Исследовательская работа "Пойма реки Илек"

Муниципальное Казенное общеобразовательное учреждение

«Вишневская средняя общеобразовательная школа»

 Беловского района Курской области

Номинация «Ландшафтная экология и комплексное исследование экосистем»

Тема работы: «Экосистема поймы реки Илёк»

Автор: Свиридов Юрий Анатольевич, учащийся 11-го класса, 17 лет

Руководитель: Лукьянова Ирина Михайловна

Вишнево 2016

Оглавление

    Введение  ……………………………………………………………3-5

Методы  исследования……………………………………………..6

     Результаты исследования…………………………………………..7-12

 Выводы …………………………………………………………….. 13

   Заключение ………………………………………………………….14

     Список используемой литературы ………………………………...15

           Приложение ………………………………………………………....16-19

         Тезисы……………………………………………………………….20-21

Введение.

       Разнообразный видовой состав пойменных лугов села Вишнево в последние годы подвергался активному антропогенному воздействию. Луга использовались под выпас скота, подвергались распашке.

       Задачей данной работы является геоботаническое исследование видового состава пойменных лугов и оценка их со стороны дальнейшего  хозяйственного использования.                                                                      

      Объектом исследования были пойменные луга, расположенные в пределах села Вишнево. Луга расположены в пойме реки Илёк, буквально в 200 метрах от села.

Участки лугов расположены по течению реки Илёк, в зоне первой террасы,  но на разных участках ее поймы и поэтому обладают различными физическими условиями, различаются по составу почвы, степени увлажнения, характеру затопления паводковыми водами.

Целью нашей работы явилось изучение видового состава и биолого-экологических особенностей растений  поймы реки Илёк.

Задачи исследовательской работы:

·        изучить видовой состав растений и экологическое состояние поймы реки Илёк в пределах села Вишнево Беловского района Курской области;

·        провести эколого-ценотический анализ: выявить особенности распределения растений в разных экотипах, встречаемость отдельных видов, анализ биоразнообразия и устойчивости сообществ;

·        выявление влияния человека и его хозяйственной деятельности на пойму реки и её обитателей.

Актуальность работы заключается в том, что изучение флоры разных экосистем расширяет представления о биологическом разнообразии и распространении отдельных видов в пределах села Вишнево, а также позволяет определить пути развития экосистемы. Растения, произрастающие на пойменных лугах, обладают хорошими кормовыми и питательными свойствами, поэтому очень важно оценить видовой состав и степень деградации пойменных лугов. Выяснение структуры сообществ  луга вносит существенный вклад в ботанику и экологию, а именно в теорию функционирования наземных  экосистем. Эти данные позволяют проводить мониторинг санитарно-гигиенического состояния поймы реки Илёк. Материалы работы могут быть использованы для преподавания курсов экологии и ботаники в школе, для выполнения школьниками  научных работ.

Для написания работы я использовал разную литературу об экосистемах Курской области, статьи из газет.

Исследование  поймы реки Илёк проводилось в течение весны и лета 2016 года.

              Физико-географические условия района исследования.

По геоботаническому районированию район исследования отнесен  к лесостепной зоне провинции  юго-русской равнины, округу  Курской лесостепи, характерными особенностями которой являются чередования в ландшафте лесных островов с открытыми пространствами, бывшими ранее разнотравными лугами или степями.    

     Район изучения достаточно увлажненный: осадков выпадает 575 – 640мм/год. Средние температуры июля +19С; января -8С. Минимальные температуры -32С, максимальная температура+38С. В циркуляции атмосферы ведущая роль принадлежит западному переносу, нарушаемому меридиальными  процессами: вторжением  арктических и тропических воздушных масс и циклонической деятельностью на  арктических и полярных фронтах, циклоны, смещающиеся с запада на восток. Из-за разницы в таянии снега, снежный покров сходит быстрее, чем в восточных районах, что приводит к усилению разности температур по широте.

      Четко  выражены сезоны года. Продолжительность летнего периода с 13 мая по 9-10 сентября. Характерна теплая погода  с переменной облачностью, с умеренными или слабыми ветрами. Наиболее жаркий месяц – июль (средние температуры от+19,4С). Летом выпадает самое большое количество осадков по сравнению с другими сезонами года, около 200 мм.

     Долина реки Илёк имеет хорошо развитую широкую пойму и 2 надпойменные террасы.  Левобережная часть больше правобережной.  Все надпойменные террасы аккумулятивные, поверхность ровная или слабонаклоненная к реке. На левобережье представлены 2 надпойменные террасы, а на  правобережье только первая. 

     Первая терраса хорошо выражена в рельефе. Вторая терраса удалена от реки и сливается со склонами водораздела. Пойма реки широкая, от 0,5 до 2 км, ее поверхность местами заболочена, изрезана густой сетью стариц и озер.

Главная роль  в питании принадлежит талым снеговым водам, а также дождевым и грунтовым водам. Межень наблюдается летом (июль - август), иногда в начале осени из-за сильного истощения грунтовых вод.  Покрывается льдом в середине декабря – январе. Освобождение реки от ледового покрова наступает в конце марта - первой половине  апреля.

Методы исследования.

Для решения поставленных задач в исследовательской работе использовались следующие методы исследования:

·                   наблюдение;

·                   измерение;

·                   сравнение;

·                   беседа с местными жителями;

·                   обработка собранного материала;

·                   анализ литературы.

Результаты исследований.

        Долина реки Илёк хорошо разработанная, рельеф прилегающей местности равнинный, слегка полого-всхолмленный с обширной луговой и лесной поймой, изобилующей озерами-старицами, болотами. Правый берег реки пологий, занятый луговым разнотравьем, на возвышенных участках ольховый лес. Левый берег более возвышенный. Здесь древесно-кустарниковая растительность, огороды местных жителей. Издалека, откуда-нибудь  с возвышенного места, пойма кажется сплошным изумрудно-зеленым ковром.

         Весной, при разливе реки Илёк, пойма покрывается водой. После каждого паводка на поверхности почвы откладывается слой осадка – наилок (аллювиальные наносы). Его приносят воды реки. Благодаря отложению плодородного наилка пойменные почвы хорошо обеспечены питательными веществами, достаточно богаты. Поэтому естественно, что на заливных лугах господствуют растения, требовательные к почвенному питанию.

        В зависимости от того, где расположен пойменный луг, почва может отличаться по составу. Но в отличие от других видов пастбищ, все почвы плодородные, рыхлые и отлично вентелируемые.

        Растительный покров пойменного луга неоднороден по поперечнику поймы. В разных местах поймы, находящихся на различном удалении от реки, он неодинаков по своему внешнему виду и составу образующих его растений. Лучше всего это можно заметить, если пересечь поперек всю пойму.

        На самом высоком и удаленном от реки участке, пойма сложена песками, поэтому здесь произрастает сосновый лес. Этот лес часто посещают жители села Вишнево и станции Рулитино. В особо жаркие летние дни здесь бывают возгорания хвои, что приводит к лесному пожару. Виновником пожаров чаще всего является человек и его неаккуратное поведение с огнем. Пожары приносят вред лесу, нарушая его естественное состояние.

       За сосняком на более низких местах расположен ольховый лес. Основная порода этого леса – черная ольха. Это лес быстрорастущий, ольха – порода скороспелая, максимальный срок ее жизни 100 – 120 лет. Древесина черной ольхи мягкая, легкая, хорошо режется и колется; свежесрубленная она белая, затем краснеет, высушенная имеет красивый темно- розовый оттенок. Древесина черной ольхи используется для изготовления тары под продукты, при строительстве мостиков через реку, колодезных срубов. В воде она почти такая же прочная как дуб.

      За ольховым лесом начинается богатое разнотравье луга. Основу растительного покрова обычно составляют злаки – костер безостый, пырей ползучий, вейник наземный.

Все они имеют длинные ползучие корневища, способные быстро разрастаться во всех направлениях. Такие злаки называют корневищными. Из других растений: калужница, белокрыльник, частуха, ежеголовник, мать-и-мачеха, клевер, люцерна. Среди разнотравья выделяются одиночные кусты боярышника. Пойменные луга и кустарники богаты певчими птицами: соловьи, зимородки, трясогузки, кулики, чибисы. Из хищных: коршун, скопа, малый канюк.

       Животный мир пойменных лугов: заяц-русак, лисица, хорь, ласка, еж, речной бобр, заходят косули. Во время перелета птиц пойму посещают лебеди, уже который год подряд. В пойме поселяются журавли, прилетают на «обед» аисты, цапли.

         На пониженных участках поймы находятся болота. На этих участках отмечено наличие хорошо разложившегося осоко-рогозового торфа. Болота малого размера, непроточные, находятся от берега реки на расстоянии 300 – 500 м. Относятся к низинному типу, глубина стоячей воды от 30 до 50 см. Болота заросли камышом, рогозом, телорезом, осоками, сусаком, ряской. Местные жители дают им свои названия, например, Белое болото.

         В пойме имеются озера-старицы. Они небольшие по размерам, в особо жаркое время пересыхают, сообщений с рекой не имеют. Вода в озерах пополняется во время половодья, выпадения осадков.  С паводковыми водами в озера заходит из реки рыба, которую затем жители ловят почти голыми руками.

Описание растительных ассоциаций

Исследуемые луга относятся к пойменным,  характер растительности пойм зависит от длительности затопления (поемности) и мощности наилка. Поемность – важный экологический фактор отбора, влияющий на формообразование луговых видов в верховьях рек, где пойма узкая, она разливается на небольшое  время, в широких долинах поемность выражена в сильной степени.      

              Поймы рек представляют систему участков, различающихся по рельефу, составу грунта, богатству почвы и увлажнению, образованных в результате расширения долины боковыми смещениями русла реки.

              Первый исследуемый участок площадью 100 м ² является частью пойменного луга, расположенного на правом берегу реки Илёк в зоне центральной поймы. Основной рельеф данного пойменного луга – равнинный. В южной части луга расположены песчаные отложения, образованные  речными наносами. Тип увлажнения пойменного луга: пойменный, отличающийся регулярными проточными затоплениями, во время половодья, т.е. переменным водным режимом. Исследуемый участок типичен для данного сообщества, однороден, расположен в центральной части луга. Почва сухая, слой мертвой подстилки незначителен, развита дернина. Почва песчаная с пятнами илисто-черноземных вкраплений, развит слой гумуса.

              Растительная ассоциация данного участка: пырейно-клеверо-люцерновая. Выделено 3 яруса, нижний ярус: клевер ползучий, горошек мышиный,  подорожник ланцетный, одуванчик обыкновенный;  второй ярус:  лапчатка серебристая, лютик едкий, клевер красный, люцерна посевная. Верхний ярус представлен: полынь обыкновенная, цикорий обыкновенный, полынь горькая. Большинство растений находилось в фазе цветения, бутонизации, зацветания. Наиболее часто встречались виды семейства Злаковые, сложноцветные, семейство бобовые.

              Данный пойменный луг  используется в хозяйственной деятельности для сенокоса, мелиоративные мероприятия не проводились.

              Второй участок является частью пойменного луга,  также расположенного на правом берегу реки Илёк  в зоне центральной поймы. Представляет собой слабонаклоненную равнинную поверхность. Территория подвергается длительному затоплению паводковыми водами. Образуется прирусловой вал с наносами песка. Пробная площадка площадью 100 м.² расположена в центральной части пойменного луга, является типичной для данного фитоценоза, однородна по своему составу. Почва влажная, черноземно-луговая, тяжелосуглинистая, мощная.

              Ассоциация данного  участка чертополохо-пырейно-клеверная

              Выделено три яруса. Нижний ярус представлен: лютик едкий, пастушья сумка обыкновенная, горошек мышиный, одуванчик обыкновенный  Второй ярус : герань луговая, донник лекарственный, клевер посевной, пырей ползучий, ежа сборная, .Верхний ярус: цикорий обыкновенный, чистотел майский, полынь горькая.

              Из-за высокого антропогенного использования пойменных лугов наблюдается некоторое угнетение видового состава.

              Третий участок был выбран на пойменном лугу, расположенном южнее остальных. Он также находится в зоне центральной поймы реки Илёк.  Представляет собой равнинный участок. Для территории данного пойменного луга характерно наличие  понижений, заполняемых пойменными водами. Участок под пробную площадку выбран в центральной части  пойменного луга, с типичным растительным покровом для данного сообщества.

              Почва серая, встречается подстилка из мха, развита дернина. Ассоциация пробной площадки злаково-клеверно-чередовая.

Нижний ярус: горошек мышиный, лютик ползучий, подорожник большой. Второй ярус:  пижма обыкновенная, таволга обыкновенная, цикорий обыкновенный, лютик едкий, герань луговая, клевер луговой, мятлик обыкновенный, пырей ползучий.

Верхний ярус: тростник обыкновенный, череда трехраздельная.

Весь видовой состав ассоциации характеризуется высокой жизненностью. Большинство растений находились в фазе цветения, бутонизации, зацветания.

                   Анализ флоры сообществ пойменных лугов по уровню антропогенного  воздействия показывает, что наименее измененным был первый луг; второй участок подвергся значительному антропогенному влиянию, связанному с  хозяйственной деятельностью;  на третьем участке наблюдается снижение продуктивности.

Анализ растительности с хозяйственной точки зрения.

Особенностью луговой растительности и ее отличие от других типов растительности является то, что  ее появление и существование в большинстве случаев зависит от деятельности человека. Использование лугов в качестве сенокосных и пастбищных угодий сохраняет их как тип. При прекращении  на участках пойменных лугов, выходящих из черты ранних разливов, формируются биоценозы, близкие к материковым лугам; со временем они сменяются древесно-кустарниковой растительностью.

                   Хозяйственная деятельность человека на луговых фитоценозах представлена: сенокошением, выпасом скота, внесением удобрений и обработке поверхности почвы. Сенокошение и пастьбы являются регулярным ежегодным воздействием на фитоценоз. При сенокошении удаляются надземные органы, расположенные выше уровня среза, у всех видов, составляющих сообщество. При этом нарушается нормальный ритм вегетации, происходит изъятие биомассы растений и потеря элементов минерального питания.

Выпас действует еще более значительно, чем сенокошение, фитоценозы подвергаются стравливанию, вытаптыванию, уплотняются почвы (тяжелые), на легких почвах вызывает эрозию. Лучшим сроком уборки трав считают фазу бутонизации – начало цветения бобовых и колошение злаковых. На трех пробных площадках преобладают летнецветущие виды, т.е. совпадает начало цветения большинства растений, что является выгодным при заготовке трав на сено.

В середине 80-х годов была предпринята попытка изменить экосистему поймы. Она была распахана и на ней посадили саженцы тополей. Но в дальнейшем эти саженцы были съедены домашним скотом и птицей. А вот напоминание об этом событии осталось в виде поперечных борозд через всю пойму, за исключением третьего участка исследования.

Выводы.

На изучаемых участках пойменных лугов был проведен анализ физико-географических условий района исследования. Для растений характерно ранее начало вегетации из-за быстрого начала наступления положительных температур весной. Затопление паводковыми водами  оказывающее большое влияние на развитие растений в последнее десятилетие является незначительным. Наибольшее количество наилка было отмечено на втором исследуемом участке. Наиболее увлажненным является третий участок, для него характерно наличие понижений длительно заполняемых водой, самым засушливым был первый участок, причиной этого служит пойменный водный режим  участка, а также наличие песчаной почвы быстро пропускающей воду. Таким образом, наблюдается увеличение увлажнения в зоне центральной поймы при продвижении с севера на юг.

На исследуемых участках путем регистрации всех видов растений с последующим их определением их видовой принадлежности было выявлено 33 вида растений, также были выявлены следующие ассоциации: пырейно-клеверо-злаковая, чертополохо-пырейно-клеверная, злаково-клеверно-чередовая. Наиболее часто встречаемыми были семейства: сложноцветные, злаковые и бобовые. Наибольшее количество видов было отмечено на первом участке, наименьшее на третьем.

Таким образом, в данном исследовании был проведен анализ растительности пойменных лугов села Вишнево. На основании проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

1.     При изучении травостоя пойменных лугов зарегистрировано 33 вида сосудистых растений.

2.     Для сохранения фиторазнообразия  луга необходим рациональный подход к выбору сроков, способов и режима сенокошения, а также умеренный выпас скота.

Заключение.

Я думаю, что моя исследовательская работа  по изучению травостоя поймы реки Илёк на этом не остановится. Вопросы многообразия и сохранения экосистем в настоящее время очень важны. Человек, используя экосистемы, не задумывается о последствиях этого   и предупредить об этом наша обязанность.

 В моих исследованиях большую помощь оказывает мой руководитель- учитель биологии Лукьянова Ирина Михайловна.

 Данные, полученные мной в ходе исследования, могут применяться на уроках биологии, при изучении географии Курской области, на различных внеклассных мероприятиях, посвященных охране природы и ее экологического состояния.

Список использованной литературы.

1.     Андреев Н.Г. Луговодство.-  М.:Колос,1981г.

2.     Алехин В.В. Растительность СССР  в основных зонах.- М.: Советская наука,1951г.

3.     Бегучев А.П. Корма и кормопроизводство.- М.: Колос, 1968.

4.     Биологический энциклопедический словарь/Под. ред.Гилярова.-  М.: Большая Российская энциклопедия, 2000г.

5.     Берг Л.С. Климат и жизнь.- М.: Географиз.

6.     Вильнер А.М. Кормовые отравления.- Л.: Колос, 1974г.

Пойма в зимнее время

Пойма реки в весеннее время

Пойма реки Илек в летнее время

Разнотравье поймы

Тезисы.

Тема работы: «Экосистема поймы реки Илёк».

Автор: Свиридов Юрий Анатольевич.

Класс: 11

Образовательная организация: муниципальное Казенное общеобразовательное учреждение «Вишневская средняя общеобразовательная школа».

Муниципальный район: Беловский.

Руководитель: Лукьянова Ирина Михайловна.

Целью нашей работы : изучение видового состава и биолого-экологических особенностей растительных сообществ поймы реки Илёк.

Задачи исследовательской работы:

·         изучить видовой состав растений и экологическое состояние поймы реки Илёк в пределах села Вишнево Беловского района Курской области;

·         провести эколого-ценотический анализ: выявить особенности распределения растений в разных экотипах, встречаемость отдельных видов, анализ биоразнообразия и устойчивости сообществ;

·         выявление влияния человека и его хозяйственной деятельности на пойму реки и её обитателей.

         Для решения поставленных задач в исследовательской работе использовались  методы исследования:

·                    наблюдение;

·                    измерение;

·                    сравнение;

·                    обработка собранного материала;

·                    беседа с местными жителями;

·                    анализ литературы.

На исследуемых участках путем регистрации всех видов растений с последующим их определением их видовой принадлежности было выявлено 33 вида растений, также были выявлены следующие ассоциации: пырейно-клеверо-злаковая, чертополохо-пырейно-клеверная, злаково-клеверно-чередовая. Наиболее часто встречаемыми были семейства: сложноцветные, злаковые и бобовые. Наибольшее количество видов было отмечено на первом участке, наименьшее на третьем.

Таким образом, в данном исследовании был проведен анализ растительности пойменных лугов села Вишнево. На основании проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

1.      При изучении травостоя пойменных лугов зарегистрировано 33 вида сосудистых растений.

2.      Для сохранения фиторазнообразия  луга необходим рациональный подход к выбору сроков, способов и режима сенокошения, а также умеренный выпас скота.