Оценка экологического состояния фитоценоза березовой рощи микрорайона Петровское г. Алексин

XI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Оценка экологического состояния фитоценоза березовой рощи микрорайона Петровское г. Алексин

Старостина А.Д. 1
1муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Гимназия № 13»
Чадалина Н.Н. 1
1муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Гимназия № 13»
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

 

Актуальность

Лес – это совокупность почвы, древесной, кустарниковой, травяной растительности, животных, микроорганизмов и других компонентов природной среды, биологически взаимосвязанных и влияющих друг на друга в своём развитии.

К сожалению, человек своими бесхозяйственными и неразумными действиями способен причинить природе, в том числе лесу, большой вред. Но человек же, вдумчиво регулируя своё вторжение в ход естественных природных процессов, может полностью предотвратить нежелательные последствия своего вмешательства. В последнее время всё чаще именно лес нуждается в защите от последствий нерационального использования им лесных богатств.

В каком состоянии находятся леса в нашей местности? Что с ними происходит? Какова оценка их экологического состояния? Данные вопросы говорят об актуальности нашего исследования, так как экологическое благополучие лесного массива отражается на здоровье человека.

Цель работы:

Провести комплексный мониторинг экологического состояния берёзовой рощи в районе микрорайона Петровское города Алексин.

Задачи:

Для достижения цели были определены следующие задачи:

- обобщить сведения о лесном массиве;

- определить степень деградации экосистемы берёзовой рощи;

- дать оценку естественного возобновления леса;

- провести анализ видового состава древесного, кустарникового, травянистого ярусов;

- оценить влияние антропогенного фактора на лесной массив;

- сделать прогноз развития данного природного комплекса.

Объект исследования: фитоценоз берёзовая роща в микрорайоне Петровское города Алексин.

Предмет исследования: экологическое состояние лесного фитоценоза.

Гипотеза: берёзовая роща испытывает сильное антропогенное воздействие и находится на одной из стадий деградации.

Практическая значимость: человек может продлить жизнь естественномулесному массиву, оберегая его. Можно опубликовать материалы исследования в местной печати, обратиться к жителям микрорайона: сохранить лесной массив, провести субботники по его очистке.

Методы исследования

Основными методами исследования стали наблюдение и оценка.

При выявлении жизненного состояния берёзовой рощи, оценке антропогенного воздействия, не проводился сплошной учёт деревьев. Оценка состояния производилась по деревьям I класса роста и развития по Крафту на четырёх пробных площадках площадью 100 м2 каждая.. Первая площадка располагалась в начале лесного массива, две другие - на расстоянии 300 метров друг от друга. Четвёртая площадка была заложена на левом склоне речки Любавки [16].

В полевых условиях при оценке внешнего вида крон и стволов учётных деревьев использовался бинокль.

Степень повреждения или состояния берёзового леса оценивалась по общепринятой шкале (см. приложение 1, таблица 4).

Анализ растительности различных ярусов проведён на основе общепринятых методик. Номенклатура растений приведена в соответствии с современными требованиями.

Флористические исследования. Видовой состав растений (инвентаризация флоры) выявлялся сплошным обследованием лесного массива и пробных площадок с гербаризацией и последующим определением незнакомых или сомнительных видов по определителям [8] [15].

Анализ флоры. На основе полученных списков видового состава растений проводился систематический (таксономический) анализ, показывающий видовое богатство флоры, представленность родов и семейств, сравнительный анализ семейств по богатству видами и родами [3] [4] [7].

Глава 1. Литературный обзор

Эколого-биологические особенности Берёзы бородавчатаой

Betula pendula Roht

Берёза достигает высоты 20-30м. Форма кроны различная, но чаще цилиндрическая или овальная, сквозистая, ажурная, состоящая из белокурых сучьев, желтовато-буроватых тонких свисающих ветвей и некрупных светло-зеленых листьев. Ствол чаще тонкий, прямой или изогнутый, белокорый, в нижней части покрыт темной коркой с глубокими трещинами. Мужские соцветия имеют форму длинных сережек, обильно свисающих с ветвей.

Берёза бородавчатая – дерево, приспособленное к климатическим условиям нечернозёмной зоны. Она зимостойка не только в центральных, но и в более северных областях. Хорошо растёт на различных почвах, особенно на лёгких, как на влажных, так и на сухих. Отличается поверхностной разветвлённой корневой системой, что не мешает ей сравнительно успешно противостоять засухам, конкурировать с другими породами, перехватывая у них почвенную влагу, пищу и воздух. Но берёза недостаточно устойчива к ветрам, плохо переносит уплотнение почвы, соседство асфальтовых и прочих покрытий, недостаток пространства для развития корней. Она очень требовательна к свету, при недостатке его в молодом возрасте легко погибает, а в зрелом бывает мало декоративна.

Размножается берёза семенами. Плодоносит на открытых местах с 10 лет, а в насаждениях – позже, с 20 – 25 лет; плодоношение почти ежегодное, обильное. Крылатые орешки берёзы созревают в конце лета и разносятся ветром на далёкое расстояние. Поселившись на бедных почвах, обладая быстрым ростом, берёза постепенно улучшает их, создавая условия для других растений, которые потом вытесняют её.

До недавнего времени берёза считалась негазоустойчивой, но опыт озеленения городов последних лет показал, что она способна переносить умеренное количество в воздухе выхлопных газов автотранспорта.

Из всех деревьев, растущих в нечерноземной зоне, только береза имеет белую кору. Именно это придаёт дереву стройность, легкость и нарядность, и даже в густом березняке сохраняется ощущение света и простора. В озеленении её можно использовать очень широко. Пригодна она для придорожных посадок, для закрепления оврагов, склонов, легких почв, для полезащитных и садозащитных полос, для озеленения улиц и приусадебных участков [9] [10] [11] [12].

Глава 2. Результаты исследования

2.1. Характеристика объекта исследования

Б ерезняк разнотравный расположен к востоку от микрорайона Петровское города Алексин. Ближайшие к нему объекты – сараи и гаражи, садово-дачные участки, автомобильная трасса. Берёзовую рощу пересекает глубокая лощина, по дну которой протекает речка Любавка, приток Оки. Лесной массив начинается от садово-дачных участков, тянется по обе стороны лощины и постепенно выходит на склон реки Оки (рис. 1). Протяжённость берёзовой рощи около о,6 км, площадь – 1, 5 га.

Берёзовая роща – естественный лесной массив, формирование которого началось в 40-ые годы прошлого столетия. Ранее на этой территории произрастала лещина.

Рис. 1. Берёзовая роща

По сведениям, полученным от местного населения, роща в прошлом занимала значительно большую площадь. В 60-ые годы XX века началось строительство гаражей, и часть леса была сведена. В настоящее время берёзовая роща имеет густую тропиночную сеть, деревья сводятся владельцами гаражей для отопления. С 2012 года наблюдается сильная эрозия почв, в результате их размыва гибнут деревья.

Уменьшилось видовое разнообразие травянистого покрова. Берёзовая роща постепенно зарастает осоками и снытью обыкновенной, сорной растительностью.

2.2. Характеристика лесной экосистемы

Берёзовая роща расположена в районе с высокой плотностью населения, развитой транспортной сетью, имеет водоохранное, защитное, санитарно-гигиеническое, оздоровительное значение.

2.2.1. Тип леса

Леса могут быть простыми, или одноярусными, либо сложными, т.е. состоящих из нескольких ярусов.

Результат исследования:

исследуемый объект можно отнести к простым, т.к. ярусность выражена слабо, доминирующая древесная порода - берёза бородавчатая, слабо выражен подлесок. Деревья других пород и кустарники в основном растут в долине речки Любавки (рис.2).

Рис. 2. Речка Любавка

2.2.2. Состав древостоя, или древесные породы, входящие в насаждение

Лесоводы различают чистые и смешанные, состоящие из двух или более пород в одном ярусе насаждения. При описании леса древесные породы обычно перечисляют в порядке их преобладания. На пробной площади деревья пересчитывают или оценивают степень участия каждой породы в образования древостоя на глаз, доля каждого вида выражается в цифрах от 1 до 10.

Результат исследования: исследуемое лесное насаждение относится к чистым лесам – березняк.

2.2.3. Формула древостоя

Устанавливают формулу состава древостоя по доле числа стволов каждой породы от общего числа всех его стволов.

Результат исследования: 10Б.

2.2.4. Сомкнутость крон

Г устота, или полнота. Насаждение может быть полным (или сомкнутым), не вполне сомкнутым, или светлым (со средней полнотой), а также редколесным.

Степень полноты обозначают десятичной дробью от 0,1 до 1,0 (или в %) в зависимости от того, какую часть занятой площади занимает проекция крон. Степень сомкнутости крон обычно определяют на глаз. Этот показатель необходим для характеристики густоты сообщества.

Результат исследования: степень сомкнутости крон приблизительно 50-60% (рис.3).

Рис. 3. Определение степени сомкнутости крон

2.2.5. Обхват и диаметр деревьев

Обхват и диаметр дерева измеряют на высоте 1,3м от почвы. На каждой пробной площадке с помощью мерной ленты измеряют обхват каждого дерева. Диаметр можно вычислить, разделив обхват на 3,14. Находят средний диаметр. Результаты обмеров заносят в таблицу (таблица 1).

Таблица 1

Диаметр древостоя

 

Пробные площадки

1

2

3

4

Средний диаметр (см)

30,3

25,7

27,9

32,6

Максимальный диаметр (см)

38,8

33,4

36, 2

39,2

Минимальный диаметр (см)

20. 7

20,6

21, 2

25,4

Число обследованных деревьев

17

13

15

18

Обследовано 63 дерева.

Результат исследования: средний диаметр древостоя 29, 1 см. Наибольший диаметр стволов на пробных площадках №1 и№4, что указывает на лучшие условия произрастания деревьев.

2.2.6. Высота и возраст древостоя

Определяют среднюю высоту дерева на глаз.

Результат исследования: средняя высота берёз 20-25 м.

Определяют возраст древостоя. Абсолютный возраст деревьев устанавливают подсчетом годичных колец на свежих пнях. В лесном хозяйстве древостой обычно делят по возрасту на следующие категории: молодняки, средневозрастные, приспевающие, спелые и перестойные.

Результат исследования: возраст деревьев - 75-80 лет.

2.2.7. Класс бонитета

Указывают класс бонитета – соотношение между средней высотой и возрастом древостоя в данных условиях, что отражает условия произрастания леса. Действительно, в одинаковом возрасте высота деревьев одной породы в различных условиях может существенно различаться.

Принято выделять 5 классов бонитета, которые обозначают римскими цифрами. I класс (наиболее высокий) соответствует лучшим условиям произрастания, V – наихудшим. Класс бонитета определяют по специальным таблицам (см. приложение 1, таблица 1).

Результат исследования: I и II класс бонитета. [6] [16]

2.3. Характеристика древесного яруса

В ертикальная структура фитоценоза выражается в его ярусности. Первый древесный ярус (А) образует берёза. Второй древесный ярус выражен слабо, его образуют деревья второй величины. В роще были зарегистрированы деревья: Рябина обыкновенная - Sorbusaucuparia (рис. 4); Груша обыкновенная - Pyruscommunis.

Рис. 4. Рябина обыкновенная в подлеске

Русловые берега речки Любавки заросли Черёмухой птичьей (обыкновенная) – Padus avis Mill, Ивой белой (ветла) – Salixalba L., Ивой серой (пепельная) – SalixcinereaL.,Ольхой серой – Alnus glutinosa (L.) Gaertn.

Подрост в роще отсутствует. [7]

2.4. Кустарниковый ярус (подлесок)

Кустарниковый ярус (В) представлен Лещиной обыкновенной – Corylus avellana L., Шиповником майским (коричный) - Rosamajalis Herrm, Малиной лесной (обыкновенная) – Rubus idaeus L., Боярышником кроваво-красным – CrataegussanguineaPall., Жимолостью лесной – Lonicera xylosteum L. Крушиной ломкой – Frangulaalnus Mill, Ежевикой сизой – RubuscaesiusL.

Появление некоторых кустарников в берёзовой роще связано с близостью садовых участков. Заросли малины и ежевики расположены мозаично, в основном поблизости от садово-дачных участков.

С реди кустарников доминирует лещина обыкновенная. Она чаще других кустарников встречается в подлеске: в роще в виде отдельных кустов, а вдоль речки образует сплошные заросли. Высота кустов лещины 2-2,5 м. Она обильно цветёт весной, плодоносит (рис.5).

Рис. 5. Лещина обыкновенная

Густота кустарникового яруса оценивается в 1 балл (см. приложения 1, таблица 2). [7]

2.5. Травяно-кустарничковый ярус

Ревизией травянистого покрова (С) было установлено 122 вида растений. Видовой список растений прилагается (см. приложение 2). Степень покрытия почвы 100% (см. приложения 1 таблица 3). Растения образуют плотный многоярусный покров.

В сю площадь берёзовой рощи можно разделить на несколько участков в зависимости от преобладания определённых видов травянистых растений. На первом участке преобладают: Сныть обыкновенная – Aegopodium podagraria L., Кочедыжник женский – Athyriumfilix-femina (L.) Roth, Хвощ лесной – EquisetumsylvaticumL., злаки, которые составляют первый травяной ярус (рис.6).

Рис.6. Зарастание березняка снытью

Обилие травянистого покрова можно оценить в 6 баллов (см. приложение 1, таблица 3). Высота растений достигает метра. Летом они подавляют развитие других видов травянистой растительности. Весной на этом участке лесного массива можно увидеть многие виды раннецветущих лесных растений (см. приложение 2 рис. 1-6).

На первой участке густой травянистый покров, преобладают лесные и сорно-рудеральные виды.

На втором участке преобладают осоки: Осока чёрная – Carexnigra(L.) Reichard и Осока волосистая – CarexpilosaScop. Травяной покров здесь невысокий.

Склоны ручья, впадающего в Любавку, горошком лесным – Vicia sylvatica L., Подмаренник душистый – Galium odoratum (L.) Scop., Подмаренник настоящий – Galium verumL.

В пойме речки Любавки растут растения влажных мест обитания. Нитрофильные виды: Таволга вязолистная – Filipendula ulmaria, Крапива двудомная - Urticadioica, Гравилат речной – Geumrivale.

На участке берёзовой рощи, непосредственно выходящей к реке Ока, много луговых растений.

Левый склон речки Любавки имеет невысокую травянистую растительность. Здесь встречаются и лесные, и луговые травы.

Поблизости от мест пребывания человека (сараи, гаражи, садовые участки) можно встретить сорные растения: Пижма обыкновенная – Tanacetum vulgare L., Полынь обыкновенная (чернобыльник) – Artemisia vulgaris L, Лопух паутинистый – ArctiumtomentosumMill, Бодяк обыкновенный – Cirsiumvulgaru (Savi) Ten, Недотрога железистая – ImpatiensgladuliferaRoyle, Гравилат городской – Geum urbanum L, Марь белая – ChenopodiumalbumL.

Редкими и охраняемыми растениями, встречающимся в роще, является Колокольчик персиколистный - Campanula persicifolia L. (рис.7) и Ландыш майский – ConvallariamajalisL.(рис. 8). [8] [15] [13]

Рис. 7. Колокольчик персиколистный Рис. 8. Ландыш майский

2.6. Мохо-лишайниковый покров

М охово-лишайниковый ярус (D): не развит. Внеярусная растительность (E): эпифитные мхи.

2.7. Лесная подстилка

Мёртвая подстилка образована прошлогодней листвой (рис. 9). Она образует сплошное покрытие, равномерно распределена, толщина слоя 2 см.

Рис. 9. Лесная подстилка

Глава 3. Систематический анализ флоры

В результате ревизии растительного покрова и описания видового разнообразия сосудистых растений берёзовой рощи было выявлено 122 вида растений, относящихся к 3 отделам, 37 семействам и 97 родам (см. приложение 7 «Список видов сосудистых растений фитоценоза берёзовой рощи»).

Систематический состав изученной флоры представлен отделами:

- Polypodiophyta (1 род, 1 вид),

- Equisetophyta (1 род, 1 вид),

- Magnoliophyta (95 родов, 120 видов).

Распределение растений Алексинского левобережья р. Оки по крупным систематическим категориям представлено в таблице 5 и на диаграмме 1 (см. приложение 3).

К девяти ведущим семействам, т.е. семействам наиболее богатым видами растений, относятся семейства:Сложноцветные (Сompositae), Злаки (Gramineae), Розоцветные (Rosaceae), Бобовые (Leguminosae), Губоцветные

( Labiatae), Лютиковые (Ranunculaceae), Гвоздичные (Caryophyllaceae), Гречишные(Polygonaceae), Колокольчиковые (Campanulaceae) Осоковые (Cyperaceae), всего 79 видов, что составляет 64,9% от общего числа видов(см. таблицу 6 и диаграмму 2 в приложении 4).

Наибольшее количество родов и видов имеют семейства Сложноцветные (Сompositae), Злаки (Gramineae), Розоцветные (Rosaceae), Бобовые (Leguminosae), Губоцветные (Labiatae).

Проводился учёт лесных, луговых, рудеральных растений. Соотношение трёх групп растений показано в таблице 7 и на гистограмме 1 (см. приложение 5). В лесном сообществе преобладают луговые растения – 52 вида, что составляет 49,5 % от общего количества травянистых растений фитоценоза. Возрастает доля сорных растений – 13 видов (12,4%). Чаще всего луговые растения встречаются на опушке леса и на левом склоне речки Любавки.

Изучение растительности проводилось весной, летом и осенью. Была выделена группа раннецветущих растений (см. приложение 2). [14] [15] [5] [7]

Глава 4. Оценка экологического состояния лесного фитоценоза

В результате проведённой диагностики патологических признаков у берёз на всех пробных площадках было выявлено:

- отсутствие нижних скелетных ветвей, скелетные ветви находятся на высоте 10-12 метров;

- верхние скелетные ветви тонкие;

- кроны негустые, листья небольших размеров;

- часть скелетных ветвей развивается из спящих почек;

- стволы многих берёз раздвоены, искривлены в разной степени;

- деревья наклонены, на стволах много морозобоин;

- у многих деревьев сильно повреждена кора, имеются ошмыги, обдиры;

- стволы многих берёз имеют механические повреждения.

Распределение патологических признаков деревьев на четырёх пробных площадках приведено в таблице 2. [16]

Таблица 2

Распределение патологических признаков берёзового древостоя

Наименование патологического признака

Пробные площадки

1

2

3

4

Усохшие скелетные ветви

17/100

13/100

15/100

3/16,7

Усохшая вершина

-

-

-

-

Ошмыги, обдиры, сухобоины

3/17,7

4/30,8

4/26,7

1/5,6

Морозобойные трещины

10/58,8

9/69,2

5/33,3

4/22,2

Плодовые тела грибов

3/17,7

-

-

-

Раковые опухоли

-

-

-

-

Каповые наросты

-

-

-

-

Дупло на стволе

-

-

-

-

Лётные отверстия стволовых насекомых

-

1/5,9

-

-

Патология формы ствола

5/29,4

6/46,2

7/46,7

2/11,1

Отмершие деревья

-

1/5,9

2/13,3

-

Механические повреждения

2/11,8

4/30,8

5/33,3

5/27,8

Количество обследованных деревьев

17

13

15

18

Наиболее сильно повреждены деревья на второй пробной площадке. Эта часть берёзовой рощи испытывает наиболее сильное антропогенное воздействие. На стволах много морозобоин, механических повреждений от топора. Это тенденция наблюдается на всех пробных площадках. Берёзовая роща находится рядом с микрорайоном, и люди разных возрастов, не задумываясь о последствиях, топором нарушают целостность коры, чтобы собрать берёзовый сок весной.

У берёз второй пробной площадке наблюдаются отходы коры от древесины, некоторые деревья повреждены стволовыми насекомыми. Здесь много кострищ, сильная вытоптанность территории, самый низкий травяной покров вследствие этого. На этом участке берёзовой рощи наблюдается сильная эрозия почвы. Поверхностная корневая система не способна удержать 15-20 метровые деревья, и берёзы погибают (рис.10, 11).

Рис.10, 11. Последствия эрозии почв

М ожно предположить причину этого явления, которое наблюдается в последние два года. Недалеко от рощи построен спортивный комплекс республиканского значения «Ока». Скорее всего, сливные воды спорткомплекса и способствуют размыву почвы.

Первый и второй участок рощи сильнее загрязнены. По всей территории можно встретить свалки мусора, разбросанные пластиковые бутылки. Выбрасывается мусор из гаражей и сараев (рис. 12).

Рис. 12. Хаотичные свалки мусора

В лучшем экологическом состоянии находятся третий, ближней к Оке, и участок рощи, расположенный на левом склоне речки Любавки. Здесь меньше вытоптанность участков, богаче растительный покров, более густые кроны берёз, скелетные ветви расположены ниже, меньше мусора.

Характеристика стадий рекреационной деградации лесных экосистем приводится в таблице 4 (см. приложение 1).

Результат исследования: визуально обнаруживается начальный этап III стадия деградации лесной экосистемы.

Глава 5. Последствия антропогенного воздействия

Человек оказывает существенное влияние на развитие деградационных процессов в лесных сообществах. Основной вред, который причиняет в лесу присутствие большого числа людей, - уплотнение верхнего слоя почвы Уплотненная почва глубже промерзает зимой, содержит меньше гумуса, ухудшает условия водно-минерального питания, аэрацию дерева. Это отражается на его росте: уменьшаются высота и диаметр прироста, изреживается крона, уменьшаются размеры листьев. В кроне появляются сухие ветки, засыхает вершина. Деревья становятся ослабленными, их легко поражают болезни и вредители.

Очень опасны для леса костры, которые отдыхающие нередко разводят под кронами деревьев. На месте кострищ от высоких температур погибают тонкие всасывающие корни деревьев, расположенные близко к поверхности почвы.

Опасны для деревьев механические повреждения коры. Вследствие повреждений нарушается проведение органических веществ, в ранки могут попасть споры грибов-трутовиков. Деревья с повреждённой корой поражаются стволовыми насекомыми.

Загрязнение мусором, вредными веществами приводит к деградации лесного массива, ухудшению условий произрастания и уменьшению долголетия растений. [4] [16](см. приложение 6 «Патологические признаки берёзового древостоя» рис. 1-12).

Выводы

- Берёзовая роща - естественный лесной массив, относится к простому типу леса;

- исследуемое лесное насаждение относится к чистым лесам – березняк;

- формулу состава древостоя – 10 Б;

- степень сомкнутости крон в лесной экосистеме приблизительно 50-60%;

- возраст деревьев – 75- 80 лет;

- II класс бонитета;

- отсутствие подроста в лесу свидетельствует о сильном уплотнении почв, плотный многоярусный травянистый покров мешает прорастанию семян берёзы;

- подлесок представлен пятью видами кустарников;

- густота кустарникового яруса оценивается в 1 балл;

- в лесной экосистеме отсутствует подрост, не идут процессы возобновления;

- ревизией травянистого покрова было установлено 122 вида растений, принадлежащим к 97 родам, 37 семействам;

- степень покрытия почвы травянистой растительностью -100%;

- с большим обилием встречаются неморальные виды;

- к девяти ведущим семействам относятся семейства:Сложноцветные (Сompositae), Злаки (Gramineae), Розоцветные (Rosaceae), Бобовые (Leguminosae), Губоцветные (Labiatae), Лютиковые (Ranunculaceae), Гвоздичные (Caryophyllaceae), Гречишные(Polygonaceae), Колокольчиковые (Campanulaceae) Осоковые (Cyperaceae), всего 79 видов, что составляет 64,9% от общего числа видов;

- вселение луговых, полевых и сорных растений в лесной фитоценоз происходит в большей степени под влиянием человека. Преобладание луговой растительности о неустойчивости лесной экосистемы;

- мохово-лишайниковый ярус не развит;

- внеярусная растительность - эпифитные мхи;

- мёртвая подстилка образована прошлогодней листвой и образует сплошное покрытие, толщина слоя 2 см;

- в результате проведённой диагностики выявлены патологические признаки у берёз на всех пробных площадках;

Гипотеза подтвердилась: визуально обнаруживается начальный этап III стадии деградации лесной экосистемы.

Заключение

Мониторинговые наблюдения за берёзовой рощей будут продолжены. Продолжится изучение состояния древостоя (годичный прирост побегов, соотношение здоровых, усыхающих, повреждённых животными, эпифитными грибами и человеком деревьев, изменение морфологических признаков листьев, определена биомасса листьев с одногодичных побегов и др.), лесной подстилки.

Будут уточняться списки видового состава растительности рощи. Планируется провести фитоценотический анализ флоры, проанализировать приуроченность видов растений к различным местообитаниям; выделить экологические группы растений по отношению к свету, влаге, к pH почвы и богатству почвы элементами питания.

Берёзовая роща, находящаяся вблизи м. Петровское, испытывает сильное антропогенное воздействие. Около 70% деревьев в роще имеет тот или иной патологический признак. Продлить жизнь лесной экосистемы может сам человек. А для этого нужно, чтобы каждый житель микрорайона осознал меру своей ответственности за сохранение прекрасного лесного массива, который является украшением нашей малой родины.

Достучаться до сердца каждого, конечно, очень трудно. Люди просто разучились думать, анализировать, прогнозировать. Как хорошо пойти на шашлыки в лес, который находится рядом с домом, срубить берёзу для отопления гаража. Ведь рядом же! Выбросить мусор из гаражей, сараев в лес, ведь поблизости нет мусорных контейнеров. Судьба рощи в людских руках.

Используемые источники

1. Алёхин В.В., Кудряшов Л.В., Говорухин В.С. География растений с основами ботаники. – М., 1961.

2. Алёхин В.В. Растительность и геоботанические районы Московской и сопредельных областей. - М., 1947.

3. Алёхин В.В., Сырейщиков Д.П. Методика полевых ботанических исследований. - Вологда: Северный печатник, 1926.

4. Боголюбов А.С. Методы геоботанических исследований // Биология в школе. - 2000- № 8. - С.67-70.

5. Зубарева Л.А.. Опыты и наблюдения по изучению фитоценозов // Биология в школе. – 1991. - № 3. - С.34 -37.

6. Исследовательские работы школьников по экологии / Под ред. проф. Л.А.

Коробейниковой — Вологда, 1997. — 128 с.

7. Каплан Б.М. Флористические исследования местности: Учебное пособие для юных натуралистов. - М., 2007

8. Маевский П.Ф. Флора средней полосы европейской части России. 10-е изд. – М.: Тов. научн. изданий КМК, 2006. – 600 с.

9. Петров В.В. Лес и его жизнь. – М.: Просвещение, 1986.

10. Петров В.В. Лес и человек. – М.: Просвещение, 1988.

11. Петров В.В. Лесные тайны. - М.: Лесная промышленность, 1980. - 126 с.

12. Петров В.В. Мир лесных растений. - М.: Наука, 1978. – 165 с.

13. Попов В.В. Леса Тульской области / В кн.: Леса СССР. - Т. 3. - М., 1966.

14. Родионова А.С. Лесная ботаника. – М.: «Лесная промышленность», 1980.

15. Флора средней полосы России: Атлас-определитель/КиселёваК.В., Новиков 18. В.С., Майоров С.Р. Под ред. Проф. В.С.Новикова. – М.:ООО «Фитон XXI», 2013. – 544 с.: ил.

16. «Шуми, шуми, зелёный лес!»: Учебно-методическое пособие для педагогов и школьников по изучению лесных экосистем. – Составитель Т.П. Ихер / Под общей ред. Н.Е. Шишириной. – Тула: ЗАО «Гриф и К», 2008. – 136 с.

Приложение 1

Таблица 1

Распределение семенных насаждений по классам бонитета

( По М.М.Орлову)

Возраст,

лет

Высота преобладающей породы по классам бонитета, м

Ia

I

II

III

IV

V

Va

5

3

2

1

1

-

-

-

10

6-5

4

3

2

1

-

-

15

9-8

7-6

5

4

3

2

1

20

12-10

9-8

7-6

5

4-3

2

1

25

14-12

11-10

9-8

7-6

5-4

3

2

30

16-14

13-12

11-10

9-8

7-6

5-4

3-2

35

18-16

15-13

12-11

10-9

8-7

6-4

3-2

40

20-18

17-15

14-13

12-10

9-8

7-5

4-3

45

22-20

19-16

15-14

13-11

10-8

7-6

5-3

50

24-21

20-18

17-15

14-12

11-9

8-6

5-4

55

26-23

22-19

18-16

15-13

12-10

9-7

6-4

60

26-24

23-20

19-17

16-14

13-11

10-8

7-5

65

29-25

24-21

20-18

17-15

14-11

10-8

7-5

70

30-26

25-22

21-19

18-16

15-12

11-9

8-6

75

31-27

26-23

22-20

19-17

16-13

13-10

9-7

80

32-28

27-24

23-21

20-17

16-14

13-11

10-7

85

33-29

28-25

24-22

21-18

17-14

13-11

10-8

90

34-30

29-26

25-23

22-19

18-15

14-12

11-8

100

35-31

30-27

26-24

23-20

19-16

15-13

12-9

110

36-32

31-29

28-25

24-21

20-17

16-13

12-10

120

38-34

33-30

29-26

25-22

21-18

17-14

13-10

130

38-34

33-30

29-26

25-22

21-18

17-14

13-10

140

39-35

34-31

30-27

26-23

22-19

18-14

13-10

150

39-35

34-31

30-27

26-23

22-19

18-14

13-10

160

и выше

40-36

35-31

30-27

26-23

22-19

18-14

13-10

Ia

I

II

III

IV

V

Va

Таблица 2

Густота кустарникового яруса и подроста

Баллы

Показатели густоты кустарников и подроста

1

Одиночные кустарники и редкий подрост деревьев

2

Кустарники располагаются группами, но сплошного яруса не образуют

3

Плотная, труднопроходимая стена кустарников и подроста деревьев

Таблица 3

Проективное покрытие травяно-кустарничкового яруса

в изучаемом лесонасаждении

Баллы

Степень покрытия почвы (в %)

Показатели проективного покрытия

1

5-10

Несомкнутый травяной покров, единичные растения

2

20-25

Между растениями довольно значительное расстояние

3

30-50

Растения расположены близко друг к другу, образуя сомкнутый покров, но видны «дыры»

4

60-70

Растения образуют «ажурный» сомкнутый покров

5

100

Растения образуют плотный многоярусный покров

Таблица 4

Стадии деградации лесных экосистем

Стадия деградации

Характеристика нарушений структуры

0

Ненарушенные насаждения: сохранение всех ярусов; господство собственно лесных видов, отсутствие чужеродных флористических элементов; полная сомкнутость древесного полога.

I

Слабо нарушенные насаждения: полная сохранность древостоя, подлеска и крупного подроста; разреживание мохово-лишайникового покрова При наличии этих компонентов в исходном насаждении); слабая затронутость травяно-кустарничкового яруса; заметное повреждение подроста младших возрастов (по нарушенным местам активизация появления всходов); преобладание собственно лесных видов, на фоне которых единичная встречаемость на лесных; не лесные виды – не более 10%.

II

Средняя степень нарушенности сообщества: древостой сохраняется практически полностью (выпадение отдельных деревьев, единичные прогалины); заметные повреждения подлеска и крупномерного подроста (как ярус сохраняется); полное исчезновение мохового покрова (отдельные незначительные пятна); угнетённое состояние собственно лесных видов в травостое; заметное участие сорно-луговых видов на общем фоне лесного покрова; собственно лесные виды – не более 50%.

III

Значительно нарушенные насаждения (критическое состояние): древостой с нарушенной сомкнутостью (в различной степени); отсутствие сомкнутого подроста и подлеска (единично уцелевшие экземпляры); сохранение отдельных видов лесного покрова на общем фоне заносных растений; отсутствие фитоценотического влияния древостоя на живой напочвенный покров; лесные виды – 10-20%.

IV

Полностью разрушено лесное сообщество: низкая полнота древостоя (вплоть до значительного распада); преобладание сорных и луговых (а также степных) видов; значительная эрозия песчаных почв и переуплотнение суглинистых; лесные виды – менее 10%.

V

Отсутствие сомкнутой растительности (полный кризис локальной экосистемы): отдельные участки древостоя или угнетенные отдельные деревья; голая переуплотненная или разбитая почва с несомкнутыми разрозненными пятнами сорно-лугового или остепненного покрова; затрудненность поселения новой растительности.

Приложение 2

Р аннецветущие растения берёзовой рощи

Рис.1 Фиалка собачья Рис.2. Медуница неясная

Рис.3. Ветреница лютиковая Рис. 4. Звездчатка ланцетовидная

Рис.5. Живучка ползучая Рис. 6. Первоцвет весенний

Приложение 3

Таблица 5

Результаты анализа систематических групп растений берёзовой рощи

Отделы

растений

Общее

число

видов

% от

общего

числа

видов

Общее

число родов

% от

общего

числа

родов

Общее

число семейств

% от

общего

числа

семейств

Папоротникообраз-ные – Polypodiophyta

1

0.8

1

1

1

2,7

Хвощеобразные – Equisetophita

1

0.8

1

1

1

2,7

Покрытосеменные (Цветковые) – Angiospermae (Magnoliophyta)

120

98,4

95

98

35

94,6

В том числе:

- Однодольные Monocotyledones

- Двудольные

Dicotyledoneae

21

99

17,2

81,2

17

78

17,5

80,5

4

31

10,8

83,8

Всего

122

100

97

100

37

100

Диаграмма 1

Видовое разнообразие типов сосудистых растений фитоценоза берёзовой рощи (в % от общего количества видов)

Приложение 4

Таблица 6

Сравнительная характеристика семейств по богатству видами родами

п/п

Названия семейств

Число

видов

% от

общего

числа

видов

Число

родов

% от

общего

числа

родов

1

Сложноцветные (Сompositae)

14

11,5

14

14,4

2

Злаки (Gramineae)

13

10,7

11

11,3

3

Розоцветные (Rosaceae)

13

10,7

12

12,4

4

Бобовые (Leguminosae)

9

7,4

4

4,1

5

Губоцветные (Labiatae)

7

5,7

7

7,2

 

Гречишные (Polygonaceae)

5

4,1

2

2,1

6

Лютиковые (Ranunculaceae)

5

4,1

3

3,1

7

Гвоздичные(Caryophyllaceae)

5

4,1

4

4,1

8

Осоковые (Cyperaceae)

4

3,3

2

2,1

9

Колокольчиковые

(Campanulaceae)

4

3,3

1

1

 

Всего

79

64,9

60

61,8

 

Остальные

43

35,1

37

38,2

 

Общее количество видов и родов

122

100

97

100

Диаграмма 2

Сравнительная характеристика семейств по богатству видов лесного фитоценоза (в % от общего количества видов)

Приложение 5

Таблица 7

Соотношение лесных, луговых и рудеральных видов

в травянистом покрове

 

Деревья, кустарники

Травянистые растения

Лесные

растения

Луговые

растения

Сорные

растения

Число видов

17

105

40

52

13

% от общего числа видов

13,9

86,1

32,8

42,6

10,7

% от числа травянистых растений

-

-

38,1

49,5

12,4

Гистограмма 1

Соотношение фитоценотических групп травянистых растений фитоценоза берёзовой рощи (в % от количества видов травянистых растений)

Приложение 6

Патологические признаки берёзового древостоя

Площадка №1

Рис. 1. Отсутствие скелетных ветвей, малая сомкнутость крон, искривление стволов

Рис. 2. Морозобоина Рис. 3. древоразрушающие грибы

П лощадка №2

Рис. 4. Искривление стволов, деревья сильно наклонены

Рис. 5. Следы деятельности человека

Рис. 6. Сильное повреждение коры Рис. 7. Результат деятельности стволовых насекомых

Рис. 8. Морозобоина Рис. 9. Раздвоенность стволов

П лощадка №3

Рис. 10. Искривление стволов, берёзы сильно наклонены

Рис. 11. Механическое повреждение коры Рис. 12. Глубокая морозобоина

Приложение 7

СПИСОК ВИДОВ СОСУДИСТЫХ РАСТЕНИЙ

БЕРЁЗОВОЙ РОЩИ

Отдел Папоротникообразные – Polypodiophyta

Класс Полиподиевидные (папоротники) – Polypodiopsida

Сем. 1. Кочедыжниковые – Athyriaceae

Кочедыжник женский – Athyriumfilix-femina (L.) Roth

Отдел Хвощеобразные – Equisetophita

Класс ХвощевидныеEquisetopsida

Сем. 2. Хвощёвые – Eguisetaceae

ХвощлеснойEquisetum sylvaticum L.

Отдел Покрытосеменные (Цветковые) – Angiospermae (Magnoliophyta)

Класс Однодольные – Monocotyledones (Liliopsida)

Сем. 3. Злаки - Gramineae

Бор развесистый – Miliumeffusum L.

Тимофеевка луговая – Phleumpratense L.

ЛисохвостлуговойAlopecurus pratensis L.

ВейникназемныйCalamagrostis epigeios (L.) Roth

Луговник (щучка) дернистыйDeschampsia caespitosa (L.) Beauv.

Трясунка средняя – BrizamediaL.

ЕжасборнаяDactylis glomerata L.

Мятлик луговой – Poapratensis L.

МятликлеснойPoa nemoralis L.

ОвсяницалуговаяFestuca pratensis L.

ОвсяницакраснаяFestuca rubra L.

Кострец (костёр) безостыйBromopsi sinermis (Leyss.) Holub

ПырейползучийElytrigia repens (L.) Nevski

Сем. 4. Осоковые – Cyperaceae

КамышлеснойScirpus sylvaticus L.

ОсокачёрнаяCarex nigra (L.) Reichard

ОсокаволосистаяCarex pilosa Scop.

ОсокагорнаяCarex montana L.

Сем. 5. Ситниковые – Jucaceae

Ожика волосистая – Luzulapilosa(L.) Willd.

Сем. 6. Лилейные – Liliaceae

ГусиныйлукжёлтыйGagea lutea (L.) Ker-Gawl.

ЛандышмайскийConvallaria majalis L.

Вороний глаз четырехлистный – Paris quadrifolia L.

Сем. 7. Ивовые – Salicaceae

Ива белая (ветла) – SalixalbaL.

Ива серая (пепельная) – SalixcinereaL.

Сем. 8. Берёзовые – Вetulaceae

Берёза бородавчатая – Betula pendula Roht

ОльхасераяAlnus incana (L.) Gaertn.

Лещина обыкновенная (орешник) – Corylus avellana L.

Сем. 9. Крапивные – Urticaceae

Крапива двудомная – UrticadioicaL.

Сем. 10. Кирказоновые – Aristolochiaceae

Копытень европейский - AsarumeuropaeumL.

Сем. 11. Гречишные – Polygonaceae

Щавель кислый (обыкновенный) – RumexacetosaL.

Щавель курчавый – RumexcrispusL.

Горец змеиный (раковые шейки) – PolygonumbistortaL

Горец перечный (водяной перец) – PolygonumhydropiperL.

Горец почечуйный – PolygonumpersicariaL.

Сем. 12. Маревые – Chenopodiaceae

МарьбелаяChenopodium album L. s. l.

Сем. 13. Гвоздичные – Caryophyllaceae

Звездчаткажестколистная (ланцетовидная) – Stellaria holostea L.

Звездчатка средняя (мокрица) – Stellariamedia(L.) Vill.

СмолкаобыкновеннаяSteris viscaria (L.) Rafin.

Горицветкукушкин (кукушкинцвет) – Соronaria flos-сuсuli (L.) A. Br.

ГвоздикатравянкаDianthus deltoides L.

Сем. 14. Лютиковые – Ranunculaceae

ВетреницалютиковаяAnemone ranunculoides L.

ЧистяквесеннийFicaria verna Huds.

ЛютиккруглолистныйRanunculus circinatus Sibth.

ЛютикедкийRanunculus iacris L.

ЛютиккашубскийRanunculus cassubicus L.

Сем. 15. Маковые – Papaveraceae

Чистотел большой – ChelidoniummajusL.

Сем. 16. Крестоцветные – Cruciferae (Brassicaceae)

СвербигавосточнаяBunias orientalis L.

Пастушьясумка (сумочникпастуший) – Capsella bursa-pastoris (L.) Medik.

Сем. 17. Камнеломковые – Saxifragaceae

СелезёночникочереднолистныйChrysosplenium alternifolium L.

Сем. 18. Розоцветные – Rosaceae

Грушаобыкновенная – Pyrus communis

РябинаобыкновеннаяSorbus aucuparia L.

Боярышниккроваво-красныйCrataegus sanguinea Pall.

ЕжевикасизаяRubus caesius L.

Малина лесная (обыкновенная) – Rubus idaeus L.

Земляника лесная (обыкновенная) – Fragaria vesca L.

Гравилат городской – Geum urbanum L.

Гравилат речной – Geum rivale L.

Таволга вязолистная (лабазник) – Filipendula ulmaria (L.) Maxim.

Манжетка обыкновенная – Alchemillavulgaris L.

Репешок обыкновенный – Agrimоnia eupatоria L.

Шиповник майский (коричный) - Rosamajalis Herrm.

Черёмуха птичья (обыкновенная) – Padus avisMill.

Сем. 19. Бобовые – Leguminosae

Донникбелый - Melilotus albus Medik.

Клеверползучий - Trifolium repens L.

Клевергибридный - Trifolium hybridum L.

КлеверсреднийTrifolium medium L.

КлеверлуговойTrifolium pratense L.

Горошек лесной – Vicia sylvatica L.

Горошек мышиный – ViciacraccaL.

ЧиналуговаяLathyrus pratensis L.

ЧинавесенняяLathyrus vernus (L.) Bernh.

Сем. 20. Гераниевые – Geraniaceae

ГераньлуговаяGeranium pratense L.

ГераньлеснаяGeranium sylvaticum L.

Сем. 21. Молочайные – Euphorbiaceae

Молочай прутьевидный– EuphorbiavirgataL.

Сем. 22. Бальзаминовые – Balsaminaceae

НедотрогажелезистаяImpatiens gladulifera Royle

НедотрогамелкоцветковаяImpatiens parviflora L.

Сем. 23. Крушиновые –Rhamnaceae

КрушиналомкаяFrangula alnus Mill..

Сем. 24. Липовые – Tiliaceae

Липа сердцевидная (мелколистная) – TiliacordataMill.

Сем. 25. Зверобоевые – Hypericaceae

ЗверобойпродырявленныйHypericum perforatum L.

Сем. 26. Фиалковые –Violaceae

ФиалкасобачьяViola canina L.

Сем. 27. Зонтичные – Umbelliferae (Apiaceae)

КупырьлеснойAnthriscus sylvestris (L.) Hoffm.

СнытьобыкновеннаяAegopodium podagraria L.

ДудниклеснойАngеliса sylvеstris L.

Сем. 28. Первоцветные – Primulaceae

Первоцвет весенний – Primulaveris L.

Сем. 29. Бурачниковые – Boraginaceae

СинякобыкновенныйEchium vulgare L.

МедуницанеяснаяPulmonaria obscura Dum.

Сем. 30. Губоцветные – Labiatae (Lamiaceae)

ЖивучкаползучаяAjuga reptans L.

БудраплющевиднаяGlechoma hederacea L.

Черноголовка обыкновенная – Prunellavulgaris L.

Зеленчук жёлтый – Galeobdolon luteum Huds.

Пустырник пятилопастный – Leonurusquinquelobatus Gilib.

ЧистецлеснойStachys syilvatica L.

Буквица лекарственная – BetonicaofficinalisL.

Сем. 31. Норичниковые – Scrophulariaceae

ЛьнянкаобыкновеннаяLinaria vulgaria Mill.

ВероникадубравнаяVeronica chamaedrys L.

Марьянник дубравный (Иван-да-Марья) – MelampyrumnemorosumL.

Сем. 32. Подорожниковые – Plantaginaceae

Подорожник большой – Plantago majorL. s. l.

Подорожник средний – Plantago media L.

Сем. 33. Мареновые – Rubiaceae

Подмаренник душистый – Galium odoratum (L.) Scop.

Подмаренник настоящий – Galium verumL. s. l.

Подмаренник мягкий – Galium mollugo L. s. l.

Сем. 34. Жимолостные – Caprifoliaceae

Жимолость лесная – Lonicera xylosteum L.

Сем. 35. Ворсянковые – Dipsacaceae

Короставник полевой – Knautia arvensis (L.) Coult.

Сем . 36. Колокольчиковые – Campanulaceae

Колокольчик скученный (сборный) – Campanula glomerata L.

Колокольчик крапиволистный – Campanula trachelium L.

Колокольчик персиколистный – Campanula persicifolia L.

Колокольчик раскидистый – Campanula patula L.

Сем. 37. Сложноцветные – Сompositae (Asteraceae)

Череда трёхраздельная – BidenstripartiaL.

Тысячелистник обыкновенный – Achillea millefolium L.

Нивяник обыкновенный (поповник) – Leucanthemum vulgare Lam.

Пижма обыкновенная – Tanacetum vulgare L.

Полынь обыкновенная (чернобыльник) – Artemisia vulgaris L.

Мать-и-мачеха обыкновенная – TussilagofarfaraL.

ЛопухпаутинистыйArctium tomentosum Mill.

БодякобыкновенныйCirsium vulgaru (Savi) Ten.

ВасилёкфригийскийCentaureaphygia L.

ЦикорийобыкновенныйCihorium intybus L.

КульбабаосенняяLeontodon autumnalis L.

ОдуванчиклекарственныйTaraxacum officinale Wigg. s. l.

ЯстребинказонтичнаяHieracium umbellatum L.

Бородавник обыкновенный – Lapsana communis.

 

Просмотров работы: 106