IV Международный конкурс
научно-исследовательских и творческих работ учащихся
«СТАРТ В НАУКЕ»
 
     

В ОДНОМ СЕМЕНИ – НАЧАЛО ТЫСЯЧИ ЛЕСОВ
Паламодов Я.Ю.
Текст научной работы размещён без изображений и формул.
Полная версия научной работы доступна в формате PDF


ВВЕДЕНИЕ

Лучшее время для посадки

дерева — двадцать лет назад.

А если не тогда, то сейчас.

(Китайская пословица)

Лес играет большую роль в жизни человека и влияет на многие стороны его деятельности.

Перечислить всё, что делают из дерева, практически невозможно. Из дерева строят дома, делают мебель, окна, двери, музыкальные инструменты, деревянные суда, игрушки, пеналы, карандаши, бумагу и картон, посуду, спички, лыжи. Широко используется древесина и в медицине.

Лес - это еще и целая природная система: это дом для лесных животных и птиц, растений, которые могут расти только в лесу: лесные ягоды, грибы, травы и кустарники. В лесах обитает две трети всех видов растений и животных! Деревья поглощают вредные вещества и хорошо очищают воздух. Лес-лучшее место для отдыха человека.

Для производства деревянных изделий и продуктов лесопереработки вырубаются значительные территории лесов. Скудеют год от года наши лесные ресурсы. Это глобальная современная проблема. В настоящее время общая площадь лесов на планете ежегодно уменьшается на 2%.[4] Я посчитал, что при таком уменьшении леса, он исчезнет через 50 лет. Значительно сократились площади лесов и в нашей стране. Поэтому особое место в лесных хозяйствах занимает лесовосстановление.

Итак, цель моей работы: изучить вопрос восстановления лесов.

Предмет исследования: проблема восстановления лесов в Архангельской области.

Объект исследования: заготовка семян хвойных деревьев и выращивание посадочного материала на примере деятельности компании ООО «ОрбитаЛесСервис».

Задачами моей работы являются:

- выяснить, знакома ли проблема восстановления лесов ученикам нашей школы;

- изучить процесс заготовки семян ели обыкновенной и сосны обыкновенной на примере деятельности компании ООО «ОрбитаЛесСервис»;

- провести эксперимент по добыванию семян из шишек ели обыкновенной в домашних условиях;

- выяснить, сколько деревьев можно вырастить из урожая шишек одного дерева.

Методы исследования: изучение литературы и интернет-источников, анкетирование, наблюдение, беседа, анализ, эксперимент, сравнение, расчет, обобщение.

1 ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

  1.  
    1. 1.1 Лесная промышленность Архангельской области

Наша страна обладает одной третью площади всех лесов мира и колос­сальными запасами древесины. В Архангельской области около 53% территории занимают леса.[5] На гербе города Котласа присутствуют елочки – знак лесного края и лесопереработки.

Архангельская область обладает развитой лесной, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленностью: Котласский целлюлозно-бумажный комбинат, Котласский химический завод, Архангельский целлюлозно-бумажный комбинат, Соломбальский лесопильно-деревообрабатывающий комбинат, Архангельский фанерный завод, Устьянский лесопромышленный комплекс, Онежский лесо-деревообрабатывающий комбинат, Вельский деревообрабатывающий комбинат. Одному только предприятию г. Коряжмы ООО Группа «Илим» - крупнейшей компании Российской целлюлозно-бумажной промышленности, принадлежит большая площадь лесозаготовок (около 30 тысяч гектаров). [5] Архангельская древесина хвойных пород издавна считается лучшей для строительства деревянного жилья и пользуется высоким спросом на рынках России. Также на территории Котласского района расположено более 300 деревень и поселков, основным видом топлива которых являются дрова.

Вырубленные, погибшие, поврежденные леса подлежат воспроизводству. Воспроизводство лесов осуществляется путем лесовосстановления.

1.2 Необходимость участия человека в восстановлении лесов

Восстановление лесов происходит двумя способами: естественным способом, когда созревшие опавшие семена разносятся и прорастают самостоятельно, без вмешательства человека, и искусственным способом, когда человек специально выращивает саженцы и высаживает деревья взамен вырубленных. Конечно, в лесу созревает огромное количество семян деревьев. Опадающего количества семян, казалось бы, вполне достаточно для возобновления леса. Однако довольно часто возобновление нового леса происходит с большим трудом, и главная причина этому заключается в недостатке семян. Оказывается, у ели и сосны также бывают урожайные и неурожайные года, хороший урожай шишек у сосны бываем раз в 4-5 лет, ели – раз в 5-7 лет. Почти половину семян уничтожают птицы и звери, часть уносится ветром. Всходы не могут прорасти и травяном покрове, не выносят солнечного накала и заморозков и в большинстве своём гибнут. [4]

Деревья являются одними из самых долгоживущих организмов на Земле. Ели обычно живут до 300 лет, плодоносить ель может начать как в 15 лет, так и в 70. Обычные сосны живут от 100 до 300 лет, начинают плодоносить в 15-40 лет. Кедр начинает плодоносить в 50-70 лет, а живет до 700-800 лет! [6]

Вырубленный лес невозможно восстановить за год или два. Это долгий процесс, поэтому необходимо садить новые деревья сейчас, чтобы не остаться в будущем на серой унылой земле.

1.3 Заготовка семян хвойных деревьев

Для восстановления лесов искусственным путем требуется заготовка семян деревьев. Самая распространённая порода лесов нашей области — ель обыкновенная, на втором месте обыкновенная. В нашем городе есть предприятие ООО «ОрбитаЛесСервис», которое занимается важнейшим государственным делом - заготовкой семян хвойных пород деревьев и выращиванием посадочного материала для восстановления лесов нашей и близлежащих областей. Заготавливаются семена сосны, ели и кедра. В Российской Федерации создан семенной фонд, в котором хранятся семена и из нашего региона. [3]

2 ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Проведение анкетирования на тему «Лес - наше богатство»

В своей школе я провел анкетирование учеников 3-го и 10-го классов, где задал вопросы о том, для чего нужен лес, что дети сделали для сохранения деревьев, как можно вырастить новый лес, заготавливают ли семена для посадки деревьев. В анкетировании я также выяснил, насколько лучше известна проблема восстановления лесов ученикам старших классов. В анкетировании приняло участие 24 человека из 3 класса и 20 человек из 10 класса. Результаты анкетирования я оформил в таблицы (Приложение 1).

  1.  
    1. Заготовка семян хвойных деревьев компанией ООО «ОрбитаЛесСервис»

Для того, чтобы узнать, как происходит заготовка семян хвойных, я отправился на экскурсию на предприятие ООО «ОрбитаЛесСервис», которое находится в нашем городе.

Директор предприятия показал мне весь процесс заготовки семян. Это было для меня целым открытием! Кажется, технология выработки семян довольно проста: собрали шишки, высушили, добыли семена, рассортировали – и делу конец. Но не всё так просто! Полный цикл переработки шишек включает довольно много этапов: сортировку, сушку с извлечением семян, обескрыливание, очистку от примесей, а также сортировку, калибровку, сепарацию и просушку семян до рекомендуемой влажности. Все этапы заготовки шишек в ООО «ОрбитаЛесСервис» приведены на фотографиях (Приложение 2).

  1.  
    1.  
      1. Сбор шишек

Борьба за качество семян начинается со сбора шишек. У сосны шишки заготавливают в декабре — марте, ели обыкновенной в ноябре — феврале.

В районе создана целая сеть по сбору, приемке и отгрузке шишек. Сбор шишек – занятие не менее увлекательное, чем сбор грибов. Так как шишки растут на вершинах деревьев, собирают их на делянках, где идет лесозаготовка. В деревнях собирают шишки целыми семьями, где порой другой работы попросту нет. Одна шишка весит около 9 граммов. Нужно найти примерно 111 штук, чтобы добыть килограмм, за который дадут 25 рублей. В мешках с шишками не должно быть хвои, мусора и больных шишек. [2]

Из беседы с директором ООО «ОрбитаЛесСервис» я узнал, что в год для переработки предприятием собирается около 40 тонн шишек.

2.2.2 Переработка шишек

Хранятся собранные шишки в неотапливаемых помещениях. Перед переработкой их помещают в пластиковые контейнеры и переносят в теплое помещение, чтобы они «нагрелись». Затем производится сушка шишек. Существуют свои хитрости при сушке шишек, чтобы они раскрылись полностью и одновременно. Шишки сосны, ели, кедра сушат в специальных помещениях — шишкосушилках: их закладывают в сушильную камеру, в которой устанавливают определенную температуру для каждой породы. Шишки сосны перерабатывают при температуре 50—55°С, шишки ели при 45°С. Сушат шишки в течение суток. Под воздействием температуры шишки раскрываются.

Есть свои тонкости и при выработке и сортировке семян. Шишки попадают в барабан-центрифугу, где они крутятся, семена вытряхиваются из шишек. Какую умную машину придумал человек: несколько минут - и шишки пустые!

В завершение работы в семеочистителе семена отшелушиваются от крылаток: семена помещаются в лабиринт с добавлением воды, крылышки намокают и отделяются от семечка.

После этого происходит сортировка семян по размеру. Семена попадают на вибростол, сортируются по размеру и отделаются от мусора.

После сортировки есть еще один важный процесс - отделение «живых» семян от «мертвых». Как же узнать, из какого семечка может зародиться жизнь, а из какого - нет? Семена помещаются в лабиринт, где под воздействием потока воздуха более тяжелые «живые» семена по лабиринту спускаются вниз, а более легкие – пустые, «мертвые», выдуваются воздухом в другую емкость.

2.2.3 Хранение семян

Засыпаются собранные семена в огромные бутыли. Стоят они, доверху наполненные малюсенькими семенами ели и сосны. Я попытался представить, какую работу надо сделать, чтобы получить хранящиеся в бутылях сотни килограммов семян! Ведь в шишке ели семена составляют 3% веса, сосны – 1,5%. На каждой бутыли с семенами указывается дата упаковки семян, район и участок сбора шишек, масса семян в бутыли.

Хранятся шишки также при определенных условиях: до 10 лет – при температуре - 4°С. Для более длительного хранения температуру нужно понизить до -10°С. Хранятся семена закупоренные, в вакууме, без доступа кислорода. Срок хранения семян - до 20 лет. По прошествии 10 лет семена высаживаются, а фонд пополняется свежими семенами. [1]

Я увидел, что в хранилищах ООО «ОрбитаЛесСервис» хранятся семена с 2012 года - года основания предприятия - из Великоустюгского, Красноборского, Вилегодского, Тотемского и других лесничеств.

2.2.4 Контроль качества

За качество семенного фонда в ООО «ОрбитаЛесСервис» также введется борьба: после того, как семена собраны, их отвозят в Центр защиты леса Архангельской области, где им присвоят класс. Если из контрольной партии прорастет больше 80% семян, их отнесут к первому классу, если меньше 80% - ко второму, 60-40% - к третьему, ниже 40% -некондиция. По словам директора предприятия, работники ООО «ОрбитаЛесСервис» гордятся тем, что у них производятся семена первого класса.

Заказы на семена поступают не только из Архангельской области, но и из соседних регионов: Вологодской, Мурманской. Наши семена ценятся, так как климат в нашей области суровый, семена, полученные из шишек деревьев нашей области, закаленные, деревья из этих семян хорошо растут в разных районах и не вымерзают.

В холодные зимние дни у ООО «ОрбитаЛесСервис» горячая пора – время заготовки шишек и выработки семян, из которых через каких-нибудь сто лет вырастет густой лес. А пока миллионы семян хранятся в больших бутылях и ждут своего часа. [1]

2.2.5 Выращивание саженцев

К сожалению, мне не удалось понаблюдать, как происходит посадка семян и выращивание сеянцев: зимой ангары с посадочными площадями надежно укрыты и закрыты до весны, чтобы сохранить сеянцы от вымерзания. Доступа туда нет даже работникам предприятия. Но я подробно разузнал, как происходит выращивание саженцев деревьев. Весной и летом, когда шишки на деревьях зреют, и заготовки семян нет, работники трудятся на посадках семян и выращивании саженцев.

Выращивает саженцы ООО «ОрбитаЛесСервис» на своих посадочных площадях в поселке Удимский. Оказывается, на предприятии ежегодно выращивается от 1,5 до 2 миллионов сеянцев сосны и ели!

Перед тем, как высаживать семена, их «будят»: открывают бутыли, чтобы к семенам попал кислород, ставят в более теплое место, чтобы семена «проснулись».

Выращивание деревьев – процесс не быстрый: через год деревце достигает высоты 15-20см. Подросшие сеянцы высаживают также по определенными правилам: садят именно в те районы, где был произведен сбор семян. Там для растений привычный климат, деревья растут лучше, чувствуют себя «как дома».

2.3 Мои эксперименты

После экскурсии в ООО «ОрбитаЛесСервис» я решил провести эксперимент и самостоятельно заготовить семена из шишек ели обыкновенной в домашних условиях, соблюдая все этапы процесса, увиденного на экскурсии. Этапы моих экспериментов приведены на фотографиях (Приложение 3).

Для эксперимента я взял 8 шишек с замечательной пушистой ели, растущей в нашем дворе. Я насчитал на верхушке ели 26 шишек. Добыв семена, я узнаю, сколько можно вырастить деревьев из семян всех шишек этой елочки.

Я осмотрел шишки – больных среди них нет. На вид все здоровые, ровные, без дефектов, хотя и разные по размеру. Чешуйки закрывают шишки со всех сторон. Интересно, сколько под ними семян?

Я положил шишки в домашнюю шишкосушилку. Для этого самое подходящее место – на батарее отопления. Термометр на батарее показал температуру +47°С. Как раз то, что нужно.

Для полного раскрытия шишек мне понадобилось 24 часа. Все шишки раскрылись практически одновременно, стали пушистыми, и я смог разглядеть семена, прячущиеся под чешуйками шишек. Под каждой чешуйкой было семечко: крупные крылышки выглядывали у основания шишки, у кончика шишки крылышки были мельче.

Далее требовалось вытрясти все семена из шишек. Некоторые семена свободно выпадали из шишек, но мне нужно добыть все. Оборудуем барабан – центрифугу: для этого я взял коробку, положил в неё шишки, плотно закрыл, и встряхивал коробку до полного вытряхивания семян.

Из всех восьми шишек мне удалось добыть около 800 семян. Не все семена были одинаковыми: некоторые круглые и крупные, темные; некоторые мелкие и плоские.

Для того, чтобы отделить крылатки от семян, я намочил их и растер между ладонями. Семена очистились от крылаток. Так я очистил все имеющиеся семена и еще немного просушил их.

Чтобы очистить семена от мусора, я пересыпал их в глубокое блюдо и подул на них феном. Мусор и легкие «мертвые» семена сдуло, а более тяжелые семена остались чистыми. Я измерил семена мерным стаканчиком, примерно 10 грамм (столовая ложка).

Семена готовы к хранению. Я сложил их в чистую сухую банку и плотно закрыл. На банке, как и требуется, подписал место сбора и дату упаковки: «Архангельская область, г.Котлас, 12.01.2017г. 10 грамм». Мои семена будут храниться до весны в прохладном месте (в холодильнике). Весной я их «разбужу», поместив в более теплое место, и высажу в землю. Я очень надеюсь, что мои семена окажутся первого класса!

Ведь я, как настоящий мужчина, обязательно должен посадить дерево. Надеюсь, что это будет дерево, выращенное мной с самого начала - из семечки!

Произведем расчет, сколько деревьев можно вырастить из семян одного дерева. Всего на елочке, растущей в моем дворе, было 26 шишек. Я добыл примерно 800 семян из 8 шишек. Значит, в среднем в шишке созревает 100 семян. Около четверти семян были легкие, мелкие и недозрелые - «мертвые». Значит, в среднем с каждой шишки остается 75 качественных семян.

Из всех шишек ели, растущей во дворе, можно добыть 75х26=1950 семян. Если мои семена окажутся первого класса и прорастут все 100% , из урожая шишек одной елки можно вырастить в год 1950 деревьев! Это же целый лес!

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По результатам анкетирования я выяснил, что моим одноклассникам не известна проблема лесовосстановления – они не знают, что люди заготавливают семена для выращивания новых саженцев деревьев. Мои друзья любят лес, считают, что человек без леса жить не сможет, всячески способствуют сохранению лесного богатства.

Ребятам из старших классов проблема лесовосстановления известна больше, но не все знают, как производится заготовка семян деревьев. О предприятии, заготавливающем семена хвойных деревьев в нашем городе, не знает никто из прошедших анкетирование.

В ходе посещения компании ООО «ОрбитаЛесСервис» я открыл для себя много нового. Я узнал о том, что в нашем городе осуществляется очень важное дело - создание запаса семян, из которых можно вырастить множество деревьев, так необходимых для жизни и деятельности человека. Заготовка семян деревьев – очень трудоемкое занятие. Для того, чтобы создать качественный семенной фонд, нужно знать много правил по сбору, переработке, хранению семян, выращиванию и высаживанию саженцев.

Я считаю, что необходимо организовать экскурсию для детей нашего класса в ООО «ОрбитаЛесСервис», чтобы они узнали о заготовке лесосеменного сырья.

Проведя эксперимент по добыванию семян шишек ели, я узнал, что небольшое количество семян в домашних условиях добыть можно, и это у меня получилось. Проведя подсчеты добытых семян, я вычислил, что из одного дерева, собрав все его семена, можно вырастить целый лес таких же деревьев. Собираемых в наших лесах семян вполне хватит для восстановления леса в регионе.

Итак, в результате исследований я выяснил, что используя искусственный метод восстановления леса, можно способствовать восстановлению леса после вырубки, что ведёт к возрождению и сохранению лесов в нашем крае.

Федеральное агентство лесного хозяйства подвело итоги работы по восстановлению лесов страны в 2016 году, который для лесной отрасли России был объявлен Годом воспроизводства лесов. Архангельская область отмечена в числе лидеров: мы заняли второе место среди 85 субъектов страны! Объём работ по лесовосстановлению в нашей области составил 62,7 тысяч гектаров![5] Компания ООО «ОрбитаЛесСервис» принимала самое активное участие в поставках саженцев.

В наступивший Год экологии в стране поставлена задача уделить особое внимание направлению работ по выращиванию лесных культур. Я обязательно приму в нем участие, выращу своё собственное дерево, которое, может быть, даст жизнь тысяче лесов.

Библиографический список

  1. Кондратьев С. Собрать лесной урожай / С. Кондратьев // Лесной регион. – 2012. - № 4(109). – С.1.

  2. Хрычева Т. В зимний лес….за шишками / Т. Хрычева // Лесной регион. -2012. -№6(111). - С.2.

Электронные ресурсы:

  1. Живой лес [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://givoyles.ru/articles/nauka/vosstanovlenie-lesov/

  2. Портал правительства Архангельской области [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://dvinaland.ict29.ru

  3. Сайт экологической грамотности Nature Time [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://nature-time.ru/2014/01/skorost-rosta-derevev/

Приложение 1

Анкетирование на тему «Лес - наше богатство»

3 класс:

Для чего нужен лес, деревья?

Для выработки кислорода – 90%

Дом для животных – 10%

 

Что можно сделать из дерева, древесины?

Мебель, бумага, построить дом–95%

Игрушки, поделки -5%

 

Что ты сделал для сохранения деревьев?

Сажал деревья – 80%

Сдавал макулатуру – 5%

Не ломал ветви, не портил деревья – 15%

Садил ли ты когда-нибудь деревья?

Да- 60%

Нет – 40%

 

Как можно вырастить новый лес?

Посадить деревья – 100%

   

Что делает человек для охраны и восстановления лесов?

Сажает деревья – 95%

Делает заповедники, убирает мусор, защищает от пожаров – 5%

 

Как ты думаешь, заготавливают ли семена для посадки деревьев? Если да, как это делают?

Нет – 100%

   

Сможет ли человек прожить без деревьев?

Нет, т.к. деревья вырабатывают кислород – 95%

Нет, т.к. деревья - это красиво – 5%

 

10 класс:

Для чего нужен лес, деревья?

Для выработки кислорода, очищения воздуха – 100%

Дом для животных – 10%

Для нужд человека - 10%

Что можно сделать из дерева, древесины?

Мебель, бумага, построить дом–95%

Пиломатериалы -10%

Лекарства -5%

Что ты сделал для сохранения деревьев?

Садил деревья – 95%

Предложил бы закрыть предприятия по переработке древесины – 10%

Не ломал ветви, не портил деревья, не уничтожал – 20%

Садил ли ты когда-нибудь деревья?

Да- 95%

Нет –5%

 

Как можно вырастить новый лес?

Посадить деревья – 80%

Вырастить саженцы 20%

 

Что делает человек для охраны и восстановления лесов?

Садит деревья – 95%

Делает заповедники, убирает мусор, защищает от пожаров – 40%

Есть организации для охраны лесов, введены штрафы 10%

Как ты думаешь, заготавливают ли семена для посадки деревьев? Если да, как это делают?

Да 85%

Наверное, не знаю – 5%

Думаю да, но не знаю, как это делают – 10%

Сможет ли человек прожить без деревьев?

Нет, т.к. деревья вырабатывают кислород – 90%

Нет, т.к. деревья - это природа, красота – 5%

Нет, т.к. деревья - это нужный всем материал – 20%

Приложение 2

Заготовка семян хвойных деревьев компанией ООО «ОрбитаЛесСервис»

Фото 1. Хранение собранных шишек

Фото 2. Шишкосушилка

Фото 3. Шишки, высушенные в шишкосушилке.

Фото 4. Барабан-центрифуга

Фото 6. Лабиринт для отделения Фото 7. Вибростол для очищения семян

семян от крылаток от мусора

Фото 5. Добытые неочищенные семена

 

Приложение 3

Мои эксперименты

Фото 1. Шишки до процесса сушки

Фото 2. Шишки из шишкосушилки

Фото 3. Самодельный барабан-центрифуга

Фото 4. Шишки после встряхивания в «барабане-центрифуге»

Фото 5. Семена ели, добытые мной из шишек

Фото 6. Отделение семян от крылаток

Фото 7. Семена, очищенные от крылаток

Фото 8. Семена после очистки от мусора