X Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Хвойные красавицы лесного царства
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
ВВЕДЕНИЕ
Вопросы изучения хвойных пород деревьев актуальны в настоящее время.
Хвойные леса широко распространены на территории России. Среди хвойников, ель и сосна занимают особое место. На Руси издавна ценили эти деревья.
Со временем хвойные деревья в лесах стали активно вырубаться. Это связано с тем, что древесина имеет ценное экономическое значение. Она используется в строительстве и энергетике, в изготовлении мебели и бумаги, в химической и других видах промышленности.
Хвойные деревья заготавливаются такими темпами, что это наносит огромный ущерб для экологии. Также, много хвойных лесов уничтожено в результате строительства дорог, городов, лесных пожаров. Многие деревья погибают из-за вредителей и болезней.
Поэтому, в настоящее время остро стоит проблема охраны лесных богатств. Важным направлением в охране леса является изучение отдельных пород деревьев. Сегодня в России, по данным периодической печати, специалисты создают генетическую базу лесных деревьев. Уже протестировано почти пять тысяч деревьев в 52 регионах. Данные базы позволяют определить ареал обитания каждого лесного растения, его устойчивость к внешним воздействиям. С помощью этих сведений можно узнать происхождение деревьев, проконтролировать оборот семян и предотвратить возникновение очагов болезней [2].
Гипотеза:возможно, наблюдения за елью и сосной в природе помогут более подробно изучить особенности строения, развития и жизнедеятельности этих деревьев.
Цель работы: изучение биологических особенностей ели и сосны.
Задачи:1) изучить литературу; 2) сравнить ель и сосну: 3) провести наблюдения за елью и сосной в природе; 4) изучить внутреннее строение хвоинки; 5) выяснить, какое значение имеют ель и сосна для человека и лесных обитателей; 6) изготовить стенгазету.
Методы исследования: изучение и анализ литературы; фотографирование; поиск информации в сети Интернет; наблюдение за деревьями.
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
Анализ литературы
Изучив литературу по теме исследования [3, 4, 5] мы узнали много интересных сведений о хвойных деревьях, сравнили ель и сосну. Выяснили, что эти деревья относятся к семейству «Сосновые».
Сосна - неприхотливое дерево: растёт в лесу, на песках, камнях, на болотах. Это светолюбивое, жароустойчивое дерево.
Ель растёт только на богатой питательными веществами почве. Это влаголюбивое, теневыносливое дерево.
Форма кроны у сосны – куполообразная, а у ели - пирамидальная.
У сосны корневая система глубоко уходит в землю, а у ели расположена на поверхности. Поэтому, ураганы сосны ломают, а ели выворачивают с корнем.
Из специальной литературы узнали, что у каждого дерева, как и у человека, есть свой возраст. Определить возрастхвойного дерева можно по мутовкам. Надо посчитать количество мутовок. К полученному значению прибавить 5. Это число и будет примерным возрастом дерева.
Определить возраст дерева можно по годовым кольцам. Для этого надо сосчитать кольца на спиле дерева.
Из сети Интернет мы узнали интересные факты: самая старая ель в мире растет в Швеции на горе Фулу. Ей более 9000 лет. Самая древняя сосна находится в Калифорнии. Ей дали имя – Мафусаил. Ей около 5000 лет. Она внесена в книгу рекордов Гиннеса.
Узнали, какое значение имеют ель и сосна для человека и животных.
Кто из животных дружит с елью и сосной? Оказывается, часто под корой хвойных деревьев живут мелкие жучки – короеды. Когда их мало, они не страшны. Если много, они приносят деревьям большой вред.
Муравьям сосна даёт «строительный материал» для муравейника – хвою. Эти насекомые любят делать свои жилища у южной стороны сосны. Уничтожают за сезон тысячи вредных насекомых.
Медведи часто делают берлоги под корнями упавшей ели.
К ели и сосне полакомиться короедами прилетает дятел. Дятла называют санитаром леса.
Зимой к сосне приходит лось. Он любит полакомиться молодыми веточками сосны. Белка живёт в дуплах на ели и сосне. Питается семенами шишек.
Под хвойными деревьями можно встретить лесных грызунов – мышей – полевок. Полевки питаются семенами шишек.
Зимой хвойный лес спасает зверей и птиц не только от голода, но и от стужи. В густых еловых ветвях клесты вьют гнезда и выводят птенцов. Под еловыми лапами заяц спрячется от ветра и хищников.
Хвойные деревья выделяют летучие вещества – фитонциды, которые убивают вредные бактерии. Поэтому в хвойном лесу хорошо и легко дышится.
Ель и сосну применяют в строительстве. Из древесины изготовляют мебель, детские игрушки, музыкальные инструменты. Делают бумагу, карандаши. Дерево – это топливо.
Сосна и ель - зелёная аптека. В хвое содержится много витаминов. Чистую смолу (живицу) можно накладывать на рану вместо бинта. Отвар почек сосны принимают при кашле. Из хвои делают зубную пасту, мыло, крем.
Потеря лесных богатств - одно из экологических бедствий. В Красную книгу России занесено уже 11 видов хвойных растений.
Из них три вида сосен. Это сосна меловая, сосна пицундская, сосна погребальная.
Работа с маршрутом выходного дня
В ходе исследовательской работы наш руководитель разработала маршрут выходного дня «В гости к хвойным красавицам» (ПРИЛОЖЕНИЕ 1).
Работая с маршрутом, мы познакомились с интересным материалом о ели и сосне: читали сказки, загадки, пословицы, поговорки.
Играли в игры: «Подбери слово»; «Правильно произнеси слова»; «Наоборот»; «Составь предложение»; «Умный словесник».
Разгадывали ребусы, проходили лабиринты, раскрашивали картинки [1].
Наши наблюдения
Наблюдения за хвойными деревьями в природе
Следуя по маршруту, посетили лес и провели наблюдения за елью и сосной в природе (ПРИЛОЖЕНИЕ 2).
В простонародье хвоинки часто называют «иголкой», но с точки зрения ботаники — это заострённый и слегка изогнутый лист особой формы с твердой структурой.
Хвоинки живут несколько лет. У ели – 5-7 лет, а у сосны – 2-3 года. Затем они буреют и опадают. Но не все сразу, поэтому на дереве всегда есть хвоинки. Ель и сосну называют «вечнозелеными» деревьями.
Внимательно изучили внешнее строение хвоинок. Снаружи хвоинки покрыты восковым налетом.
У ели хвоинки короткие и темные, растут поодиночке, а у сосны длинные и светлые, растут парами на пенечке.
Сравнили хвоинки на ощупь: у ели хвоинки твердые и колючие, если покатать между пальцами, можно ощутить твердые грани, а у сосны хвоинки мягкие, легко скручиваются.
Рассмотрели шишки: еловая шишка длинная, у неё мягкие чешуйки. Сосновая шишка круглая, с твёрдыми чешуйками. В шишках находятся семена.
Изучение хвоинки под микроскопом
Внутреннее строение хвоинки изучили под микроскопом (ПРИЛОЖЕНИЕ 3). Для этого мы рассмотрели микропрепарат «Хвоя сосны» под микроскопом. На поперечном разрезе хвои увидели плотную кожицу, покрывающую хвоинку снаружи. В углублениях обнаружили дыхательные «окошечки» - устьица. Устьица расположены глубоко под восковым налётом. Это спасает дерево от большого испарения воды.
Внутри клеток можно увидеть зеленые зёрна хлорофилла. Они придают хвоинкам зеленый цвет.
4. Изготовление стенгазеты
Следующий этап исследовательской работы – изготовление стенгазеты «Хвойные красавицы». Стенгазета сделана в технике коллажа и включает материалы о ели и сосне, собранные в ходе исследовательской работы: фотографии, рисунки, аппликации, разукрашенные картинки, открытки, вырезки из книг и журналов, а также природный материал (шишки, засушенные хвоинки).
Стенгазета была представлена на заседании творческого объединения «Почемучка», а затем помещена в фойе Дворца творчества и другие ребята могли совершить увлекательное виртуальное путешествие в мир хвойных деревьев (ПРИЛОЖЕНИЕ 4).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Результаты работы. Гипотеза, выдвинутая в начале исследования, подтвердилась. Наблюдения за елью и сосной в природе помогли нам более подробно изучить особенности строения, развития и жизнедеятельности ели и сосны.
В ходе исследовательской работы мы узнали много интересных сведений о хвойных деревьях, ходили на экскурсии, учили стихи, делали аппликации, рисовали.
Изучая ель и сосну, мы определили, что у них общего и чем они отличаются.
Выяснили, как ель и сосна относятся к почве, требовательны ли они к свету, как оба дерева переносят жару и мороз, где произрастают, чем отличается форма кроны у сосны и ели, особенности их корневой системы. Сравнили внешнее и внутреннее строение хвоинок. Рассмотрели особенности строения шишек сосны и ели, выяснили, как они размножаются.
Мы поняли, что ель и сосну интересно исследовать с разных сторон. Свои исследования мы оформили и сделали большую стенгазету, для того чтобы поделиться своими знаниями с другими ребятами из Дворца детского творчества. А главное, мы поняли, что лес надо беречь!
Результатом работы стало знакомство одноклассников с исследовательской работой и обогащение их новыми знаниями.
Данный материал можно использовать в школе на уроках окружающего мира, биологии, на внеклассных занятиях.
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ
Аннотированный указатель научной и учебно-методической литературы. Материалы для экспозиции на Московском международном Салоне образования 2020 / под. Ред. М. Ю. Ледванова, Н. Ю. Стуковой/. – М.: Изд. Академия Естествознания. Часть LVI, 2020. - 172 с.
Генетическая база деревьев [Электронный ресурс].- URL:https://www.bfm.ru/news/447641 (дата обращения 17.07. 2020)
Кайгородов Д. Н. Беседы о русском лесе / Д. Н. Кайгородов. М.: Изд. ООО Белый город, 2009. – 304 с.
Махотин С. Прогулки по лесу / С. Махотин. М.: Изд. ООО Белый город, 2013. – 144 с.
Шорыгина Т. А. Деревья. Какие они? Книга для воспитателей, гувернеров и родителей/ Т. А. Шорыгина.- М.: Изд. Гном, 2013. – 64 с.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Маршрут выходного дня «В гости к хвойным красавицам»
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Наблюдения за хвойными деревьями в природе
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Хвоинка под микроскопом
Источник: http://oktanta.ru/hvoja_sosny_pod_mikroskopom_statja
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Защита исследовательской работы «Хвойные красавицы лесного царства»
8