Л.Б. Томашевская, Е.С. Пушай
Тверской государственный университет
Биологические экскурсии – основная форма изучения живой природы, когда обучающиеся не в классе, а непосредственно в природе наблюдают и исследуют живые объекты, процессы жизни. Экскурсии возникли в конце XVIII – начале XIX в. как метод обучения, способствующий развитию наблюдательности, навыков самостоятельной работы у учащихся. Они внедрялись в учебный процесс прогрессивными педагогами Западной Европы и России, выступавшими против схоластики в преподавании. В течение XIX в. экскурсии постепенно становятся органической частью учебного процесса в школе. В начале XX в. выдающийся ученый-биолог и педагог, председатель Всесоюзного общества распространения естественно-исторического образования Борис Евгеньевич Райков писал: «Изучение природы в школе нужно прежде всего для формирования личности человека, и поэтому оно имеет огромную педагогическую ценность». Наши предшественники активно использовали экскурсии в образовательной деятельности. Так, например, в 1929 г. Общество изучения Тверского края издает брошюры «Экскурсии на выгон в окрестностях Твери», «Природоведческие экскурсии», «Дальние экскурсии по Тверской губернии» [9]. Советская школа широко использовала экскурсии в учебно-воспитательном процессе.
В настоящее время продуктивность экскурсий незначительна. Причин тому несколько. Во-первых, до сих пор не разработана система биологических экскурсий (их количество в школьной программе постоянно уменьшается, с 1970-х гг. снизилось на 70%), поэтому они используются фрагментарно. Во-вторых, низок научный потенциал биологии на экскурсиях: биология развивается в эколого-эволюционном направлении, а на экскурсиях преобладает описание учителем систематики и морфологии растений и животных, что не способствует повышению уровня знаний школьников и их интереса к биологическому образованию. В-третьих, в современном биологическом образовании признается приоритет развития социально активной, экологически грамотной, творческой личности, а на экскурсиях более активен учитель, чем учащиеся, поэтому развивающее влияние экскурсий невелико. В-четвертых, основной целью экскурсии остается формирование знаний, при этом роль непосредственного контакта ученика с объектами и явлениями живой природы в естественной среде в развитии у школьников ценностного отношения к живой природе, экологической культуры, приобретении опыта творческой деятельности незначителен. И наконец, учителя испытывают потребность в методиках моделирования экскурсии в творческой развивающей среде, а соответствующие разработки в литературе не отражены [10] .
Совершенствование содержания биологических экскурсий необходимо начинать с усиления в них эколого-эволюционного аспекта изучения живой природы. Перспективными объектами для проведения подобных экскурсий являются Вестник ТвГУ. Серия «Биология и экология». Вып. 8, 2008 175 зеленые насаждения городов. Современная территория г. Твери включает ряд естественных и полуприродных лесопарков: Комсомольскую, Бобаческую, Первомайскую, Березовую рощи, парк поселка Сахарово. Именно местные экскурсии на основе краеведческого подхода способствуют формированию цельных интегрированных понятий о природе и жизни людей. Наиболее показательны эти объекты в плане иллюстрации влияния антропогенного фактора на природные сообщества.
В данной статье мы приводим характеристику двух экскурсионных маршрутов – в Бобачевскую рощу и по берегу реки Тверцы, которые достаточно легко можно провести в условиях города.
Бобачевская роща. Основную площадь зеленого насаждения Бобачевская роща занимает сосняк естественного происхождения. Его современная структура, состав и состояние формировались под воздействием ряда факторов. Помимо почвенногрунтовых условий и происхождения насаждения существенны также расположение в черте города, а следовательно, функционирование в режиме рекреации; непосредственная близость ТЭЦ-4, котельной микрорайона «Южный», ночевки и гнездовья врановых птиц. Динамические процессы в насаждении протекают в зависимости от совокупности всех этих факторов.
Целью экскурсии является выявление особенностей современного состояния сообщества в зависимости от характера системы факторов антропогенного воздействия, влияющих на состояние лесного сообщества, расположенного в городской черте.
Изучение сообщества может осуществляться по нескольким направлениям.
Видовой состав, структура и состояние древесного яруса. Древесный ярус представлен только сосной, в большей части массива двумя поколениями деревьев. Сосны 1-го поколения максимально достигают 18–19 м высоты, с диаметром ствола 50–60 см. Их возраст около 90 лет. Таких деревьев в среднем насчитывается 2-3 на 100 м2. Кроны деревьев развесистые, широкие, что свидетельствует о том, что они формировались на открытом пространстве, не испытывая сильной конкуренции между собой. Современное их состояние вызывает серьезные опасения, особенно в наиболее посещаемых местах (детская площадка), а также вдоль дорог и тропинок. Большая часть сосен 1-го поколения суховершинят, а у отдельных деревьев по указанным местам погибла уже часть кроны, отмечена дуплистость, стволы деревьев имеют многочисленные повреждения. Встречены единичные экземпляры, зараженные ведьминой метлой и трутовиками. У сосен 1-го поколения, произрастающих в центре массива, удаленных от тропинок и дорог, состояние удовлетворительное.
Сосны II-го поколения в среднем достигают высоты 15–16 м, с диаметром ствола до 25 см. Их возраст около 30–40 лет. В среднем на площадке в 100 м2 их насчитывается 10–15 шт. Кроны сосен 2-го поколения высокие и узкие. Суховершинности у этих деревьев пока не наблюдается, однако живая часть кроны небольшая, вершины слабо выражены, что свидетельствует об очень слабом приросте. Кроме того, у большей части деревьев, особенно на юго-западе насаждения, близ котельной, сильно искривлены стволы.
Влияние врановых птиц на сообщество. Бобачевская роща является одним из мест массовых ночевок врановых птиц в городе. Сюда слетаются на ночлег вороны (Corvus cornix), галки (Corvus monedula), оставшиеся зимовать в городе грачи (Corvus frugilegus) и сороки (Pica pica). Преобладают серые вороны.
Численность одновременно ночующих особей превышает несколько сотен. Гнезда обычно располагаются в наружных рядах деревьев, обеспечивающих лучший обзор окружающего пространства и свободный подлет к гнезду. Самым предпочитаемым деревом для гнездования и ночевок является сосна. В большинстве случаев гнезда серой вороны размещаются на высоте от 4 до 7 м в верхушечных мутовках или развилках деревьев в непосредственной близости друг от друга [1].
Врановые – типичные собиратели-«мусорщики», полифаги-универсалы с широчайшим спектром кормов и значительной изменчивостью питания. Одна из кормовых стратегий серой вороны строится на ее способности использовать любые съедобные Вестник ТвГУ. Серия «Биология и экология». Вып. 8, 2008 176 объекты, в ходе кормежки они переходят от одного типа пищи к другим, легко меняя места и способы сбора пищи. У серой вороны в городе хорошо заметна сезонная смена мест кормежки и спектра кормов. В весенне-летний период основная часть пищи — естественная, с травянистых газонов, пустырей, дорог; под кронами деревьев и кустов вороны собирают плоды, ягоды, семена, беспозвоночных животных [7]. Одним из методов изучения питания является сбор и анализ погадок врановых птиц. В зимний период 98 % погадок содержали растительные остатки. В их числе семена яблок, подсолнуха, овса, гречихи, конопли, проса, калины, рябины, представителей злаковых, гречишных, сложноцветных [6]. Поэтому в формировании видового состава растительного сообщества городских рощ в местах гнездования и ночёвок врановые птицы могут сыграть заметную роль.
В типичных для средней полосы боровых сосняках и сосняках с елью в подлеске обычными видами являются можжевельник (Juniperus communis L.), рябина (Sorbus aucuparia L.), крушина ломкая (Frangula alnus Mill.), жимолость лесная (Lonicera xylosteum L.) [3]. В условиях трансформированных лесопарковых экосистем подлесковые виды становятся более разнообразными, обильными и устойчивыми. Особенно широкое распространение в таких условиях приобретают рябина и бузина красная (Sambucus racemosa L.), имеющая широкое распространение в условиях Бобачевской рощи и без целенаправленной ее вырубки способна доминировать в подлеске, образуя мощный ярус. Рассеяно по территории лесопарковых сообществ встречаются рябинник рябинолистный (Sorbaria sorbifolia (L.) A. Br.), яблоня домашняя (Malus domestica Borkh.), кизильник черноплодный (Cotoneaster melanocarpus Fisch. ex Blytt), ирга колосистая (Amelanchier spicata (Lam.) C.Koch), пузыреплодник калинолистный (Physocarpus opulifolius (L.) Maxim.), свидина (Swida alba (L.), барбарис обыкновенный (Berberis vulgaris L.), крыжовник (Grossullaria reclinata (L.) Mill.), смородина черная (Ribes nigrum L.). Присутствие этих несвойственных для сосняков видов в условиях городских и пригородных лесов традиционно связывают с деятельностью птиц. Какова в этом случае роль врановых птиц, определить сложно. Но, учитывая обнаруженные в погадках серой вороны семена растений, можно предположить, что и эти виды способствуют расселению декоративных и плодово-ягодных растений.
Специальными исследованиями было выяснено, что в среднем на 1 м2 в подкроновых участках деревьев, интенсивно используемых под ночевки и гнездовья за год поступает около 0, 5 кг (в.с. состояние) птичьего помета. Из всех видов органических удобрений птичий помет является наиболее ценным как по содержанию питательных элементов, так и по доступности их для растений. В качестве основного удобрения помет вносят в дозах 2–4 т на 1 га, что составляет 0, 2–0, 4 кг на м2. При подкормке растений вносят на 1 м2 0, 08–0, 1 кг сырого птичьего помета и вдвое меньше сухого (0, 04–0, 05 кг) [4]. Таким образом, в год, на один квадратный метр, в местах наибольшей концентрации врановых птиц, в лесопарковых сообществах ежегодно поступает больше помета, чем требуется по норме для выращивания овощных, плодово-ягодных культур, кормовых корнеплодов, льна и др. В покрове типичных бореальных сосняков и сосняков с елью зеленомошной группы преобладают типичные лесные виды: черника (Vaccinium myrtillus L.), брусника (Vaccinium vitis-idaea L.), ожика волосистая (Lusula pilosa (L.) Willd.), майник двулистный (Maianthemum bifolium (L.) F.W. Schmidt.), марьянник луговой (Melampyrum pratense L.), ландыш майский (Convallaria majalis L.), кислица кислая (Oxalis acetosella L.) и др. В рекреационно нарушенных лесах общая тенденция в изменении травяно-кустарничкого яруса состоит в постепенной замене типично лесных растений луговыми и сорными видами, обладающими большей антрополерантностью, а в отдельных случаях и антропофильностью. Процесс олуговения идет практически во всех типах леса [5].