Лекция по практической деятельности в зимнем саду

Лекция «Практическая  деятельность в зимнем саду

МБУ ДО «Станции юных натуралистов» г. Новокузнецка

     Зимний ботанический сад предназначен для создания и пополнения коллекции декоративных комнатных растений, изучения основ ботанической науки, проведения тематических и обзорных экскурсий для детей дошкольного  и школьного возраста, консультаций для населения по вопросам ухода за комнатными растениями, обеспечения творческой работы педагогов по направлениям.

     Зимний сад создавался многие годы. Большая работа была проведена в 2008 году, когда был реализован социальный проект «Город друзей - город идей». Средства гранта использовались на приобретение оборудования для зимнего сада, комнатных растений, емкостей для содержания комнатных растений, почвогрунта, удобрений, химических препаратов.

     Для реализации проекта были разработан дизайн – проект зимнего сада, был произведен подбор коллекций растений и определено видовое разнообразие. Подбор осуществлялся с учетом климатических, экологических факторов, эффективности использования в образовательном – воспитательном процессе. Следующим этапом реализации проекта стало создание экспозиций зимнего сада. С этой целью демонтирована перегородка, разделявшая зимний сад на две зоны, приобретены специализированный почвогрунт, посадочные емкости, необходимые растения и произведена их высадка. Произведен монтаж осветительных приборов в зимнем саду. Созданы экспозиции тропического и субтропического отделов, водоем для гигрофитов, природные экспозиции суккулентных растений, установлены вертикальные стойки для ампельных растений. Для выращивания пестролистных декоративных тропических растений оформлены фитофлорариумы.

     В настоящее время многообразие растений представлено около тысячью экземплярами, входящими в 45 семейств. Все растения распределены по экологическим зонам, откуда они берут свое происхождение.

     В левой стороне представлена композиция имитирующая прибрежную зону водоема. Это сложный по строению, но весьма эффективный ландшафт напрямую связан с водой. Фитокомпозиция располагается в два яруса. В  ближнем – первом расположены  водолюбивые как циперус зонтичный, панданус и различные виды калатей. Верхняя группа как бы нависает над нижней и состоит из бегонии, ирезине. Вблизи водоема растут тропические болотные растения как монстера привлекательная, антуриум, различные виды из семейства бромелиевые.

     Прямая противоположность влаголюбивым растениям в центре находятся засухоустойчивые растения.

     Фитокомпозиция «пустынный ландшафт» располагается в горизонтальной плоскости. В естественных условиях растения пустынь не терпят скученности, поэтому следует располагать их так, чтобы они просматривались со всех сторон. При построении такого ландшафта можно позволить себе большее разнообразие – как видового состава растений, так и их жизненных форм. Растения засушливых районов в процессе эволюции приспособились к условиям среды обитания. Виды растений различаются по выносливости к высоким температурам. По жароустойчивости выделяют три группы  растений.  Жаростойкие - термофильные, способные переносить повышение температуры до 75-100 градусов, которые имеют высокий уровень метаболизма, повышением содержанием РНК в клетках, устойчивостью белка цитоплазмы к тепловой коагуляции. Жаровыносливые - растения пустынь и сухих мест обитания (суккуленты, некоторые кактусы, представители семейства Толстянковые), выдерживающие нагревание солнечными лучами до 50- 65 градусов. Жароустойчивость суккулентов во многом определяется повышенными вязкостью цитоплазмы и содержанием связанной воды в клетках, понижением обмена веществ. Не жаростойкие -  мезофитные и водные растения. Мезофиты открытых мест переносят кратковременное действие температур 40-47 градусов. Многие мезофиты переносят высокую температуру воздуха и избегают перегрева благодаря интенсивной транспирации, снижающей температуру листьев. Более жаростойкие мезофиты отличаются повышенной вязкостью цитоплазмы и усиленным синтезом жаростойких белков- ферментов.

     Растения выбрали систему морфологических и физиологических приспособлений, защищающих их от тепловых повреждений: светлую окраску поверхности, отражающих инсоляции; складывание и скручивание листьев; опушения или чешуйки, защищающие от перегрева глубжележащие ткани; тонкие слои пробковой ткани, предохраняющие флоэму и камбий; большую толщину кутикулярного слоя; высокое содержание углеводов и малое - воды в цитоплазме и др.

      На тепловой стресс растения очень быстро реагируют индуктивной адаптацией. К воздействию высоких температур они могут подготовиться за несколько часов. Так, в жаркие дни устойчивость растений к высоким температурам после полудня выше, чем утром. Обычно эта устойчивость временная, она не закрепляется и довольно быстро исчезает, если становится прохладно. Обратимость теплового воздействия может составлять от нескольких часов до 20 дней. В период образования генеративных органов жаростойкость однолетних и двулетних растений снижается.
      Особый интерес представляют субтропические растения. Они представлены у нас совместно с  наскальной экспозицией, где растут разнообразные ампельные растения (плющи, цисусы, клеородендроны). У подножья разместились характерные для субтропических районов средиземноморские виды инжир, лавр благородный, араукария, маслины, иглица, кипарис).

        Субтропический пояс, откуда они берут происхождение, отличается чередованием умеренных (зимой) и тропических (летом) термических режимов и часто резкими сезонными различиями увлажнения. Термические условия допускают круглогодичную вегетацию растений.

        Субтропики, природные (географические) пояса Земли, расположенные в Северном и Южном полушариях между тропическим и умеренным поясами. Для них характерны периодические чередования тропического и умеренного климатических режимов, обусловленные сезонными ритмами общей циркуляции атмосферы: летом они оказываются под влиянием пассатного климатического режима, зимой — под воздействием циклоанальной циркуляции умеренного пояса (за исключением восточных окраин с летними муссонными осадками).

         Средняя месячная температура летом выше 20 °С, в январе от 0 °С и выше, в результате вторжений полярного воздуха возможны заморозки (−1 ... −5 °С, небольшие (а изредка и большие до −15 ... −20 °С) морозы. В пределах субтропической суши количество атмосферных осадков и их режим испытывают значительные изменения от приокеанических районов к внутриматериковым, что в сочетании с увеличением в этом же направлении континентальности климата определяет существенные ландшафтные различия в формировании природных зон.

     Влажный тропический лес, Тропический дождевой лес (англ. Tropical rain forest; Moist tropical forest) — биом, лес в экваториальных (влажный экваториальный лес), субэкваториальных и влажнотропических районах с влажным климатом (2000—7000 мм осадков в год). В дополнение к чрезмерному выпадению осадков, влажные тропические леса характеризуются большим количеством постоянных (в противоположность мигрирующим) видов животных и огромным биоразнообразием флоры и фауны.

     Во влажных тропических лесах живёт две трети всех видов животных и растений планеты. Предполагается, что миллионы видов животных и растений до сих пор не описаны. Эти леса иногда называют «драгоценностями Земли» и «самой большой аптекой мира», поскольку большое количество природных медицинских средств было найдено здесь. Их ещё также называют «лёгкими Земли», однако это утверждение спорно, поскольку не имеет научного обоснования, так как эти леса либо совсем не вырабатывают кислород, либо вырабатывают его крайне мало.

     Образование подлеска в тропических лесах сильно ограничено во многих местах ввиду недостатка солнечного света на нижнем ярусе. Это позволяет человеку и животным продвигаться по лесу. Если по какой-либо причине лиственный навес отсутствует или ослаблен, нижний ярус быстро покрывается плотной зарослью винограда, кустарников и небольших деревьев — такое образование называется джунглями.       

     Самые большие тропические дождевые леса существуют в бассейне реки Амазонки (Амазонский Тропический Лес), в Никарагуа, в южной части полуострова Юкатан (Гватемала, Белиз), в большей части Центральной Америки (где они называются «сельва»), в экваториальной Африке от Камеруна до Демократической Республики Конго, во многих районах Юго-Восточной Азии от Мьянмы до Индонезии и Папуа-Новой Гвинеи, в австралийском штате Квинсленд.

Деревья во влажных тропических лесах имеют несколько общих характеристик, которые не наблюдаются у растений менее влажных климатов.

Основание ствола у многих видов имеет широкие, деревянистые выступы. Ранее предполагалось, что эти выступы помогают дереву удерживать равновесие, сейчас же считают, что по этим выступам вода с растворёнными питательными веществами стекает к корням дерева. Широкие листья также являются обычным делом у деревьев, кустарников и трав нижних ярусов леса. Высокие молодые деревья, еще не достигшие верхнего яруса, также имеют более широкую листву, которая затем уменьшается с высотой. Широкие листья помогают растениям лучше усваивать солнечный свет под кромками деревьев леса, и они сверху защищены от воздействия ветра. Листья верхнего яруса, образующие навес, обычно меньше размером и сильно изрезаны, чтобы уменьшить давление ветра. На нижних этажах листья часто сужены на концах так, что это способствует быстрому стеканию воды и препятствует размножению на них микробов и мха, разрушающих листья.

     Верхушки деревьев часто очень хорошо связаны между собой с помощью лиан либо растений — эпифитов, паразитирующих на них.

     Другими характеристиками влажного тропического леса могут служить необычайно тонкая (1—2 мм) кора деревьев, иногда покрытая острыми шипами либо колючками; наличие цветов и фруктов, растущих прямо на стволах деревьев; большое разнообразие сочных фруктов, привлекающих птиц, млекопитающих и даже рыб, питающихся распылёнными частицами.

     Несмотря на бурную растительность, качество почвы в таких лесах оставляет желать лучшего. Быстрое гниение, вызванное бактериями, мешает накоплению гумусного слоя. Концентрация оксидов железа и алюминия в следствие латеризации почвы (процесс уменьшения содержания кремнезёма в почве с одновременным увеличением окисей железа и алюминия) окрашивает почву в ярко-красный цвет и иногда образует месторождения минералов (например бокситов). На молодых образованиях, особенно вулканического происхождения, почвы могут быть довольно плодородными.

     Вопреки расхожему мнению, влажные тропические леса не являются крупными потребителями углекислого газа и, как и другие сложившиеся леса, нейтральны к углекислому газу. Недавние исследования показывают, что большинство дождевых лесов наоборот вырабатывают углекислый газ. Тем не менее, эти леса играют значительную роль в обороте углекислого газа, поскольку являются его устоявшимися бассейнами, и вырубка таких лесов ведёт к увеличению углекислого газа в атмосфере Земли. Влажные тропические леса также играют роль в охлаждении воздуха, который проходит через них. Поэтому влажные тропические леса — одна из важнейших экосистем планеты, уничтожение лесов приводит к эрозии почвы, сокращению видов флоры и фауны, смещениям экологического баланса на больших территориях и на планете в целом.

Влажные тропические леса часто сводятся под плантации хинного и кофейного дерева, кокосовой пальмы, каучуконосов. В Южной Америке для влажных тропических лесов также серьезную угрозу представляет нерациональная добыча полезных ископаемых.

      Тропическая   область   земного   шара пересекает Американский и Африканский континенты   и   включает в себя  также  южную часть Азии и прилегающие к ней острова. Особенно богата и разнообразна растительность влажных тропических лесов, или, как их еще называют, дождевых лесов. Наилучшего развития эти леса достигают там, где часто и регулярно выпадают обильные осадки. Когда с неба с громким шумом низвергается тропический ливень, воды за полтора-два часа выпадает больше, чем у нас под Москвой за несколько месяцев. Обилие влаги и тепла, яркое солнце, стоящее в полуденные часы прямо над головой, — все это создает для растительности, особенно для деревьев, самые благоприятные условия.

     Температура воздуха в тропиках в течение года почти не меняется. Например, на Западной Яве, в Богоре, где находится лучший в тропических странах ботанический сад, самый холодный месяц — август (Ява расположена на 8° южнее экватора) всего на 1° холоднее самого жаркого месяца — февраля. Невелика разница температуры днем и ночью: днем она поднимается до +30°, а ночью падает до +20°. Человеку, приехавшему с севера, кажется очень тяжелым отсутствие ночной прохлады и более холодного времени года. Но для растений это постоянное тепло чрезвычайно благоприятно: они растут круглый год, с поразительной быстротой. За какие-нибудь 10—15 лет тропические     деревья    достигают    высоты    в 30 —40 м и толщины до метра. В нашем климате таких размеров деревья достигают только к 100—150 годам.

     Суровые условия северной зимы накладывают на наши леса отпечаток некоторого однообразия. Очень часто лесные массивы состоят у нас почти целиком из одной какой-либо древесной породы, лучше всего приспособившейся к климату и почве.

     Состав тропического леса очень разнообразен. Среди десятков рядом стоящих деревьев не всегда найдешь два одинаковых. К тому же они так переплетаются ветвями, что трудно разобрать, к какому стволу относится тот или другой лист, цветок или плод. В тропических лесах Бразилии насчитывают около 250 разных древесных пород. И ни одна из них не преобладает.

В нашем лесу обычно ни одно дерево не возвышается над другими, и издали кажется, что «крыша» леса совершенно ровная. Главная причина этого — холодные зимние ветры. Они высушивают вершины, слишком выдвинувшиеся за общую поверхность крон. Деревья как бы защищают друг друга от губительного действия   этих   ветров.

     В тропическом лесу нет ни морозов, ни холодных ветров. Дожди выпадают почти ежедневно, они не дают высыхать верхушкам деревьев, более высоких, чем другие. Одни деревья раскидываются вширь, другие тянутся вверх. Издали профиль тропического леса виден как волнистая линия.

     Многие ошибочно представляют себе, что тропический лес состоит из пальм. Пальмы в тропиках растут больше на открытых местах. Например, кокосовые пальмы образуют вдоль морских берегов большие рощи, а в лесу они встречаются лишь кое-где, поодиночке, среди других деревьев. Деревья тропического леса по типу близки к нашим лесным деревьям, но у большинства из них крупные кожистые листья. Многие ошибочно представляют себе, что тропический лес состоит из пальм. Пальмы в тропиках растут больше на открытых местах. Например, кокосовые пальмы образуют вдоль морских берегов большие рощи, а в лесу они встречаются лишь кое-где, поодиночке, среди других деревьев. Деревья тропического леса по типу близки к нашим лесным деревьям, но у большинства из них крупные кожистые листья — такие, как, например, у комнатного фикуса. Мы привыкли видеть его небольшим деревцем, растущим в горшке или в кадке. У себя на родине фикус — огромное дерево, больше нашего дуба.

     Прочные кожистые листья служат дереву два-три года, а иногда и дольше. Дерево сбрасывает листья не все сразу, как в наших лесах. осенью, а поодиночке, в разное время. Поэтому влажные тропические леса всегда покрыты листвой, т. е. вечнозеленые. Немало в тропических лесах и хвойных деревьев, например араукарий, достигающих огромных размеров. Но преобладают там вечнозеленые лиственные деревья. Ветви деревьев переплетаются тесно, листва на них густая, и к поверхности почвы свет почти не проникает. Там всегда, даже в полуденные часы солнечных дней, царит зеленоватый полумрак. Травянистых растений в тропических лесах немного. Почва покрыта главным образом мхами и папоротниками. Встречаются древовидные папоротники; они достигают значительных размеров и по виду напоминают небольшие пальмы. Особенно распространены они в лесах Австралии  и   Новой   Зеландии.

     Недостаток света в тропическом лесу заставляет растения тянуться вверх, к солнцу. По силе роста тропические леса поразительны. Просеки и дороги, прорубленные через него, в несколько месяцев зарастают так, что от них не остается и следа. Даже сплошные вырубки или пожарища превращаются через несколько лет в совершенно непроходимые чащи. Такая же судьба постигает и культурные поля, почему-либо заброшенные. Жителям прилегающих к лесам участков приходится вести непрерывную борьбу с лесом, наступающим на поля. Стоит только немного ослабить эту борьбу, как на месте пашни вырастают непроходимые джунгли. Но все же человек побеждает тропические леса. В более густозаселенных тропических странах, например в Индонезии, леса сохранились преимущественно в горах. На равнинах и в предгорьях возделываются рисовые поля и плантации культурных деревьев и кустарников: кофе,   какао,   чая,   каучуконосных   деревьев. Замена джунглей культурными плантациями способствует улучшению климатических условий: осушается почва, устраняются застои воды, уменьшается тропическая лихорадка — этот бич жарких стран. Однако хищническое хозяйствование колонизаторов, чрезмерная вырубка и выкорчевывание тропических лесов, особенно в предгорьях и горах, влечет за собой и гибельные последствия. Тропические ливни быстро смывают оголенную от лесной растительности плодородную почву, прорывают глубокие овраги и вызывают наводнения и оползни. Разумное использование тропических территорий возможно лишь там, где населяющие эти страны народы стали хозяевами своей земли.

     Тропические леса экваториальной и субэкваториальной области Земли широко известны как источник прочной и красивой древесины для строительства, а также являются основным материалом для создания комфорта.

     В настоящее время насчитывается более 2500 тропических пород, около 100 лиственных пород поставляется на потребительский мировой рынок в виде пиловочника, пиломатериалов, шпона, фанеры и готовых изделий. Основными поставщиками красного дерева являются Малайзия, Индонезия, Бразилия и страны экваториальной Африки.

       Эта категория растений включает в себя культуры, растущие преимущественно во влажных тропических лесах. Температурные условия для таких культур – особые. Необходимо создать такой режим, при котором градус не будет резко опускаться ниже 18 и подниматься выше 23.

К растениям тропического климата относятся: колеус, шеффлера, пеперомия, кофейное дерево, афеландра, некоторые виды бегоний и другие.

Разводить подобные культуры лучше в замкнутом помещении, где воздух практически не движется. Как вариант, можно поместить растение в аквариум, небольшую теплицу, флорариум или зимний сад. Чаще всего, у культур тропической группы практически отсутствует период спячки, однако это совсем не означает, что забота в осенне-зимний период должна быть столь же интенсивной, что и летом. Желательно конечно, осуществлять подбор растений, согласно тем условиям, которые мы можем для них создать.

Правда, ситуации бывают разные. И совсем не стоит переживать, если подаренное растение требует особого ухода или температурного режима. Пользуясь простейшими и легко доступными инструментами, такими как, освещение и правильное размещение, можно подобрать подходящие условия практически для каждой культуры.

     В зимнем ботаническом саду станции можно наблюдать различные жизненные формы растений: суккуленты, древесные растения, папоротники, травянистые однолетние и многолетние растения, лианы, эпифиты, а также растения используемые человеком (пищевые и лекарственные, технические).

Создание экспозиций в зимнем саду позволяет организовывать различные экскурсии для школьников и дошкольников по разным темам. Здесь проводятся такие лекции-экскурсии:

1.  Растения тропических и субтропических областей Земного шара

2.  Путешествие в жаркие страны

3.  Морфологические особенности растительных организмов

4.  Растения тропических областей земного шара и практическое их

     Значение

      5.  Многообразие  растительных организмов и приспособленность растений к жизни в определенных условиях 

           6.   Сезонные изменения в природе и др.

     Кроме просветительской работы здесь ведутся и кружковые занятия. Учащиеся осваивают агротехнические приемы по выращиванию тех или иных растений. Педагоги по специальным программам развивают любознательность и работоспособность. Воспитывают и формируют высокие этические нормы в отношениях между людьми и в отношении человека к природе.

     В результате деятельности педагогов обучающиеся познают биологические и экологические особенности цветочных и декоративно- лиственных растений:            

      1.  посевной и посадочный материал, способы размножения цветочных и

          декоративно-лиственных растений, требования к условиям их выра-

          щивания, посева, технологию выращивания;

      2. основы дизайна по декоративно- цветочному и древесно -кустарниквому оформлению     садово-парковому ландшафта, экстерьера и интерьера зданий и помещений;

      3. основные категории, понятия, термины изучаемых областей;

      4. основные биологические и географические связи в природе, взаимодействие природы и общества;

      Учащиеся должны формировать собственную позицию в отношении биологической науки и дизайна в целом: вырабатывать и отстаивать свою точку зрения.