Учебный проект по экологии " Реликт в городе"

Муниципальное автономное образовательное учреждение

гимназия «Мариинская»

«Реликт в современном городе»

Проектная работа по экологии

 Таганрог 

 2016

Содержание

1	Введение. Цели и задачи проекта	3
2	Основная часть. Реликтовое дерево в Таганроге: гинкго билоба	5
2.1	История гинкго в Таганроге
2.2	Морфолого-биологическая характеристика гинкго
2.3	Методы выращивания гинкго в домашних условиях
3	Практическая часть. Выращивание саженцев гинкго	12
4	Выводы и рекомендации	14
5	Используемые источники информации	15
6	Приложение	16

1. Введение. Цели и задачи проекта.

Реликты – это организмы, сохранившиеся на Земле на определенных территориях с древности, несмотря на изменение условий существования. Они являются остатками предковых групп, широко распространенных в прошедших геологических эпохах. Слово «реликт» произошло от латинского reliquus, что в переводе означает «оставшийся». Реликтовые растения представляют большую научную ценность. Они являются носителями информации и могут многое рассказать о природной обстановке минувших эпох.

Ученые выделяют два типа реликтовых форм: географические и филогенетические. К географическим реликтовым растениям относят виды, сохранившиеся в определенном регионе как остаток прошедших геологических эпох, в которых условия существования значительно отличались от современных. К филогенетическим реликтам – живым ископаемым в настоящее время относят виды,  практически полностью вымершие миллионы лет назад. Сохранились они, как правило, благодаря изолированности ареала их обитания от более прогрессивных групп. К филогенетическим относят такие реликтовые растения, как гинкго, метасеквойя, хвощ, и другие.

Чарлз Дарвин называл гинкго «живым ископаемым». Гинкго — одно из немногих древнейших древесных голосеменных растений, которые до сих пор сохранились на Земле, а впервые этот вид появился в пермский период около 280 млн. лет назад.

Цель проекта: сохранение и увеличение численности реликтового вида дендрофлоры на территории города Таганрога.

Для реализации поставленной цели были определены следующие задачи:

1.                 Изучить историю появления реликтового дерева в парке Таганрога;

2.                 Оценить современное состояние дерева гинкго;

3.                 Ознакомиться с технологией выращивания гинкго в домашних условиях;

4.                 Вырастить саженцы гинкго в домашних условиях;

5.                 Высадить полученные саженцы на выбранных участках города.

Сроки реализации проекта: декабрь 2015г. - апрель 2016г.

План реализации проекта предусматривал следующие мероприятия:

1.                  Изучение информации об история гинкго в городском парке Таганрога;

2.                  Произвести оценку современного состояния реликтового дерева и памятника природы в городском парке;

3.                  Изучить литературу по технологии выращивания саженцев гинкго в домашних условиях;

4.                  Составить инструкцию по выращиванию саженцев гинкго в домашних условиях и уходу за ними;

5.                  Вырастить саженцы гинкго;

6.            Высадить полученные саженцы реликтового вида в открытый грунт.

2. Основная часть. Реликтовое дерево в Таганроге: гинкго билоба.

2. 1.  История гинкго в Таганроге.

Таганрог – один из старейших городов юга России, город с богатой историей, где есть что изучать, есть чем гордиться, есть, что посмотреть отдыхающим и туристам. Одним из наиболее интересных исторических объектов является Парк культуры и отдыха имени А. М. Горького. Это самый крупный массив Таганрога, несущий основную нагрузку по очистке воздуха от загрязнений. Парк им. Горького олицетворяет целую эпоху исторического развития Таганрога, в апреле 2016 года исполнится 210 лет со времени его основания.

За двухвековой период звался он Аптечным садом, Казенным, Публичным, Городским, Пролетарским, в 1932 году получил статус Парка культуры и отдыха, с 1934 – имя писателя А. М. Горького. Немало довелось ему испытать и пережить. Но во все времена он был и остается любимым местом свободного времяпровождения многих поколений таганрожцев и гостей города.

Старейший на юге России таганрогский парк своей историей тесно связан с главным карантином, переведённым в наш город в 1776 году и размещённым неподалёку от Петрушиной косы. Карантин предупреждал занесение эпидемии моровой язвы, часто свирепствовавшей в Турции, с которой Россия вела оживлённую торговлю через таганрогский порт. Градоначальник Б.Б. Кампенгаузен обратил внимание, что местная карантинная аптека покупает много лекарственных растений. Посоветовавшись с карантинным врачом Пищуковым, он предложил в 1806 году разбить в городе «аптекарский сад», где можно было бы разводить некоторые лекарственные растения и фруктовые деревья. Под него был отведён земельный участок в 12 десятин и 1720 саженей в северной части города. Идея сада родилась в марте, а уже 30 июня Б.Б. Кампенгаузен представил план и объяснил его организацию. В том же 1806 году в Курской губернии у мещанина Махова были закуплены 1000 саженцев яблонь, малины, рябины и черёмухи. Кроме того, из местных поместий были завезены саженцы декоративных деревьев и кустарников. Сотни растений из своих питомников подарили таганрогскому саду атаман М.И. Платов, предприниматели-помещики И.Д. Алфераки и Трандафилов. В эту осень посадили 103 дерева, 1002 кустарника, высеяли лекарственные растения: ромашку, бузину, мяту, чабрец, горчицу, цикорий и другие. Такой ассортимент должен был полностью удовлетворить карантинную службу.

Для орошения зелёных насаждений в парке заложили несколько колодцев, в центре возвели беседку, в которой во время посещения Таганрога любил бывать Александр I. Царь так полюбил этот парк, что приказал ежегодно отпускать из государственной казны на его содержание по шесть тысяч рублей. За это сад прозвали казённым. Ассортимент пород был расширен за счет нескольких тысяч вишнёвых деревьев, а главную аллею, ведущую к беседке, обсадили грецким орехом. В 1824 году у ограды сада были посажены тополя.

После представления генерал-губернатором графом Воронцовым императору Александру I проекта таганрогского казённого сада начался расцвет этого произведения садово-паркового искусства, и вплоть до конца 60-х годов 19 века таганрогский сад был самым роскошным на Юге России.

С 1867 года в парке стали высаживать только декоративные деревья и кустарники. По ходатайству А.П. Чехова в 1887-1895 годах в парке появились оранжереи, парники и цветники, а спустя год он был реконструирован. Его ландшафтная, нерегулярная планировка сохранилась до сих пор.

Во время почти двухлетней оккупации Таганрога фашистами парк сильно пострадал: из 1000 самых ценных деревьев осталось всего лишь 78. Тем не менее, благодаря масштабным восстановительным работам в наши дни на площади 22, 5 га растут 200 видов древесно-кустарниковых пород, в том числе 7 тысяч деревьев и 14 тысяч кустарников. Это настоящий дендрарий.

Главную ценность всегда составляли редкие представители флоры. На территории парка находятся ботанические памятники природы  муниципального и регионального значения. Таким дендропамятником является  дерево гинкго. Дерево посажено в период закладки парка примерно в 1826 году и является самым крупным и единственным женским экземпляром в Ростовской области. Местоположение реликтового экземпляра - площадь В. Литвинова (рис. 1). Дереву около 190 лет, высота его 15 метров, диаметр кроны – 9 метров. Дерево сильно пострадало из-за урагана в 1990-х годах, но сотрудники парка сумели сохранить ему жизнь. В 1981 г. для парка были приобретены еще пять саженцев гинкго двухлопастного, из которых сохранилось только одно.

Экземпляр гинкго в парке, являясь памятником природы и дендрологическим украшением города, имеет статус особо охраняемого объекта растительного мира и внесено в перечень особо охраняемых объектов г. Таганрога, утвержденного постановлением Мэра города Таганрога (от 12.09.2008 №4935).

2. 2 Морфолого-биологическая характеристика гинкго.

В культуре гинкго известно с XI века. В Китае и в Японии его высаживали возле священных храмов. Сейчас в Стране Восходящего Солнца гинкго используют как плодовые деревья. Кстати, название растения в переводе с японского означает "серебристый абрикос". В Токийском ботаническом саду растет великолепный экземпляр гинкго. Перед ним — мраморная доска, на которой высечено имя ботаника Хиразе, посвятившего изучению этого растения большую часть своей жизни. В Нагасаки существует дерево, возраст которого насчитывает более 1200 лет. В Китае в естественных условиях произрастания обнаружено гинкго высотой 45 м. Предполагают, что оно приближается к 2000-летнему рубежу. Легенды рассказывают, что в очень древние времена на севере Китая семена гинкго принимались в качестве дани.

Гинкго – одно из древнейших растений, сохранившихся на нашей планете. За время своего существования оно изменилось незначительно. Ископаемые отпечатки листьев четвертичного периода и листья современного гинкго практически идентичны. Дарвин называл гинкго «живым ископаемым». Его уникальность состоит в том, что это самое древнее на Земле семенное растение. И не только самое древнее, но и одно из самых долгоживущих на Земле растений – по разным сведениям дерево может жить 1–3,5 тыс. лет!

На сегодняшний день нет достоверных сведений о том, сохранились ли в природе дикорастущие гинкго естественного происхождения. Рощи дикорастущих гинкго встречаются в двух горных областях юго-восточной части Китая.

В свое время открытие гинкго взволновало весь научный мир Европы. Это растение было известно только по отпечаткам листьев, и вдруг ископаемое оказалось живым. Известны гинкго с мезозойской эры, именно на нее пришелся расцвет этих великолепных растений. Те экземпляры, которые сохранились к настоящему времени в естественных условиях произрастания, представляют собой подлинные реликты: возраст некоторых из них составляет несколько тысяч лет, а высота этих свидетелей истории – 35-45 метров. В наши дни гинкго можно встретить в парках Западной Европы и на улицах городов Северной Америки. В культуре оно чувствует себя совсем неплохо, хотя в диком состоянии в этих местах никогда не встречалось.

Гинкго двулопастный (лат. Ginkgo biloba) – голосеменное растение, единственный современный представитель класса Гинкговые (Ginkgoopsida), единственного в отделе Гинкговидные, т.е. это одно из самых примитивных растений в единственном числе представляющее и род, и семейство. Гинкго являются растениями двудомными, то есть имеют мужские и женские экземпляры.

У мужских растений (рис. 3) крона пирамидальная, поэтому они выглядят более стройными по сравнению с женскими (рис. 4), у которых крона широкоокруглая.

На мужских деревьях весной формируются так называемые микростробилы – небольшие сережки с пыльцевыми зернами, а на женских появляются макростробилы, содержащие семязачатки (рис. 5). Опыление производит ветер.

Ствол гинкго в основном состоит из древесины и напоминает по строению стволы современных хвойных, но, в отличие от них, не имеет смоляных ходов в древесине и не образует смолы. Древесина гинкго очень легкая и светлая, гладкая и легко обрабатываемая. Ее используют для создания деревянных скульптур и предметов для чайной церемонии, из неё изготавливают бумагу. Древесина гинкго устойчива к огню.

Гинкго представляет собой листопадное, двудомное растение. Для него характерно своеобразное мутовчатое расположение ветвей. Корневая система дерева разветвленная и проникает глубоко в почву, поэтому ему не страшны сильные ветра. Длина листьев взрослых растений составляет обычно 5–7 см, но у молодых экземпляров она может быть и вдвое большей.

Листья (рис. 6) растут на двух типах побегов – укороченных и удлиненных. На удлиненных побегах листья сидят по одному и расположены по спирали, на укороченных побегах листья образуют пучки по 5–7 листьев. На укороченных побегах расположены и органы размножения. Осенью они окрашиваются в красивые золотисто-желтые тона, придавая дереву незабываемый облик. Семя покрыто мясистым покровом (подобно сливе), жгуче-вяжущего вкуса и неприятного запаха.

Дерево начинает плодоносить в возрасте 25–30 лет. До этого возраста невозможно визуально определить пол экземпляра. Семена гинкго очень похожи на плоды сливы или абрикоса (рис. 7), за что его называют еще «серебряный персик», но эти растения не являются даже дальними родственниками. Семя гинкго состоит из трех слоев. Самый внутренний, примыкающий к зародышу слой очень тонкий, похож на тончайшую пергаментную бумагу; средний слой твердый, лингифицированный, толщиной до 5 мм; наружный слой толстый, мясистый, с неприятным запахом, обусловленным присутствием масляной кислоты и некоторых высших спиртов. Вкус плода жгуче-вяжущий.

2. 3 Методы выращивания гинкго в домашних условиях.

Гинкго – светолюбивое и теплолюбивое растение. Предпочитает плодородную, среднюю по механическому составу и хорошо дренированную почву, так как необходима постоянно влажная почва. Размножают растение семенами, реже зелеными черенками и прививкой. Семена перед посевом очищают от мясистого околоплодника и высевают на глубину 4-5 см. В теплице их высевают весной, всходы появляются через 2-3 недели, в домашних условиях – через 3-4 недели. В грунт сеют осенью, тогда всходы появляются весной. Для размножения стеблевыми черенками используют верхушки молодых зеленых побегов, которые укореняют в воде или твердом субстрате.

Стоит отметить, что перед посадкой семенам необходима стратификация, т. е. длительное выдерживание семян растений (в течение 1,5 месяца) при определённой температуре для ускорения их прорастания. Стратификация - один из способов подготовки семян к прорастанию. Для этой цели их помещают во влажный песок и выносят в прохладное место. После охлаждения семена высаживаются в ящики с питательным субстратом и помещаются в более теплое место для дальнейшего проращивания. Таким способом можно получить рассаду гинкго. Весной после заморозков ее высаживают на расстоянии 16-18 см между сеянцами. В первый год рассаду необходимо притенять, а при необходимости и в следующие годы, так как ростки не переносят прямых солнечных лучей и сухой жаркой погоды и могут быть повреждены ожогом – листья будут опадать, а затем рост саженцев может и вовсе прекратиться на 1-2 года. Но не стоит высаживать гинкго в тени – там растениям тоже будет плохо.

К осени из молодых сеянцев вырастут саженцы высотой до 20 см. На зиму молодые растения лучше выкопать с комом земли, так как они могут вымерзнуть. До наступления заморозков растения прикопать в ящике и перенести в подвал.

Взрослое дерево может выдержать даже наши суровые зимы, но для этого его несколько лет необходимо выращивать в комнате, или как кадочную культуру – летом на улице, зимой в подвале или в любом другом прохладном непромерзающем помещении (гараж, остекленная лоджия и т.д.). Для высаживания в открытый грунт подходят взрослые 2-метровые растения с хорошо развитой корневой системой.

Растение можно содержать и в горшечной культуре, например, в виде бонсай (рис. 8). Успешность такого выращивания зависит от правильного содержания в зимнее время, когда растение находится в состоянии покоя и стоит без листьев. Температура воздуха зимой должна быть не выше 15º С, полив при этом сильно ограничивают, не доводя, однако до пересыхания почвенного кома. Если зимний температурный режим не поддерживать в определенных рамках, у растения может сбиться цикл и оно перепутает зиму с летом, что в конечном итоге приведет к его гибели.

С наступлением весны горшок с гинкго можно выставлять на свежий воздух – в сад, на балкон, веранду и т.д. За сезон деревце подрастает на 7-15 см и ствол у него заметно утолщается. Уход за растением в летнее время обычный: защита от прямых солнечных лучей, поливы, подкормки и купание.

Если растение стало слишком крупным, можно провести обрезку одревесневших ветвей, обычно это делают до распускания почек, срезы замазывают садовым варом. В марте, когда начинается сезон роста, гинкго можно пересаживать или переваливать в более крупный горшок. До середины лета раз в месяц его подкармливают половинной дозой минеральных удобрений.

3. Практическая часть. Выращивание саженцев гинкго.

 1. Через Интернет-магазин были приобретены семена гинкго. Для посадкииспользовались семена разных размеров (рис. 9). 

·       крупные семена – 5 шт.;

·       мелкие семена – 6 шт.

    2. Для повышения всхожести семена были стратифицированы в течение месяца  во влажном песке в холодильнике при температуре 3-5° С.

   3. Для выявления условий, влияющих на скорость прорастания, семена были подвергнуты внешней обработке:

Крупные семена	Мелкие семена
2 шт – очищены       1 шт – надпилена      2 шт – целые	2 шт – очищены 2 шт – надпилены 2 шт – целые

        4. Семена гинкго были посажены на глубину 6-7 см в подготовленную емкость с грунтом. Поскольку растение является влаголюбивым, то после посадки верх ящика был затянут плёнкой и помещен на подоконник.

      5. Всходов пришлось ждать долго – целый месяц. Всхожесть семян при этом составила около 30% (рис. 10, 11). Когда проростки достигли высоты 7 см, они были пересажены в отдельные горшочки  (рис. 12). Известно, что гинкго сложно переносят пересадку и укореняются с трудом, но процесс прошел успешно, о чем можно судить по внешнему виду саженцев ( рис. 13, 14)

Итоги работы представлены в таблице:

	Крупные			Мелкие
	Очищены	Надпилены	Целые	Очищены	Надпилены	Целые
Стратифицированы (проросли)	2	1	2	2	2	2
	2	1	-	-	-	-
Посажены	2	1	2	2	2	2
Взошли	2	1	-	-	-	-

Таким образом, из 11семян гинкго удалось получить только 3 саженца гинкго, причем всходы дали крупные семена, которые были очищены и надпилены.

4. Выводы и рекомендации.

В результате проведенной работы были  получены 3 сеянца растения реликтовой породы гинкго билоба. При этом необходимо учитывать следующее:

·     перед высадкой семена необходимо стратифицировать;

·     для лучшей всхожести требуется механическая обработка поверхности семян;

·     высаживать семена на глубину 6-7 см ;

·     почву необходимо постоянно увлажнять.

Уход за саженцами требует подкормки, рыхления, прополки и полива, т.е. ничего сложного в уходе за саженцами гинкго нет. Поэтому приходилось только заботиться о регулярности поливов, так как растения пока молодые, в подкормках нет никакой нужды.

Два экземпляра саженцев гинкго перенесены в открытый грунт и 1 экземпляр  будет выращиваться  как домашнее растение в горшке, из которого можно сформировать бонсай, т. к. гинкго подходит для выращивания в стиле бонсай.

К осени сеянцы должны достигнуть высоты 20 см. На зиму молодое растение необходимо будет выкопать, присыпать песком и отправить в подвал, чтобы оно не вымерзло зимой. На следующий год весной сеянцы необходимо будет высадить на постоянное место. Место должно быть солнечным, защищенным от холодных ветров, так же молодые растения боятся прямых солнечных лучей, поэтому их необходимо будет затенять. В дальнейшем растение будет зимовать в грунте, но первые несколько лет его необходимо будет укрывать. С точки зрения вредителей есть неожиданности: больше всего дереву вредят мыши, которые обожают кору гинкго.

В результате каждому под силу вырастить реликтовое растение на своём участке, что позволит украсить городской ландшафт, будет способствовать сохранению и увеличению численности реликтового вида дендрофлоры на территории города Таганрога.

5. Используемые источники информации.

1.                  Г. П. Яковлев, В. А. Челомбитько. Ботаника / Под ред. И. В. Грушвицкого. — М.: Высшая школа, 1990. — С. 184.

2.                      Жизнь растений. В 6-ти т. / Гл. ред. Ал. А. Фёдоров. — М.: Просвещение, 1978. — Т. 4. Мхи. Плауны. Хвощи. Папоротники. Голосеменные растения. Под ред. И. В. Грушвицкого и С. Г. Жилина. — С. 309—315.

3.                      Лапин П. И., Соколов С. Я. Род Ginkgo — Гинкго // Деревья и кустарники СССР. Дикорастущие, культивируемые и перспективные для интродукции. / Ред. Тома С. Я. Соколов иБ. К. Шишкин. — М.—Л.: Изд-во АН СССР, 1949. — Т. I. Голосеменные. — С. 14—17.— 464 с.—3000 экз.

4.                      Мельникова С.В. Динозавр на подоконнике // Биология: журнал.— Издательский дом «Первое сентября», 2003. — № 42.

5.                     Аллея России — Гинкго двулопастный

6.                      https://sad6sotok.ru/гинкго-выращивание.html

7.               http://gialuron.com/sredstva/ginkgo-biloba-rastenie-vyrashhivanie.html

6. Приложение.

Рис. 1 Схема расположения дерева гинкго на территории городского парка.

Рис. 2 Вид площади В. Я. Литвинова в парке на снимке из космоса.

Рис. 3 Мужской экземпляр дерева гинкго.    Рис. 4 Женский экземпляр дерева гинкго.

Рис. 5 Вид мужских сережек и женских семязачатков.

Рис. 6 Листья гинкго.

Рис. 7 Семена дерева гинкго.
   Рис. 8 Дерево гинкго в домашних условиях.

Рис. 9 Семена гинкго, использованные для получения сеянцев.

Рис. 10 Появление росток гинкго.

Рис. 11 Пересадка проростков

Рис. 11 Cеянцы гинкго.