Выполнил: Титенко Анастасия Сергеевна

МБОУ Куропатинская СОШ
Тамбовский район
Амурская область
Биологические особенности
колонии эвриалы устрашающей
(Euryale ferox Salisb.).,
обитающей в условиях Амурской
области
Выполнил: Титенко Анастасия Сергеевна,
9 класс
Руководитель: Громова Наталья Александровна,
учитель биологии
с. Куропатино
2014 г
1
Содержание
Введение
3 с.
1. Обзор литературы
5 с.
2. Материалы и методики
7 с.
3. Результаты исследований
9 с.
Выводы
14 с.
Литература
16 с.
Приложения
17 с.
2
Введение
Тамбовский район занимает часть территории Амурской области с
преимущественно
равнинным
рельефом.
Восточная
часть
района
представлена пойменными территориями реки Амур, возвышенные участки
которых использовались под пашню и сенокосы.
В пойме Амура расположено множество озёр, которые не проточные или
имеют слабое течение. В режиме любого озера существенную роль играют
форма и размеры котловины, взаимодействие с географической средой, в
которой оно образовано. Водное питание, колебание объема водной массы и
уровня, особенности режима озер зависят от их размеров и состояния и
режима реки Амур. В каждом пойменном водоеме происходят собственные
физические, химические и биологические процессы. [1]
Свойства пойменных озер Амура вполне подходят для жизни растений
их других климатических зон. К ним можно отнести растение с плавающими
листьями Эвриалу устрашающую. Это растение считается реликтом
дотретичного периода. В настоящее время в естественных условиях это
растение встречается
в Приморском и Хабаровском краях; вне РФ — в
Китае, Японии, Индии и Бангладеш. В связи с загрязнением водоемов и
сокращением числа мелководных озер это растение занесено в Красную
Книгу России. [7]
На территории Тамбовского района в Муравьевском парке на озере
Песчаное в настоящее время находится колония данного растения, за которой
ведётся наблюдение.
Цель
нашего
исследования:
проанализировать
биологические
особенности колонии эвриалы устрашающей (Euryale ferox Salisb.).,
произрастающей в условиях Амурской области.
Задачи исследования:
1. Познакомиться с эвриалой устрашающей, произрастающей на озере
Песчаное на территории Муравьёвского парка.
2. Изучить особенности прорастания и распространения эвриалы.
3
3. Провести наблюдения за изменением колонии в течение 3-х лет.
4. Сделать сравнительный анализ биологического состояния эвриалы в
разные годы и в разной местности (по данным литературы).
Объект изучения
Водное растение эвриала устрашающая (Euryale ferox Salisb.),
произрастающая на территории Муравьевского парка в Тамбовском районе.
Предмет изучения
Сохранность и изменения в колонии эвриалы устрашающей (Euryale ferox
Salisb.) как реликта дотретичного периода.
4
1. Обзор литературы.
Литературы об эвриале устрашающей достаточно много, но она часто
повторяет одну и ту же информацию. Считается что, это мало известный, но
более чем запоминающийся, водный однолетник. Находящийся под угрозой
исчезновения реликтовый вид третичной флоры. [7]
Относительно водных растений в литературе указывается, что все
привыкли к тому, что за словами «водное растение» непременно кроется
многолетник, представляющий собой или нечто неприметно-ползучее, вроде
рдестов и элодеи, или массивное создание вроде кувшинок, ирисов и
тростников. Однако бывают и совсем другие водные растения – крупные
однолетники. Они стремительно развиваются и столь же быстро гибнут,
успевая нарастить за один сезон большую биомассу. Их существование
неразрывно связано с очень специфическими водоемами – хорошо
прогреваемыми малопроточными озерами с обилием питательных веществ и
в воде, и в грунте. В таким растениям с полной уверенностью следует
отнести эвриалу устрашающую (Euryale ferox Salisb.). [4,8]
Род эвриала (Euryale) относится в однотипным в семействе Нимфейные
или Кувшинковые (Nymphaeaceae). Все растения этого семейства, включая
эвриалу, гидрофиты, т.е. ведут водный образ жизни. Центр тяжести
плавающих листьев располагается в месте прикрепления черешка. Их
листовая пластинка всегда лежит на поверхности волы. [6]
Эвриала — растение дотретичного периода, описана Р. А. Солсбери в
1806 г. по сборам из Китая. Типовой экземпляр находится в Лондоне.
Родовое название Euryale связано с греческой мифологией. Эвриала — одна
из трёх Горгон. Их кожа была покрыта шипами, а вместо волос вились змеи.
[7]
«…При выявлении и изучении лотосовых озер в августе 1966 г. мы
ненадолго остановились близ одного из сел Вяземского р-на. В то далекое и
прекрасное время озера (а мы выявили их пять) пылали заревом лотосовых
5
цветков — воды не было видно. Только в одном из озер, Цветочном, ближе к
берегу, кроме лотосов, росли удивительные по форме водные растения —
«колючки» с фиолетовыми цветками, хорошо известные местным жителям.»
по воспоминаниям Коржинского пишет Л.М. Пшенникова. [5]
По наблюдениям Л.М. Пшенниковой эвриала чувствительна к
загрязнению воды маслами, горючими веществами, к резким колебаниям
уровня воды во время паводков и в засушливые периоды. А сорванный
цветок ведет к гибели всего растения, ведь эвриала живет только год и
размножается только семенами. Эвриала устрашающая — очень редкое
растение. [5]
Особенно ценна она в научном отношении. Если с лотосом Комарова и
бразенией Шребера в Хабаровском и Приморском краях и в Амурской обл.
все же насчитывается около трех десятков озер, то с эвриалой — их единицы.
В настоящее время вид под угрозой исчезновения. Под этим статусом он
внесен в сводку редких растений Дальнего Востока. Штраф за каждое
уничтоженное растение — 50, 100 и 150p. [7]
Проблемы сохранения биоразнообразия территории Амурской области
в силу разных причин (строительство космодрома, золотодобыча, пожары и
др.) стоит особенно остро. В 2002 году опубликована книга М.Х Ахтямова,
Г.Ю. Морозовой, Н.В. Болдовского, А.А. Бабурина «Муравьевский парк.
Природные условия и растительность».
В данной работе представлены
результаты научно - исследовательских работ, выполненных 2001 – 2002
годах в рамках проекта РОЛЛ «Обычные – редкие виды». Дан обзор
природных условий территории Муравьевского парка на площади свыше 6
тыс га. Охарактеризованы гидрогеологические особенности территории,
флора и растительность. [1]
6
2. Материалы и методики
Территория исследований занимает левобережную часть среднего
течения р. Амур в районе впадения в него рек Аргузиха и Гильчин, 100 км
ниже
по
Амуру
от
г.
Благовещенска.
Она
представляет
собой
пологоволнистую равнину, иногда нарушенную уступами террас р. Амур
высотой 3 – 12 м. В пойме р. Амур имеется много озёр старичного типа с
максимальной глубиной 4 м. [1]
Для исследования было
выбрано озеро Песчаное, расположенное на
территории Муравьёвского парка в Тамбовском районе. В южной части озера
произрастает колония водного растения Эвриалы устрашающей (Euryale
ferox Salisb.).
Исследование выполнялось группой учащихся школы села
Куропатино Амурской области в течение трёх лет.
Краткая характеристика озёра Песчаное.
Это старичное озеро, расположенное в пойме Амура. Это озеро не
стоячее, но водосток в нём очень мал. В течение последних лет это озеро
испытывает крайне незначительное антропогенное влияние. Озеро Песчаное
достаточно крупное (длина около 2 км, ширина около 250 м), с пологими
берегами, большая часть берегов окружена лугами.
Изучение кислотности воды
Кислотность воды в озере измеряли при помощи универсальной
индикаторной бумаги, спиртовых растворов лакмуса и метилового
оранжевого. [2]
Изучение запаха воды
Определение запаха воды проходило при 20 °С. по ГОСТ 3351-74
В колбу с притертой пробкой вместимостью 250 см3 отмерили 100 см3
испытуемой воды с температурой 20 °С. Колбу закрыли пробкой,
содержимое колбы несколько раз перемешали вращательными
движениями, после чего колбу открыли и определили характер и
интенсивность запаха. [2,3]
7
Изучение прозрачности воды
Прозрачность воды - характеристика, показывающая, насколько
уменьшилась интенсивность света при его прохождении через слой воды
определенной толщины. Прозрачности воды измерялась при помощи диска
Секки: его погружали в воду и фиксировали глубину, на которой он
переставал быть виден.
Диск Секки, прибор для определения относительной прозрачности воды
водоёма. Представляет собой белый диск диаметром 30 см, который на тросе
опускают плашмя в воду и замечают глубину, на которой он перестаёт быть
видимым. Эта глубина, выраженная в метрах, принимается за меру
прозрачности воды. Назван по имени А.Секки, измерявшего в 1865
прозрачность морской воды таким методом. [3]
Изучение морфологических признаков растения
Собран гербарий, произведены количественные измерения растения,
сделаны фотографии. В работе использовалось визуальное наблюдение,
изучение условий произрастания и морфологических особенностей растения,
сравнительный анализ.
В проведении работы нам оказывали консультативную помощь
Дарман Галина Федоровна – научный сотрудник лаборатории ботаники (г.
Благовещенск) АФ БСИ ДВО РАН;
Смиренский Сергей Михайлович - научный
факультета МГУ, кандидат биологических наук.
8
сотрудник биологического
3. Результаты исследования.
3.1.Интродукция эвриалы устрашающей в озеро Песчаное.
Территория Муравьевского парка, без учёта пахотных земель, около 20
лет исключена из сельскохозяйственного оборота. Пойменные заливные луга
использовались сельхозпроизводителями не в полном объёме, что дало
возможность редким видам растений сохраниться на этой территории. [1]
В озере Песчаное на территории Муравьевского парка обитает эвриала
устрашающая (Euryale ferox Salisb.).
Это растение реликт дотретичной
флоры, интродуцированное в парке, внесённое в Красные книги разного
ранга. Посадка в озеро Песчаное была проведена летом 1998 года
сотрудниками ИВЭП ДВО РАН Т.Г. Сапожниковой, М.В. Крюковой, Г.Ю.
Морозовой. Семена разбрасывали в южной части юзера. В 2001 году заросли
растения на озере занимали достаточно большую площадь (300 м2) и активно
разрастались по водной глади. На момент обследования (2001 г)
насчитывалось 200 шт хорошо развитых листьев. Максимальный размер
листьев составил 90х90 см. [1]
В списках красных книг Амурской области
(1995, 2009 г.г.) оно не
приводится.
3.2.Биология растения
Эвриала — однолетник или коротко живущий многолетник. После
прорастания семени развиваются подводные листья стреловидной или
эллиптической формы, 4—10 см длиной, с сердцевидным основанием, не
колючие. Листья взрослого растения плавающие, округлые, до 1,3 м в
диаметре. Острые шипы расположены по жилкам и между ними. Листовой
черешок прикреплён почти в центре листовой пластинки. Нижняя сторона
листа окрашена в пурпурный цвет, слегка опушённая, верхняя — зелёная,
голая, с сильно выступающими жилками. На нижней стороне плавающих
листьев по главным жилкам также расположены шипы. Цветок до 5 см в
диаметре, на крепкой, сильно шиповатой цветоножке. Чашелистики
9
треугольно-яйцевидные, 1—1,5 (до 3) см длиной, с внешней стороны густо
покрыты шипами. Лепестки с внешней стороны внешней пурпурнофиолетового цвета, на внутренней выцветают до белого, продолговатоланцетные до 2,5 см длиной. Завязь с 7—16 гнездами. Плоды тёмнофиолетовые, округлые, 5—10 см в диаметре, губчатые, плотно колючие.
Семена чёрные, от 8 до многих, шаровидные, 6—10 мм в диаметре; семенная
кожура толстая, жесткая. Семена созревают в сентябре-октябре. [5]
Охранный статус
В России вид охраняется в местах естественного произрастания как реликт и
как вид,
находящийся на границе ареала.
Включён в Красные книги
Приморского и Хабаровского краёв. В Красной книге России 1 категория,
находится под угрозой исчезновения.
Лимитирующие факторы
Осушение водоёмов, использование вод для нужд производства и
промышленное загрязнение.
Использование:
Как пищевое растение
Семена эвриалы содержат крахмал, они съедобны как в сыром виде, так и
термически обработанные. В Индии семена эвриалы запекают или жарят, при
этом они лопаются подобно попкорну. В Китае с ними готовят супы. Для
получения семян эвриалу разводят в Индии, Китае, Японии. Семена
собирают в конце лета или в начале осени. В Китае это растение выращивают
уже более 3000 лет. В Индии, в провинции Бихар в начале 1990-х эвриала
выращивалась более чем на 96 тысяч гектар. Большое количество
археологических находок из района реки Янцзы свидетельствуют, что в
неолите люди собирали семена эвриалы как источник пищи.
Как лекарственное растение
В китайской традиционной медицине семена эвриалы использовали для
замедления старения. [4,7]
10
3.3. Сравнительный анализ проведённых наблюдений.
Наблюдения за колоний эвриалы устрашающей, обитающей в озере
Песчаное, проводились группой школьников в течение 3-х лет.
Вода в озере Песчаное имеет зеленоватый цвет, слабый запах тины,
нейтральную реакцию среды, средне-летняя температура воды составляет
26, 50С. Озеро имеет слабое течение, вода достаточно прозрачная. Берега
пологие.
Вдоль
небольшие
берегов
участки
в основном луговая растительность, но есть
с древесной (ильмы, ивы, дуб монгольский) и
кустарниковой (лещина разнолистная, шиповник даурский
растительностью.
и иглистый)
На ильмах, растущих на правом берегу озера,
располагается колония бакланов.
Экспедиции на озеро Песчаное проводились летом 2012, 2013 и 2014
года.
Летом 2012 года колония занимала южную часть озера, имела размеры
около 50 м в ширину и около 25 м в длину (около 1250 м2). Она занимала
территорию от берегов к центру озера. Отдельные экземпляры встречались
вдоль левого берега озера на расстоянии 50 метров от основной колонии.
Летом 2013 года близко к озеру мы подойти не смогли из-за поднятия
воды во время наводнения. Вода в пойме поднималась почти на 1 м выше
обычного уровня. С расстояния, на которое мы смогли подойти к озеру,
берегов не было видно, плавающих листьев различить было невозможно.
После наводнения 2013 года вода в
пойменных озёрах не вошла в
прежние границы. Уровень воды в озере Песчаном в 2014 году превышает
уровень
воды 2012
года на высоту около 30 см. Летом 2014 года мы
отметили, что колония эвриалы благополучно пережила наводнение.
Колония немного расширила свою территорию. В настоящее время колония
занимает территорию вдоль берегов южной части озера и не выходит к
центру. По правому берегу колония распространилась не более, чем на 20
метров. По левому берегу озера отдельные
расстоянии более 80 м от основной колонии.
11
экземпляры встречаются на
Промеры
глубины показывают,
что столб воды у левого берега
колеблется от 91 до 103 см, что на 20-22 см. больше этого показателя у
правого берега озера.
Средний показатель температуры воды у левого и правого берега так же
различается. Правый берег озера имеет более холодную воду, чем левый.
Причём, разница в летний период более заметна (2,2 оС), чем в осенний (0.6
о
С).
Листья растения были немного мельче по сравнению с листьями этого
растения 2012 года (2012 г 76х90см, 2014 г 67х78 см). Длина листовых
черешков в 2014 году так же немного короче по сравнению с данными 2014
года. Более ранние наблюдения показывают, что самый большой лист,
который удалось измерить в этой колонии, был 103 см на 97 см в диаметре
(С.М. Смиренский, Г.Ф. Дарман 2006 г). То есть листья эвриалы Амурской
области несколько мельче, чем листья эвриалы, произрастающей в Приморье.
По наблюдениям Пшенниковой в Приморье листья эвриалы могут достигать
до 130 см в диаметре.
По данным Л.М. Пшенниковой цветёт эвриала в Приморье в июленачале августа, а отдельные цветки можно найти в середине сентября. По
нашим данным в Амурской области цветение эвриалы начинается во второй
половине августа и продолжается до конца сентября.
Полное, активное
цветение эвриалы наблюдалось в 2006 г 20 сентября (по данным Г.Ф.
Дарман, С.К. Шалагин), в 2012 году 24 сентября. В 2014 году 12 августа
эвриала ещё не цвела. Цветков на поверхности воды ещё не было видно,
только бутоны в глубине. Если и происходило цветение и самоопыление, то
только на глубине. 28 августа, 3 сентября 2014 года на поверхности воды
было много бутонов.
Еще 14 октября
2014 года нами был найден
нераспустившийся бутон, который хорошо сохранился под водой и не успел
сгнить, как листья. Возможно, в условиях нашей области сроки цветения
смещены в сравнении с Приморьем.
12
Л.М. Пшенникова указывает, что цветок эвриалы открывается на очень
короткий срок – в утренние часы у тех растений, которые произрастают на
мелководье (5-15 см). На большей глубине цветки не раскрываются, они
погружены в воду, и их самоопыление происходит под водой. По нашим
наблюдениям в условиях Амурской области цветки эвриалы раскрываются
на глубине, большей, чем 5 – 15 см. Промеры глубины воды вдоль берега
показывают столб воды от 69 до 103 см. На этой глубине, среди листьев на
поверхности воды хорошо видно множество бутонов, у который цветковые
чешуи слегка разомкнуты или ещё закрыты.
И в 2012 и в 2014 году колония эвриалы активно цвела, было много
молодых, нераскрывшихся и взрослых листьев.
13
4. Выводы
Растения обладают огромным потенциалом полезных свойств, которые
человечеству пока известны лишь в малой доле. Поэтому так важно
сохранять всё их разнообразие. Это, прежде всего, необходимо для
поддержания
стабильности
природных
существование природных сообществ
сообществ.
Устойчивое
- это стабильная, комфортная,
эстетичная среда жизни человека, качественный состав атмосферы, защита от
загрязнения и др.
Безусловно, растения долгожители, сохранившиеся с древних времён,
такие как эвриала, лотос и другие, расширяют и украшают биоразнообразие
нашей местности. Эвриала как долгожитель, должна иметь
особые
приспособления, помогающие им выживать в самых разных условиях.
Учёные считают, что по устойчивости к внешним воздействиям семена
эвриалы приближаются к легендарному десятитысячелетнему рекорду
лотоса.
Проанализировав
данные, полученные за время наблюдений за
колонией эвриалы устрашающей, мы пришли к следующим выводам.
1. Колония эвриалы устрашающей, произрастающая на озере Песчаное, в
последние
3
года
не
значительно
расширилась
в
размерах.
Распространению растения вдоль берегов, возможно, способствовало
повышение уровня воды и её движение во время наводнения летом 2013
года, которое вполне могло разнести семена. Известно, что каждый год у
эвриалы прорастает лишь часть семян. Интродуцированное растение не
проявляет агрессивности по отношению к биоценозу водоёма.
2. Уменьшение размеров листовой пластинки в 2014 году по сравнению с её
размерами в 2012 году может быть особенностями развития растения
данного года. Но в целом взрослые зрелые листья эвриалы в условиях
Амурской области не достигают в диаметре размеров листьев эвриалы,
произрастающей в Приморье. В Амурской области они меньше на 25-27
см.
14
3. Сроки цветения эвриалы устрашающей в условиях Амурской области
смещены примерно на 10 (14) дней позже сроков, указанных для
Приморья.
4. Основная
часть
колонии,
произрастающей
на
озере
Песчаное,
сосредоточена вдоль берегов и не выходит на середину озера.
Повышение уровня воды в озере на высоту около 30 см в 2014 году и его
поддержание в течение всего вегетативного периода ограничивает
распространение растения по глубине.
5. Более тёплая вода левого брега озера Песчаное, видимо, создаёт более
благоприятные условия для прорастания и распространения данного
теплолюбивого растения.
6. Растение активно цветёт, много молодых листьев, что говорит об
удовлетворительных условиях существования колонии.
В этом году нам не удалось собрать семена эвриалы, надеемся это
сделать на следующий год. Мы не знаем, распространилась ли эвриала в
соседние с Песчаным озёра. Её семена вполне могут распространить птицы,
которых на озере достаточно много (бакланы, утки 3-4 вида, чомга, озёрная
чайка, цапли и др.).
Многолетние исследования нашей школы показывают, что в пойме
Амура существуют озера со сходными характеристиками, в которых вполне
может прижиться эвриала, тем самым увеличив биоразнообразие нашей
местности. Мы вышли с предложением к руководству Муравьевского парка
о проведении консультаций с учёными-ботаниками Амурской области о
возможности распространения эвриалы устрашающей в пойменных озёрах
Амурской области.
Наблюдения за колонией реликта
устрашающей будут продолжены.
15
дотретичного периода эвриалы
Литература
1. Ахтямов,М.Х., Морзова Г.Ю. Муравьевский парк. Природные условия
и растительность / М.Х. Ахтямов, Г.Ю. Морозова. - Владивосток: ДВО
РАН, 2002. – 196 с.
2. Вшивкова Т.С, Мороз Д. Биоиндикация качества пресных вод/Т.С.
Вшивкова. – Владивосток, 2006.- 96 с..
3. Коробейникова Л.А. Комплексная
школьников
и
экологическая
практика
студентов/Л.А. Коробейникова.-Санкт-Петербург,
«Крисмас+», 2002.-50-76 с.
4. Особенности
редких
водных
растений.
http://endemik-
prim.narod.ru/str/evriala.htm
5. Пшенникова
Л.М.
Водные
растения
российского
Дальнего
Востока/Л.М. Пшенникова, - Владивосток: Дальнаука, 2005.- 77 с.
6. Тахтаджян А.Л. Цветковые растения Т5(1)/А.Л. Тахтаджян, - М.
Просвещение,1980.- 184 с.
7. Эвриала устрашающая. http://priroga.ru/evrnala-ustrashayushhaya/
8. Экологические группы водных растений. Отличительные особенности
строения гигрофитов и гидрофитов. http://allrefs.net/c54/3qrez/
16
Приложения
Рис. 1 Свойства озера Песчаное Тамбовского района (пойма реки Амур)
Назва
ние
озера
Песча
нка
Прозрач
ность
воды по
диску
Секки
62 см
Цвет
Зеленов
атый
Темпера Запа
тура
х
(среднее
значение
)
26,5 оС
Слаб
ый
запа
х
тины
рН воды
Проточн
ость
Примечания
7
(нейтрал
ьная)
Слабое
течение,
Сельскохозяйст
венные работы
рядом с озером
не ведутся
Рис. 2 Характеристика озера Песчаное по температуре и глубине воды вдоль
берега.
Средняя
Средняя
глубина воды температура
вдоль берега
воды
начало
августа
берег 98 см
27,6 оС
Левый
озера
Правый берег 74 см
озера
25,4 оС
Средняя
температура
воды
начало
сентября
16,8 оС
Средняя
температура
воды
начало
октября
7,3 оС
15,6 оС
6,7 оС
Рис. 3 Характеристика листа эвриалы устрашающей.
Ширина листовой
Длина листовой
Длина
пластинки (ср.)
пластинки (ср)
черешка
Только крупные
Только крупные
листа
листья
листья
2012 г
90 см
76 см
0,6м – 1,8м
2014 г
78 см
67 см
0,6м – 1,5м
17
Рис. 4 Визуальное состояние колонии эвриалы устрашающей в 2014 году
Визуальное
состояние
колонии
12 августа
Крупных листьев
нет,
много
молодых
листьев, которые
только появились
из-под
воды,
бутоны видны в
воде, но растение
ещё не цветёт.
3 сентября
Появились
крупные листья,
растение активно
цветёт
18
14 октября
Поверхность
воды
чистая,
листьев нет, в
воде
заметны
полусгнившие
стебли.
Рис. 5 Карта (план) границ Муравьёвского парка
19