Сравнительная характеристика популяции венерина башмачка

Олимпиада по экологии – 2010-2011
МОУ «Бекетовская СОШ»
Сравнительная характеристика популяции венерина башмачка
настоящего в окрестностях Чун-озера и в 123 квартале
Бекетовского лесничества
Данные участника:
Голубева Светлана Александровна, 11 класс
Муниципальное образовательное учреждение
«Бекетовская средняя общеобразовательная школа»
162167 Вологодская область
Вожегодский район
д. Бекетовская
Паспорт 19 07 475911
выдан ТП УФМС России по Вологодской области в Вожегодском районе
09.08.2007 г.
Дата рождения: 03. 08. 1993 года
Домашний адрес: 162167 Вологодская область
Вожегодский район
д. Бекетовская, 55/1
Руководитель:
Кошкина Нина Павловна
Учитель химии и биологии МОУ «Бекетовская СОШ»
№ телефона школы 7-83-75
Содержание работы
Введение:
- актуальность темы;
- объект исследования;
- цели и задачи;
- методы исследования;
- новизна работы.
Глава 1
1.1. Систематическое положение венерина башмачка настоящего.
1.2. Характеристика венерина башмачка настоящего.
Глава 2
2.1. Методика работы.
2.2. Описание фитоценоза 123 квартала Бекетовского лесничества.
2.3. Анализ возрастных групп венерина башмачка настоящего в 123 квартале
Бекетовского лесничества.
2.4. Характеристика возрастных групп венерина башмачка настоящего в 123 квартале
Бекетовского лесничества.
Глава 3
3.1. Описание фитоценоза окрестностей озера Чун.
3.2. Анализ возрастных групп венерина башмачка настоящего озера Чун.
Глава 4
4.1. Сравнительная характеристика венерина башмачка настоящего по
морфологическим признакам.
4.2. Сравнение возрастных групп венерина башмачка настоящего разных
популяций.
Выводы
Заключение
Литература
Приложения
- Абсолютная численность ценопопуляции венерина башмачка настоящего в
окрестностях озера Чун в 2010 году.
- Абсолютная численность ценопопуляции венерина башмачка настоящего в 123
квартале Бекетовского лесничества в 2010 году.
- Возрастной спектр венерина башмачка в 123 квартале
- Возрастной спектр венерина башмачка озера Чун
Введение
Актуальность темы
Исследование венерина башмачка настоящего ведётся нами с 2000 года, а в
2010 году мы побывали на озере Чун, где была найдена популяция венерина
башмачка настоящего. Первая популяция находится в лесном массиве, вторая – на
болотистых берегах озера Чун. В связи с различными физико-географическими
условиями обитания, популяции венерина башмачка настоящего имеют свои
особенности.
Объект исследования – Венерин башмачок настоящий.
Цели и задачи
Цель: Дать оценку популяции венерина башмачка настоящего в различных физикогеографических условиях.
Задачи:
1. Исследовать популяцию венерина башмачка настоящего в 123 квартале
Бекетовского лесничества и сделать оценку её состояния.
2. Исследовать популяцию венерина башмачка настоящего в окрестностях озера
Чун и сделать оценку её состояния.
3. Сравнить популяции венерина башмачка настоящего
Методы исследования – Сравнительно-морфологический метод и метод
пробных площадок.
Новизна работы
Впервые исследованы популяции венерина башмачка на территории Вожегодского
района. Популяции находятся в разных физико-географических условиях, что
служит материалом для сравнения. Материалы могут быть использованы для
сравнения вида в других районах области.
Глава 1
1.1 Систематическое положение
Класс: однодольные (Liliopsida)
Подкласс: лилииды (Liliidae)
Порядок: орхидные (Orchidales)
Семейство: орхидные (Orchidaceal)
Род: башмачок (Cupripedium)
Вид: венерин башмачок настоящий (Cupripedium calceolus)
1.2 Характеристика венерина башмачка настоящего
Башмачок настоящий – чрезвычайно редкая северная орхидея, занесённая в
Международную Красную Книгу. Это многолетнее растение высотой 15 – 20 см.
Листья простые, влагалищные, очередные, продолговатые, складчатые и слегка
волосистые, по 3 – 4 на стебле. На стебле образуется один, редко два, цветка. Цветки
представляют собой как бы заранее расставленную и точно продуманную ловушку,
заставляющую насекомое произвести опыление. Крупная жёлтая губа, имеющая форму
туфельки с завёрнутыми внутрь краями, сверху закрыта щитковидным стаминодием.
Под ним находится рыльце с обращённой вниз воспринимающей поверхностью, а по
обе стороны от рыльца – по одной фертильной тычинке. Одиночные пчёлы, особенно
самки из рода андрена, вползают и соскальзывают в губу цветка и, обследовав её,
начинают искать из неё выход. Выбираясь из цветка, пчела сначала встречает на своём
пути первую преграду – выпуклое рыльце. Когда пчела пробирается всё выше и выше –
ближе к свету, вторая помеха – пыльник – суживаемый проход. А когда насекомое
пробирается мимо пыльника, большая порция пыльцы, как подушка, приклеивается к
груди пчелы. Так происходит опыление.
Венерин башмачок настоящий цветёт в конце мая, начале июня. Развивается
растение очень медленно, зацветает на 10-ый или 15-ый год. Венерин башмачок имеет
очень мелкие семена без запаса питательных веществ. Чтобы проросло такое маленькое
семечко, ему нужно встретиться в почве с определенными видами гриба, а встреча с
грибом – симбионтом происходит нечасто, поэтому венерин башмачок относится к
редким, охраняемым растениям. Корневище у цветка толстое, беловатое,
горизонтальное и находится в земле.
Глава 2
2.1 Методика работы
В работе использовался метод пробных площадок, взятый из работы преподавателя
кафедры ботаники ВГПУ В. И. Антоновой «Популяционный мониторинг редких
растений».
Площадки закладываются в пределах контура описанного растительного сообщества.
Размер пробных площадок может варьировать для травянистых растений от 0,25 м2 до 4
м2. Для исследования популяции венерина башмачка настоящего закладывались
площадки размером 1м2. Материал был собран в 123 квартале Бекетовского лесничества
и в окрестностях озера Чун.
2.2 Описание фитоценоза 123 квартала
В структуре и составе фитоценоза определено 4 яруса: древесный, кустарниковый,
травяно-кустарниковый, мохово-кустарниковый.
Состав первого отвечает формуле 10е. Сомкнутость крон достигает 0,75 единиц.
Средний возраст деревьев разный: ель 70 лет. Встречается подрост ели.
В состав второго яруса входят кустарники: жимолость лесная, шиповник майский.
Состав третьего яруса следующий: брусника обыкновенная, черника обыкновенная,
костяника каменистая. Разнообразный состав травянистых растений имеет разные
показатели обилия. Обильно встречаются растения: мятлик дубравный, башмачок
настоящий. Редко встречаются растения: черника обыкновенная, сочевичник весенний,
вороний глаз, медуница неясная, кислица обыкновенная, княжик сибирский, фиалка
болотная, ландыш майский, линнея северная. Уникально встречаются ортилия
однобокая, гудайера ползучая.
Мохово-лишайниковый ярус: преврозиум Шребера, гликомиум блестящий,
ритидиадельфус трёхгранный.
Встречаются внеярусные растения: гипогимния вздутая, уснея жёсткая.
Вывод:
1. Тип фитоценоза – ельник-зеленомошник.
2. Условия ельника-зеленомошника благоприятны для жизни венерина башмачка
настоящего.
2.3 Анализ возрастных групп венерина башмачка настоящего
Возрастной спектр представляет собой соотношение в популяции разных возрастных
групп. Для каждой возрастной группы растений расчёт в % от общего числа. Выделяют
следующие возрастные группы:
Возрастной период
Возрастные группы
Индексы
Латентный
Семена
Прегенеративный
Всходы (проростки)
ювенильные, имматурные,
виргинильные
pe, j, im, v
Генеративный
Молодые, зрелые, старые
q1, q2, q3
Постгенеративные
Субсенильные,
сенильные,
отмирающие
SS
S
SC
М
S
2.4 Характеристика возрастных групп венерина башмачка настоящего
Ювенильные растения – число ювенильных растений – 15, что составляет 7%
Имматурные растения – число имматурных растений – 29, что составляет 13%
Виргинильные растения – число виргинильных растений – 68, что составляет 30%
Генеративные растения – число генеративных растений – 113, что составляет 50%
Тип возрастного спектра этой популяции правосторонний с максимумом на
генеративной группе. Ценопопуляция полночленная, нормальная, зрелая, устойчивая,
так как присутствуют особи всех возрастных групп и обеспечивается, пусть и
незначительное, но регулярное поступление семян в почву.
Глава 3
3.1 Описание фитоценоза окрестности озера Чун
Озеро Чун находится на территории Бекетовского поселения в 20-ти километрах от
деревни Бекетовская, в 4-х километрах на юго-восток от деревни Куклинская. Озеро
Чун имеет вытянутую форму, качающиеся болотистые берега, поросшие лесом, но
встречаются и возвышенные участки. На одном из таких участков, среди сосен и елей,
находится популяция венерина башмачка настоящего.
В структуре и составе фитоценоза определено 4 яруса: древесный, кустарниковый,
травяно-кустарниковый, мохово-кустарниковый.
В составе первого яруса встречаются в основном сосны, его формула 7 сосен 3 ели.
Средний возраст деревьев 60 лет. В подлеске встречаются черёмуха, рябина.
В состав второго яруса входят кустарники: шиповник обыкновенный, малина
лесная.
Третий ярус представлен брусникой обыкновенной, черникой обыкновенной и
травянистыми растениями.
Мохово-кустарниковый ярус представлен преимущественно зелёным мхом
сфагнумом, что соответствует экосистеме болота, встречается мытник обыкновенный,
растение из семейства орхидных.
Вывод:
1. Тип фитоценоза – сосняк-сфагнумомошник.
2. Условия сосняка-сфагнумомошника благоприятны для жизни венерина башмачка
настоящего.
3.2 Анализ возрастных групп венерина башмачка настоящего
Ювенильные растения – 7, что составляет 5% от общего числа растений.
Имматурные растения – 24, что составляет 17% от общего числа растений.
Виргинильные растения – 40, что составляет 29% от общего числа растений.
Генеративные растения – 67, что составляет 49% от общего числа растений. 67
Анализ возрастных групп показал, что тип возрастного спектра популяции
правосторонний с максимумом (хотя и небольшим) на генеративной группе.
Ценопопуляция полночленная, зрелая, устойчивая, так как присутствуют особи всех
возрастных групп, и обеспечивается регулярное поступление семян в почву.
Глава 4
4.1 Сравнительная характеристика венерина башмачка настоящего по
морфологическим признакам
Признаки сравнения
Высота растения
Толщина стебля
Длина листа
Количество листьев
Опушённость стебля и
листьев
Количество цветков
Размер цветка
Окраска венчика цветка
123 квартал
30 – 65 см
8 мм
20 – 35 см
3–5
Отсутствует
1–2
1,5 – 3 см
Светло-жёлтая, жёлтая
Озеро Чун
20 – 50 см
5 – 6 мм
20 – 25 см
2–4
Опушение на стебле и
листьях
1
1 – 2,5 см
Ярко-жёлтая
Вывод: Сравнение морфологических признаков популяции венерина башмачка
настоящего показывает, что растения отличаются по размерам, более крупные особи в
популяции 123 квартала, а главное отличие – наличие опушения на стебле и листьях
венерина башмачка настоящего в популяции на озере Чун. Это связано с особенностями
фитоценоза популяции, так как венерин башмачок настоящий на озере Чун растёт среди
мхов, то есть на болоте. Это ксероморфная форма венерина башмачка настоящего.
4.2 Сравнение возрастных групп венерина башмачка настоящего
разных популяций
120
100
80
60
40
20
0
j
im
v
g
j
im
v
g
Вывод: Анализ возрастных групп популяции венерина башмачка настоящего
показывает, что в 123 квартале встречается больше растений, чем в популяции озера
Чун. Таким образом, условия обитания в 123 квартале наиболее благоприятны для
жизни венерина башмачка настоящего.
Заключение
Перспективы:
1. Проследить сохранение и развитие ценопопуляций венерина башмачка
настоящего в 123 квартале Бекетовского лесничества и в окрестностях озера Чун.
2. Исследовать воздействие абиотических факторов и антропогенного на данные
популяции, где запрещена вырубка леса, а окрестности озера Чун используются
как место отдыха.
3. Усилить поисково-исследовательскую работу для нахождения новых популяций
венерина
башмачка
настоящего
и
подтвердить
или
опровергнуть
местонахождение венерина башмачка крупноцветного.
Литература
1.
«Исследовательские работы школьников по экологии» ВГПУ, издательство
«Русь», 1992г.
2.
Суслова Т.А., Антонова В.И. сборник «Особо охраняемые» . Вологда,
1993г. «Популяционный мониторинг редких растений» В.И. Антонова, стр. 98 –
113.
3.
«Экологический мониторинг в школе» под редакцией проф.
Коробейниковой Л.А.. Вологда, «Русь», 1998г.
4.
«Жизнь растений» - том 6, под редакцией А.Л. Тахтаджяна, стр.
248 – 275, Москва, «Просвещение» 1992г.
Приложения
Абсолютная численность ценопопуляции венерина башмачка настоящего в
окрестностях озера Чун в 2010 году.
№ п/п
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Всего
%
j
im
v
2
2
1
1
2
1
2
1
1
2
2
1
1
1
1
2
3
3
1
3
5
1
2
3
2
1
g
4
6
2
2
4
3
1
5
2
7
2
3
3
5
2
1
2
7
2,1
2
1
2
1
2
1
24
17,4
2
4
1
3
1
1
40
29
2
2
3
2
4
3
67
48,5
Общее
число
6
8
3
4
5
7
5
8
5
10
8
7
5
5
8
2
2
5
7
5
6
5
7
5
138
100
Абсолютная численность ценопопуляции венерина башмачка настоящего в
123 квартале Бекетовского лесничества в 2010 году.
№ площадки
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
j
2
im
v
3
2
2
4
1
1
2
2
1
1
2
1
1
1
2
2
1
2
2
6
2
7
1
1
2
1
2
2
3
2
1
2
1
1
8
2
1
1
2
1
1
1
1
1
2
7
1
2
3
g
3
3
4
4
3
1
2
2
2
2
3
3
5
3
3
4
3
1
2
2
3
4
5
3
4
2
2
1
2
2
7
7
3
2
37
38
39
40
41
Всего
1
1
4
3
2
3
3
3
2
68
113
2
15
1
29
Возрастной спектр популяции венерина башмачка настоящего в
123 квартале Бекетовского лесничества в 2010 году
120
100
80
60
40
20
0
j
im
v
g
Возрастной спектр популяции венерина башмачка настоящего в
окрестностях озера Чун в 2010 году
80
70
60
50
40
30
20
10
0
j
im
v
g