Тема исследовательского проекта: «Недотрога железистая - инвазионное растение Мордовии».

МОБУ «Кемлянская средняя общеобразовательная школа»

Ичалковского района Республики Мордовия.

Тема исследовательского проекта:

«Недотрога железистая - инвазионное растение Мордовии».

Работу выполнили:

                                       учащиеся 10 классов:                                         

Старушенкова Алена Евгеньевна,

Новикова Любовь Викторовна.

Руководитель: учитель биологии

                                                                                           Куроедова Светлана Львовна

                                                         2014 г.

Введение

Люблю твой тонкий стан гордячка Недотрога
и твой наряд душистый задевать в нескромности –
возмущена плебейской грубостью
как вздрогнешь ты осыпешь в гневе цвет и блестки...

украинский поэт Сергей Игнатов:

Антропогенное воздействие на природу вызывает изменение всего растительного покрова, в том числе региональных флор. Над нашей планетой нависает мрачный призрак всеобщего оскудения флоры и растительности, нашествия синантропных видов, упрощения, снижения продуктивности и устойчивости растительного покрова, уменьшения контраста между растительным миром  даже весьма удаленных друг от друга стран (Горчаковский, 1979).

Инвазионными видами называют живые организмы, которые являются чужеродными в конкретной среде. Они были занесены из других уголков земли в места, где раньше не обитали, но успешно приспособились к новым условиям, начали завоевывать территорию. Активно размножаться, зачастую вытесняя при этом коренных обитателей.                                                         Чужеродные виды: 1) конкурируют с аборигенными видами; 2) упрощают структуру фитоценозов; 3) выполняют роль новых растений-хозяев для различных паразитов и возбудителей заболеваний; 4) гибридизируют с аборигенными видами; 5) вытесняют аборигенные виды из естественных фитоценозов

 Между прочим, человек, по определению ученых, в списке инвазионных видов стоит под №1!

Многие инвазионные растения широко применяются в озеленительных работах, высаживаются в частных и общественных садах и парках, на склонах оврагах, по берегам водоемов, из них составляются защитные лесополосы. Нередко мы воспринимаем их как родные растения, выступающие неотъемлемой частью знакомого с детства пейзажа, и даже не догадываемся, что растущие во дворе или в соседнем лесочке растения – это чужестранцы.                                                                                Следует иметь в виду, что инвазионные заносные виды наносят или могут нанести вред окружающей среде, а также экономике и здоровью человека. В таком случае они приобретают статус агрессора, вредителя и с ними приходится бороться.    Правда, искоренить вселенцев, как правило, людям не удается. На пальцах одной руки можно перечислить случаи, когда борьба человека с инвазионными сорняками увенчалась успехом.                                                                                             К таким растениям относится и недотрога железистая, родом из Гималаев.   (18)                                                                                            Цветущее красными или белыми цветами растение, достигает двух с половиной метров в высоту, охотно селится вдоль рек. Одно растение производит четыре тысячи семян, которые могут в течении 6 лет сохраняться в земле. Недотрога покрывает землю таким плотным слоем, что препятствует возобновлению древесной растительности. При этом недотрога – однолетнее растение, оно отмирает осенью с корнями, образуется огромное количество гниющей биомассы, которая приводит к эрозии почвы и расширению русла реки.      (17)                                                         Новички активно размножаются, расселяются очень широко и при этом вытесняют местные виды. Именно эти растения последнее время все чаще привлекают внимание биологов разных стран.

Объект исследования: Недотрога железистая (Impatiens glandulifera Royle)

Для исследования мы выбрали с Кергуды и  с Кемля

Цель проекта: Определить места распространения Недотроги железистой  и ее влияние на местную экосистему.   

                                                                                                                                                                                  Для решения были поставлены следующие задачи:

1.      Изучить видовые характеристики Недотроги железистой.

2. Изучить способы заноса и расселения вида. Проследить  распространение  Недотроги  железистой и ее влияние на местную экосистему на изучаемой  территории. 

3. Практическая часть. Сформировать навыки проведения и описания наблюдений за изучаемыми объектами.  

4. Дать рекомендации по сокращению численности сорного вида.  

5. Придать огласке проблему распространения    Недотроги железистой,  как сорного растения.

Гипотеза: Возможно  - Недотрога железистая (Impatiens glandulifera Royle) сорное растение.

Методы исследования.

1. Изучение и анализ научной литературы.

2.Наблюдения  объектов.

3.Обобщение материала.

Сроки проведения работы: Июль 2012 – январь 2014

                                                Продолжительность 18  месяцев.

 1.1.  Природные условия Ичалковского района

Географическое положение. Ичалковский район расположен в восточной части Западно-Европейской равнины республики Мордовия. Территория района составляет 1265,8 км2, протяженность с запада на восток - 51 км, с севера на юг - 40 км.

Рельеф района представляет собой волнистую равнину, сильно изрезанную овражно-балочной сетью. Преобладающей формой рельефа является плато.

Климат района умеренно континентальный. Среднегодовая температура составляет +3,7° С. Самым холодным месяцем является январь, самым жарким – июль. Среднегодовое количество осадков  достигает 450 миллиметров.

Почвы. Среди почв преобладают деградированные черноземы(45 %),серые лесные (24 %) и пойменные почвы (15%).

Растительность. Район богат лесными ресурсами, их площадь составляет 32200 га, или 41,9% всей территории района. Основными лесообразующими породами являются сосна, береза, дуб, липа, осина, ясень, ольха. Типичными нужно считать широколиственные леса с преобладанием липы и дуба; на песчаных и супесчаных почвах- сосновые и сосново-широколиственные леса; на переувлажненных почвах ольшаники. Наряду с древесной растительностью большое значение имеют кустарники. На месте вырубки леса  или выпасе скота долгое время могут существовать заросли лещины, клена татарского, черемухи, жимолости. Кроме этого различные кустарники  являются основной частью подлеска.

Приложение  (схема 1).

1.2. Проникновение растений семейства  Бальзами́новые ( Balsamináceae) в Россию.

За последние 25 лет в странах Европы число растений «нелегальных иммигрантов» выросло в три раза. Найдено 2843 вида растений, которых в Европе или отдельных европейских странах исходно не было. В год появляется около шести новых пришельцев. Больше всего их в Бельгии, Великобритании и Чехии. Они могут вытеснять местные растения.  Многие быстро перекочевали из частных: и государственных ботанических садов и дендрариев в широкую культуру.  (1)

Растения, чужеземные для данной территории, ботаники называют адвентивными. Адвентивные виды растений, ведущие себя агрессивно по отношению к местным, норовящие вытеснить их и захватить новые земли, называют инвазионными. Агрессивные чужеродные виды растений вызывают серьезное беспокойство, поскольку негативно воздействуют на биоразнообразие. Их проникновение (инвазия) в новые экосистемы происходит в результате интродукции растений  или случайного заноса и может наносить ущерб, а также представлять опасность для здоровья людей. (Виноградова Ю. К. -доктор биологических наук)                   

Так произошло и с бальзамином – одним из наиболее старинных комнатных растений. Недотрога бальзамин из Индии был завезен в Европу в 1596 г. естественный ареал его находится в пределах Западных Гималаев, севера Индии,  и уже более четырехсот лет растет на наших подоконниках. Происходит бальзамин (или импатиенс) из тропических лесов Занзибара, что у восточного берега Африканского континента. Встречается бальзамин и в Ост-Индии, а некоторые его виды растут в Средней Азии, где из его корней получают желто-красную краску хну. Дикий вид бальзамина в прошлом столетии был привезен с Ферганского хребта в Петербургский ботанический сад, где и распространился как сорняк.

Любят и любили бальзамины у нас настолько, что дали им имя – наше русское: Ванька! «Ванькой мокрым» зовут в народе этот цветок – в ненастную погоду, с приближением грозы, во время тумана, а также при обильном поливе на острых кончиках и пильчатых краях его светло-зеленых листьев выделяются капельки воды – растение становится действительно мокрым.

Есть еще одно «русское народное» имя у цветка – недотрога. После опыления цветов бальзамина образуются мясистые зеленые плоды. Но сочная «ягода» неожиданно высыхает, превращаясь в коробочку. Стоит только слегка до нее дотронуться, как она лопается, выстреливает довольно крупными семенами и скручивает свои створки внутрь – вот вам и «недотрога» (9).

В 50-х годах прошлого века в каждом дворе у забора можно было встретить заросли сочного, до 2 м высотой однолетнего бальзамина железконосного с малиновыми или розовыми цветками и плодами-"бомбочками", которые очень любили "взрывать" дети.

В Европу недотрога Ройля (разрыв-трава железистая) попала – как, собственно, и многие другие экзотические «пришельцы» – в XIX столетии. Она и сейчас культивируется – и в Европе Западной, и в Европе Восточной (и даже ещё восточнее, за Уралом). Встречается, конечно же, и в одичавшем состоянии, предпочитая берега рек и ручьёв, озёр: она есть в Прибалтике, в Подмосковье в Удмуртии, в Татарстане, кое-где в Центральной Сибири…(10) 

 

 

1.3. Видовое описание  Недотроги железистой (Impatiens glandulifera Royle)

                  Семейство бальзаминовые (Balsaminaceae)

Семейство бальзаминовых включает около 550 видов, объединяемых в два рода — недотрогу, или импатиенс (Impatiens, табл. 38) и гидроцеру (Hydrocera, монотипный род), широко распространенных в Африке и Евразии и частично в Северной и Центральной Америке.

Бальзаминовые — однолетние и многолетние травы с сочными прозрачными стеблями и очередными или супротивными простыми листьями, у основания которых расположены мелкие желёзки. Цветки одиночные или в полузонтиках, зигоморфные, обоеполые. Чашелистиков 5, часто окрашенных, причем один из них лепестковидный, с длинным шпорцем. Лепестков обычно 5, лепестки свободные или попарно сросшиеся, при этом непарный лепесток супротивен шпорцу. Тычинок 5; тычиночные нити в нижней части свободные, а наверху срослись, образуя вместе с пыльниками крышечку, которая отпадает к моменту созревания рыльца, что обеспечивает эффективное перекрестное опыление цветков. Гинецей состоит из 5 плодолистиков с коротким столбиком и 1—5 рыльцами; семязачатки многочисленные. Плод — сочная коробочка, раскрывающаяся внезапно посредством 5 скручивающихся створок (у недотроги).

        У представителей этого семейства имеется целый ряд приспособлений, способствующих опылению и защите цветков. Так, например, по краям зубчиков листьев и на черешках многих видов импатиенс появляются капельки сладкого сока, который, испаряясь, превращается в кристаллы сахара. Этот сахар отвлекает от цветков муравьев в то время, как пыльца и цветочный мед остаются пчелам. Другим не менее интересным приспособлением в этом роде является защита пыльцы от дождя. Молодые цветочные почки сидят в пазухах листа на коротких цветоножках. По мере роста цветоножки сильно удлиняются и распустившиеся цветки попадают под защиту листьев. Капли дождя, скатываясь с листьев, не задевают цветки даже при очень сильных ливнях.

        У бальзаминовых есть одно удивительное свойство — активное разбрасывание семян. При малейшем прикосновении к плоду он с треском раскрывается и пять быстро скручивающихся в спираль створок выстреливают семена, которые отлетают порой на расстояние до 2 м. Отсюда произошло русское название самого большого рода бальзаминовых — недотрога. Животные, проходящие по тенистому лесу, задевают недотрогу, облепляются ее семенами и разносят их на большие расстояния. ( 11). 

Недотрога железконосная / Недотрога железистая (Impatiens glandulifera Royle)

Описание внешнего облика: Как и другие растения рода Недотроги, Недотрога железистая получила название как от свойства созревших плодов с треском раскрываться, (Приложение Фото 1) так и от наличия железок у оснований листьев.                                                                                                                               Недотрога железистая — однолетнее растение. Стебель сильноветвистый, толстый, сочный, узловатый,  гладкий обычно пустотелый и членистый, который легко ломается. Стебель может достигать высоты 3 м, его диаметр доходит до нескольких сантиметров Листья. Листья супротивные или в трехчленной мутовке, голые, от ланцетных до эллиптических, длиной 5-18 см и шириной 2,5-7 см, края зубчатые с окрылёнными черешками, в верхней части стебля собраны в мутовки по три. В основаниях листьев располагаются по 2 стебельчатые тёмно-красные железки.          Корень мочковатый.                                                                                                                                   Цветки недотроги железистой простые, крупные, на длинных цветоносах, собраны в зонтиковидные пазушные кисти по 2—14 цветков. Цветки 3—3,5 см длиной, имеют различный цвет — белый, розовый, чаще всего винно-красный. Запах цветков тонкий, нежный. Цветки недотроги железистой опыляются насекомыми, обычно шмелями. Цветёт с  июня по октябрь до заморозков. (Приложение Фото 2)                                                                                                                   Плод — обратно-яйцевидная коробочка, на верхушке — острая. Коробочки длиной 1,5-3,5 см и шириной до 1,5 см. Коробочка содержит до 16 семян, каждый длиной 4-7 мм и шириной 2-4 мм со средней воздушно-сухой массой 2,35 мг [Beerling, Perrins, 1993]. При прикосновении к созревшему плоду коробочки отрываются от семяносца, скручиваются спиралью и разбрасывают мелкие коричнево-чёрные семена в радиусе до 2 метров.  Время цветения и плодоношения: Цветёт в конце лета-начале осени; семена созревают в августе-сентябре.
Продолжительность жизни: Однолетнее растение.

Недотрога железистая

Научная классификация                                                                                                              Царство:Растения                                                                                                                    Отдел:Покрытосеменные                                                                                                      Класс:Двудольные                                                                                                                                        Порядок:Верескоцветные                                                                                       Семейство:Бальзаминовые                                                                                                  Род:Недотрога                                                                                                                        Вид:Недотрога железистая                                                                                                            Латинское название Impatiens glandulifera   (12).

Место произрастания:                                                                                                                                            Естественный ареал

Родина I. glandidifera — западные Гималаи — центр происхождения рода Impatiens, где обитает еще −400 видов рода. [Gupta, 1989]. В природе I. glandidifera растет на высоте 1800-3000 м, часто по берегам рек, по краям полей и в нарушенных влажных лесах [Valentine, 1971], а в Пакистане — до 4300 м над ур. м. (Nasir, 1980).
Местообитание: Недотрога железистая нередко встречается на сорных местах, особенно в городских оврагах, нарушенных лесах, вдоль дорог в лесопарках, берега водоёмов,   особенно малых речек.
Распространенность: Гималайский вид, издавна широко культивировался с декоративными целями и одичал во многих регионах Европы и Азии. В России разводится в садах и парках, надолго удерживается в местах культуры, легко дичает, интенсивно осеменяется и захватывает новые площади.

Вторичный ареал

 Вторичный ареал вида очень широк и охватывает Северную Америку и Евразию. В Европе (Англия) I. glandidifera впервые появилась в 1838 г. В Германии I. glandidifera появилась, по одним данным, одновременно с появлением ее в Англии [Valentine, 1971], а по другим — в 1897 г. в окрестностях Гамбурга [Hegi, 1923]. Около 100 лет этот однолетник изредка культивировали в парках, на кладбищах, в сельской местности, порой возделывали как медонос. Швеции в конце 1920-х гг., в Норвегии — в конце 1930-х гг, а в Финляндии — в 1947 г. [Kurtto, 1996]. Теперь I. glandidifera широко распространена в 18 странах Европы между 30 и 64° с. ш.: в Ирландии, Англии, на юге и на восточном побережье Швеции, юге Норвегии и Финляндии, в Дании и Германии. Продолжается инвазия вида в Чехии и Словакии [Pysek, Prach, 1995], а также в Швейцарии, где вид широко распространился уже в поясе до 800 м над ур. м. Как обычное растение недотрога железконосная отмечена во Французских Пиренеях, в Голландии, Австрии (особенно в Альпах), Польше, Венгрии, бывш. Югославии [Beerling, Perrins, 1993].
На территорию России I. glandidifera попала в конце XIX века. Известно, что в Петербургском ботаническом саду недотрогу культивировали в 1895 г., поскольку вид упомянут в списке семян сада [Delectus seminum..., 1895]. Сборы I. glandidifera в Курляндии сделаны в 1898 г. (RIG). Случаи дичания вида на территории бывшего СССР были в то время, так же как в Средней Европе, крайне редки. В 1960-1970-х гг. бурная натурализация недотроги началась и в европейской части СССР: Довольно редки случаи разведения недотроги в Сибири.                                                                                   В настоящее время недотрога широко известна как агрессивный чужеродный вид в умеренных областях в Европе, Азии, Северной Америке и Новой Зеландии.(8)

Использование

Недотрога — хороший декоративный медонос.                                                                                         Они красивы и привлекают множество насекомых, оживляющих сад. Используют в одиночных и в групповых посадках, для живой изгороди, декорируют, на приусадебных участках заборы, компостные кучи и другие неприглядные места. Долго живёт в местах разведения, легко дичает и широко распространяется.

Фармакологические свойства ее еще не изучены, но возможно она содержит витамин С и биологически активные вещества (как в его ближайших родственниках-недотрогах), которые могли бы использоваться в медицине…

        Среднеазиатские виды недотроги используются местными жителями как краситель. Недотрога обыкновенная, кроме того, широко применяется в народной медицине.

Глава II.

2.1. Последствия внедрения Недотроги железистой (Impatiens glandulifera Royle) на местные экосистемы.

Изучив дополнительную литературу и используя Интернет - источники мы постарались выяснить, где еще встречается Недотрога железистая и каковы последствия ее внедрения.

( По страницам научных и периодических изданий.)

Исторически потребность в выделении заносного, пришлого элемента флоры появилась с того момента, когда человек начал осознавать степень его собственного влияния на флору. В середине XIX века в промышленно развитой Европе появились первые работы, касающиеся растений, названных «синантропные», «пришлые», «чужеземцы», «колонисты» и т. д. [De Candolle, 1855; Touchy, 1857; Smith, 1867; Watson, 1870; Martindale, 1876; Brown, 1878 (8)

1. На территории Республики Мордовия выявлено 375 адвентивных видов, относящихся к 216 родам и 52 семействам, что составляет 27,4 % от всей флоры республики.  Подавляющее большинство адвентивных видов составляют травянистые растения (330; 88,0 %) из которых 185 видов (49,3 %) однолетники, 29,0 % - травянистые поликарпики, чем она резко отличается от аборигенной флоры. Древесно-кустарниковая часть флоры составляет явное меньшинство: деревья (17; 4,5 %), кустарники (27; 7,2 %). (13)

Плохо это или хорошо? Однозначно ответить на этот вопрос сложно. С одной стороны, внедряясь в аборигенные сообщества, пришельцы иногда вытесняют местные виды и становятся злостными сорняками. С другой стороны, столь явное негативное воздействие чужаков проявляется лишь в нарушенных и обедненных сообществах. Если фитоценоз отличается видовым богатством, то интродуцированным видам труднее внедриться в них. Экономическая же польза многих инорайонных растений очевидна: они издавна и успешно используются в качестве пищевых и декоративных растений, а еще большее их количество имеет для этого весьма неплохие перспективы. Совершенно очевидно, что Недотрога железистая- инвазивный вид. Это значит, что данное растение может с успехом внедриться в растительное сообщество и за короткий срок захватить значительную территорию — за год десятки метров.

Хотя в качестве декоративного растения I. glandidifera выращивали в садах Европы с середины XIX века, а в Северной Америке — с начала XX века, первые случаи дичания вида отмечены через 20 смен поколений, внедрение в естественные ценозы — через 60, а бурная экспансия — через 100 смен поколений.
I. glandulifera встречается на побережьях озер и морей, на лугах, по рекам и ручьям, в зарослях черной ольхи и в лесах около селений [Kurtto, 1996]. Отмечено, что во влажных лесах вид занимает «новые» местообитания, то есть является пионерным. В Швеции заросли I. glandulifera сохранялись в течение по крайней мере 70 лет [Larsson, Martinsson, 1998]. Растение формирует плотные заросли, которые покрывают всю почву и «душат» другую растительность, причем I. glandulifera конкурирует не только с однолетними, но и с многолетними видами растений [Larsson, Martinsson, 1998]. Способность I. glandulifera к конкуренции с природной флорой и ее предсказуемая экспансия по водным путям указывают, что в будущем вид может стать более серьезной угрозой сохранению естественного биоразнообразия [Prach, 1994; Pysek, Prach, 1995]. Известно, что I. glandulifera предотвращает возобновление лесов в сырых полузатененных местообитаниях [Lhotska, Kopecky, 1966].

Поскольку I. glandulifera, по-видимому, положительно реагирует на увеличение С02 и повышение температуры, потенциально вид может стать в условиях изменяющегося климата еще более агрессивным захватчиком.

За счет высокой плотности растений (9–78 экземпляров на 1 м2), в местах произрастания I. glandulifera формируется собственная фитсреда, где не происходит прорастания семян других видов. Высота отдельных особей может достигать 2,0 м. На растениях развиваются от 37 до 84 цветков, от 25 до 54 плодов, от 300 до 900 семян (рис. 6, табл. 1). При столь высокой семенной продуктивности всхожесть семян I. gladulifera в большинстве местообитаний не превышает 15 %. Таким образом, каждая особь может дать начало развитию от 40 до 80 проростков. Каждый квадратный метр площади, занятой недотрогой, может дать до 13 тыс. семян, что обеспечивает устойчивое существование и распространение I. glandulifera в условиях северного региона. (16)

При конкуренции за опылителей побеждает тот вид, который более привлекателен для насекомого. Так, одним из факторов быстрого распространения в Европе гималайского заносного вида недотрога железконосная (Impatiens glandulifera) является то, что он продуцирует больше нектара, чем его конкуренты в тех же влажных местообитаниях – чистец болотный дербенник иволистный. Кроме того, нектар недотроги слаще. (15)

Impatiens glandulifera Royle – массовый вид синантропных экотопов южной Карелии. Благодаря высокой семенной продуктивности (от 300 до 900 семян на одно растение 295-914) она быстро осваивает свободные территории и удерживает их за собой. Цветение, плодоношение и семяношение стабильны, что обеспечивает устойчивое существование и распространение в условиях южной Карелии. что дает возможность этому виду широко распространяться и закрепляться на территории республики.  (13)

( По страницам периодических изданий.)

Эстонцы запретили овсюг и железистую недотрогу Министерство окружающей среды Эстонии дополнило список видов растений и животных, которые считаются чуждыми по отношению к местной экосистеме и которые поэтому запрещается ввозить в страну или разводить на ее территории, сообщает Postimees со ссылкой на Eesti Paevaleht.

До недавнего времени полагали, что ситуация с недотрогой железистой, которая очень часто встречается и в соседних странах, находится под контролем. В начале прошлого года было известно 25-30 мест, где она встречается в Эстонии. Оказалось, что недотрога железистая уже довольно широко распространена. К настоящему времени известно 75 мест ее произрастания, причем кое-где она захватила десятки гектаров. Так что ситуация вызывает тревогу. (7)

В харьковской популяции недотроги из Гималаев наблюдался определённый гигантизм – и число цветков больше, чем обычно, и высота растений «запредельная»: попадались экземплярчики до 250 и 270 см, а один даже достиг рекорда в 306 см! Гигантизм у них изредка проявляется и дома, в Гималаях. Варьируются не только размеры, но и оттенки, характер жилкования. (14.)
Источник: © Shkolazhizni.ru

Значительные заросли образует по побережью Финского залива на избыточно увлажненных местообитаниях с богатыми почвами недотрога железконосная (Impatiens glandulifera) – декоративный вид гималайского происхождения. Инвазионные виды во флоре островов Финского залива. Глазкова Е.А.

Итак, чем опасно проникновение недотроги железистой в другие сообщества?
Для прорастания семян недотроге нужна нарушенность растительного покрова и голая почва. Она растет так густо, что может вытеснить другие растения. Берега рек — излюбленные места недотроги железистой, а поскольку она является однолетним растением и осенью умирает, то почва обнажается. В результате осенние ветра и дожди способствуют эрозии почвы, унося ее в реку. Чаще всего эрозию поч­вы связывают именно с недотрогой железистой.

Вывод: Недотрога железистая -растение из Гималаев, введенное в культуру и одичавшее; представляет угрозу естественному биоразнообразию, высоко продуктивно, легко распространяется самосевом   не рекомендуется использовать в декоративных целях на приусадебных участках. занесено в "Черную книгу флоры Средней России"

 

Таблица 3. Характеристика инвазионных видов флоры Средней России по степени натурализации и инвазионному статусу (invasive status)

№	Вид	Степень натурализации	Invasive status
34	Impatiens glandulifera	агриофит	transformers

Название: Черная книга флоры Средней России.Автор: Ю. К. Виноградова, С. Р. Майоров, Л. В. Хорун. Издательство: Москва, ГЕОС.   С. 494     Год издания: 2009

В книге впервые обобщены данные по биологическим особенностям 52 наиболее злостных и широко распространенных инвазионных видов флоры Средней России и динамике их расселения во вторичном ареале. Даны оценка экономическому ущербу и рекомендации по возможному использованию инвазионных видов. Предлагаются методы контроля чужеродных видов с целью уменьшения их обилия, сужения ареала, а также предотвращения дальнейшего продвижения. Представлен «black-list» 100 чужеродных видов растений, которые требуют первоочередного изучения и мониторинга в целях предотвращения биологических инвазий.
Эта книга - начало серьезного обсуждения необходимости учета биологии и экологии заносных видов для выработки эффективных мер борьбы с фитоинвазиями.

В Мордовии еще такой книги нет, но материал собирается. « Городская среда является форпостом проникновения естественные биоценозы многих иноземных видов, в том числе являющихся объектами биологического загрязнения [Силаева, 2000]. К настоящему времени на территории Саранска выявлено 253 адвентивных вида, что составляет 30,5 % общей городской флоры. Как показали исследования Н. А. Бармина [2000], в большинстве это южные виды, попадающие на нашу территорию с транспортом, и уходящие из культуры интродуценты, среди которых есть опасные для здоровья человека, потенциальные сорняки».

- Покрытосеменные Республики Мордовия –                                                                                       Семейство Balsaminaceae — Бальзаминовые                                                                                                               1. Impatiens glandulifera Royle — Недотрога железконосная.                                                                                                 2. Impatiens balsamina L. — Недотрога бальзаминовидная (Бальзамин).                                                                       3. Impatiens noli-tangere L. — Недотрога обыкновенная.                                                                                        4. Impatiens parviflora DC. — Недотрога мелкоцветковая.   (6)http://nature-mordovia.ru/index.

Зная, что в настоящее время основными направлениями научных исследований на кафедре ботаники и физиологии растений являются:- исследование антропогенной трансформации растительного покрова на примере синантропного и адвентивного компонента флор  МГУ Мордовия, мы своей работой постарались внести посильный вклад в изучение одного из инвазионных видов- Недотроги железистой (Impatiens glandulifera Royle), а ранее нашей школой была представлена работа  «Клён ясенелистный - инвазионное растение » (2011 г).

.

Глава III. Практическая часть.         

3.1.   Актуальность борьбы с сорным растением

Нарушение сложившихся экосистем под действием антропогенеза (человека) приводит к неблагоприятным последствиям. Растения- которые всегда обитали в данной экосистеме, страдают от привезенных из вне и более того вытесняются ими и дают базу для размножения чужих насекомых от которых местные растения не могут защититься.

По способу заноса преобладают непреднамеренно занесенные виды (64,3 %; 229 видов), интродуценты.

Анализируя состав инвазионных видов и их расселение, следует отметить следующее:
1) для распространения по всей территории Средней России большей части видов потребовалось всего несколько десятилетий; ( 8).                                                                            Вероятно, Недотрога железистая, и является тем видом, которому нужно совсем немного времени, чтобы акклиматизироваться на новой территории. Выявлено, что у I. glandidifera выработалась генетически закрепленная географическая изменчивость некоторых биологических признаков: с севера на юг достоверно возрастают высота главного побега, увеличиваются и продолжительность периода роста растений и биомасса надземной части. [Виноградова, 2007, 2008].
Зависимость размеров растений от климатических условий места их произрастания установлена на северо-востоке Англии [Willis, Hulme, 2002; Willis, Hulme, 2004]. Отмечено, что с увеличением высоты над уровнем моря уменьшались размеры растений и сокращалось число продуцируемых семян, однако масса семян возрастала.  ( 8).

Мы пытались выяснить примерное время появления этого растения на территории с. Кергуды и на территории нашей школы. В с Кергуды оно появилось примерно 12-13 лет назад, семена были куплены любителем цветоводом, совершенно не представляющим себе это растение. Осенью убирая с клумб погибшие после первого заморозка растения, люди выбрасывали их в овраг рядом с домом. На этих растениях оставалось еще много семян которые перезимовали и дали начало новому поколению. Условия для них оказались как нельзя подходящими, овражек был неглубокий с ровными берегами, а главное в нем все лето тек ручей Шурлатка. По весне этот ручей был многоводен и с шумом сбегал к реке Алатырь, что и позволяло семенам быстро распространяться вдоль берегов ручья. Примерно через 6 лет растения вначале появившиеся около пришкольного участка стали быстро образовывать заросли. Но 2010 году берега ручья почистили и ручей углубили, сняв слой почвы. Летом 2012 года мы на месте бывших «зарослей» (ручей около Кергудской школы) обнаружили только часто встречающиеся единичные растения. Но возможно через несколько лет они опять захватят эти территории. Но в с Кергуды есть еще один овражный ручей приблизительно в 800 м от сельской школы именно там мы и обнаружили мощные заросли образованные Недотрогой железистой.

Рост растений превышал человеческий рост. Диаметр ствола 4.5-5см..Растения росли так близко друг к другу, что у других видов пробиться среди них шансов не было. Эти растения появились здесь чуть позже и тоже с помощью цветоводов любителей. Этот овраг тоже чистили в 2011году возможно растения попали туда сразу после снятия грунта с берегов, что и позволило им быстро завоевать новые территории. Для прорастания семян недотроге нужна нарушенность растительного покрова и голая почва, поэтому вид встречается возле рек, берега которых подтопляются при половодье.( Приложение Фото 5,6)

 Ближе к реке Алатырь, по берегам ручьев встречались только редкие единичные экземпляры.

Входя в село Кергеды со стороны с Кемля бросается в глаза заболоченная местность. Еще 20 лет назад в этих домах жили люди, сажали огороды растили сады, сейчас эту часть села захватило болото, о чем свидетельствуют заброшенные дома, погибающие яблони, исчезнувшие огороды. Зато на их место устремились растения переселенцы, хорошо чувствующие смены экосистем. Среди них и наша Недотрога железистая прекрасно уживающаяся с другими сорными растениями такими как крапива, клен американский и эхиноцистис лопастной причем последний преобладает на заброшенной территории села, он, как и Недотрога железистая любит влажные низинки, не большие водоемы и является конкурентом для недотроги.

В с Кемля мы также встретили это растение в овраге по ул. Советская, где оно произрастает как одиночно, небольшими группами так и образует небольшие заросли около Спирт завода. Нашли места где его выращивали как декоративное растение используя в качестве «ширмы» для маскировки строительного материала с Ичалки и с Кемля. .Напротив центральной аптеки эти растения уже «убежали» с клумб и поселились вдоль зданий.

На территории школы мы обнаружили тоже это растение, оно прекрасно себя чувствовало за зданием школы с северо- восточной стороны. По школьным фото архивам мы выяснили, что на клумбы его посадили первый раз приблизительно 14 лет назад, постепенно это растение перебралось в более спокойное и удобное для себя место, хотя оно и находится в основном в тени, кустики в высоту достигают более метра образовывая привычные для себя плотные куртинки.

Таким образом мы выявили распространение этого растения в населенных пунктах, а также нашли одичавшие формы в оврагах сел Кемля и Кергуды.

Также мы изучали строение семян, их вес, форму, окраску и проверяли на всхожесть. Собирали семена с разных растений. Коробочки длиной 1,5-2,5 см и шириной до 0.8 см. Коробочка содержит 5- 8 семян, каждый длиной 4-5 мм и шириной 2-4 мм со средней массой 2 мг

 

Мы заложили ряд опытов по проращиванию семян.

В природе при благоприятных условиях это растение имеет большую всхожесть, что и приводит его к быстрому распространению. Приложение (фото 4)

Экологическое воспитание школьников на примерах инвазионных растений.        

           Собранный материал, об инвазионном виде, нам показался очень интересным и необходим для огласки и пропаганды экологических знаний учащихся. Мы подготовили материала для классного часа: «Инвазионные растения Мордовии». При подготовке использовали и материал исследовательского проекта «Клён ясенелистный - инвазионное растение» ранее представленный нашей школой (2011 год), презентацию к данной работе и свои фотоматериалы. Классные часы были проведены в 7 и 8 классах, рассказ вызвал интерес у учащихся. Многие учащиеся не знают что такое растения агрессоры и им было интересно узнать, что среди них есть не только травянистые но и древесные формы. Приложение Фото 7

Мы  предлагаем в дальнейшем продолжить активизацию экологического образования и воспитания школьников путём изучения инвазионных растений произрастающих на территории Ичалковского района, для предотвращения распространения растений агрессоров.

3.2 Авторские предложения по борьбе с Недотрогой железистой (Impatiens glandulifera Royle)

Естественные враги для ограничения распространения вида не известны, а биологические методы контроля для I. glandidifera пока не разработаны [Sheppard et al. 2006].
Удаление инвазионного чужеродного вида должно начаться как можно раньше, до того как проблема станет слишком серьезной. Для успеха действий общественность должна быть проинформирована о негативном влиянии растения и его быстром распространении по водным путям. Особо настойчиво следует информировать об особенностях вида пасечников и владельцев питомников декоративных растений.
Уничтожение и меры контроля включают как удаление растений, так и предотвращение формирования и распространения семян. Наиболее важен выбор времени для уничтожения. Если удалить растения слишком рано, они восстановятся, а если сделать это слишком поздно, сформируются зрелые семена, которые прорастут на следующий год. Лучшее время — конец июля, когда появляются цветы. Из-за способности вида к регенерации чрезвычайно важно удалить весь растительный материал. I. glandidifera может быть легко удалена путем прополки, кошения или обрезки. При кошении в начальной стадии созревании семян, оставшаяся часть уже взрослого растения восстановиться не может.  Удаление должно продолжаться до тех пор, пока в течение по крайней мере 2-3 лет не будут появляться новые растения. Использования химических веществ следует избегать, и во многих регионах это запрещено, особенно по берегам водоемов.

Сейчас основной упор делается на просветительную работу. Многие садоводы выращивают это красивое декоративное растение, вырастающее до двух метров. Именно садоводы нередко способствуют распространению чужеродных видов: увидев у соседа красивое растение, они и у себя в саду хотят видеть такое же. Растение популярно среди коллекционеров бабочек, так как вид является важным источником нектара и пыльцы. Цветы часто посещают пчелы и шмели [Beerling, Perrins, 1993]. Кроме того, I. glandulifera считается красивым декоративным растением; его семена продолжают высевать, и это играет важную роль в распространении вида. (8)                                                                                                                                                                            Семена недотроги железистой, как и другие виды семейства Бальзаминовых до сих пор можно купить в магазине. Приложение (Фото 3)

К счастью, ее семена через два года утрачивают всхожесть, так что бороться с ней относительно просто, не нужно использовать химикаты. Это однолетнее растение и поэтому на огородах и в садах его можно просто выпалывать или скашивать не давая завязываться семенам. Но на больших площадях это сделать будет трудно. Уничтожение зарослей — дорогостоящий и долговременный процесс из-за высокой способности вида к восстановлению и распространению. Агентство по охране окружающей среды Великобритании подсчитало, что уничтожение I. glandulifera только в Англии и Уэльсе будет стоить от 210 до 240 млн евро.
Основываясь на литературных данных, можно предположить, что в естественные фитоценозы на сухих местообитаниях вид внедряться не будет, однако во влажных лесах по берегам ручьев и рек недотрога железистая может расселяться в естественные растительные сообщества.                                                                                                                     Наверное не следует ввозить из вне не подходящие для нашей экосистемы растения. Для этого сначала нужно провести наблюдения и опыты, а не сразу же расселять их повсюду. Мы думаем, что в нашей стране есть достаточно много примеров когда в последствии ошибок людей страдают местные экосистемы и более того даже сами люди. Так давайте же не будем бездумно разрушать сложившиеся устои нашей природы, ведь тем самым мы можем навредить и себе.

Выводы:

1. Изучив научную литературу, мы проследили  и выяснили время и пути  проникновение Недотроги железистой (Impatiens glandulifera Royle) в Россию.

2. Изучили видовые характеристики Недотроги железистой.

3. Работая с дополнительной литературой выявили негативное влияние Недотроги железистой на местную экосистему.

4. Проследили  распространение Недотроги железистой  на изучаемой  территории. На основании сделанного нами обследования, пришли к выводу, что Недотрога железистая действительно агрессивное, сорное растение нашей местности. 

 5. Доказали неактуальность Недотроги железистой в декоративном использования. Дали рекомендации по сокращению численности сорного вида.

Практическая значимость.

                                                                                                                                                                                                 Результаты исследования могут быть использованы при мониторинге адвентивных видов растений Мордовии, а также для экологического просвещения учащихся нашей школы.

Список литературы:

1. Гиляров М.С. Главный редактор Биологический энциклопедический словарь. Москва «Советская энциклопедия» 1989.  863 с.
2. Борисова Е.А «Особенности распространения инвазионных видов растений по территории Верхневолжского региона»// Российский Журнал Биологических Инвазий. 2010 год, № 4

3.       Нотов А.А., Виноградова Ю.К, Майоров С.Р. «О проблеме разработки и ведения региональных Черных книг»// Российский Журнал Биологических Инвазий. 2010 год,                № 4

4.      www.sevin.ru/laboratories/ -веб- сайт Российского Журнала Биологических Инвазий

5.      http://www.pingwin.ru Российская справочная поисковая система «Пингвин».

6.      http://nature-mordovia.ru/index

7.  http://rus.postimees.ee/792038/chuzherodnyj-prishelec-s-gimalaev-ugrozhaet-prirode-    jestonii/ Чужеродный пришелец с Гималаев угрожает природе Эстонии.

8.  Чёрная книга флоры Средней России.
Чужеродные виды растений в экосистемах Средней России. Статьи «Экспансия чужеродных видов». Понятие «инвазионный вид» и история его формирования. Недотрога железконосная / Impatiens glandulifera Royle.

9.  http://foragro.ru/catalog/vv_flower/balsam

10. http://shkolazhizni.ru/archive/0/n-32323/© Shkolazhizni.ru

11. Словари и энциклопедии на Академике http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_biology/
12. Википедия.

13. Научная библиотека диссертаций и авторефератов disserCat Шуйская, Е.А., Антипина, Г.С. (2009)  Научная библиотека диссертаций и авторефератов disserCat http://www.dissercat.com/content/sinantropnaya-flora-yuzhnoi-karelii#ixzz2KgDxqnuU

http://www.dissercat.com/content/adventivnaya-flora-respubliki-mordoviya#ixzz2KgerL7fl Шуйская, Е.А., Антипина, Г.С. (2009) СЕМЕННАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ НЕДОТРОГИ ЖЕЛЕЗИСТОЙ (IMPATIENS GLANDULIFERA ROYLE) В ЮЖНОЙ КАРЕЛИИ. Вестник ТвГУ. Серия: Биология и экология (14). Стр. 151-156. ISSN 1995-0160

14.  Источник: http://shkolazhizni.ru/archive/  © Shkolazhizni.ru

15.(Chittka, Schurkens, 2001). http://userdocs.ru/biolog/

16. http://proflibrary.ru/themes/botanika/shujskaja_elena_aleksandrovna_

17. http://vanance.at.ua/news/zelenye_agressory_zakhvatyvajut_nemeckie_parki/

18. http://bloglandshafta.com/

Приложение

Схема 1. Ичалковский р-он.

Таблица 1.     Результаты опытов на всхожесть семян.

№	место забора	начало работы	окончание работы	количество семян (всего)	прорастание	проросло всего
1	С Кергуды	1.11.13	1.12.13	30	19.11 – 3 сем ( через 18 дней )	5 сем.
2	С Кемля	1.11.13	1.12.13	30	20.11 – 7 сем ( через 19-21 день )	8 сем.

Фото 1. Фото 2.

 Фото 3

Дружные всходы в природе.

Фото4

Краткое описание документа:

За последние 25 лет в странах Европы число растений «нелегальных иммигрантов» выросло в три раза. Найдено 2843 вида растений, которых в Европе или отдельных европейских странах исходно не было. В год появляется около шести новых пришельцев. Больше всего их в Бельгии, Великобритании и Чехии. Они могут вытеснять местные растения.Многиебыстро перекочевали из частных: и государственных ботанических садов и дендрариев в широкую культуру.(1)

Растения, чужеземные для данной территории, ботаники называют адвентивными. Адвентивные виды растений, ведущие себя агрессивно по отношению к местным, норовящие вытеснить их и захватить новые земли, называют инвазионными. Агрессивные чужеродные виды растений вызывают серьезное беспокойство, поскольку негативно воздействуют на биоразнообразие. Их проникновение (инвазия) в новые экосистемы происходит в результате интродукции растенийили случайного заноса и может наносить ущерб, а также представлять опасность для здоровья людей. (Виноградова Ю. К. -доктор биологических наук)

Так произошло и с бальзамином – одним из наиболее старинных комнатных растений. Недотрога бальзамин из Индии был завезен в Европу в 1596 г.естественный ареал его находится в пределах Западных Гималаев, севера Индии, и уже более четырехсот лет растет на наших подоконниках. Происходит бальзамин (или импатиенс) из тропических лесов Занзибара, что у восточного берега Африканского континента. Встречается бальзамин и в Ост-Индии, а некоторые его виды растут в Средней Азии, где из его корней получают желто-красную краску хну. Дикий вид бальзамина в прошлом столетии был привезен с Ферганского хребта в Петербургский ботанический сад, где и распространился как сорняк.