Исследовательская работа "Исследование флористического состава леса в окрестностях села Зюзя"

Районный конкурс творческих исследовательских работ

Исследование флористического состава леса в окрестностях

села Зюзя

Выполнил:

Чурсин Антон

МОУ Зюзинская СОШ

Руководитель:

Чурсина Елена Михайловна

учитель географии и

биологии высшей категории

с. Зюзя

Оглавление

Введение

Леса покрывают более трети территории нашей страны. Лесные ковры раскинулись на площади около 800 миллионов гектаров! Лес – целостная природная система, образующие его растения произрастают совместно, влияют друг на друга, находятся во взаимодействии с природной средой. Такое понимание леса нашло отражение в исследованиях Г.Ф. Морозова, В.Н. Сукачева и их последователей. Г.Ф. Морозов отмечал, что лес – это не только деревья и кустарники, но и моховой, травяной, лишайниковый и другие напочвенные покровы, а также звери и птицы, насекомые, грибы, микробы, находящиеся в тесной взаимосвязи между собой и компонентами неживой природы.(12, с.59)

«Лес учит человека понимать прекрасное и внушает ему величавое настроение» говорится в пьесе А.П. Чехова «Дядя Ваня». Любовью к лесу проникнуто множество поэтических произведений, живописных полотен и сочинений композиторов. Лес – это зеленая кладовая чистого воздуха, свежей воды, деловой и поделочной древесины, ягод и грибов, лекарственных растений.

Люди здесь частые гости, но далеко не каждый задумывается, как отразится его присутствие на состоянии леса. Люди могут оставить мусор, могут забыть потушить костер, или бросят не затушенный окурок на сухую траву леса. Поэтому летом 2019 года тысячи гектаров российских лесов исчезли с лица земли в пламени пожаров. Сокращается площадь лесов из – за чрезмерных рубок. В настоящее время наша главная задача сохранить лес. Для того, чтобы лучше знать особенности наших лесов, необходимо их изучать.

Цель исследования: Изучение особенностей флористического состава мелколиственного леса в окрестностях села Зюзя.

Задачи:

1. Провести классификацию растений по семействам и жизненным формам;

2. Выявить особенности ярусов леса;

3. Изучить обилие произрастания растений;

4. Провести лесопатологические исследования основных древесных пород;

5. Проклассифицировать растения по времени цветения и плодоношения;

6. Рассмотреть значение лесных растений для человека.

Исследование по изучению флористического состава леса в окрестностях села Зюзя проводилось летом и осенью 2019 года. В процессе исследования использовались следующие методы: статистический – совокупность приемов по сбору, обработке и анализу количественных данных о растениях; описание леса по ярусам по методике Мильчакова Л.Б.; изучение плотности растительного покрова по шкале оценок обилия Друде; составление карты методом маршрутной съемки.

Физико – географическая характеристика района исследования

Село Зюзя расположено в центральной части Барабинской низменности. Оно находится в шести километрах северо – восточнее от озера Чаны.(см. карту). Расстояние от села до районного центра и железнодорожной станции Барабинск 49 км., до Новосибирска 351 км. Физико – географическое положение определяется его географическими координатами 55⁰ 05`с.ш. и 77 <sup>0</sup> 53`в.д. Село расположено в пределах лесостепной зоны. Село окружают березово – осиновые колки. Для исследования выбран самый посещаемый местным населением лес, так как он расположен вблизи села и богат грибами и ягодами.

Исследуемый участок леса находится южнее села Зюзя. Рельеф равнинный, так как формирование рельефа Барабинской низменности связано с геологической историей Западно – Сибирской равнины. Оледенение повлияло на формирование рельефа, хотя ледники и не достигли этой территории. Талые воды при таянии ледников стекали к озеру Чаны. При этом образовались гривы и межгривные понижения, которые теперь занимают озера и болота. Выбранный для исследования участок леса расположен на гриве, которая вытянута с юго – запада на северо – восток. Длина колка 1500 м, а ширина изменяется от 200 до 350 м. С северной стороны к лесу примыкает заболоченный участок, с запада – луг и озеро Крутоярово, с востока – озеро Крещенское, озера пресные, бессточные. Южнее расположена пашня, северо – западнее - заброшенный фруктовый сад, он является любимым местом отдыха жителей села. По территории леса проходят проселочная дорога, и линия электропередач, которые разделяют единый лесной массив на два участка. С северо – востока и юго – востока окаймляют лес грунтовые дороги с щебёночным покрытием. Между дорогой и лесом растут заросли ивы козьей.

Климатический пояс умеренный, тип климата континентальный. Зима холодная, продолжительная, лето теплое, но короткое. Средняя многолетняя температура воздуха января -18⁰С , июля +18,3⁰С. Годовая сумма осадков 350 мм в год, большая часть осадков выпадает летом. Увлажнение недостаточное, испаряемость составляет 500 мм в год, коэффициент увлажнения меньше единицы. Господствующая воздушная масса континентальная умеренная, холодная зимой и теплая летом. Осадки в основном приносит морская умеренная воздушная масса с Атлантического океана. Преобладают юго – западные и западные ветры, среднегодовая скорость ветра 3,5 – 4,5 м/с. Снежный покров устанавливается в ноябре, достигая наибольшей высоты в марте 40 – 50 см. Держится он 160 – 170 дней. Почвы чернозёмные, серые лесные, в межгривных понижениях – солонцы.

Глава 1 Исследование растений лесного биогеоценоза

1.1. Классификация растений по семействам и жизненным формам.

Работа проводилась в июне - октябре 2019 года. Сфотографированы и проклассифицированы растения исследуемого участка леса. Изучены растения 49 видов, представители 19 семейств. Самым многочисленным является семейство сложноцветных, оно включает 17,8% видов. Из сложноцветных в лесу можно встретить бодяк полевой, василек синий, лопух войлочный, одуванчик лекарственный, пижму обыкновенную, тысячелистник обыкновенный, ромашку аптечную. Растения семейства розоцветных составляют 12,8%, это земляника зеленая или клубника, костяника, черемуха, шиповник, лапчатка. Бобовые и злаковые составляют по 10,6%; лилейные, гераниевые и гречишные – по 6,4%; зонтичные и осоковые – по 4,3%. Десять семейств имеют по одному виду и составляют по 2,1%: березовые, крапивные, коноплевые, крестоцветные, бурачниковые, ивовые, подорожниковые, губоцветные, камнеломковые, сосновые. (Рис. 1, приложение 1).

Рис.1 Соотношение количества видов изученных растений по семействам, %.

Изучив жизненные формы растений леса, выявили, что 69% составляют многолетние травы. (Рис.2, приложение 2). Они быстро разрастаются в силу своей исключительной способности быстро размножаться вегетативно, к ним относятся осоки, мятлик, пырей. Однолетних растений 10,6%, среди них аистник, василек синий, спорыш, конопля посевная, ромашка лекарственная. Двулетних растений 8,5%, среди них донник лекарственный, дудник лесной, икотник серый, лопух войлочный. Деревья (береза повислая, тополь дрожащий, сосна обыкновенная) и кустарники (смородина черная, черемуха обыкновенная, шиповник коричный) составляют по 6,4%.

Рис.2 Соотношение растений по жизненным формам, %.

1.2. Классификация растений по ярусам.

Среди растений леса ведущая роль принадлежит деревьям. Они образуют самый верхний, господствующий ярус, который называют древостоем. В данном случае древостоем являются береза повислая и осина (тополь дрожащий).

Описание леса по ярусам проводится по методике Мильчакова Л.Б. Определение высоты дерева проводилось методом пропорции по формуле: Рис. 3 В первом ярусе преобладают березы высота дерева (м.) = тень объекта (м.) * рост человека

тень человека (м.)

Древостой леса двухъярусный. (приложение 3) Предельная высота I яруса – около 30 метров у березы и 25 метров у осины. В западной части леса осина практически отсутствует, верхний ярус представлен только березой, в восточной части леса осины становится больше, т.к. здесь территория более увлажнена

Во II ярусе, высотой до 15 м., произрастают молодые растения березы и осины. На участке, площадью 100 м² насчитывается 11 растений березы и 8 – осины. Возраст деревьев березы до 50 лет, осины до 30 лет. Диаметр стволов деревьев max(в см.): осины – 30 см., березы – 50 см. (приложение 4). Для определения среднего диаметра ствола дерева, использовали формулу: D = C

K, где К – коэффициент, К = 3,14; D – диаметр; С – длина окружности ствола на высоте 1,3 м.

D = 50 см. ~ 15.9 см. - средний диаметр ствола березы

3,14

D = 30 см. ~ 9,6 см. - средний диаметр ствола осины.

3,14

В нижнем ярусе есть подрост - молодые деревца, которые со временем должны прийти на смену основному древостою. Наличие подроста показывает, что возобновление леса идет хорошо. Кроме подроста березы и осины на исследуемом участке растут молодые деревца сосны обыкновенной, которые были посажены 8 лет назад Рис. 4 Подрост сосны обыкновенной

Под деревьями в лесу располагаются кустарники, образующие подлесок. Он занимает подчиненное положение по отношению к древостою, испытывает сильное угнетающее влияние со стороны деревьев. Среди изученных растений к подлеску относятся смородина черная, черемуха обыкновенная, шиповник коричный. Кустарники являются спутниками определенных древесных пород, они служат местом гнездования птиц, которые истребляют насекомых – вредителей леса, обогащают почву опадом своих листьев и способствуют накоплению в ней влаги. Плоды и нежные молодые листья лесных кустарников используют в пищу животные и птицы.

Разнообразные травянистые растения образуют травянисто-кустарничковый напочвенный покров, он важен для многих обитающих в лесу живых существ как источник корма. К этой категории относится 43 вида изученных растений. (рис.3)

Рис.5 Соотношение видов растений по ярусности, кол-во.

В данном сообществе встречаются лишайники, имеющие внеярусное расположение, и, растущие на самих деревьях и кустарниках. Мхи и лишайники распространялись в колке не равномерно. В трех местах на старых муравейниках обнаружили мох – кукушкин лён. Лишайник ксантория обнаружен на 10 деревьях, а пармелия на 6 деревьях. (рис. 6) Нельзя сказать о многообразии представителей лишайников, но на исследуемой территории представленные образцы встречаются довольно часто, что говорит о достаточно благоприятной экологической обстановке.

В лесу в большом количестве растут различные виды грибов: сыроежки, грузди, подберезовики, белые грибы, волнушки. На погибших деревьях встречаются грибы-паразиты – трутовики (рис.7)

Рис. 7 Гриб трутовик Рис. 6 Лишайник пармелия

1.3. Изучение обилия произрастания растений.

При изучении плотности растительного покрова использовали шкалу оценок обилия Друде.(приложение 5). Растения, образующие сплошной покров, смыкающиеся своими надземными частями, образуют заросль. К ним относится мох кукушкин лен. Очень обильно растут: земляника зеленая, костяника, ежа сборная, мятлик луговой, тимофеевка луговая, пырей ползучий. Встречаются обильно: щавель кислый, шиповник коричный, чина весенняя, черемуха обыкновенная, тысячелистник обыкновенный, борщевик рассеченный. Довольно обильно растут: бодяк полевой, горец птичий, клевер луговой, костер безостный, одуванчик лекарственный. Изредка встречаются: тростник обыкновенный, пустырник пятилопастный, дудник лесной, лабазник шестилепестный, лютик едкий, медунка мягчайшая, береза бородавчатая, осина. К редко встречающимся относятся: прострел раскрытый, щавель конский, герань лесная, крапива двудомная, лопух войлочный, сосна обыкновенная.

1.4 Изучение состояния древостоя.

При подсчете здоровых и больных деревьев выявлено, что: количество здоровых деревьев березы повислой составляет – 54,5%; поврежденных – 27,3%; спиленных – 1%; больных – 18,1%. Высокий процент поврежденных и больных растений березы является показателем активного использования березы местным населением. Весной береза дает свой сок и почки,

не все граждане сознательны и правильно собирают сок, некоторые приходят с топором и наносят непоправимый урон здоровью дерева, в большую рану проникают споры паразитических грибов и дерево начинает болеть. Летом из молодых березок население заготавливает веники для бани. Здоровых деревьев осины – 75%; поврежденных – 12,5%; спиленных – 0%; больных – 12,5% (приложение 6).

Рис. 8 Заболевание дерева - рак

Общее количество поврежденных и больных деревьев говорит о том, что не все условия для их жизни благоприятны. Деревья повреждаются в результате воздействия морозов или поражения вредителями, а так же в результате деятельности человека.

Самыми распространенными болезнями деревьев является гниль, рак и грибковое заражение. (рис. 8). Раковые наросты наблюдали на стволе березы. Грибами – трутовиками деревья заражаются при попадании спор в раны на коре дерева. Раны могут появиться при поломке ветвей, морозобойных или солнечных ожогах. Споры грибов – трутовиков прорастают в грибницу, которая распространяется по древесине, разрушает ее, делает трухлявой, дерево постепенно погибает. Чтобы предупреждать заражение деревьев, нужно охранять ветви и кору от поломок и повреждений, а плодовые тела грибов сбивать и сжигать.

1.5. Цветение и плодоношение растений

Период цветения у различных видов растений сильно отличается. В апреле начинают цвести до появления листьев ветроопыляемые растения: береза, осина, а также одуванчик, прострел весенний, чина весенняя, медунка мягчайшая и другие, что составляет чуть более 10% всех растений. В мае цветет 50% растений леса, ароматными цветами привлекают насекомых черемуха, шиповник, тысячелистник, смородина, костяника, клевер, земляника, ромашка.

Наибольшее количество цветущих растений изучаемого леса наблюдается в июне – около 80%, сокращается их количество, начиная с июля. (Рис 9). Некоторые растения отцветают быстро – в течение одной – двух недель, другие, такие как донник, дудник, мышиный горошек, клевер, крапива, лютик и другие цветут, все лето до глубокой осени.

Рис.9 Соотношение видов растений по месяцам цветения, %.

Период плодоношения у большинства растений сильно растянут, что дает возможность образовывать большое количество семян. Например, икотник, лютик едкий, ромашка и мышиный горошек плодоносят с июня по октябрь. У черемухи, смородины и земляники период плодоношения наоборот короткий – две – три недели в середине лета. В мае плодоносит 10% растений, это осина, одуванчик, медунка, сон - трава, в июне – 30%, созревают плоды у чины, осоки, ромашки. В августе плодоносит почти 80% растений, в сентябре – 60% и в октябре – 40%.(Рис. 10)

Рис.10 Соотношение видов растений по месяцам плодоношения, %.

1.6. Изучение использования растений человеком

Издавна люди использовали растения леса для строительства и обогрева жилища, лес давал пищу и лекарства, ценные кормовые растения и медоносы.

Рис.6 Способы использования растений, %.

В наших сибирских селах издавна для строительства и заготовки дров используют березу, она более долговечна, и дает больше тепла при сгорании в отличие от осины. В районе исследования рубка леса запрещена, а для заготовки дров лесники отводят делянки, где необходимо прореживание, либо лес болеет и необходима его рубка. Из березовой бересты можно изготавливать различные поделки

Как лекарственное сырье используются 63,8% изученных нами видов растений. Для приготовления кулинарных блюд нам могут помочь 32% растений. Для салатов - листья бодяка полевого, борщевика, спорыша, клевера лугового, крапивы, одуванчика, подорожника большого, тростника обыкновенного. Из плодов земляники, смородины, черемухи, готовят варенье, джемы, компоты. Большое значение для пополнения запасов витамина С имеет шиповник, плоды которого заготавливают осенью, сушат и зимой используют как витаминные чаи и сиропы. Заменителем кофе являются корневища одуванчика и тростника. Весной, во время сокодвижения для приготовления кваса широко используется березовый сок. Кормовыми растениями являются 19,1% изученных видов, 27,6% - медоносы. В других целях (изготовление веников, ароматизация табака и настоек, окрашивание тканей и кожи и др.) используются 14,9% . (Таблица приложения)

Заключение

В ходе работы нами были построены различные диаграммы, которые помогли проследить динамичность биологических процессов растений. Данная работа – это первый этап (ознакомительный) с биогеоценозом леса. Составлена карта исследуемого участка.

В рамках исследования было изучено 49 видов растений. Для них характерны следующие особенности:

1. Являются представителями 19 семейств, самыми многочисленные семейства – сложноцветные и розоцветные;

2. Среди жизненных форм преобладают многолетние травы, составляющие 69%;

3. Предельная высота I яруса – у березы около 30 метров, у осины - 25 метров.

4. Возраст пород деревьев: березы до 50 лет, осины до 30 лет.

5. Травянисто-кустарничковый напочвенный покров включает 43 вида изученных растений.

6. Количество здоровых деревьев березы повислой составляет – 54,5%;

7. Растения леса широко используются местным населением.

Исстари лес кормил человека, одевал, согревал его, защищал от врагов. Мёд, грибы, ягоды, дичь, материалы для постройки жилья, топливо для обогрев давал лес. Леонид Леонов писал: «Лес является единственным открытым для всех источников благодеяний, куда по доброте или коварству природа не повесила своего пудового замка. Она как бы вверяет это сокровище благоразумию человека». Но, к сожалению, в наши дни благоразумия человеку не хватает, поэтому сокращаются площади лесов.

Наша главная задача сохранить лес, для этого нужно:

1. Посадить молодые деревья в лесу;

2. Собрать мусор;

3. Следить, чтобы не поджигали траву возле леса, т.к. могут погибнуть молодые деревца;

4. Провести разъяснительную работу среди учащихся школы по охране лесов.

Список литературы

1. Быстров А.А., Круберг Ю.К. Иллюстрированный школьный определитель растений –

Л. 1951

1. Головкин Б.Н. Рассказы о растениях-переселенцах. – М.: Просвещение, 1984

2. Журнал «Биология в школе», 2004 № 5, с.33

3. Журнал «Биология в школе», 2005 № 1, с.33

4. Крылов Г.В. Травы жизни и их искатели. – Новосибирск: Западно-Сибирское

книжное издательство, 1972

1. Мальцев А.И. Атлас важнейших видов сорных растений СССР – М.: СЕЛЬХОЗГИЗ

1939

1. Новиков В.С., Губанов И.А. Популярный атлас-определитель. Дикорастущие

растения. – М.: Дрофа, 2004

1. Новиков В.С., Губанов И.А. Школьный атлас-определитель высших растений: книга

для учащихся. – М.: Просвещение, 1991

1. Орлов Б.Н., Гелашвили Д.Б., Ибрагимов А.К. Ядовитые животные и растения СССР.

– М.: Высшая школа, 1990

1. Петров В.В. Растительный мир нашей Родины – М.: Просвещение, 1991

2. Растения полей и лесов под редакцией Лобачева В. – Прага: Артия, 1987

3. Штильмарк Ф. Служение научной истине Журнал «Лес и человек» - М. Лесная

промышленность, 1990

Приложение 1

Классификация растений леса по семействам, %

Приложение 2

Соотношение растений леса по жизненным формам, %

Приложение 3

Ярусы леса

Приложение 4

Описание древостоя

Приложение 5

Шкала для учета обилия видов растений (по Друде)

Приложение 6

Лесопатологические исследования древесных пород на площадке

13