Муниципальное образовательное учреждение дополнительного образования детей «Станция юных натуралистов»

Муниципальное образовательное учреждение дополнительного образования детей
«Станция юных натуралистов»
Кировского района городского округа город Уфа Республики Башкортостан
ВЛИЯНИЕ РЕКРЕАЦИИ НА НЕКОТОРЫЕ ПАРАМЕТРЫ
ХОХЛАТКИ ПЛОТНОЙ
Нургалиева Лилия,
7 Г класс, СОШ № 119,
Руководитель:
педагог ДО Звягинцева О.И.
учитель биологии СОШ №119
Уфа – 2012
1
СОДЕРЖАНИЕ
Введение…………………………………………………………………………4
Глава 1.Природные условия исследований ………………………………… 5
Глава2.Эколого-биологическая характеристика эфемероидов ……………6
Глава3. Материал и методы исследований …………………………………..8
Выводы………………………………………………………………………… 10
Прогноз и программа действий……………………………………………… 10
Литература……………………………………………………………………
11
2
ВВЕДЕНИЕ
В период не истощительного природопользования, характерного для
Башкортостана до реформы 1861 г., антропогенные факторы не наносили
существенного
ущерба
биологическому
разнообразию
и
другим
возобновимым ресурсам. Однако, в XX веке и особенно в его второй
половине
они
стали
главной
причиной
снижения
биологического
разнообразия (Миркин и др., 2004).
Значительный ущерб природным ресурсам нанес процесс урбанизации,
который в условиях Южного Урала протекает особенно активно. Города
региона постоянно увеличивают свою площадь, что снижает долю
естественных, в первую очередь лесных экосистем. Кроме того, городское
население оказывает сильное рекреационное влияние на естественные
экосистемы в радиусе десятков километров. Суммарное влияние негативных
антропогенных факторов сформировало высокие риски для многих видов
флоры Башкортостана.
В растительном покрове северного полушария особую ценность
представляют
красиво
цветущие
декоративные
виды,
в
том
числе
ранневесенние эфемероиды, которые в условиях рекреационной зоны города
уничтожаются
в результате сбора растений во время цветения и
вытаптывания местообитаний. Так же здесь на популяции эфемероидов
влияет и загрязнение окружающей среды.
Целью работы было изучение и сравнение состояния эфемероидов на
примере хохлатки плотной в отдаленном от города лесу и в рекреационной
зоне города Уфы.
В связи с целью были поставлены следующие задачи:
1. Изучить произрастание хохлатки плотной в лесопарковой зоне г.
Уфы на участках с различной степенью антропогенной нагрузки.
2. Изучить произрастание хохлатки плотной на участке леса,
удаленном от города.
3
ГЛАВА 1. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
В Республике Башкортостан эфемероиды широко представлены в
мезофильных липово-кленово-дубовых лесах (Миркин и др., 2004).
Природные условия города Уфы
Город Уфа расположен на “полуострове”, ограниченном с запада рекой
Белой и с востока рекой Уфа и отличается контрастностью природных
условий, разнообразием растительного мира и флоры. Это разнообразие
обусловлено различающимися формами рельефа и ландшафтами местности.
В черту города входят: лесостепная водораздельная равнина с абсолютной
высотой около 200 м, которая возвышается примерно на 100 м над днищами
речных долин р. Белой и р. Уфа с обнажениями пермских пород и
сохранившимися
массивами
широколиственных
лесов;
фрагменты
лесостепных надпойменных террас, ландшафты крутых коренных склонов и
речных пойм (Калимуллин, 1996).
Почвы г. Уфы в основном по типу почв относятся к серым лесным и
темно-серым лесным (Кадильников, 1960).
Природные условия Забельского района широколиственных лесов
Пологоволнистые
и
холмистые
равнины
Прибелья
сложенные
пермскими и четвертичными отложениями. Широко представлены карстовые
формы рельефа. Преобладают в той или иной степени оподзоленные серые
лесные почвы. Климат теплый, средне - и хорошо увлажненный.
В прошлом здесь доминировали мезофитные широколиственные леса
(дуб, липа, клен, ильм), которые в настоящее время уступили место
вторичным лесам (липа, береза, осина) и сельхозугодьям. На севере района
сохранились незначительные фрагменты широколиствнно-темнохвойных
лесов. По склонам на небольших площадях встречаются остепненные луга и
4
луговые степи. Флора смешанная, относительно бедная. (Реестр особо
охраняемых природных территорий РБ, 2006).
ГЛАВА 2. ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
ЭФЕМЕРОИДОВ
Эфемероиды – многолетние травянистые растения с ранним цветением,
кратковременной вегетацией (2-3 недели), быстрым плодоношением и почти
полным
отмиранием
надземной
части
к
середине
мая.
Используя
питательные вещества, накопленные в луковицах и клубнях, они медленно
развиваются под снегом, а с началом снеготаяния выбрасывают цветоносы.
Листья появляются позже, так как для их развития и фотосинтетической
деятельности требуются более высокие температуры. Известны случаи, когда
в холодные весны хохлатки не образуют листьев, или они появляются очень
поздно (Мингажева, 2008). Назначение листьев – накопление питательных
веществ для цветения на следующий год. Ко времени полного развития
листвы на деревьях эфемероиды заканчивают вегетацию, и надземные части
растений отмирают. Остаются лишь подземные запасающие органы с
почками - луковицы, клубни, корневища. Во второй половине лета идет
закладка вегетативных и генеративных органов. Характерной чертой
эфемероидов является и то, что они, как правило, развивают небольшое
число цветков (ветреница, тюльпан). Реже их несколько и они собраны в
компактные
соцветия
(хохлатка,
гусиный
лук).
Число
цветков
ограничивается небольшим запасом питательных веществ в подземных
органах, а также сроками развития растения. Но цветки эфемероидов всегда
крупные и яркие. Такие цветки хорошо заметны на большом расстоянии. Это
приспособление для привлечения насекомых – опылителей.
После вегетационного периода перед эфемероидами встает еще одна
проблема – распространение семян. Растения решили эту проблему очень
оригинальным способом. Для распространения семян они "пользуются
услугами" почвенных насекомых, и в первую очередь муравьев. На плодах
или семенах у этих растений образуются особые мясистые придатки, богатые
5
маслом. Эти придатки называются элайосомами (от греч. Elaion – масло, и
soma – тело) и служат для привлечений муравьев. У хохлатки, например
элайосома выглядит белой шишечкой на черном гладком семени. Сами же
растения, распространяющие свои семена при помощи муравьев, называются
мирмекохорами. Плоды и семена мирмекохоров созревают обычно в начале
лета, когда муравьи особенно активны. Они растаскивают семена по своим
гнездам, теряя часть их по дороге. Мирмекохоры, как правило, имеют
низкорослые, слабые или полегающие стебли, что облегчает доступ муравьев
к семенам и плодам. К мирмекохорам относится большинство подснежников.
(Боголюбов, 2002)
Хохлатки относятся к семейству Дымянковые (Fumariaceae).
Наиболее распространена хохлатка плотная. Обитает в дубравах, по
опушкам, среди кустарников. Многолетник, низкорослый эфемероид,
высотой 10-40 см. Корень клубневидный, плотный, 8 – 15 мм в диаметре,
светло-коричневый. У основания стебля чешуевидный лист; на стебле
обычно 2 листа, дважды-тройчаторассеченных. Цветки душистые, в густой
кисти, фиолетово-лиловые или светло-пурпуровые, 15 – 22 мм длиной,
шпорец немного изогнутый, туповатый, чашелистики очень мелкие,
незаметные. Коробочка равна по длине цветоножке. Цветет в апреле – мае.
Плод – стручок с черными блестящими семенами. Распространен почти по
всей Башкирии, кроме Ямантаусского района, темнохвойных лесов
(Определитель высших растений Башкирской АССР, 1988)
Кроме хохлатки плотной в Республике Башкортостан встречается
Corydalis capnoides (Хохлатка дымянкообразная). Это декоративный
раннецветущий клубнелуковичный эфемероид. Распространен по берегам
рек, на береговых обрывах в лесах, на лугах (Башгосзаповедник). Корень
тонкий, волокнистый, из которого выходит несколько ветвистых . более или
менее раскидистых, ребристо-бороздчатых стеблей. Листья сизые,
трехрассеченные, с 3 раздельными участками, дольки клиновидные,
6
надрезанные; нижние прицветники листовидные, значительно превышающие
цветки, чашелистики меньше 1 мм длиной, пленчатые, мелкозубчатые.
Венчик тонкий, бледно-желтый, 13 – 16 мм длиной, с тупым шпорцем.
Коробочка линейно-продолговатая, четырехгранная (Определитель высших
растений Башкирской АССР, 1988)
ГЛАВА 3. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Объектами исследований послужила Corуdalis solida (Хохлатка
плотная).
Для сравнения были исследованы участки леса в парке им. Калинина г.
Уфы и в удаленном от города на 10 км лесу, расположенном около пос.
Авдон в апреле 2010 года. В этих двух точках были заложены трансекты,
каждая из которых состояла из 10 участков площадью 1 кв.м. Участки
располагались друг от друга на расстоянии 30 м. Причем, в лесопарке им.
Калинина трансекта проходила от наиболее посещаемых участков парка в
сторону менее посещаемых (от №1 к №10). На каждом участке трансекты
определялись
следующие
параметры:
проективное
покрытие
вида,
количество вегетативных и генеративных побегов, высота растений, размер
цветка, количество цветков.
Биометрические данные по хохлатке плотной представлены в таблицах
1 и 2.
Таблица 1
Некоторые характеристики хохлатки плотной на трансекте
в парке им. Калинина в г. Уфе
№ пробной площадки
Параметры
Проективное
покрытие, %
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
5
5
5
20
27
40
30
50
60
65
7
Средняя высота, см
Число вег. побегов,
шт./м2
Число ген. побегов,
шт./м2
Длина цветка, см
Количество цветков
в соцветии, шт
11,5 10,3 13,7 17,8 19,4 21,2 20,5 22,1
23,
8
24,5
3
2
3
20
10
15
16
10
19
16
6
5
5
7
25
38
25
35
46
54
1,8 1,7 1,8 2,2 2,1 2,0 2,3 2,4 2,6 2,6
3,5 3,9 4,5 9,7 13,2 16,4 15,1 16,8
17,
3
20,5
Таблица 2
Некоторые характеристики хохлатки плотной на трансекте
в лесу около пос. Авдон.
№ пробной площадки
Параметры
Проективное
покрытие, %
Средняя высота, см
Число вег. побегов,
шт./м2
Число ген. побегов,
шт./м2
Длина цветка, см
Количество цветков
в соцветии, шт
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
10
20
15
20
15
10
15
12
8
10
17,3 15,8 13,7 16,6 17,1 20,2 14,5 19,3 17,8 16,7
12
25
10
20
11
9
13
10
9
10
7
7
12
15
10
10
14
13
10
12
2,5 2,7 2,6 2,6 2,7 2,6 2,5 2,8 2,6 2,6
10,5 12,3 7,8 10,7 12,1 10,7 9,4 9,9 10,3 11,6
Получены следующие результаты.
Как видно из таблицы 1, происходит увеличение всех параметров
хохлатки плотной от наиболее посещаемых участков парка в сторону менее
посещаемых. Численность хохлатки плотной заметно увеличивается в мало
8
посещаемых участках лесопарка. Из таблицы 2 следует, что все параметры
хохлатки
плотной
приблизительно
одинаковые,
независимо
от
местоположения площадок.
ВЫВОДЫ
1. Количество экземпляров хохлатки плотной в парке им. Калинина
увеличивается в наиболее удаленных от посещения участках парка.
2. Все параметры хохлатки плотной, произрастающей в лесу около
пос. Авдон, приблизительно одинаковые, независимо от местоположения
площадок. И их размеры сопоставимы с размерами растений из парка им.
Калинина, произрастающих в наиболее удаленных от посещения участках
парка.
ПРОГНОЗ И ПРОГРАММА ДЕЙСТВИЙ
В городе Уфа
является
самым
хохлатка плотная наряду с ветреничкой дубравной
любимым
«подснежником»,
она
обладает
высокой
декоративностью, и поэтому в парках города в больших количествах
уничтожается при сборе на букеты. Хохлатка – очень нежное растение.
Сорванная, она быстро вянет. Люди, гуляя по парку, рвут хохлатку, а при
выходе бросают завядшие растения. Из исследования видно (таблица 1), что
количество растений уменьшается вблизи прогулочных тропинок. Если не
ограничить сбор хохлатки, она исчезнет из городских парков совсем.
Таким образом, в целях сохранения численности популяций хохлатки
плотной в лесопарковых зонах города необходимо ограничить посещение
некоторых участков лесопарков и запретить сбор “подснежников”.
В период цветения первоцветов в Уфе действует запрет на сбор
«подснежников», но в основном он распространяется на ветреничку
дубравную, самый любимый цветок горожан весной. Но хохлатка плотная
также
нуждается
в
защите.
Большое
значение
имеет
воспитание
экологического мышления, разъяснение роли первоцветов в растительных
9
сообществах города. Объединение «Фитодизайн» ежегодно участвует в
акции «Первоцвет» по защите раннецветущих растений. Воспитанники
объединения выпускают листовки, которые развешивают в парках, местах
произрастания красивоцветущих эфемероидов. Они выступают в школах с
беседами о первоцветах, проводят экологические игры и викторины, пишут
заметки для стенной газеты СЮН.
Планируется продолжить агитацию в защиту первоцветов и, в
частности, хохлатки плотной среди учащихся школ и посетителей парков
весной во время цветения растений. В 2011 году будет повторено изучение
хохлатки плотной и сравнение полученных результатов.
ЛИТЕРАТУРА
Боголюбов А.С. «Экосистема», 2002.
Времена года в лесах России / И.Н. Елагин. – Новосибирск: ВО «Наука».
Сибирская издательская фирма, 1994. – 272 с.
Зотов В.В. Лесная мозаика: Кн. для воспитателей дет. сада и родителей /
Рис. В. Храмова. – М.: Просвещение, 1993. – 240 с.: ил.
Кадильников Е.В. Климат района г. Уфы // Записки Башкирского
филиала Географического общества СССР. Уфа. 1960. С. 61-71.
Калимуллин Ф.Б. Преобразование планировочной структуры городов
Башкирии. Уфа: Изд-во УГНТУ. 1996. 69 с.
Мингажева А.М. Первоцветы Республики Башкортостан. Уфа: РИО
РУНМЦ МО РБ, 2008. - 36 с.
Миркин Б.М., Наумова Л.Г., Мулдашев А.А., Ямалов С.М. Флора
Башкортостана: Учебное пособие. - Уфа: РИО БашГУ, 2004. - 148 с.
Определитель высших растений Башкирской АССР / Ю.Е. Алексеев,
Е.Б. Алексеев, К.К. Габбасов и др. – М.: Наука. 1988. – 316 с.
Плешаков А.А. Зеленые страницы: Кн. для учащихся начальных классов.
– М.: Просвещение, 1994. – 223 с.: ил.
10
Реестр особо охраняемых природных территорий Республики Башкортостан. – Уфа:
Гилем, 2006. – 414 с.
11