Исследовательская работа по биологии

Научная конференция юношеских исследовательских работ

« Природа Калужской области»

имени Н.С. и А. А. Ворониных

Растения – интродуценты п. Шайковка

Авторы: Чернова Валерия Андреевна

Зубатова Анастасия Вячеславовна

МКОУ «Шайковская СОШ № 1»,10 класс

Руководитель: Петухова Елена Геннадьевна

учитель биологии

                                                   п. Шайковка

                                                            2015

                                                               Оглавление

Введение                                                                                                                 3

Основная часть: Этапы работы и результаты наблюдений                                 5

1. Изучение видового разнообразия деревьев, кустарников                                5

2. Определение  географического происхождения древесных растений          6

3. Выявление растений – интродуцентов                                                                 6

4. Выявление экологического значения растений – интродуцентов                  6

5. Проведение количественного учета древесных видов                                     7

Заключение                                                                                                                     8

Список литературы                                                                                                       9

Приложения                                                                                                                    10

                                                             Введение

С давних времён человека окружают растения. С тех пор, как человек перешел к оседлому образу жизни, он стал использовать растения в различных целях: как источник питания, как источник топлива, как строительный материал. Человек стал заниматься разведением различных растений, сажая их около своего жилища, где они ранее не встречались.

Интродукция  растений - (биологическая) (от лат. introductio — «введение») — преднамеренное или случайное переселение особей какого-либо вида  растений за пределы естественного ареала в новые для них места обитания.

В настоящее время флору любой местности составляют не только дикие виды растений, произрастающие здесь ранее, но и  виды растений, занесенные  на данную территорию из различных географических зон земного шара.

Растения – интродуценты проникают во все регионы и участвуют  в формировании флор различных территорий.  В  наше время они являются неотъемлемой частью при обустройстве различного рода населенных пунктов и играют немаловажную роль в жизни человека, выполняя гигиенические, психофизиологические, эстетические функции.

Поэтому древесно-кустарниковые насаждения поселка, в состав которых входят и растения – интродуценты, требуют изучения и систематизации сведений о них.

Таким образом, тему для своего исследования мы выбрали такую:

«Растения –интродуценты  п. Шайковка».

Цель: Обследовать  древесные насаждения  с целью изучения видового разнообразия древесной флоры и выявления  видов - интродуцентов, входящих  в состав древесной флоры нашего поселка и  их экологического значения.

Задачи:

1.Изучение видового разнообразия деревьев, кустарников на территории населенного пункта Шайковка.

2.Изучение различных  источников информации, касающихся истории интродукции древесных пород на территории нашего поселка.

3.Определение  географического происхождения древесных растений.

4.Выявление растений – интродуцентов, произрастающих на территории

п. Шайковка.

5. Выявление экологического значения растений – интродуцентов, распространённых на территории посёлка.

6.Проведение количественного учета древесных видов и выявление процентного соотношения « местных видов» и видов – интродуцентов.

Объект исследования: древесные насаждения нашего поселка.

Предмет исследования: видовой и количественный  состав древесных насаждений, их географическое происхождение, экологическое значение видов – интродуцентов.

Гипотеза: Если изучить  морфологию древесной флоры нашего поселка и определить их географическое происхождение, то можно выявить виды - интродуценты,  здесь произрастающие и их экологическое значение.

Методы исследования

1.Наблюдение ( обследование насаждений на местности, фотографирование  древесных пород, количественный учет « местных видов» и видов –интродуцентов)

2.Сравнение (изучение различных источников информации по теме, работа с определителями деревьев и кустарников для уточнения видовой принадлежности и систематического положения растений, определение географического происхождения древесных растений)

3.Анализ и синтез (проведение анализа полученных данных, создание списка растений - интродуцентов, произрастающих на территории посёлка, составление биологической характеристики видов –интродуцентов )

Характеристика природных условий п. Шайковка.

п.Шайковка- военный городок в  Калужской области, расположен в 17 километрах к северу от города Киров. Посёлок городского типа состоит из двух частей, именуемых «Старый городок» и «Новый городок». Последний был построен в 1992 году финской строительной организацией для российских войск, выводимых из Европы после распада СССР.  Рельеф территории равнинный. Характерны дерново-подзолистые почвы. П. Шайковка лежит в умеренном климатическом поясе – климат умеренно- континентальный с хорошо выраженными сезонами года. Поселок расположен в лесной зоне в пределах подзоны хвойно-широколиственных лесов. Наиболее характерными породами являются дуб, береза, ель, рябина, клен, из кустарников лещина. В травянистом покрове произрастают папоротники, ландыш, сныть, крапива. Господствующими почвами здесь являются дерново- слобоподзолистые. Разнообразен животный мир территории. Распространена лисица, заяц- русак, из копытных – кабан. Так же встречаются разные виды птиц - грачи, утки, снегири, дятлы. Немало в лесах синиц. Близ домов можно встретить воробьев, голубей, ворон. Много насекомых.

Основная часть

Этапы работы и результаты наблюдений:

1. Изучение видового разнообразия деревьев, кустарников. Было  изучено видовое разнообразие деревьев, кустарников на территории населенного пункта Шайковка. При визуальном осмотре было выяснено, что видовое разнообразие деревьев и кустарников в поселке невелико. Древесные насаждения представлены в основном лиственными породами, принадлежащими к отделу Покрытосеменные, но встречаются и хвойные, принадлежащие к отделу Голосеменные. Всего на территории поселка было обнаружено 22 вида деревьев и кустарников, из них 14 видов деревьев и 8 видов кустарников, относящихся к 11 семействам.

На основе этих данных впервые был составлен список древесных растений, которые прорастают на территории поселка. В список вошло 22 вида: местных растений  и растений – интродуцентов. (Приложение 1)

Также построена диаграмма 1, на которой показано соотношение количества видов и распределение их по семействам. Анализ диаграммы показывает, что по числу видов доминирует семейство Розовые (Rosaceae)- 6 видов. Лидирующая роль этого семейства характерна в целом, для умеренных районов Восточной Европы. Семейство Ивовые (Salicaceae) и семейство Сосновые (Pinales) насчитывают по 3 вида, семейство Мальвовые (Malvaceae) и сем. Сапиндовые (Sapindáceae) – по 2 вида. Остальные семейства: Березовые (Betulaceae), Жимолостные (Caprifoliáceae), Маслиновые (Oleaceae), Буковые (Fagáceae), Адоксовые (Adoxaceae), Бобовые (Fabaceae) - по 1 виду. Это преимущественно виды - интродуценты, которые редко встречаются на территории посёлка  и представлены одним или несколькими экземплярами. (Приложение 2)

2.В результате поиска источников информации, касающихся изучения древесной флоры  поселка и истории интродукции древесных пород на территории нашего поселка, ничего найдено не было.

3. Определение  географического происхождения древесных растений. В ходе определения географических областей происхождения древесных растений поселка было выявлено, что древесные растения данной территории

по происхождению можно подразделить на две группы.

Первую группу составляют  местные виды, дикорастущие представители которых встречаются в лесах нашей  страны. Эти  растения для нас являются аборигенами. Вторую группу составляют растения - интродуценты, являющиеся переселенцами  из разных уголков земного шара. ( Приложение 3)

Из таблицы 1 видно, что по количеству преобладают местные виды, их 12 .Они представлены 8 семействами. Видов – интродуцентов 8, представлены 7 семействами.

На основе данных построена диаграмма 2, показывающая соотношение видов разных географических областей. ( Приложение 4)

Из диаграммы видно: большую часть древесной флоры поселка составляют виды европейского – 66% , азиатского – 30% , североамериканского- 10%  происхождения. Из этого можно сделать вывод, что древесная флора относится к европейскому типу. Это можно объяснить тем, что природно-климатические условия родины растений сходны с местными условиями.

4. Выявление растений – интродуцентов .При изучении видового разнообразия древесной флоры поселка и их географических областей  были выявлены виды – интродуценты. Их 10, представлены  7 семействами: Жимолостные (Caprifoliáceae), Ивовые (Salicaceae), Сосновые (Pinales), Розовые (Rosaceae) , Бобовые (Fabaceae), Мальвовые (Malvaceae) и  Сапиндовые (Sapindáceae).

 5. Выявление экологического значения растений – интродуцентов.

В ходе изучения справочной литературы, было выяснено, какую роль играют растения – интродуценты в создании микроклимата окружающей среды

п. Шайковка. На  основе справочной информации составлена таблица 2 ««Экологическое значение растений - интродуцентов» (Приложение 5). Большая часть растений благотворно влияет на микроклимат нашего поселка: « производят» воздух, поглощают шум, пыль, поглощают различные химические вещества, выделяя в воздух фитонциды, некоторые сдерживают размножение бактерий в окружающем воздухе.

7. Проведение количественного учета древесных видов .

Количественный состав древесных видов, произрастающих на территории

п. Шайковка:

Видовое название растения	Количественный состав ( шт)
Местные виды (аборигены)
Яблоня домашняя	15
Калина обыкновенная	7
Берёза повислая	475
Клён остролистный	10
Рябина обыкновенная	45
Ель обыкновенная	30
Сосна обыкновенная	34
Дуб черешчатый	3
Тополь дрожащий	15
Тополь черный	25
Липа сердцевидная	15
Шиповник майский	25
Виды - интродуценты
Жимолость обыкновенная	25
Ива плакучая	1
Сирень обыкновенная	33
Лиственница европейская	3
Клен американский	7
Черёмуха обыкновенная	5
Липа войлочная	11
Шиповник собачий	5
Карагана кустарниковая	24
Боярышник кроваво-красный	4

Анализируя таблицу, было посчитано общее число древесных растений на территории поселка, их количество 819 штук. Из них количество  местных растений 699 штук, а растений – интродуцентов 120 штук.  Отсюда следует, что количество местных видов преобладает и составляет основную массу древесной флора нашего поселка. Процентное соотношение показано на диаграмме 3 (Приложение 4).

Доминирующим видом по числу растений среди местных видов является Берёза повислая (475 штук), а среди видов-интродуцентов- Сирень обыкновенная

( 33штуки).

В ходе исследования было замечено: большая часть видов-интродуцентов располагается на территории « Нового городка»: из 10 видов-8 видов и всего лишь 2 вида - на территории «Старого городка»- Клен американский и Черемуха обыкновенная. 1 вид Сирень обыкновенная встречается повсеместно.  Возможно, это связано с тем, что «Новый городок» был построен намного позже (в 1992 году) « Старого городка» и место застройки выбрано неудачно («Новый городок» располагается на месте свалки бытовых отходов). Поэтому в процесс озеленения данной территории  пришлось вмешаться человеку, вследствие чего количество зеленых насаждений была увеличено за счет деревьев - интродуцентов.

Заключение

В ходе обследования древесных насаждений нашего посёлка  было изучено видовое разнообразияе древесной флоры, выявлены  виды - интродуценты, входящие  в состав древесной флоры нашего поселка и их экологическое

значение. Впервые составлен  список деревьев и кустарников, произрастающих на территории п. Шайковка.

ü  Всего на территории поселка произрастает 22 вида деревьев и кустарников, из них 14 видов деревьев и 8 видов кустарников, относящихся к 11 семействам и 2 отделам.

ü  По числу видов доминирует семейство Розовые (Rosaceae)- 6 видов.

ü   6 семейств  представлены 1 видом. Это преимущественно виды - интродуценты, которые редко встречаются на территории посёлка  и представлены одним или несколькими экземплярами.

ü  Большую часть древесной флоры поселка составляют виды европейского происхождения -66%  . Следовательно, древесная флора относится к европейскому типу.

ü  На территории поселка произрастает  10 видов – интродуцентов, представленных   7 семействами.

ü   Растения интродуценты благотворно влияет на микроклимат нашего поселка: « производят» воздух, поглощают шум, пыль, поглощают различные химические вещества, выделяя в воздух фитонциды, некоторые сдерживают размножение бактерий в окружающем воздухе, участвуют в образование верхнего плодородного слоя почвы, многие – ценные медоносы.

ü  Количественный состав видов равен 809 штук. Из них количество  местных растений 699 штук, а растений – интродуцентов 120 штук ( 10 видов) что составляет 14,6 %  от общего числа растений..  Отсюда следует, что количество местных видов преобладает и составляет основную массу древесной флора нашего поселка.

ü   Таким образом, изучив  морфологию древесной флоры нашего поселка и определив и географическое происхождение видов,  мы выявили виды - интродуценты,  здесь произрастающие и их экологическое значение.

Список литературы

1.Валягина-Малютина Е.Т.Деревья и кустарники Средней полосы Европейской части России. Определитель.1998 -112с.СПб

2.Валягина-Малютина. Е.Т.  . Деревья и кустарники зимой. Определитель древесных и кустарниковых пород по побегам и почкам в безлистном состоянии. 2-изд./Под. Ред. Т.Е.Тепляковой.- М.: Товарищество научных изданий КМК, 2007. -268 с., ил.

3. Древесные растения. Википедия.http://ru.wikipedia.org/wiki

4. Петров В. В., Растительный мир нашей Родины, М., «Просвещение», 1991

5. Яковлев Г.П., Аверьянов Л.В. "Ботаника для учителя"- М.: Просвещение: Учебная литература, 1997.-336с.

6. www.floranimal

Приложение

Карта 1 « Распространение древесных растений на территории п.Шайковка».

                 

 П. Шайковка « Новый городок»            Липовая аллея

                    

У школы….                                                  У школы….

  

« Старый городок»                                 По пути в « Новый городок»

   

                                        Дорога  в « Новый городок»

« Новый городок»,   Липа войлочная

                                                                                                                Приложение 1

Список древесных пород, произрастающих на территории п. Шайковка:

1. Берёза повислая

2.Боярышник кроваво- красный

3.Дуб черешчатый

4.Ель обыкновенная

5.Жимолость татарская

6.Ива плакучая

7.Калина обыкновенная

8.Карагана кустарниковая

9.Клён американский

10. Клён остролистный

11.Липа войлочная

12. Липа сердцевидная

13. Лиственница европейская

14.Рябина обыкновенная

15.Сирень обыкновенная

16.Сосна обыкновенная

17.Тополь дрожащий

18.Тополь черный

19.Шиповник майский

20.Шиповник собачий

21.Черёмуха

22.Яблоня домашняя

                                                                                                                     Приложение 2

Диаграмма 1 «Видовое разнообразие древесной флоры п. Шайковка»

                                                                                                                 Приложение 3

 Таблица 1. «Географические области происхождения древесных растений »

№	Местные виды ( аборигены)	Виды-интродуценты (родина происхождения)
1	Яблоня домашняя	Жимолость обыкновенная (Европа)
2	Калина обыкновенная	Ива плакучая (Иран, Западный Китай)
3	Берёза повислая	Сирень обыкновенная (Юго-Восточная Европа)
4	Клён остролистный	Лиственница европейская (Западная  и Северная Европа)
5	Рябина обыкновенная	Клен американский (Северная Америка)
6	Ель обыкновенная	Черёмуха обыкновенная (Европа)
7	Сосна обыкновенная	Липа войлочная (Юго-Восточная часть Европы, Балканы)
8	Дуб черешчатый	Шиповник собачий (Южная и Средняя Европа)
9	Тополь дрожащий	Карагана кустарниковая (Западная Сибирь, восточный Казахстан, Монголия, северный Китай)
10	Тополь черный	Боярышник кроваво- красный (Западная Европа)
11	Липа сердцевидная
12	Шиповник майский

                                                                                                                       Приложение 4

Диаграмма 2 « Соотношение видов разных географических областей»

Диаграмма 3  «Процентное соотношение количества местных растений и растений – интродуцентов»

                                                                                                                   Приложение 5

Таблица 2 «Экологическое значение растений - интродуцентов»

№	Растение-интродуценты	Экологическое значение
1	Карагана кустарниковая	Улучшает структуру почвы. Применяется для мелиорации. Является ценным раннелетним медоносным и пыльценосным растением.
2	Шиповник собачий	Плоды шиповника богаты витаминами Кроме этого в шиповнике содержатся катехины, ликопин, ксантофилл, арумин,что хорошо влияет на почву,в которой он произрастает и на организм человека. Обладает фитонцидными свойствами. Установлена способность шиповника продуцировать в атмосферу летучие соединения (аэрофолины) кумаринового ряда, обладающие антимикробным действием (Морозов, 2004). Так, майская листва растения обладает бактериостатическим действием, т.е. сдерживает размножение бактерий в окружающем воздухе, а июльская — обладает бактерицидными свойствами, оздоровляя окружающий воздух (Крючков и др., 1985; Морозов, 2004).
3	Черёмуха обыкновенная	Черемуха очищает воздух, поскольку ее листья и цветы выделяют фитонциды, убивающие микробов. После осеннего листопада листья черемухи быстро минерализируются и обогащают почву известью, калием, азотом и другими элементами, повышающими плодородие почвы
4	Сирень обыкновенная	Поглощает различные химические вещества, хороший ионизатор воздуха, источник кислорода, регулирует влажность, защищает от пыли.
5	Жимолость обыкновенная	В ягодах жимолости присутствуют глюкоза и фруктоза, витамины группы С, Р, В, А, полезные кислоты органические,что способствует улучшению плодородий,увеличению скорости гниения и повышению губительных свойств для вредителей.
6	Ива плакучая	Корни ивы отличаются обильным развитием и многочисленными разветвлениями и потому особенно пригодны для укрепления рыхлых почв
7	Лиственница европейская	Лиственница своим опадом улучшает почву (благоприятно влияет на плодородие почв). В хвое  содержатя эфирные масла, витамин С, а также минеральные элементы, обогащающие почву и воздух.
8	Клен американский	У него много листьев и молодых побегов, именно они поглощают шум и пыль, дают хорошую тень, «производят» кислород. Американский клён весьма полезно использовать для создания придорожных насаждений, зелёных изгородей, санитарно-защитных зон, при озеленении промышленных зон.
9	Липа войлочная	Отличный мёдонос. Устойчива к загрязнению - является "санитаром" загрязненных местностей. Растения примечательны тем, что относятся к почвоулучшающим породам – листья липы, содержащие большое количество кальция, после опадания насыщают почву питательными веществами, способствуют созданию лучших физических свойств почвы и в конечном итоге - повышению ее плодородия.
10	Боярышник кроваво- красный	Очищает воздух от пыли, защищает от шума, источник кислорода. В побегах и плодах накапливаются различные биологически активные вещества и соединения, включая сорбит, холин, фруктозу, эфирные масла, ряд кислот витамины группы В, С, каротин.

Аннотация

Исследовательская  работа «Растения – интродуценты п. Шайковка» выполнена учащимися 10 класса МКОУ «Шайковская СОШ № 1», Кировского района Черновой  Валерией Андреевной и Зубатовой Анастасией Вячеславовной.

Цель: Обследовать  древесные насаждения  с целью изучения видового разнообразия древесной флоры и выявления  видов - интродуцентов, входящих  в состав древесной флоры нашего поселка и  их экологического значения.

Методы исследования

1.Наблюдение

2.Сравнение

3.Анализ и синтез

В ходе обследования древесных насаждений нашего посёлка  было изучено видовое разнообразияе древесной флоры, выявлены  виды - интродуценты, входящие  в состав древесной флоры нашего поселка и их экологическое

значение. Выяснено, что растения интродуценты благотворно влияет на микроклимат нашего поселка: « производят» воздух, поглощают шум, пыль, поглощают различные химические вещества, выделяя в воздух фитонциды, некоторые сдерживают размножение бактерий в окружающем воздухе, участвуют в образование верхнего плодородного слоя почвы, многие – ценные медоносы.

 Полученные результаты отражены на диаграммах, находящихся в приложениях работы. Впервые составлен  список деревьев и кустарников, произрастающих на территории п. Шайковка.