крестьяне начали культивировать это растение в конце ХVIII в. Начиная с 1770 г. напиток из цикория произвел настоящий бум среди любителей кофе Парижа, а со временеми всей Франции. До сих пор ведутся споры о приоритете цикориевого кофе между жителями Гарца и Парижа.

В конце XVIII в. в Германии начали создаваться промышленные плантации цикория и фабрики для переработки корней. Тем не менее, не считаясь с европейским происхождением кофейного напитка из цикория, в ХIХ в. во Франции его называли «кофе индийцев» (Cafйaux Indiens) или «кофе китайцев» (Cafйaux Chinois).

Цикорий использовался К. Линнеем в цветочных часах: растение раскрывается рано - около 5 часов утра, и уже к 10 - 11 начинает "засыпать". Так что любоваться небесно-голубыми красками его цветков по-настоящему можно только утром. Цветки, кстати, способны отчасти следить за перемещением солнца по небу, из-за чего цикорий иногда поэтически называют "невестой солнца"

Культивируемые сорта стали появляться в Европе с 1850 г., благодаря стараниям ботаника Брессьерса, главного садовника - овощевода ботанического сада в Брюсселе. Однажды, высадив ростки C.Inthybus L. (чтобы получить наилучшие саженцы и отбраковать их), вместо обыкновенных растений садовник получил растения с листами, скрученными у головки, как у салата или капусты. Позднее этим ботаником были выведены сорта цикория с мясистым корнем, подобным свекле. Со временем методы выведения новых сортов цикория были рассекречены, и их начали культивировать не только во Франции, но и в Греции, Италии.

С 70 - х г. XIX в. по Европе распространился культурный сорт цикория «Витлуф» (его название происходит от фламандского названия цикория «witloof» - белый листок). В Греции, а со временем в США культивируемый цикорий стали называть «эндевий» - от искаженного латинского названия «inthybus».

Первые научные работы по изучению химического состава C.Inthybus L. датируются началом XIX в. Однако систематические исследования растения начались в начале XX в. Именно в этот период цикорий получает признание как ценный технический сахаронос. Поэтому научных работников прежде всего интересовало содержание полисахаридов, а именно инулина в корнях этого растения. В 1925 г. в Центральном институте сахарной промышленности (г. Москва) было проведено химическое изучение корней цикория, которое показало, что содержание инулина составляет 18 - 20%. Кроме того, рассматривалась возможность получения фруктозы (левулозы) путем гидролиза инулина слабыми кислотами. Подобные работы велись в то время и в Германии, однако выход фруктозы составлял лишь 50% от теоретического, и производство было прекращено. (Романова О., 2010г.)

Лекарственные свойства вида

Свойства корня C.Inthybus L. Биологически активные вещества C.Inthybus L. (горечи) рефлекторно усиливают секрецию желудочного и кишечного сока, перистальтику желудочно-кишечного тракта, регулируют дефекацию, повышают аппетит.

Экстракты надземной части C.Inthybus L., содержащие флавоноиды, оксикумарины и оксикоричные кислоты, обладают желчегонной активностью. Выраженный желчегонный эффект проявляется в дозе 50 мг/кг интрадуоденально, при ее дальнейшем увеличении степень холеретической реакции существенным образом не изменяется.

Экстракт корней C.Inthybus L. проявляет выраженный терапевтический эффект при экспериментальном гепатите, вызванном тетрахлорметаном. Его применение улучшает белоксинтетическую функцию печени, уменьшает патогистологические проявления. Гепатопротекторная активность экстракта корней цикория обусловлена фенольными соединениями. Желчегонные свойства экстракта корней C.Inthybus L. значительно слабее.

Отвар корней C.Inthybus L. проявляет гипогликемическое действие. После приема 200-300 г сырья уровень сахара в крови снижается на 18 - 44% О. И. Яворским установлено, что гипогликемическое действие суммарного экстракта из корней C.Inthybus L. в условиях алоксанового диабета связано с его полисахаридным комплексом. Всасывание фруктозы через стенку пищеварительного тракта происходит намного медленнее, чем глюкозы и сахарозы. Это предотвращает значительный пик концентрации фруктозы в крови. Превращение в печени адсорбированной фруктозы в гликоген происходит независимо от гормона инсулина. Опыты свидетельствуют, что пищевые продукты, подслащенные фруктозой, вызывают более быстрый и длительный эффект насыщения, чем продукты с использованием других подсластителей.

При исследовании микроэлементного состава корней C.Inthybus L. установлено, что подземная часть растения содержит микроэлементы, в частности, железо, медь, цинк и хром. Поэтому очевидно, что потребление цикория очень полезно для профилактики и комплексного лечения сахарного диабета. При этой патологии, наряду с нарушениями всех видов обмена, существенно изменяется обмен микроэлементов. Так, с развитием углеводного дисбаланса активизируются процессы выведения из организма железа, меди, цинка, кобальта, хрома. Доказано, что атомы хрома выполняют роль активатора взаимодействия между молекулами инсулина и поверхностными мембранами клеток, а медь и марганец регулируют усвоение глюкозы, являясь непосредственными или опосредованными активаторами тканевого дыхания, поэтому снижение их содержания отрицательно влияет на состояние больных сахарным диабетом. Экспериментально установлено, что водные экстракты корня и травы C.Inthybus L. обладают антиоксидантными свойствами, они предотвращали возникновение стрессовых кровоизлияний, язвенно - эрозивных и воспалительных изменений в слизистой оболочке желудка.

Гастропротективная активность водного экстракта корня C.Inthybus L. была в 1,3-1,5 раз больше, чем введенных в аналогичных дозах таких же экстрактов корня одуванчика лекарственного, травы лапчатки желтой и полыни обыкновенной. Считают, что в основе антистрессорного эффекта лежит его антиоксидантное действие. Важно, что экстракт корня C.Inthybus L не только угнетал проявления язвенно - эрозивного и воспалительного процессов, но и способствовал быстрой репарации морфологических изменений слизистой желудка и восстановлению ее функционального состояния.

Установлена иммуномодулирующая активность полисахаридного комплекса, полученного из корней цикория. Наблюдения показали, что в опытах in vitro он усиливает миграционную способность и стимулирует фагоцитарную активность лейкоцитов больных.

Установлены противомикробные и вяжущие свойства водного экстракта C.Inthybus L. Из его корней было выделено вещество, обладающее бактериостатическим эффектом относительно Bacillus anthracis и Bacillus subtilis.

Исследовано влияние 10% отвара корней C.Inthybus L. на биохимический состав желчи и показатели воспалительного процесса у 30 пациентов с холециститом. Вследствие его приема по 1 столовой ложке 3 раза в день до еды на протяжении двух недель уменьшилась интенсивность воспалительного процесса в желчном пузыре и желчевыводящих путях, увеличивалась продукция желчных кислот. При этом влияния на другие биохимические характеристики желчи не наблюдалось. (Яворский О. И., Роговская Л. Я., 1994).

Отвар корней C.Inthybus L. также применяют как общеукрепляющее средство при истощении организма, рекомендуют для лечения стоматита, конъюктивита, при отравлениях. (Романова О., 2010).

Действие соцветий C.Inthybus L

Отвар соцветий C.Inthybus L. в небольших концентрациях (0,1- 0,5%) расширяет сосуды кожи и почек, а в высших (1-2%) вызывает их сужение. Отвар травы C.Inthybus L. обладает мочегонными свойствами. Экстракты соцветий и травы C.Inthybus L., содержащие флавоноиды и оксикумарины, обладают желчегонной активностью. Выраженный желчегонный эффект проявляется в дозе 50 мг/кг. (Яворский О. И., Роговская Л. Я., 1994).

Распаренная надземная часть C.Inthybus L.рекомендуется при радикулитах, миозитах, лимфоденитах. (Романова О., 2010).

Применение в народной медицине различных стран

Во французской и австрийской народной медицине C.Inthybus L. используют для повышения аппетита, при гипоацидных гастритах, а также как мочегонное средство. В Болгарии настои и отвары корней растения употребляют при заболеваниях печени (цирроз, гепатит) и желчного пузыря (желчекаменной болезни), язве желудка, болезнях почек, как смягчающее средство при ангине и воспалениях органов дыхания, наружно при кожных высыпаниях, экземе, фурункулах, карбункулах, запущенных ранах, хронических язвах в виде кашки. Польская народная медицина рекомендует сок C.Inthybus L. против злокачественных опухолей. Традиционная медицина стран Европы использует корни C.Inthybus L. также для лечения нефритов, энуреза, заболеваний селезенки, геморроя. В азербайджанской народной медицине корни популярны для лечения начальной стадии сахарного диабета. Пеплом растения лечили лейшманиоз. (Романова О., 2010).

Побочное действие

Корни C.Inthybus L. не проявляют выраженного побочного действия и не являются токсичными. Однако при продолжительном применении они могут значительно усиливать выделение желудочного сока и желчи. Поэтому пациентам с повышенной кислотностью желудочного сока средства из цикория следует употреблять осторожно.

Жареные корни C.Inthybus L., в отличие от высушенных, проявляют более выраженное желчегонное действие и могут значительно усиливать диурез (объём мочи, образуемой за определённый промежуток времени). Поэтому продолжительное употребление кофе из C.Inthybus L., может быть нежелательным для пациентов с заболеваниями печени и желчного пузыря.

Описаны случаи профессиональной аллергии на C.Inthybus L. у продавцов овощей. При пероральном, накожном и ингаляционном контакте развивались аллергические реакции немедленного и замедленного типа с преимущественно кожными проявлениями крапивница, контактный дерматит. (Романова О., 2010).

Пищевые ресурсы вида

Полезные свойства С. Inthybus L. сейчас широко демонстрируются в различных СМИ. Рекламу различных напитков на основе цикория можно увидеть по телевидению, услышать на радио, это увеличивает популярность данного продукта и повышает интерес к нему.

В аптеках и продуктовых магазинах можно увидеть в продаже различные кофейные напитки на основе С. Inthybus L.

Корень C.Inthybus L. используют в консервном и кондитерском производстве, при приготовлении натурального кофе со сгущенным молоком, кофейных напитков. Высушенные и обжаренные корни, добавленные к натуральному кофе, улучшают его вкус.

С. Inthybus L. используют и в кулинарии. Например:

В Бельгии его запекают с яблоками в вине, а также с сыром. Из свежих корней делают салат с йогуртом, морковью или томатным майонезом. В Латвии корень добавляют в кофе с молоком или сливками, готовят из него холодный напиток с медом, яблочным соком и лимоном, в Эстонии яичный кофе. Ароматизируют цикорием фруктово - ягодный чай.

С. Inthybus L. особенно ценится в диетическом питании диабетиков. Широко применяется в пищевой промышленности при производстве конфет и тортов. Выведены салатные сорта цикория с высоким содержанием аскорбиновой кислоты. Молодые побеги варят, жарят, запекают в тесте

В европейских странах выращивают листовой цикорий (Витлуф). Его добавляют в салаты, гарниры к жареной, паровой, тушеной и печеной рыбе, в суп с сыром. ( Дудченко Л. Г., Козьяков А. С.,1989).

Рис. 6. Кофейный напиток на основе С. Inthybus L

Глава 2. Материалы исследований

Объектом исследования послужили растительные сообщество с участием C.inthybus L. Исследования проводились в июле - августе 2011 г., на территории г. Уфы. Выполнено 5 геоботанических описаний в Советском и Октябрьском районах города, в частном секторе.

2.1 Методы исследования

Для нашего исследования мы использовали следующие методы:

1. Метод определения растений

2. Метод геоботанического описания

Территория геоботанических описаний с участием С. inthybus L:

1. Уфа, Октябрьский район, пустырь возле жилого частного дома, 28.07.2011 г.

2. Уфа, Октябрьский район, участок вдоль забора частного дома, 28.07.2011 г.

3. Уфа, Советский район, рудеральный участок возле частного гаража, 28.07.2011 г.

4. Уфа, Советский район, пустырь возле дороги, 28.07.2011 г.

5. Уфа, Октябрьский район, заброшенный огород возле частного дома, 28.07.2011 г.

Метод определения растений

При определении устанавливается принадлежность растения к опреде- ленному семейству, роду и виду. Определение лучше всего проводить на свежем материале. Для этой цели, помимо растений, заложенных в гербарий, используется собранный на экскурсии материал.

Перед началом определения необходимо рассмотреть детали строения растения. Строение цветка является основными признаком при определении цветковых растений, поэтому особенно тщательно с помощью лупы или микроскопа следует разобраться в строении цветка - найти чашечку, венчик, тычинки и пестики, сосчитать их количество (до 10), установить положение завязи - верхняя, нижняя, полунижняя, отметить число плодолистиков и охарактеризовать тип гинецея. Отметить форму соцветия и тип плода. Затем перейти к рассмотрению стебля, листьев, определить способ роста стебля, тип листорасположения, форму листьев, установить характер подземных органов, строение корневой системы.

Для определения растений мы использовали лупу, бинокулярный микроскоп, определитель растений.

Метод геоботанического описания

Геоботаническое описание - это полный список видов растительного сообщества с указанием их количественного участия. Каждое описание обязательно получает топографическую привязку к местности, чтобы при желании можно было найти то место, где оно выполнялось, и характеристику экологических условий (положение в рельефе и характер местообитания). Размер пробной площади, на которой выполняется описание, может быть 5х5 м² или 10х10 м². Если растительное сообщество невелико по размеру (обычно с такими небольшими по площади сообществами исследователь сталкивается при описании рудеральной растительности), то его описывают в естественных границах. В этом случае площадь описания может равняться нескольким квадратным метрам. Важно, чтобы описываемый участок был однородным на глаз.

Для количественной оценки представленности видов используется следующая шкала (в баллах) проективного покрытия:

+ - 1 - 2 особи вида растения на площадке;

1 - покрытие растениями поверхности почвы не более 5%;

2 - то же самое, от 10 до 15;

3 - то же самое, 16 до 25;

4 - то же, от 26 до 50;

5 - то же, свыше 50%.

2.2 Характеристика растительных сообществ с участием С. inthybus L

В таблице 1приведены 5 геоботанических описаний растительного сообщества с участием С. inthybus L., в котором для каждого вида указано общее проективное покрытие. Как видно из таблицы общее проективное покрытие в описаниях высокое. В 3 - х описаниях оно составило от 90 до 100 %, а в 2 - х от 70 до 80 %. По числу видов сообщество характеризуется как средне богатое (от 16 до 21 вида).

Таблица 1. Сводная таблица геоботанического описания растительных сообществ с участием С. inthybus L

Номер описания	1	2	3	4	5
Общее проективное покрытие	100	90	90	70	80
Число видов	16	21	16	18	20
Carduus acanthoides	4	3	3	2	3
Lappula squarrosa		+	+	+
Berteroa incana	+	+	+
Axyris amaranthoides	+	+	+	+	+
Dracocephalum thymiflorum				+
Leonorus glaucescens	+
Cichorium intybus	+	+	+	+	+
Melilotus officinalis		+		+	+
Artemisia absinthium	+	+	+	+	+
Cynoglossum officinale	+
Arctium tomentosum	+	+	+		+
Achillea millefolium	+		+
Leonorus quinquelobatus		+
Convolvulus arvensis	+	+	+	+	+
Tripleurospermum perforatum	+	+	+	+	+
Sisimbrium loeselii	+	+	+	+	+
Cannabis ruderalis	+	+
Atriplex tatarica	+
Chenopodium album				+
Lactuca tatarica		+
Lactuca serriola					1
Elytrigia repens	+	+	+	+	+
Bromopsis inermis		+	+	+
Agropyron pectinatum	+	+	+
Artemisia austriaca			+	+	+
Bassia sedoides					+
Taraxacum officinale		+			+
Rumex confertus		+
Achillea nobilis				+
Carum carvi			r
Centaurea scabiosa					+
Euphorbia virgata					+
Festuca valesiaca				+
Inula britannica				+
Medicago romanica				+	R
Pastinaca sativa				r
Onopordum acanthium		+
Seseli libanotis		+
Silaum silaus		+
Chorispora tenella					+

Таблица 2. Характеристика видового состава растительных сообществ с участием С. inthybus L

Вид	Семейство	Жизненная форма	Фитосоциологический статус	Хозяйственное значение
Carduus acanthoides	Asteraceae	ГК	On.	М, С
Lappula squarrosa	Boraginaceae	Т	On.	С
Berteroa incana	Brassicaceae	ГК	On.	М, С
Axyris amaranthoides	Chenopodia ceae	Т	On.	С
Dracocephalum thymiflorum	Lamiaceae	Т	On.	М, С
Leonorus glaucescens	Lamiaceae	ГК	On.	Л, М
Cichorium inthybus	Asteraceae	ГК	On.	Л, М, П,С
Melilotus officinalis	Fabaceae	ГК	On.	К, Л, М
Artemisia absinthium	Asteraceae	ГК	Art.	К, Л, П, С
Cynoglossum officinale	Boraginaceae	ГК	On.	Л, М, С
Arctium tomentosum	Asteraceae	ГК	Art.	Л , М, П
Achillea millefolium	Asteraceae	ГК	M - A.	М, Д
Leonorus quinquelobatus	Lamiaceae	ГК	Art.	Л, М
Convolvulus arvensis	Convolvulaceae	К	Agr.	Л, М, С, Я
Tripleurospermum perforatum	Asteraceae	Т	Chen.	М, С
Sisimbrium loeselii	Brassicaceae	Т	Chen.	М, С
Cannabis ruderalis	Cannabaceae	Т	Sec.	Л, П, С
Atriplex tatarica	Chenopodiaceae	Т	Chen.	С
Chenopodium album	Chenopodiaceae	Т	Chen.	С
Lactuca tatarica	Asteraceae	ГК	Chen.	М, С
Lactuca serriola	Asteraceae	Т	Chen.	М, П, С
Elytrigia repens	Poaceae	К	Agr.	К, Л, П, С
Bromopsis inermis	Poaceae	ГК	F - B.	К
Agropyron pectinatum	Poaceae	ГК	F - B.	К
Artemisia austriaca	Asteraceae	ГК	F - B.	К
Bassia sedoides	Chenopodiaceae	Т	P - A.	-
Taraxacum officinale	Asteraceae	ГК	Pl. m.	Л, М, П
Rumex confertus	Polygonaceae	ГК	M - A.	Л, Я
Achillea nobilis	Asteraceae	ГК	On.	Л, М
Carum carvi	Apiaceae	ГК	M - A.	Л, М, С
Centaurea scabiosa	Asteraceae	ГК	F - B.	М
Euphorbia virgata	Euphorbiaceаe	ГК	On.	Я
Festuca valesiaca	Poaceae	ГК	F - B.	К
Inula britannica	Asteraceae	ГК	Pl. m.	М
Medicago romanica	Fabaceae	ГК	F - B.	К, М
Pastinaca sativa	Apiaceae	ГК	On.	К, М, П
Onopordum acanthium	Asteraceae	Т	On.	-
Seseli libanotis	Apiaceae	ГК	F - B.	М
Silaum silaus	Apiaceae	ГК	M - A.	М
Chorispora tenella	Brassicaceae	ГК	On.	С

Таблица 3. Систематический состав семейств видового состава растительных сообществ

№ п/п	Семейство	Число видов
		Абсолютное	%
1	Asteraceae	14	71
2	Apiaceae	4	5
3	Poaceae	4	5
4	Chenopodiaceae	4	5
5	Brassicaceae	3	4
6	Lamiaceae	3	4
7	Boraginaceae	2	2
8	Fabaceae	2	2
9	Cannabaceae	1	1
10	Convolvulaceae	1	1
11	Euphorbiaceаe	1	1
Всего видов		40	100

Таблица 4. Спектр жизненных форм видового состава растительных сообществ

Жизненная форма	Число видов
	Абсолютное	%
Гемикриптофиты	27	74
Терофиты	11	20
Криптофиты	2	6
Всего видов	40	100

В таблице 4 приведен анализ видов по спектру жизненных форм. Всего Анализ видового состава описанного нами сообщества показывает, что в его составе преобладают гемикриптофиты - 74 %( Festuca valesiaca, Medicago romanica, Seseli libanotis). Другой часто встречающейся жизненной формой являются терофиты - 20 %( Bassia sedoides, Onopordum acanthium, Chenopodium album). Высокое участие терофитов говорит о нарушенности растительности и ее синантропизации. Наиболее редко встречающейся жизненной формой являются криптофиты, их в описании встретилось всего 6 %( Elytrigia repens, Convolvulus arvensis).

Таблица 5. Фитосоциологический спектр видового состава растительных сообществ

Класс растительности	Число видов
	Абсолютное	%
Классы естественной растительности
Festuco - Brometea	7	20
Molinio - Arrhenatheretea	4	15
Классы синантропной растительности
Сhenopodietea	6	8
Secalietea	1	1
Artemisietea vulgaris	4	5
Agropyretea repentis	1	1
Plantaginetea majoris	2	4
Polygono - Artemisietea	1	1
Onopordetalia acanthii	14	45
Всего видов естественной растительности	11	12
Всего видов синантропной растительности	29	55
Всего видов	40	100

В таблице 5 мы приведен анализ видового состава по фитосоциологическому статусу. Мы можем увидеть можно увидеть преобладание синантропной растительности в особенности таких классов, как Onopordetalia acanthii, Artemisietea vulgaris, Сhenopodietea, это связано с тем, что местность, в которой проводились описания сильно изменена человеком. Также распространены сообщества классов Festuco - Brometea, Molinio - Arrhenatheretea.

Примечание:

Festuco - Brometea - степи.

Molinio - Arrhenatheretea - вторичные послелесные луга.

Сhenopodietea - сообщества сегетальных и рудеральных малолетников.

Secalietea - сообщества сегетальных и рудеральных малолетников.

Artemisietea vulgaris - рудеральные сообщества высокорослых многолетников.

Agropyretea repentis - рудеральные многолетние злаковники.

Plantaginetea majoris - сообщества вытаптываемых местообитаний нормального увлажнения.

Polygono - Artemisietea - устойчивые к выпасу и вытаптыванию сообщества низкорослых ксерофитов.

Onopordetalia acanthii - нарушенные фитоценозы сухих местообитаний, образованные многолетниками.

учебный исследовательский школьник цикорий

Таблица 7. Хозяйственная характеристика видового состава описанного нами растительного сообщества

Хозяйственная группа	Число видов
	Абсолютное	%
Медоносные	26	65
Лекарственные	14	8
Сорные	19	10
Кормовые	9	7
Пищевые	8	6
Декоративные	1	1
Ядовитые	3	2
Источники древесины	1	1

В таблице 7 приведена ресурсная характеристика видов, встреченных в описаниях. В изучаемом нами растительном сообществе из 40 видов лишь для одного не найдено указания на хозяйственно использование (Bassia sedoides). Каждый из видов сообщества относится к той или иной, а чаще к нескольким ресурсным группам растений. В таблице 7 показано абсолютное и процентное соотношение видов хозяйственных групп в сообществе. Всего представлено 8 хозяйственных групп. Наиболее представлены из них медоносные( 65 %) Inula britannica, Cichorium inthybus сорные (10 %) Carum carvi , Chorispora tenella, лекарственные (8 %), Pastinaca sativa, Achillea nobilis.

Таким образом, проведя анализ видового состава растительного сообщества с участием Cichorium inthybus L. ,можно увидеть преобладающие в нем семейства, жизненные формы. Рассмотрели фитосоциологический статус входящих в описание видов,хозяйственное значение для каждого вида.

Глава 3. Цикорий обыкновенный как объект учебно - исследовательской деятельности школьников

В этой главе мы рассмотрим понятие «учебно - исследовательская деятельность», ее составляющие, виды. Также обсудим возможности включения материалов нашей работы в исследовательскую деятельность школьников по биологии.

3.1 Учебно-исследовательская деятельность школьников

Учебно - исследовательская деятельность школьников - сложный процесс, направленный на решения ими научных и личностных проблем, имеющий своей целью построение субъективно нового знания.

Чаще всего она носит самостоятельный характер. Главная цель исследования школьников - развитие личности, получение новых знаний, приобретение функционального навыка исследования, формирование способности к исследовательскому типу мышления, активизация личностной позиции учащегося в образовательном процессе на основе приобретения самостоятельно получаемых знаний. [Леонтович,1999].

При проектировании учебно-исследовательской деятельности учащихся в качестве основы используется модель и методология исследования, которая характеризуется наличием нескольких стандартных этапов, присутствующих в любом научном исследовании независимо от той предметной области, в которой оно развивается [Леонтович, 2002].

Один из этапов - постановка цели и задачи. Важно обращать внимание на формулировки и помнить, что цель истинная - узнать новое, остается всегда, каких бы успехов не достиг ученик [Словарь..,1996]. Решение, которое должно получиться в итоге, заранее не должно быть известным.

К основным этапам, характерным для исследования, также относят: постановку проблемы (или выделение основополагающего вопроса), изучение теории, связанной с выбранной темой, выдвижение гипотезы исследования, подбор методик, практическое овладение ими, сбор собственного материала, его анализ и обобщение, собственные выводы. Независимо от предмета и области наук, исследование имеет подобную структуру. Такая цепочка является неотъемлемой принадлежностью исследовательской деятельности, нормой ее проведения.

В настоящее время исследовательская деятельность имеет несколько иное значение, чем было 10-15 лет назад, когда главной целью этой деятельности являлась подготовка абитуриентов для вузов и формирование молодой смены для научно-исследовательских институтов. Такой подход означал, что учебно-воспитательный процесс дополнялся специфической предметной областью, необходимой государству. В настоящее время доля профориентационного компонента, факторов научной новизны исследований снижается, а возрастает содержание, связанное с пониманием исследовательской деятельности как инструмента повышения качества образования. Главный результат такой исследовательской деятельности - интеллектуальный продукт, устанавливающий ту или иную истину в результате процедуры исследования и представленный в стандартном виде.

Учебно-исследовательская деятельность выполняет следующие дидактические функции:

1. мотивационная - создание таких стимулов для учащихся, которые побуждают их к изучению данного предмета;

2. информационная - расширяет объем знаний всеми доступными способами преподнесения информации;

3. контрольно-корректирующая - предполагает возможность проверки, самооценки, коррекции хода и результатов обучения, а так же выполнение тренировочных упражнений для формирования необходимых умений и навыков [Подласый, 2004].

А.П. Тряпицына разделила учебные исследования на три группы: монопредметные, межпредметные и надпредметные.

1. Монопредметное исследование - это исследование, выполняемое по конкретному предмету, предполагающее привлечение знаний для решения какой-либо проблемы именно по этому предмету. Результаты выполнения данного исследования не выходят за рамки отдельного учебного предмета и могут быть получены в процессе его изучения. Основная цель монопредметного исследования - углубление знаний учащихся по конкретному предмету в школе [Слуцкий, 1992].

2. Межпредметное исследование - это исследование, направленное на решение проблемы, требующей привлечения знаний из разных учебных предметов одной или нескольких образовательных областей. Результаты его выполнения выходят за рамки отдельного учебного предмета и не могут быть получены в процессе его изучения. Оно направлено на углубление знаний учащихся по одному или нескольким предметам, или образовательным областям. Цель межпредметного учебного исследования - это. решение локальных или глобальных межпредметных задач одной или нескольких образовательных областей [Слуцкий, 1992]. Разновидность межпредметного учебного исследования - интегрированное.

3. Надпредметное исследование - это исследование, предполагающее совместную деятельность учащихся и учителя, направленное на исследование конкретных личностно-значимых для старшеклассников проблем. Целевое назначение - решение локальных задач общеучебного характера. Реализуется это учебное исследование под руководством педагогов, работающих в одной параллели классов.

Результаты выполнения такого исследования выходят за рамки учебной программы и не могут быть получены в процессе изучения последней. Исследование предполагает взаимодействие ученика с учителями различных образовательных областей.

Учебно-исследовательская деятельность может быть разделена на несколько форм. Рассмотрим классификацию, представленную Н.В. Огородниковой.

а) Традиционная урочная система.

Для организации учебно-исследовательской деятельности учащихся 9, 10, 11 классов представляется урок. Учителя используют на нем педагогические технологии, основанные на применении исследовательского метода обучения - самостоятельного (без пошагового руководства учителя) решения учащимися новой для них проблемы с применением таких элементов научного исследования, как наблюдение и самостоятельный анализ фактов, выдвижение гипотезы и её проверка, формулирование выводов, закона или закономерности.

б) Нетрадиционная урочная система.

Существует множество видов нетрадиционных уроков, предполагающих выполнение учениками учебного исследования или его элементов: урок - исследование, урок - лаборатория, урок - творческий отчёт, урок изобретательства, урок - «Удивительное рядом», урок фантастического проекта, урок - рассказ об учёных, урок - защита исследовательских проектов, урок-экспертиза, урок открытых мыслей и т. п.