Исследовательская работа тему: «Изучение видового разнообразия травянистых растений села с. Новокаякент»

МКОУ «Новокаякентская СОШ»

                                                                с. Новокаякент

Каякентский район

Республика  Дагестан

Конкурс «Подрост»

Номинация: «Экология лесных растений»

Тема: «Изучение видового разнообразия

 травянистых растений села с. Новокаякент»

                                       Работу выполнила: ученица 11 «г» класса МКОУ

                                                                   «Новокаякентская СОШ»

                                                      Мусаева Патима

                                            Руководитель: учительница биологии МКОУ

                                                                   «Новокаякентская СОШ»

                                                                         Умалатова Р. Б.

с. Новокаякент

2013 г.

СОДЕРЖАНИЕ

I. Обоснование проекта

1. Актуальность темы

2. Цели исследования

3. Задачи исследования

II. Физико-географическая характеристика с. Новокаякент

III. Теоретическая  часть

1. Почему лес надо беречь?

2. Основные составляющие окружающей среды, растительность лесного мира.

3. Биология и экология травянистого яруса леса.

IV. Исследовательская часть

I. Место и время проведения наблюдений

2. Методика оценки состояния растительности

V. Результаты исследований и их анализ

VI. Выводы

VII. Заключение

Использованная литература

Приложение

I. Обоснование проекта

Актуальность темы

Наша исследовательская работа посвящена травянистым растениям леса с. Новокаякент.  В результате равнодушного отношения к природе многие первоцветы исчезают и поэтому занесены в Красную книгу. Очень часто их небрежно рвут в большие букеты. Если бы эти цветы оставались расти в лесу, они дали бы великое множество семян. Тогда и через много лет поляны радовали бы нас своим цветущим разнообразием.

Мы попытались выяснить травянистые растения леса, где они обитают, какими видами они представлены в нашей флоре, как они переносят воздействия человека на их жизнь. Кроме этого, по количеству растений и их состоянию можно сделать вывод о степени антропогенной нагрузки на участки леса.

            В качестве исследуемого лесного сообщества был выбран участок широколиственного леса, вблизи школы с. Новокаякент, испытывающий довольно сильную антропогенную нагрузку.

            Видовое разнообразие растений – эфемероидов, а также редких раннецветущих травянистых растений используется как показатель устойчивости фитоценоза. Изучая видовой состав и обилие этих растений, мы пришли к выводу о незначительных нарушениях и пока ещё благоприятном состоянии лесного сообщества.

            Материалы нашего проекта могут быть использованы в качестве учебного пособия на занятиях по природоведению, ботанике, экологии, а также в работе различных природоохранных объединений.

Основные цели проекта:

- выявление видового разнообразия травянистых растений леса;

- привлечение внимания школьников к проблеме охраны растений в нашей местности;

- определение с помощью разнообразия растений состояния широколиственного леса в ближайших окрестностях школы с. Новокаякент.

Задачи работы:

• узнать, что такое первоцветы, чем они отличаются от других цветковых растений, в чем их особенности;
• научиться определять растения, используя разнообразные атласы, справочники, определители;
• исследовать видовое разнообразие редких растений, произрастающих в нашей местности, отметить доминирующие виды, их биологическое состояние;
• провести фенологические наблюдения: составить геоботанические описания местообитаний и биологические характеристики для каждого вида;
• составить перечень выявленных видов растений с указанием обилия на данной территории;
• выявить влияние антропогенного фактора на их жизненность, сделать вывод о состоянии фитоценоза в связи с антропогенной нагрузкой;
• провести акции с призывом к школьникам не собирать растения, находящиеся на грани уничтожения или являющиеся редкими видами.

II.Физико-географическая характеристика с. Новокаякент.

            Село Новокаякент образовано на том месте, где была ст. Каякент. С 1965 года является селом в Дагестане, административным центром Каякентского района. Регион расположен на юго-востоке от Махачкалы. На территории села протекает речка Гамри-озень. Численность населения в Новокаякенте составляет 5596 жителей.

            Социально-культурная сфера в списке учреждений с. Новокаякент и Каякентского района представлена 23 общеобразовательными школами, 12 дошкольными учреждениями, 8 учреждениями дополнительного образования. В регионе функционирует детская школа искусств, Дом культуры, музыкальный театр «Синяя птица», краеведческий музей.

            Основным сектором экономики края является сельское хозяйство. Важной место в реестре предприятий Новокаякента занимают организации, занятые в таких отраслях как: виноградарство, овощеводство, зерновое хозяйство, животноводство. Каталог фирм Новокаякента включает в свой состав пять винзаводов, а  также 14 крупных сельскохозяйственных предприятий, которые специализируются на производстве винограда. Карта Новокаякента указывает на расположение действующих предприятий. Благодаря желтым страницам Новокаякента можно узнать их контактные данные.

            Каякентский район дает 45 процентов производимого в Дагестане винограда. Среди предприятий, специализирующихся а производстве винограда наибольше развитие получило крупное хозяйство ГУП «Каякентский».

            В справочнике организаций Новокаякента и Каякентского района находятся 360 малых предприятий, занятых в сельском хозяйстве, строительстве, торговле, сфере услуг. В перечне компаний Новокаякента находятся такие сельхозпредприятия как:  ГУПы «Усемикентский», «Гергинский», «Каякентский», «Каранайаульский», СПК «Алходжакентский». Данные организации занимаются разведением крупного рогатого скота, растениеводством. Благодаря карте можно узнать их местонахождение.

            Природно-климатические условия края располагают к развитию туристического бизнеса. На территории района действует санаторий «Каякент», который помогает в лечении многих заболеваний. Воздействуя на организм грязелечением, проводя лечебные курсы в озере Тупсуз, можно добиться положительных результатов.

География

Село расположено на берегах реки Гамри-озень, в 11 км от побережья Каспийского моря, в 80 км к югу от Махачкалы. Ближайшая железнодорожная станция Каягент расположена в районом центре Новокаякент.

            Лето здесь тёплое (средняя температура июля около 25°С), зима мягкая (средняя температура января 1°С). лечебные средства: торфяные и иловые грязи озера Тупсуз (грязевые процедуры – погружение в озеро на 15 минут); гидросульфидные сероводородные термальные (38-43°С) гидрокарбонатно-хлоридно-сульфатные воды, используемые для ванн. Лечение больных с заболеваниями органов движения и опоры, гинекологическими, кожи, периферической нервной системы.

                             III. Теоретическая часть.

                         1.Почему лес надо беречь?

            Страна лесная. Лесная держава. Слова эти исключительно точно характеризуют одну их главных природных особенностей нашей Родины.

            Ученые подсчитали, что человек за свою жизнь расходует около 200 кубических метров древесины. Нет материала более универсального, чем она. Считают, что из древесины сейчас изготавливают не менее 40 тыс. видов различных изделий.

До недавнего времени полагали, что расход древесины в мире со временем будет снижаться. Многое возлагалось на химию и развитие индустриальных способов строительства. Но на практике экономии лесоматериалов в строительстве не получается. Например, на строительство 5 квадратных метров жилья в кирпичном или сборном железобетонном доме уходит 4 куб.м. древесины. И для строительных целей требуется все больше и больше леса.

Древесина необходима везде, например в металлургической, угольной промышленности. Чтобы добыть 100 тонн руды или угля, требуется израсходовать 4 куб.м леса.

Бумага, на которой мы пишем, родилась там же, в лесу. А спрос на бумагу растет с каждым годом,поэтому  и следует экономить ее. Сэкономленная бумага – это спасенный лес!

С развитием химии возросло использование газа, нефти, различных видов неорганического сырья на выработку изделий, изготавливаемых в прошлом из древесины, но  потребление, ее от этого также не сократилось, так как спрос на продукты, которые могут изготавливаться исключительно  из дерева, продолжал расти.  Этот процесс необратим, наверное, еще и по той причине, что изделия из древесины очень экономичны в энергетическом отношении. Строения и продукция из лесоматериалов требуют расхода энергии в 5 раз меньше, чем бетонные; на те же вещи из металла нужно энергии больше в 7-10 раз, а стекла больше в 15 раз.

Если обратиться к истории, то нетрудно убедиться в возрастающем спросе на лесоматериалы: в 1928г. наша страна заготавливала 62 млн. куб.м. древесины, в 1940- 247, в 1990 объем потребления древесины возрос до 450 млн. куб.м,,  а в 2000 г. достиг 550 млн. куб. метров.

Известный русский лесовод Г. Ф, Морозов сказал однажды: «Если бы не было вовсе лесов, а человечество нуждалось бы в древесине, то люди изобрели бы лес, очевидно, такой, какой существует в природе». 

Воздух в лесу очищен от вредных газов и пыли. Один гектар зеленых насаждений в течение часа поглощает 2 кг углекислого газа. Такое количество его выделяют при дыхании 200 человек. в лесу воздух содержит бактерии в 30 раз меньше, чем городской воздух. Этому способствует большое количество фитонцидов, выделяемых листьями и цветками лесных растений. Несколько граммов фитонцидов обеззараживают сотни кубометров воздуха.

Экран зеленых растений существенно снижает солнечную радиацию. В мировой литературе известны публикации, свидетельствующие о способностях лесов, лесной подстилки, поглощать и нейтрализовать радиоактивные вещества.

На долю лесных угодий приходится половина территории нашей страны. Нельзя обойти молчанием и их благотворное влияние на поля, к которым они примыкают. Оно ощущается на расстоянии, в 20-30 раз превышающем высоту полезащитных полос: урожайность сельскохозяйственных угодий увеличивается здесь на 15-20%. Объясняется это тем, что снег на полях по соседству с лесополосой ложится ровным слоем и не сдувается ветром. В лесу же под снежным покровом почва промерзает неглубоко, а весной талые воды свободно проникают в землю, пропитывают ее и часто накапливаются в большом количестве. Благодаря мощной корневой системе деревьев земля глубоко пронизана естественными ходами, куда легко проникает вода. Следовательно, почвы, способствуют равномерному снабжению влагой рек, озер и других водоемов в течение всего года.

Снежные сугробы под защитой лесного полога тают не так быстро, как на открытых местах. Поэтому в лесах не бывает бурных весенних половодий.

Природа является местообитанием человека и источником всех благ, необходимых ему для жизни и производственной деятельности и невозможно охранять природу, использовать ее богатства, не зная, как она устроена, по каким законам существует и развивается, как реагирует на воздействие человека, какие предельно допустимые нагрузки на природные системы может позволить себе общество, чтобы не разрушить их. Экология – это наука об отношениях отдельных организмов или их групп между собой и с окружающей средой или наука о взаимоотношениях между живыми организмами и средой их обитания. Она стремится раскрыть и понять все многообразие взаимосвязей между населяющими нашу планету живыми существами, растениями и средой их обитания, хотя практически это вряд ли возможно в виду сложности этих связей.

Стремясь покорить природу и господствовать над ней, человек неожиданно для себя оказался на грани экологической катастрофы. «Парниковый эффект», «озоновая дыра», «кислотные дожди», нехватка чистой воды и продуктов питания, сырьевые и энергетические кризисы, загрязнение Мирового океана – все эти проблемы встали перед человечеством, грозя гибелью и требуя немедленного решения. Но для этого требуются совместные усилия всех людей, независимо от места жительства и рода занятий. Необходимо соответствующее перераспределение средств, отказ от некоторых материальных благ в пользу экологических программ.

Рациональное использование природных богатств и охрана окружающей нас природной среды от загрязнений ,возможны только на основе экологических знаний.

Природа миллиарды лет назад тоже стояла перед проблемой исчерпания средств существования зарождающейся жизни, но нашла выход, включив все вещества в круговорот.

В 1972 го. Генеральная Ассамблея организации объединенных наций единогласно признала «необходимость срочных и эффективных мер по охране и улучшению окружающей среды для блага современного и будущих поколений». В связи с этим была выработана «Программа ООН по охране окружающей среды (ЮНЕП).

В настоящее время в окружающую среду попадает все больше антропогенных веществ, являющихся не просто загрязняющими, но и токсичными, канцерогенными, аллергенными и мутагенными. Это приводит к мутациям с резким наследственными изменением у человека и других живых организмов.

В настоящее время и тем более в будущем не экология должна подстраиваться под нужды экономики и политики, а наоборот, т.е. необходим эгоцентрический подход. Богатство любой страны должно оцениваться не количеством произведенных материальных благ, как это принято сейчас, а уровнем здоровья населения.

Таблица: Историческая смена взаимоотношений экономических и экологических целей общественного развития (по Н. Р. Реймерсу)

Технология с экономическими, но без экологических ограничений

Технология и экономика с экологическими ограничениями

Охрана среды («экология»! с технологическими и экономическими ограничениями

Охрана среды («экология») без ограничений (ради выживания)

Самыми важными для здоровья человека являются качество воздуха, количество и качество питьевой воды и продуктов питания, а также естественный радиационный фон, уровни шума и электромагнитных колебаний, не превышающие допустимое значение.

Чтобы содержание загрязняющих веществ в окружающей среде не вело к повышению, оно не должно превышать ПДК – норматив, установленного в законодательном порядке санитарными правилами.

ПДК – предельно допустимая концентрация различных видов загрязнителей в воздухе, воде или почве, которые были впервые разработаны именно в нашей стране и для большинства загрязнителей они являются самыми жесткими в мире.

2.Основные составляющие окружающей среды,

растительность лесного мира

Среду обитания и производственной деятельности человека принято называть окружающей средой. Ее основные составляющие – воздушная среда; водная среда (гидросфера); животный мир (домашние и дикие животные, в том числе рыбы и птицы); растительный мир (культурные и дикие растения, в том числе растущие в воде); почва (растительный слой); недра верхняя часть земной коры, в пределах которой возможна добыча полезных ископаемых); климатическая и акустическая среды.

Наиболее уязвимые составляющие, без которых невозможно существование человека и которым наносится наибольший ущерб человеческой деятельностью, связанный с развитием промышленности и урбанизации, - воздушная среда и гидросфера. Их загрязнение представляет собой серьезную угрозу природе в целом, вей совокупности естественных условий существования человеческого общества.

Рассмотрим составляющие окружающей среды, подвергающиеся наибольшему антропогенному воздействию.

Растительный и животный мир целесообразно рассматривать совместно, так как они не могут существовать раздельно. В зеленых растениях благодаря фотосинтезу создается органическое вещество планеты. Ф о т о с и н т е з – процесс получения углеводов, их диоксида и воды с помощью световой энергии солнечных лучей, которую растения превращают в химическую энергию и запасают в углеводах. При этом выделяется кислород, а углерод входит в состав органических соединений.

Зеленые растения – продуценты, создающие органические вещества. Другие живые организмы – гетеротрофы, потребители готовых органических веществ и заключенной в них энергии.

Произрастая вместе, различные виды растений образуют фитоценоз, занимающий определенный участок вместе с приземным слоем воздуха, почвой, водой, растениями, животными и микроорганизмами называют биогеоценозом. В нем все живые организмы приспособлены к совместному существованию в окружающей среде.

Лес – один из основных видов растительного мира. Ему принадлежит решающая роль в поддержании гидрологического режима рек, он создает препятствия эрозии, засухе и суховеям, регулирует кислородный баланс в атмосфере. Фитомасса лесов (общее количество живого органического вещества растений) составляет 82% растительной массы Земли. Древесные насаждения удерживают пыль, поглощают диоксид углерода и выделяют фитонциды – биологически активные вещества, которые убивают болезнетворные микробы, оздоровляя воздушную среду. Гектар полноценного леса в течение года осаждают 35-54 тонн пыли. Лес создает зоны конденсации влаги, вследствие чего осадков над ним выпадает на 10-30% больше, чем над безлесной территорией. В виде древесины лес находит повсеместное применение. Кроме того, лес – это основное место обитания многих видов диких животных. Он дает продукты побочного использования: пернатую дичь, пушнину, смолу, грибы, ягоды, лекарственное сырье, орехи и т.д.

 Животный мир вносит значительный вклад в почвообразовательные процессы, газовый состав атмосферы, состояние водоемов, расселение и развитие растений. Звери и птицы, мигрируя, рассеивают семена растений, обогащают почву и водоемы органическими веществами. Они являются резервом генетического фонда для дальнейшего выведения ценных пород домашних животных. Животный мир имеет более 2 млн. видов, растительный – лишь около 500 тыс.

Лесоустройство – специализированный вид лесохозяйственной деятельности, обеспечивающий разработку системы государственных мероприятий, направленных на рациональное использование, увеличение продуктивности, воспроизводство, охрану и защиту лесов, повышение культуры ведения лесного хозяйства.

Проведена большая работа по подготовке проекта «Леса», являющейся составной частью экологии и природных ресурсов России, разработанных в соответствии с распоряжением Правительства Российской Федерации.

Ситуация с соблюдением природоохранного законодательства на территории лесного фонда Российской Федерации в последние годы вызывает беспокойство. Работниками государственной лесной охраны выявлены различные лес нарушения. Особо следует отметить резкое увеличение незаконных порубок.

Леса в России занимают более I/3 всей территории страны. Лесная зона расположена между тундровой на севере, степной и пустынной зонами на юге. Характерной чертой большей ее части является умеренно суровая или суровая зима и сравнительно теплое лето. Естественно, из-за обширности территории климатические и почвенные условия лесной зоны достаточно разнообразны. Ее делят на три основные под зоны: тайги (северная часть), хвойно-широколиственных и широколиственных лесов (южная часть).

Остановимся на широколиственных лесах, у которых обычно развит подлесок, а для Кавказа характерны лианы. Травяной покров представлен различными экологическими типами. Обычны двудольные эвтрофные мезофиты. У большей части из них длительный период вегетации, некоторые не имеют периода покоя и в мягкие зимы вегетируют.

Особую группу в широколиственных лесах составляют световые эвтрофные мезофиты с очень коротким периодом вегетации весной, до распускания на деревьях листьев – эфемероиды. Летом надземная часть их засыхает, и эти растения почти не видны в травостое.

3.Биология  и  экология  травянистого яруса  леса.

            Биология и экология растений травяного яруса лесов очень разнообразны и формировались в процессе длительной эволюции. Они складывались под влиянием древесного и кустарникового ярусов, а также наследственной природы самих растений, определяемой, в свою очередь, экологическими условиями в прошлом. Невозможно говорить об особенностях лесных трав, не сказав о том, в каком зональном типе леса они встречаются и в каких местообитаниях произрастают. Поэтому краткая характеристика биологических и экологических особенностей носит достаточно общий характер и относится, естественно, только к растениям наших северных листопадных широколиственных, мелколиственных или хвойных (таежных) лесов.

            Условия жизни растений травяного яруса в лесу в очень большой степени зависят от древесного яруса. Один из ярких примеров — широколиственные леса. Здесь весной, когда деревья не одеты листвой, быстро развиваются и в массе цветут ранневесенние растения. Это эфемероиды, т.е. многолетние растения, у которых полный цикл развития побегов, включая плодоношение, проходит именно в данный период и сравнительно быстро. Эфемероиды приспособились к такому ритму жизни, так как период их максимальной активности приходится на время, когда в лесу очень много света, почва хорошо увлажнена и подстилка из прошлогодних листьев легко нагревается под весенним солнцем. В летние же месяцы в дубравах освещенность низкая, корневая система деревьев активно потребляет почвенную влагу и травянистые растения испытывают в ней недостаток. В позднелетний и осенний периоды вегетации в широколиственных лесах практически не зацветают новые виды растений и почти все компоненты травяного яруса находятся на пути завершения циклов развития своих побегов.

Немалое влияние на состав травянистых растений и их рост в лесах оказывает так называемая корневая конкуренция между видами разных ярусов. Это обстоятельство в различной степени влияет не только на особенности размещения видов в лесу, но и на скорость их развития, роста, возможность или невозможность цветения или плодоношения в разных микро условиях (под кроной дерева, возле кустарника или в прогалине, образованной ветровалом).

В основном типичные лесные травы — теневыносливые или тенелюбивые растения. Наиболее специализированные из них способны расти при очень низкой освещенности, иногда составляющей 5—10% от освещенности открытого пространства. Успешное произрастание в тени ряда лесных трав связано с наличием у них широких листовых пластинок, что обусловливает нормальный фотосинтез в этих условиях. Ширину листовых пластинок отдельных теневыносливых лесных видов следует оценивать в сравнении с шириной пластинок у родственных видов, растущих в других экологических условиях: на лугах, в степях и в иных местообитаниях. Лесные травы более экономно испаряют влагу и расходуют углеводы, чем луговые или другие виды.

Большинство лесных трав, как и лесных деревьев и кустарников, является микотрофными организмами. На их корнях находится микориза (микориза — сожительство гриба и корней высшего растения), впервые обнаружена Ф.М. Каменским в 80-х годах XIX в, образована она гифами грибов и служит для извлечения воды и некоторых питательных веществ из почвы. Особо важную роль микоризы играют в фосфорном обмене веществ лесного сообщества. Известны случаи, когда гифы грибов одного фитоценоза соединены в единую эколого-биологическую систему в его подземной сфере. В разных лесных сообществах микотрофные растения составляют 70—80% от общего числа видов. Естественно, что большинство из них приходится на долю травянистых растений. Известно также, что некоторые представители семейств цветковых имеют микоризу, а другие, например, Осоковые, ее не имеют (за редким исключением).

Лесные травянистые растения обладают целым рядом общих биологических особенностей. Как правило, это многолетники с различными подземными органами, обеспечивающими вегетативное возобновление и размножение корневищами, столонами, луковицами, клубнями.

Корневищные растения составляют в лесу подавляющее большинство. Корневища имеют различное строение: они могут быть горизонтальными удлиненными, короткими вертикальными, утолщенными деревянистыми, подземными или наземными (т.е. только засыпанными листовым опадом) и др. Благодаря определенной структуре корневищ и связанным с ней способом разрастания и размножения популяции некоторых лесных трав имеют характерный облик, определенную пространственную структуру, которая характеризуется соответствующей плотностью (численностью на единицу площади) побегов или особей в занимаемом местообитании. Эти признаки у основных видов довольно постоянны, что и определяет существование различных лесных ассоциаций (или типов леса) в соответствующих местообитаниях.

В травостое наших северных лесов практически нет однолетников. Исключение составляют марьянники, песчанка тимьян видная и некоторые другие. Однако роль однолетников очень велика в сухих ксерофильных широколиственных лесах в нижнем поясе гор Крыма и Кавказа. Эти районы имеют особый, так называемый средиземноморский тип климата, для которого характерна влажная зима и сухое жаркое лето. В этих же сухих лесах встречаются такие жизненные формы, как полукустарники. У них ежегодно отмирает большая часть побегов, но их основания в надземной части остаются живыми, одревесневают, на них развиваются почки возобновления, из которых на следующий год вырастают новые побеги. Кустарнички также имеют одревесневающие невысокие побеги, которые начинают отмирать с верхушки стволика через 3—7 лет. К кустарничкам относят бруснику, чернику, зимолюбку, некоторые грушанки — все они обитатели хвойных лесов.

Среди лесных трав известны лишенные хлорофилла типичные паразиты (петров крест), а также полупаразиты, у которых имеется хлорофилл и способность к фотосинтезу, но они с помощью корней-присосок используют питательные вещества других видов. Например, типичные лесные полупаразиты — виды марьянников.

В отличие от тропических лесов в наших северных лесах среди цветковых растений почти не встречается такая жизненная форма, как эпифиты. В наших лесах к ним относятся многие виды мхов и лишайников, которые обычны на стволах деревьев или на старых ветвях. Эпифитами могут быть и некоторые виды папоротников, например, многоножка, которая способна расти не только на почве, но и на стволах деревьев, выходах коренных пород.

Существенно различен у лесных трав ритм развития, а следовательно, время цветения и плодоношения. Смена аспектов из различных цветущих видов во всех лесах также имеет место, хотя и не столь ярка, как в широколиственных. Представление о ритме развития растений применимо не только к их жизни в течение одного вегетационного периода, но оно может охватывать и период в несколько лет. Известно, например, что побеги многих трав к осени отмирают до самого или почти до самого основания. Однако у некоторых растений побеги живут более одного года и поэтому зимуют с зелеными листьями, которые сохраняются до следующей весны или лета. К числу зимне-зеленых лесных трав относятся, например, осоки волосистая и пальчатая, некоторые виды папоротников и др.

Среди способов опыления лесных трав основными являются энтомофилия и анемофилия. У некоторых видов опыление осуществляется мелкими моллюсками с помощью воды во время дождя. Очевидно, механизм опыления связан со строением цветков, о чем сказано в описаниях семейств или отдельных видов растений.

Указанные способы опыления являются, как правило, непременными факторами так называемого перекрестного опыления, при котором пыльца с одних экземпляров вида переносится на другие. Но кроме перекрестного опыления, немало лесных видов растений, характеризующихся самоопылением, которое может протекать как при открытых, так и при естественно закрытых цветках.

Распространение плодов и семян осуществляется прежде всего с помощью различных мелких животных: птиц, муравьев и т.д., а также крупных млекопитающих. Такой перенос зачатков растений (зоохория) осуществляется благодаря употреблению плодов и семян в пищу, затем выделению их с экскрементами, а также благодаря временному прикреплению зачатков растений к оперению или шерсти животных. Менее широко у лесных растений развит способ распространения семян и плодов с помощью ветра (анемохория) и воды (гидрохория). Семена лесных трав имеют некоторые общие биологические особенности. Обычно у них небольшая масса: она в среднем равна 2,6 мг — по расчетам для видов лесов умеренной зоны Евразии и Северной Америки. Всхожесть их обычно менее 50%, хотя у некоторых видов она может быть и очень высока.

Относительное число всхожих семян у каждого вида растений в немалой степени зависит от условий, при которых происходит опыление. К ним следует отнести географическую широту района, погодные условия сезона, активность опылителей, условия созревания семян и ряд других условий. Прорастание семян происходит у одних видов в год созревания, у других — на следующий год после прохождения естественной стратификации в течение зимнего периода. Особенности онтогенеза отдельных видов растений после прорастания семян очень разнообразны. Они касаются смены способов ветвления побегов и типов корневой системы, длительности отдельных возрастных этапов, времени вступления в репродуктивный период, цикличности побегов, продолжительности формирования репродуктивного побега и др. Все эти особенности имеют свою специфику у растений, относящихся к разным жизненным формам. К сожалению, многие особенности развития лесных трав еще недостаточно изучены. Можно даже сказать, что они изучены достаточно полно только у немногих видов.

IV.Исследовательская  часть.

1.Место и время   проведения   наблюдений.

Изучение флоры окрестностей села Новокаякент проводилось весной, летом 2013 года в лесу в окрестностях школы. Важно правильно выбрать время – «истинные» первоцветы начинают цвести практически сразу же после схода снега. Уже к налу мая появляются другие представители весеннецветущей флоры, которые нельзя отнести к первоцветам в узком смысле этого термина – чистотел большой, одуванчик лекарственный, яснотка обыкновенная и многие другие.

В 2013 году в связи с низкими температурами апреля, цветение началось несколько позже, чем обычно – в третьей декаде апреля.

Маршруты для наблюдений были выбраны максимально приближенные к нашему селу и охватывающие разнообразные местообитания, типичные для данной территории.

Описания растений проводились на пробных площадках, размеры которых 10м на 10 м. На бланке геоботанического описания указывалось название ассоциации по доминирующим видам, географическое положение площадки, общий характер рельефа, особенности микрорельефа, описывалась мёртвая подстилка, видовое название растения, ярус, обилие, проективное покрытие, фенофаза и характер размещения растений.

 В процессе работы мы сфотографировали все растения. Собирать их для определения или для гербария нельзя, многие первоцветы являются редкими и занесены в Красные книги.

На основе собранных данных мы составили усреднённое описание пробной площади, характерные для леса в окрестностях школы с типичной растительностью.

2.Методика оценки состояния растительности.

 Нами была использована упрощенная стандартная методика закладки и описания пробных площадок (размером 10х10 метров) в совокупности с глаз метрическим методом учета обилия видов.                  

Методика была упрощена по следующим причинам: 

           1. Мы  в  первую  очередь ориентировались на работу со школьниками, уровень    знания   которых   не   может   соответствовать   профессиональной специфике подобной работы;
            2. Наблюдения   проводились   весной,   летом   т.е.  в то  время, когда большинство травянистых   растений находятся либо  в фазе цветения, либо в фазе   начальной     вегетации,   что    может    отразиться   на    значительных погрешностях в применении шкалы обилия. 

Для работы по этой методике нам потребовались определители, а также: 

• 12-20 колышков;
• веревка, на которой отмечены метровые и десятиметровые деления (узелки или кусочки липкой ленты "скотч");
• карандаш и блокнот для записи наблюдений.

          Выйдя на место планируемых исследований, необходимо провести закладку пробных площадок, по которым составляется описание мест произрастания первоцветов. 

        Для этого колышками отмечается квадратный участок размером 10 на 10 метров (для этого и понадобится размеченная веревка). При выборе места для разбивки  пробной  площадки  необходимо  руководствоваться   несколькими правилами:
    1. Площадка должна отражать типичную картину данного растительного сообщества
    2. Пробных площадок желательно делать несколько (как минимум три, лучше пять) - для того, чтобы обобщенные данные возможно более полно соответствовали реальной картине; 
    3. Может случиться так, что раннецветущие растения расположены в исследуемом месте неравномерно (группами) - при закладке нескольких площадок надо стараться так, чтобы на них оказались (в разном соотношении) все основные представители весенней флоры. 

         На каждой учётной площадке описывают следующие показатели:

1. Обилие или степень участия видов в травостое. Рассчитывается по шкале Drude (Друде)

• Фон (Ф) – растения встречаются в очень большом количестве, так что их наземные части смыкаются. 
• Обильно (Об)  –  в очень большом количестве (более 90%) 
• (Об3) – очень обильно (70-90%) 
• (Об2) – обильно (50-70%) 
• (Об1) – довольно обильно (30-50%) 
• Изредка (Изр.) – в небольшом количестве (10-30%) 
• Редко     (Р.) – очень мало (менее 10%) 
• Единично (Ед.) – одно растение на площадке 
  2.Фенологические фазы. Сведения о фенофазах характеризуют сезонную ритмику фитоценоза. Для их обозначения используют следующие значки: 

Вегетация до цветения – вег.1 Бутонизация                  - бут Начало цветения           - цв. 1 Полное цветение           - цв. 2

Отцветание                    - цв. 3 Созревание семян         - пл. 1 Рассеивание семян        - пл. 2 Вегетация после цветения – вег.2

3. Проективное покрытие – при определении проективного покрытия учитывают отношение проекции надземных частей растений к общей площади, на которой оно определяется. Проективное покрытие выражается в процентах и определяется для каждого вида в отдельности на глаз  (10%, 30%, 60% и т.д.) или для большей точности с помощью оборудования (сеточка Раменского).

4. Характер размещения: равномерно, группами, рассеянно, редкими скоплениями с примесью особей других видов и т. д.


5. "Жизненность" обычно указывают состояние растения (в норме, сильно или слабо угнетенное)

На учетных площадках делаются описания всех ярусов. Данные оформляются следующим образом: 

№	Вид растения	Обилие	Проективное покрытие	Фенофаза	Характер размещения
	I. Ярус. Травянистый
I
2

Далее также описывается площадка № 2 и № 3 и т. д.
После того, как исследования проведены, отмечаются также некоторые биологические особенности этих растений. 
         После разбивки на каждой площадке необходимо подсчитать и определить   все  травянистые растения, после чего заполнить прилагаемые бланки. 

                      V. Результаты исследований и их анализ.

         На первом этапе нашей работы мы изучали состояние широколиственного леса по видовому разнообразию эфемероидов и раннецветущих редких растений, которые можно использовать как индикаторы состояния фитоценоза. Мы выбрали маршрут следования, по ходу которого визуально отмечали обилие каждого вида растения, фотографировали с помощью фотоаппаратов, вносили полученные данные в бланки геоботанического описания. 

Экскурсия

       Дата проведения экскурсии - 2 мая 2013 г. 
        Место  проведения экскурсии – широколистенный лес в окрестностях с.  Новокаякент.  Исследователи: Учащиеся МКОУ «Новокаякентская СОШ»

Погодные условия: ясный солнечный день, t 12-15° (в 12.00).
Тип фитоценоза: широколиственный лес, берег ручья, обочина дороги.
Размер пробной площадки:10 х10 м. 
Характеристика мертвого покрова : плотная подстилка из остатки старой сухой травы (преимущественно злаков), листовой опад, валежник, поваленные стволы деревьев.

Окресности:   широколиственный лес со всех других сторон. 

^ Характеристика древостоя.

• Сомкнутость крон: 50%. 
• Характер насаждения: естественный.
  Увлажнение: избыточное.
  
  Элемент рельефа:  равнина.
  
  То, что мы делали во время экскурсии, называется геоботаническим описанием, которое предполагает стандартное описание растительных сообществ. Запись наблюдений проводилась на стандартных бланках геоботанического описаниях леса; параллельно были составлены описания геоботанических экскурсий, сводный список видов, обнаруженных за весь цикл исследований. На основе заполненных нами геоботанических бланков любой ботаник сможет достаточно четко представить себе место, где мы проводили исследования. 
  
  Описания фитоценозов производились на пяти пробных площадях, размеры которых 10м на 10м, в определённой последовательности. На бланке геоботанического описания указывалось название ассоциации по доминирующим видам, географическое положение площадки, общий характер рельефа, особенности микрорельефа, описывалась мертвая подстилка.
  
  

В каждом биотопе работа проводилась в следующем порядке: 

1.      В полевом дневнике указывается номер точки; 

2.      Описываются физические особенности местообитания и особенности растительного сообщества (положение в рельефе, окружение точки); 

3.      Записывается перечень всех видов  травянистых растений, произрастающих на данной точке.
Первый ярус леса образованы такими породами как дуб черешчатый, липа сердцевидная, осина и с участием деревьев клён остролистный, вяз шершавый, яблоня лесная, с явным преобладанием осины. Во втором ярусе обычны лещина обыкновенная, жимолость лесная, рябина обыкновенная, часто к ним добавляются крушина ломкая, а в более влажных местах и черёмуха обыкновенная. 

 3. Составляется список обнаруженных видов растений, указываются некоторые биологические особенности (тип опыления).

Обнаружены виды	Условия произрастания	Способ опыления
Петров крест чешуйчатый	Лес, кустарники.	Насекомоопыляемое
Чистяк весенний	Лес, кустарники, луга	Насекомоопыляемое
Ветреница лютиковая	Лес, кустарники.	Насекомоопыляемое
Гусиный лук жёлтый	Лес, кустарники.	Насекомоопыляемое
Вероника	Лесные поляны, вдоль дорог	Насекомоопыляемое
Хохлатка плотная	Лес, кустарники.	Насекомоопыляемое
Первоцвет весенний	Вдоль края леса	Насекомоопыляемое
Медуница неясная	Лес, кустарники.	Насекомоопыляемое
Мать-и-мачеха  )	Лесные поляны, вдоль дорог	Насекомоопыляемое
Фиалка собачья	Лесные поляны, вдоль дорог	Насекомоопыляемое

Все встреченные нами растения относятся к группе насекомоопыляемых растений

 5. На основе собранных данных мы составили усредненное описание пробной площади, характерное для исследованного участка леса:

№	Вид растения	Ярус	Обилие	Проективное покрытие	Фенофаза	Характер размещения	Жизненность
2	Петров крест чешуйчатый (Lathraea squamaria)	1	Об 1	30 %	Цв. 1	Единично	Норма
3	Чистяк весенний (Ficaria verna hunds).	1	Об 1	30 %	Цв. 3	Группами	Норма
4	Ветреница лютиковая (Anemone ranunculoides L.).	1	Об 2	50 %	Цв. 2	Группами	Норма
5	Гусиный лук жёлтый (Gagea lutea)	1	Р	менее 10 %	Бут	Единично	Норма
6	Вероника весенняя (Veronica verna)	1	Изр	10 %	Цв. 2	Редкими скоплениями	Норма
7	Хохлатка плотная (Corydalis solida)	1	Об 1	30 %	Цв. 2	Редкими скоплениями	Норма
8	Первоцвет весенний (Primula veris)	1	Изр	10 %	Цв. 2	Редкими скоплениями	Слабо угнетенное
9	Медуница неясная (Pulmonaria obscura)	1	Об 1	30 %	Цв. 1	Редкими скоплениям	Слабо угнетенное
10	Фиалка собачья (Viola canina)	1	Об 1	30 %	Цв. 1	Единично	Норма

       Растений — эфемероидов на исследованном участке обнаружено 12 видов, достигших фазы цветения, т. е. имеющих  полный жизненный цикл, которые могут служить показателем состояния лесного сообщества:

• Ветреница лютиковая (Anemone ranunculoides) — эфемероид. Высота растения 8-25 см. Очень обыкновенна по лесам, кустарникам, опушкам, тенистым оврагам. Цветёт в апреле — мае. На нашем маршруте мы встречали ветреницу в виде куртинок в затемнённых местах под кронами деревьев.
• Хохлатка плотная (Corydalis solida) — эфемероид. Высота растения 15-30 см. Растёт в лесах, кустарниках и оврагах, на богатой перегноем почве. Цветёт в апреле — мае. Встречается в виде отдельных куртиночек, нередко.
• Чистяк весенний (Ficaria verna) — эфемероид. Высота 8-20 см. Растёт на богатой почве по оврагам, сырым лесам, берегам ручьёв, у ключей. Цветёт очень рано — в апреле — мае. В нашем лесу мы встретили его в виде обильных куртинок. 
• Вероника весенняя (Veronica verna) — эфемероид. Высота растения 10-40 см. В окрестностях нашего села встречается часто, преимущественно на опушках лесов, а также на лугах и пустырях. 
• Гусиный лук жёлтый (Gagea lutea) — эфемероид. Высота 10-25 см. Обыкновенное растение, встречающееся на богатой перегноем почве по лесам, кустарникам, оврагам. Цветёт в апреле — мае. В нашем исследовании мы его встречали в зарослях кустарников, нечасто.
• Петров крест чешуйчатый (Lathraea squamaria) — обычное растение. Высота 8-25 см. Растёт в лиственных лесах и кустарниках, встречается нередко. Цветёт в апреле — мае. Растение лишено зелёной окраски и ведёт паразитический образ жизни. Встречается обильно.
• Первоцвет весенний (Primula veris) — редкое растение. Высота 10-35 см. Обыкновенен по опушкам, кустарникам, светлым лесам, склонам холмов, лугам. Цветёт с апреля до июня. На маршруте нашего следования мы встречали в солнечных местах куртины примулы, а также, к сожалению, выброшенные отдыхающими жителями букеты этих растений. 
• Медуница неясная (Pulmonaria obscura) — эфемероид. Высота 10-30 см. Очень обыкновенна, растёт преимущественно по лиственным лесам, рощам, опушкам, оврагам. Цветёт с апреля до начала июня. Мы встречали медуницу часто, и в лесу — на полянках, опушках, — и в лесных оврагах. Медуница — одно из самых собираемых в букеты ранневесенних растений.
• Фиалка собачья (Viola canina). Многолетнее растение до 30 см высотой. Цветет в мае-июне, иногда повторно в конце лета. Встречается изредка.
  
  6. Встречаемость видов на площадках:

Вид	На скольких площадках встречается
Петров крест чешуйчатый (Lathraea squamaria)	3
Чистяк весенний (Ficaria verna hunds).	4
Ветреница лютиковая (Anemone ranunculoides L.).	2
Гусиный лук жёлтый (Gagea lutea)	2
Вероника весенняя (Veronica verna)	2
Хохлатка плотная (Corydalis solida)	3
Первоцвет весенний (Primula veris)	1
Медуница неясная (Pulmonaria obscura)	4
Фиалка собачья (Viola canina)	4

      Самыми встречаемые виды на изученных площадках – Петров крест (встречается на трёх площадках и пяти), Чистяк весенний (встречается на четырех площадках и пяти), Хохлатка плотная (встречается на трёх площадках и пяти), Ландыш майский (встречается на трёх площадках и пяти). Это самые характерные виды для описываемого сообщества.

7. Оценка экологического состояния растительного сообщества.

Оценка	Показатель	Состояние	Характерные свойства и явления
	Общий вид древостоя и наземной растительности	Напряжённое	В древостое присутствует сухостой, отмечается повреждение древостоя и кустарников, видны следы порубок, загрязнение бытовыми отходами и мусором. Повреждения травяного яруса (сбор букетов)
	Степень исхоженности (количество тропинок и дорог на 500 м маршрута)	Удовлетво-рительное	До 5 штук (частично заросшие)

   Изученный нами широколиственный лес, находящийся в непосредственной близости от  села  и  подвергающийся значительной рекреационной нагрузке, имеет достаточно  напряжённое  состояние  древостоя,  в  нём   присутствуют повреждения и загрязнение бытовым мусором, а также характеризуется небольшой степенью исхоженности.
      После завершения работы и анализа ее результатов сделаны соответствующие выводы.

                                                       VI. Выводы.
        1. Наш   лес  относится   к   широколиственному  лесу,  расположен  на водоразделах и склонах речных долин. Первый ярус леса образованы такими породами как дуб черешчатый, липа сердцевидная, с явным преобладанием липы и с участием деревьев клён остролистный, вяз гладкий, вяз шершавый, яблоня лесная. Во втором ярусе обычны лещина обыкновенная, жимолость лесная, рябина обыкновенная, часто к ним добавляются крушина ломкая, а в более влажных местах и черёмуха обыкновенная. 
      2.  Более глубокие нарушения приводят к их значительной примеси, а ряд повторных рубок — к смене господствующего яруса на берёзу и осину. Процесс сведения лесов неуклонно продолжается и в настоящее время. В нашем районе, где широколиственные леса занимают ничтожную площадь и несут на себе следы неоднократного вмешательства человека (наличие свалок бытового и производственного мусора) и другого воздействия на природу (использование территории для выпаса скота, следы кострищ и др. широколиственные леса все чаще заменяются вторичными: осинниками. 
     3. Состав травянистого покрова довольно однороден – практически  всюду встречаются осока волосистая, осока лесная, мятлик дубравный, зеленчук  жёлтый,  сныть  обыкновенная,  ветреница    лютиковая,   медуница неясная, щитовник мужской, кочедыжник женский. 
     4. Растений – эфемероидов  на исследованном участке обнаружено 11 видов, достигших фазы цветения, т. е. имеющих полный жизненный цикл, которые могут служить показателем состояния лесного сообщества: Ветреница лютиковая (Anemone ranunculoides) Хохлатка плотная (Corydalis solida), Чистяк весенний (Ficaria verna), Вероника весенняя (Veronica verna), Гусиный лук жёлтый (Gagea lutea), Петров крест чешуйчатый (Lathraea squamaria), Селезёночник очереднолистный (Chrysosplenium alternifolium), Первоцвет весенний   (Primula veris) ,  Медуница  неясная  (Pulmonaria obscura),   Фиалка собачья (Viola canina). 
     5. Все встреченные нами растения относятся к группе насекомоопыляемых растений.
     6. Самыми встречаемые виды на изученных площадках – Петров крест, Чистяк весенний, Хохлатка плотная, Ландыш майский. Это самые характерные виды для описываемого сообщества.
      7. Эти растения встречаются повсеместно и к охраняемым видам не относятся, однако   Первоцвет весенний, Медуница неясная, Хохлатка плотная относятся к видам, с сокращающейся численностью.
      8. К числу признаков, характеризующих нормально вегетирующий ненарушенный фитоценоз можно отнести следующие: большее 70% видов  травянистого фитоценоза проходят все фазы жизненного цикла: вегетация, цветение, плодоношение. Признаки незначительных нарушений состояния фитоценоза следующие: несколько видов в лесных фитоценозах не проходят фазу цветения или плодоношения. 
     9. Исходя из полученных данных и используя шкалу визуальных наблюдений, мы можем прийти к следующему выводу: изученный нами широколиственный лес, находящийся в непосредственной близости от села и подвергающийся значительной рекреационной нагрузке, характеризуется как пока ещё незначительно нарушенный фитоценоз.

VII. Заключение.

        Главными задачами нашего исследования были:

 вовлечение школьников в активную экологическую деятельность по сохранению, защите и восстановлению численности  травянистых растений; 
формирование активной жизненной позиции у детей через участие в пропагандистско-просветительской экологической деятельности; 
оказание практической помощи комитетам по охране природы по сохранению и восстановлению раннецветущих растений в районе. 

В качестве наглядного материала, используя собранный материал, в том числе фотографии растений, мы составили презентацию, с помощью которой планируется провести цикл бесед с учащимися нашей школы о необходимости бережного отношения к первоцветам, необходимости их охраны, запрета сбора первоцветов на букеты.

        В дальнейшем мы планируем:

1)более подробное изучение видового состава, жизненного состояния не только травянистых растений, но и деревьев, кустарников с помощью пробных площадок, изучения степени сомкнутости крон, высоты и диаметра стволов и т. д. 

2) продолжать ежегодные наблюдения по проекту с привлечением новых
участников;

3) проводить просветительскую работу силами школьников в классных коллективах   (лекции, беседы, праздники и др).

              Литература.

I. Большая книга леса: Сборник/ Сост. А. Н. Стрижёв. – М.: «ОЛМА-ПРЕСС», 1999. – 731с.:ил.

2. Все о цветах лесов, полей и рек. Атлас-определитель. – СПб: ООО «СЗКЭО». 2008-224 с.,ил.

3. Дмитриев Ю.Д. Занимательная биология: Большая книга леса: 6-8 кл./Под ред. Н.М.Пожарицкой. –М.: Дрофа, 1996. -240с.- (Хочу все знать).

4. Петров В.В. «Мир лесных растений» - Москва: «Наука», 1978 –с.168.

5. Методы геоботанических исследований: Методическое пособие (сост.А. С. Боголюбов). Москва, Экосистема, 1998. 21с.

6. Простейшая методика геоботанического описания леса: Методическое пособие. А.С. Боголюбов, А. Б. Панков. Москва, Экосистема, 1996.

7. «Лесные травы», авт. А. Н. Стрижев, Москва, 1979г.

8. «Растительный мир нашей Родины», авт. В.В. петров, Москва, 1991 г.

9. Памятники природы Дагестана», авт. Эльдаров М. М., Махачкала: Даг.кн. изд-во, 1991 г.

Интернет-источники:

I. Весна и осень жизни растений. http://www.aroma-azbuka.ru

2.Первоцветы и раннецветущие растения. Биологический схемы   ранневесеннего цветения растений

http://revolution.allbest.ru/biology/00115520-0.html

3. Широколиственные леса. http://ru.wikipedia.org/wiki

4.Лекарственные растения.>Гусиный лук (желтый)

 http://florets.ru/lekarstvennye-rasteniya/gusinyi-luk-dieltyi-html

                          Приложение.

                               Бланк геоботанического описания

1. Место проведения экскурсии (область, город, район, село и т.д.);
2. Дата проведения эксурсии;
3. Погодные условия - ясно, пасмурно, температура воздуха (по возможности), явления (дождь, снег, град, ураган и т.д.);
3. Названия обнаруженных Вами цветущих растений (желательно в скобочках указать латинские названия);
4. Условия произрастания (в хвойном или лиственном лесу, на лугу, болоте, в парке, на берегу ручья и т.д.);
5. Относятся ли они к охраняемым видам?
6. Записать к какой из групп по способу опыления (ветроопыляемые, насекомоопыляемые) Вы отнесли бы встреченные вами растения;
7. Встретились ли Вам те растения, которые Вы не смогли определить (их краткое описание); 

Травянистый ярус 
(во время проведения экскурсии будет представлен в основном первоцветами) 
1. Дата:
2. Номер бланка:
3. Исследователи:
4. Тип фитоценоза: ( например - лес, луг, болото, сад)
5. Размер пробной площадки: (в нашем случае - стандартный, 10 х 10 кв. метров)
6. Географическое положение:
7. Окрестности (описание пограничных фитоценозов):
(например - к северо-западу находится поле, к северо-востоку - низинное болото, переходящее к востоку в сырой луг, с южной стороны - кустарник)
8. Характеристика травянистого яруса:
- общее покрытие (в процентах от площади площадки - 100 кв.м - например: травяно-кустарничковый ярус покрывает 80% площадки, остальное - голая земля)
- аспект (так ботаники называют основной "фоновый" цвет исследуемого объекта; 
 9. Увлажнение: (в лесу как правило обильное или среднее, в сосновом бору может быть слабое)
10. Мертвый покров: - проективное покрытие (в процентах от всей площади площадки)
- мощность (толщина в см.)
- состав (может быть листопад, валежник и т.д.) 

№	Вид растения	Ярус	Обилие	Проективное покрытие	Фенофаза	Характер размещения	Жизненность

Краткое описание документа:

Исследовательская работа посвящена травянистым растениям леса с. Новокаякент. В результате равнодушного отношения к природе многие первоцветы исчезают и поэтому занесены в Красную книгу. Очень часто их небрежно рвут в большие букеты. Если бы эти цветы оставались расти в лесу, они дали бы великое множество семян. Тогда и через много лет поляны радовали бы нас своим цветущим разнообразием.