Исследовательская работа

Муниципальная казённая общеобразовательная школа-интернат

Общеобразовательная школа-интернат среднего (полного) общего образования №16

Биология

Тема: «Экологическая оценка состояния деревьев

в посёлке Ортон, Междуреченского района,

Кемеровской области».

Автор: Топаков Сергей

Сергеевич Класс: 10

Руководитель: Штрекер Иван

Августович, учитель биологии, химии

МЕЖДУРЕЧЕНСК – 2013 год

Страницы

Содержание:

Введение……………………………...…... 3

Методика исследования……………...… 4

Литературный обзор ………………...…. 5-10

Собственные исследования……………. 11

Вывод…………………………………...… 12

Заключение………………………………. 13

Библиография…………………………… 14

Приложения……………………………... 15-17

Введение:

Посёлок Ортон находится на юге Междуреченского района в 100 км. от города и подчиняется Междуреченской администрации. Этот населённый пункт назывался Малый Ортон, он образован 9 августа 1969 года как конвойная зона ВД – 30. В 1972 году была создана колония – поселение, в которой проходили перевоспитание люди, совершившие преступления.

Основное население посёлка занимается: заготовкой леса, производством пихтового масла, тары и пиломатериалов. Посёлок Ортон сегодня имеет ФАП, почту, 4 магазина, 2 пекарни, школу-интернат №16, церковь. На пожертвования населения и спонсоров была открыта церковь.

Ортон используется как перевалочная база для туристов Междуреченска. Здесь они начинают свой водный маршрут по реке Ортон. Сплавляются вниз до реки Мрассу до Мысков.

Цель работы:

1. Провести оценку жизненного состояния деревьев посёлка.

2. Определить пути решения сложившейся проблемы на основе полученных данных.

Задачи:

1. Определение видового состава дендрофлоры посёлка.

2. Оценка жизненного состояния деревьев.

3. Выделение состава ствола, структуры и степени развития кроны, величину прироста, болезней и вредителей.

4. Формулировка вывода, разработка рекомендаций по оптимальному ассортименту для озеленения посёлка.

Методика исследования:

1. Сбор предварительных данных об объекте изучения.

2. Собственные исследования.

3. Обработка результатов, выводы и рекомендации.

4. Написание отчёта.

5. Литературное оформление работы.

План литературного обзора:

1. Роль зелёных насаждений.

2. Типы зелёных насаждений.

3. Видовой состав древесных растений, используемых в озеленении, и их краткое биологическое описание

4. Болезни зелёных насаждений.

1. Растения выполняют много важных функций: создают микроклимат, ионизацию воздуха, противошумовой эффект, выделяют фитонциды, фильтруют воздух, оказывают эстетическое и познавательное воздействие, формируют ландшафты. Оздоровительные воздействия имеют берёза, клён, дуб, рябина, облепиха.

В экологическом плане выделяют растения-индикаторы, растения-пылеуловители, растения, убивающие микробов.

Растения-индикаторы чётко реагируют на изменение окружающей среды.

Известно, что растения в значительной степени влияют на состав атмосферы, создавая благоприятные условия для жизни человека. Дерево средней величины может обеспечить дыхание трех человек.

Растения можно называть своеобразными «пылесосами», т.к. они во многих случаях очень эффективно очищают воздух от пыли, особенно летом. Лучше задерживают пыль растения с шершавыми, морщинистыми, складчатыми, покрытыми волосками и липкими листьями. Неплохими «пылесосами» являются деревья с войлочно-опушенными листьями, но они плохо очищаются дождём. Хвойные лиственные породы несколько отличаются по своим способностям поглощать пыль. Например, у хвойных пород на единицу веса хвои оседает в 1,5 раза больше пыли, чем на единицу веса листьев. К тому же пылезащитные свойства у хвои сохраняются круглый год.

Одним из широко распространённых в городском селе тяжёлых металлов является свинец. Он активно накапливается придорожными растениями. Поглощают свинец древовидная карагана (жёлтая акция), липа и берёза.

Среди видов растений, наиболее выносливых к загрязнению, специалисты отмечают тополь (канадский, бальзамический, берлинский), иву белую, белую акцию, лох узколистый, сирень, кизильник, берёзу бородавчатую, барбарис обыкновенный, вяз, ель колючую, жимолость обыкновенную, лиственницу даурскую, розу иглистую, смородину золотистую, спирею среднюю, снежноягодник белый, черёмуху и некоторые виды яблонь. Наиболее чувствительны растения к газу и дыму – ель обыкновенная, пихта, липа мелколистная, ясень обыкновенный, клён остролистный, берёза пушистая, рябина обыкновенная, каштан конский. В целом, более устойчивыми к газу и дыму считаются деревья с кожистыми листьями. Необходимо иметь в виду, что на богатых почвах, все виды растений более устойчивы к загрязнению, чем на бедных. Степень повреждения деревьев зависит и от их возраста. Так, сеянцы и молодые растения повреждаются газами больше, чем взрослые особи. У деревьев, кустарников, растущих в условиях сильной загрязнённости, листья становятся мелкими, сморщенными, иногда приобретают необычную форму (свернутые, гофрированные). Часто листья и хвойники необычно окрашены (побуревшие, покрасневшие) или с пятнами, обожжёнными краями, отсыхающими кончиками. У некоторых хвойных растений хвоя становится недолговечной, образуется мало хвоинок. Постоянно разреживаются кроны. Многие травянистые растения (например, злаки на газонах) становятся низкорослыми, даже если их не скашивают.

Оздоровительная роль растений в поселке проявляется, прежде всего, в том, что они выделяют специфические вещества-фитонциды. Эти вещества могут подавлять развитие вредных болезнетворных бактерий, микроорганизмов. Известно более 500 растений, которые обладают фитонцидными свойствами. Среди них – дуб, можжевельник обыкновенный и казацкий, сосна, ель обыкновенная, черёмуха, рябина, туя, акация белая, барбарис обыкновенный, ива плакучая, каштан конский, лиственница сибирская, липа мелколистная, осина, тополь серебристый, чубушник, райгас пастбищный и ряд других видов. Например, туя уменьшает загрязнённость воздуха болезненными микроорганизмами на 67%.

Кроме того, растения могут повышать в воздухе число лёгких отрицательно заряженных ионов - материальных носителей электрических зарядов, характеризующих состояние чистоты воздуха. На человека умеренная ионизация воздуха влияет положительно. Наибольшим эффектом ионизации отличается сосна, ель обыкновенная, туя, дуб черешчатый, тополь чёрный, лиственница сибирская, рябина обыкновенная, сирень, акация белая. Наиболее оздоровительную роль имеют смешанные насаждения, т.е. состоящие из разных видов хвойных и лиственных пород.

Растения в поселке могут создавать для человека и более благоприятные микроклиматические условия. Считается, что оптимальная влажность воздуха для проживания человека составляет 30-70 %. С поверхностей растений испаряется много влаги. Это оказывает значительное воздействие и на влажность, и на температуру воздуха. Интересно, что относительное повышение влажности воздуха почти всегда

(за исключением дней с очень высокой температурой) воспринимается человеком как некоторое уменьшение температуры. Зеленые насаждения регулируют влажность воздуха.

Важным фактором, влияющим на микроклимат в поселке, является и ветровой режим. Наиболее благоприятной для человека считается, скорость ветра от 0,5 до 3 м/сек (когда легко колышутся ветки, шелестит листва). Зелёные насаждения помогают образованию постоянных воздушных потоков. Эти потоки могут перемешивать и освежать воздух даже в условиях полного штиля.

Правильно посаженные и подобранные массивы зеленых насаждений, учитывающие направление розы ветров, могут в значительной степени ослабить влияние вредных выбросов с предприятий. Санитарно-защитная зона зелёных насаждений вокруг предприятия снижает в 2-3 раза концентрацию вредных веществ.

Зелёные насаждения и шум. Известно, что шум оказывает неблагоприятное влияние на здоровье человека, вызывая сердечнососудистые заболевания, психические расстройства, он нарушает обмен веществ, воздействует на органы слуха, повышает артериальное давление. Раздражающее влияние вибрации даже в малых дозах ухудшает самочувствие людей. Одним из способов снижения шума является посадка деревьев. Противошумовой эффект зависит от возраста, плотности, конструкции посадок, ассортимента деревьев и кустарников. Надо отметить, что хорошо защищают от шума только правильно посаженные деревья, кустарники. Очень хорошо задерживают шум многоярусные посадки деревьев с густыми кронами, смыкающиеся между собой и с добавлением рядов кустарников, полностью закрывающих под кроновое пространство. При правильной посадке шумозащитная способность деревьев проявляется даже зимой, в том числе и за счет сохранения снега на ветвях. Хорошо поглощает шум и вертикальное озеленение. Такое озеленение уменьшает поверхность отражения звука, увеличивая звукопоглощение стены в 6-7 раз.

2. Типы зелёных насаждений.

Можно выделить следующие типы зеленых насаждений:

• Зелёные насаждения улиц:

а) с интенсивным движением транспорта

б) с малоинтенсивным

в) пешеходным

• Парки, скверы.

• Зелёные насаждения внутри жилых массивов:

а) многоэтажных

б) малоэтажных - частный сектор

• Газоны, бульвары.

• Насаждения территорий промышленных предприятий и санитарно-промышленных зон.

• Насаждения специального назначения: стадионы, кладбища.

• Рудеральные сообщества (растительность свалок, пустырей, железнодорожных насыпей и т.д.)

• Растительность оврагов, склонов долин рек, ручьев, а также водная растительность озер, рек, прудов.

Формы озеленения: одиночные, однорядовые, групповые, многоярусные, посадки «висячие сады», озеленения крыш и ограждений.

Сегодня архитекторы часто используют так называемый саваноседный тип насаждений, когда в парке растут ровными рядами удаленные друг от друга подстриженные деревья. А парки должны быть непроходимыми чащами, разделенными дорожками и игровыми площадками.

3. Видовой состав древесных растений, используемых в озеленении, их краткое биологическое описание (на примере берёзы).

Берёза

Говоря о берёзе, я имею ввиду два близких её вида – повислую и пушистую. Они очень сходны между собой, как по внешнему облику, так и по многим другим признакам и свойствам.

Берёза встречается почти по всей территории Кузбасса. Такое широкое распространение её объясняется тем, что она очень не прихотлива по отношению к климату. Малотребовательна берёза и к почвенным условиям. Она может расти на самых разнообразных почвах, начиная от сухих и бедных песков и заканчивая низменными болотами, где избыток воды и много питательных веществ.

Дерево ежегодно и обильно плодоносит, а мельчайшие крылатые плоды легко переносятся ветром на значительные расстояния.

Берёза светолюбива и совершенно не выносит затемнения. Берёза – одно из самых красивых деревьев нашей зоны. Белая окраска коры объясняется тем, что в клетках бересты находится особое красящее вещество - бетулин.

Береста – защитный покров дерева. Она состоит из множества мёртвых пустых клеток крепко склеенных друг с другом специальным веществом. Оболочки клеток подверглись процессу опробковения. Благодаря этому, береста, как и пробка, непроницаема для воды. Береста слоистая. Отдельный слой чуть тоньше листа бумаги. Словом, береста напоминает книжку со многими слипшимися страницами. Каждая такая страница вырастает в течение одного года. Самые старые слои бересты находятся на поверхности ствола, самые молодые – в глубине.

Если поранить ствол берёзы ранней весной, из неё начинает сочиться по каплям берёзовый сок – прозрачная жидкость. Через рану в живые ткани попадают вредные микроорганизмы, которые вызывают разнообразные заболевания дерева. Сама рана долго не заживает, покрывается розовой слизью и имеет крайне неопрятный вид.

Береза цветет весной в то время, когда у нее только начали распускаться почки, а листья еще совсем маленькие. Длинные желтоватые серёжки - мужские соцветия, состоящие из множества тычиночных цветков. В серёжках вырабатывается большое количество жёлтой порошкообразной пыльцы, которая далеко разносится ветром. Женские серёжки зеленоватые, малозаметные, толщиной не более спички. Мелкие женские цветки состоят только из одного пестика. После цветения эти серёжки сильно разрастаются, превращаясь в небольшие зелёные цилиндрики. В конце лета разросшиеся серёжки становятся бурыми и начинают рассыпаться на отдельные части - мелкие трехлопастные чешуйки и крошечные перепончатые плоды. В центре плода располагается вытянутое семя, по бокам - два овальных крылышка, представляющие собой тончайшие пленки. Благодаря своему ничтожному весу и пленчатым крылышкам плод берёзы может распространяться ветром на значительные расстояния.

Берёза прекрасно размножается семенами. Однако она может размножаться также порослью от пня.

«Мое любимое дерево»

«Мое любимое дерево - березка. Как прекрасна русская берёза в летнюю пору!

Кругом жарко, душно от знойного июльского солнца, а она, красавица лесов, стоит светлая, стройная. У берёзки ствол гибкий, белый, с чёрными крапинками, а ветви, прозрачные, нежные, тонкой паутиной окутывают ствол, и на них от малейшего ветерка волнуются узорные листочки, перешептываются с подружками. Присядешь под дерево, поднимешь благодарно голову вверх и увидишь шелестящую листьями крону, просвеченную лучами полуденного солнца. И светло становится на душе от этой нерукотворной красоты.

Чудесна, неповторима милая сердцу берёза, украшение сибирских лесов».

4. Болезни зелёных насаждений.

У растений встречаются следующие болезни:

Неинфекционные – вызванные почвенно-климатическими условиями, механические повреждения;

Бактериальные – опухоли, гнили и пятна;

Вирусные – скрученные листья, изменённые формы и цвета побегов и листьев;

Грибковые – пятнистость, налёты, трутовые грибы, шляпочные грибы из-за запылённости стволов.

Собственные исследования

По представленной методике была проведена оценка состояния берёзы в посёлке. Исследования показали, что на территории посёлка произрастают 27 видов деревьев и кустарников, относящихся к 20 родам и 11 семействам. Основа дендрофлоры - автохтонные (местные) виды, небольшая часть которых интродуценты. Интродуцентами называются введённые в культуру растения, ранее не произраставшие в этом районе. Растения-интродуценты часто обладают привлекательными декоративными характеристиками.

Было обследовано 16 экземпляров берёз в черте посёлка: 6 деревьев – на территории школьного двора; 8 деревьев высажены аллеей возле администрации; 2 дерева – у магазина.

Возле школы деревья имеют либо раскидистую, но деформированную крону, либо яйцевидную, с длинными слабооблиственными побегами. Стволы побелены, поэтому значительных повреждений нет. У трёх деревьев вдоль стволов тянутся крупные продольные трещины. Возможно, они вызваны воздействием низких температур. Величина прироста неодинакова у разных деревьев и колеблется от 4 до 6 см. Возобновление подроста у деревьев нет. Возле администрации у большинства деревьев кора вздутая, чёрная, обнаружены дупельные образования. Прирост составляет от 1 до 4 см. Одно дерево полностью усохло. Степень развития кроны слабая, у некоторых отмечены сухие ветви. Встречаются деревья с поломанными ветками. Но это уже антропогенное воздействие.

Из шести деревьев, растущих возле школы, одно - имеет плохое состояние, два удовлетворительное, и три - хорошее.

Возле магазина состояние берёз – хорошее.

На территории администрации у двух деревьев хорошее состояние, у двух - отличное, у трёх - плохое, у трех - удовлетворительное.

Экологическая оценка и класс состояния каждого растения представлены в таблице.

Вывод

Анализ состояния 16 экземпляров берёзы в черте посёлка показал, что большинство растений имеют удовлетворительное и плохое состояние (9 из 16). В молодом возрасте берёза легко приспосабливается к местным климатическим и почвенным условиям, но достигая определённого возраста происходит ухудшение состояния ствола, изреженности и структуры крон деревьев, наблюдается степень ослабления и усыхания, уменьшается величина прироста.

Исходя из этого, можно сделать вывод, что не надо при озеленении увлекаться посадками одних берёз. Очень важно, чтобы растений было много, и росли те из них, которые могут наиболее эффективно улучшить среду. Это может быть рябина, тополь, белая акация, черёмуха, ранетка, для них не характерно плохое или очень плохое состояние.

Заключение

При закладке зелёных насаждений следует принимать во внимание газопоглотительные и иные очистительные свойства разных видов деревьев, кустарников и даже газонных трав и обеспечить их рациональное сочетание с учётом климатических условий. Создание устойчивых зелёных насаждений - один из самых доступных и эффективных способов улучшения окружающей среды, благотворно влияющих на психическое здоровье людей, гасят отрицательный эффект пустырей, вид однотипных зданий. Нужно сажать деревья везде, где они могут расти. Хороши для этого деревья, которые имеют быстрый рост и широкую крону, которые устойчивы к загрязнению. Особенно перспективен в этом отношении тополь, черёмуха и берёза. Конечно, много хлопот доставляет «тополиный пух», но сегодня есть способы различия мужских и женских особей (тополь - двудомное растение), и можно выращивать только мужские экземпляры. И ни в коем случае нельзя увлекаться стрижкой деревьев. Чем дерево выше, шире его крона, тем лучше. Черёмуха обладает фитонцидными свойствами.

Библиография

1. Вронский В.А. Антропогенное загрязнение атмосферы и растения. - «Биология в школе» №3-4, 1992г.

2. Ивченко С. Загадки цинхоны. - М. 1965г.

3. Исаева Г.Г. Отчёт о выполнении краеведческого задания. - Осинники 2010.

4. Куликова Е.Г. Методы определения ценности деревьев в городских насаждениях. - М. 1998г.

5. Пиминова Г.С. О роли зеленых насаждений. - «Биология в школе» №3, 1994г.

6. Хотулева О.В. Оценка экологического состояния дендрофлоры в городе. - «Биология в школе» №5, 2005г.

«Определение класса состояния деревьев»

Суммированное по всем факторам состояния количество баллов соответствует определённому классу состояния.

Для этого проведён экологический мониторинг за состоянием дендрофлоры посёлка, использовал визуальную методику экологической оценки состояния деревьев. Оценку экологического состояния дендрофлоры осуществлял по методике, описанной Е.Г. Куликовой (1998 г.), с собственными наблюдениями. Предлагаемая методика проста в исполнении, не требует специальной подготовки, сложного оборудования, способна объективно выявлять негативные антропогенные воздействия.

При оценке состояния деревьев учитывал состояние ствола и кроны деревьев, наличие болезней и вредителей, величину ежегодного прироста. Вариации фактора состояния оцениваются в баллах. Представлена таблица по определению состояния деревьев.

«Шкала визуальной оценки состояния растений по внешним признакам»