XI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Посадка дуба черешчатого в условиях Удмуртии

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Зыкина М.А. 1

---

1Гимназия №56

Зыкина Н.Г. 1Прозорова И.Н. 2

---

1Удмуртский государственный университет

2Гимназия №56

Работа в формате PDF

2.5 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителяСвидетельство руководителя

Введение

Чтобы воздух на нашей планете был хорошим очень важно сохранять леса и сажать новые! Я очень рада присоединиться к движению «Дубы Евразии», которое пытается восстановить дубовые леса (http://oaks.forest.ru/).

В 2018 году (когда я пошла в первый класс) моя семья заложила свою дубраву в нашем микрорайоне города. Мы посадили в ней 80 желудей и наблюдали за их ростом и развитием. С тех пор мы каждый год садим желуди. Я очень много узнала про дубы и хочу продолжать их изучение.

В этом году мы с семьей посадили дубы на 100 км южнее. Там где раньше дубравы росли массово. Хочется посмотреть, как здесь будут чувствовать себя молодые дубки. Сейчас в моей дубраве, посаженной в 2018г, растут двухлетние и однолетние дубки. Хорошо ли им там?

Целью данного исследования о дубах является посадка, пересадка и наблюдение за ростом посаженных мною дубков, а также выявление благоприятных условий для их роста.

Задачи:

Собрать информацию о дубе черешчатом (обыкновенном);

Понаблюдать, как молодые дубки растут в моей дубраве;

Собрать и измерить желуди дуба обыкновенного;

Заложить дубраву на юге Удмуртии.

Начать составлять «Дубовую карту» г. Ижевска.

Так как Удмуртия расположена на северной границе распространения дубов (граница их распространения проходит по южному краю республики), то информации о дубах в республике мало. Дубравы раньше были широко распространены вдоль р. Камы, но сейчас от них остались небольшие островки. Большая часть их расположена в национальном парке «Нечкинский». Хотя единичные деревья растут намного севернее, например в с. Пышкет Юкаменского района [1, 12, 13, 14].

Дуб черешчатый (обыкновенный, летний) – одна из самых ценных пород наших лесов. Сохранением дубовых лесов занимается и государство, и неравнодушные люди. Например, участники акции «Дубы Евразии», организаторы и участники проекта Русского музея «Всероссийская дубрава императора Петра Великого» [2, 4, 8, 10, 15]. Я рада к ним присоединиться!

В ходе исследования мною лично были собраны и просушены желуди для посадки (в 2018, 2019 и 2020 гг).

Осенью 2018г моя семья посадила желуди на опытном участке и заложила дубраву на естественном участке. В 2019 г – посадила в дубраве еще желуди, так как много дубков на естественном участке погибло. В мае 2020г мы перенесли выжившие дубки с опытного участка в дубраву.

Летом 2020г я начала составлять «Дубовую карту» г. Ижевска. На ней уже 34 дуба с указанием диаметра ствола. Я продолжаю эту работу.

Осенью 2020г мы собрали 4 кг желудей, я провела их замеры и мы заложили дубраву на самом юге Удмуртии (в Каракулинском районе недалеко от р. Кама). В прошлом это были места распространения настоящих дубовых лесов [12]. Очень хочется, чтобы желудей проросло больше, поэтому мы учли те особенности, которые выявили когда наблюдали за ростом дубков в моей маленькой дубраве!

1. Теоретическая часть

1.1. Особенности дуба черешчатого

Дубы относятся к широколиственным листопадным или вечнозеленым растениям. Всего насчитывается около 450 видов дубов. Самое широкое распространение получил дуб черешчатый (летний, обыкновенный). Территория его естественного произрастания − вся Западная Европа (рис. 1), она захватывает и юг Удмуртии [3, 6, 10].

Рис. 1. Карта распространения дуба обыкновенного.

Дуб – дерево до 40м высотой, со стволом, искривлённым в молодости, а затем при росте в насаждениях – прямым стволом (хорошо очищенным от сучьев и несущим небольшую крону), а при росте на свободе – с низким толстым стволом, быстро расходящимся в толстые змеевидно изогнутые ветви (крона широкая и большая) [16].

Дуб черешчатый - довольно крупное дерево с мощным стволом и большой кроной. В среднем оно живет триста - четыреста лет, хотя это далеко не предел. Рост дерева практически прекращается по достижении им двух ста лет. Средняя высота дуба черешчатого – 20 - 40 метров. А вот прирост в толщину не прекращается, пока дерево живет [7].

Листья у дуба от 7 до 15 см длиной и 3 - 7 см шириной (на порослевых побегах до 30 см длиной), удлинённо-обратнояйцевидные, с ясно выраженными ушками при основании, на конце с тупой вытянутой лопастью. Сверху листья блестящие, кожистые, тёмно-зелёные, голые, снизу более бледные, сначала опушённые, потом голые или с отдельными волосками по жилкам. Черешки короткие 5 - 10 мм длиной. Осенью листья принимают тёмно-жёлтую или буро-жёлтую окраску.

Цветки невзрачные, однополые, растение однодомное. Мужские цветки собраны в зеленовато-жёлтые длинные висячие серёжки; женские цветки красноватые, имеют редуцированный околоцветник, собраны по 1 - 3 в прерывистых колосьях на коротких цветоножках.

Плоды – жёлуди 1,5 - 3,5 см длиной, 1,5 - 2 см в диаметре, имеющий плотную кожистую оболочку, с шипиком на вершине, по 1-3 на плодоносе. Зрелые – голые, буровато-жёлтые с характерными продольными полосками. В нижней части он окружён блюдцевидной или неглубоко-чашевидной плюской 0,5 - 1 см высотой и 1,5 - 2 см в диаметре [7, 17].

Молодой дубок растёт с трудом, он боится прямых солнечных лучей, морозов, жары, сильного затенения и ветра. Выжить он может только при достаточном количестве тепла и небольшом боковом затенении. В траве он расти не может, там ему слишком темно, а на открытых местах днём жарко, а ночью холодно. Хорошо растёт он в молодых сосёнках и в зарослях кустарника [5].

В первые годы жизни деревце прибавляет в росте медленно, поднимаясь всего на 10 - 15 см в год. Зато быстро формируется и ветвится его корень, углубляясь на метр в год. Молодой дубок начинает интенсивно тянуться вверх только после 10 лет подготовки. В течение одного лета он вырастает на 30 – 40 см. Прожив 500 лет, он вытягивается до 15 м. Вот теперь ему не нужна защита [7].

1.2. Возрождение дубрав

Проблемой исчезновения дубрав обеспокоены многие люди. Сейчас сбор сведений о реализуемых проектах и существующих группах проводит Лесная кампания СоЭС, в том числе на Интернет сайте «Дубы Европы» - http://oaks . Основная идея общей кампании - это объединение разрозненного опыта создания особо охраняемых территорий, практики лесохозяйственных и лесовосстановительных мероприятий и привлечение школьников.

Так, например, в Новгороде самые разные организации пытаются исправить последствия человеческой деятельности. Операция «Желудь» - первый шаг в проекте «Возрождение дубрав Приильменья». Собранные минувшей осенью жёлуди были посеяны на двух участках Ассоциации «Новгородмежхозлес», часть - на территории Сельхозакадемии Новгородского университета; заложена аллея близ Педагогического колледжа, школа №17 провела подсадки дубков в аллее парка Архиерейской мызы. В сборе желудей особенно отличились ребята из школ № 13, 31, 24, 23, 30, 26, гимназия «Эврика» [6, 8].

Журнал «Лесной бюллетень» регулярно рассказывает о примерах возрождения дубрав в Суздале и Новгороде, о программе «Дубравы Вологодчины», о предложениях Д.М. Павлова – лесничего из Торопецкого района Тверской области. Интересен опыт казанского фермера по выведению земель водоохранных зон из сельскохозяйственного пользования и созданию на них лесных насаждений. В настоящее время им начаты практические работы на участке 330 га в районе Елабуги в Татарстане [15].

В Свердловской области в экологической акции "Дубравы Урала" участвуют "лесоводы по зову сердца", они занимаются посадками дуба [8].

И у нас в Удмуртии дубы любят. Например, преподаватель УдГУ Д.А. Адаховский в пойме р. Иж уже давно заложил свою дубраву. В октябре 2018г прошла акция «Живи лес!». Заложили плантацию в питомнике - посадили около 60 тыс. желудей (200 кг желудей) [9].

Эти саженцы были пересажены в этом году. На территории Удмуртского ботанического сада в рамках акции «Сад памяти» была высажена тысяча сеянцев дуба на площади 0,5 га  [18].

1.3. Качество желудей

Количество и качество желудей у дубов очень сильно отличается по годам [11, 16]. Например, в заповеднике Большая Кокшага установлено, что наибольшая масса желудей оказались больными либо поврежденными вредителями. В 2014 г было собрано всего 19 желудей без признаков повреждения, средняя масса одного здорового желудя составила 3,9 г. Наибольшая масса здорового желудя – 5,0 г, наименьшая – 1,4 г [19].

По данным А.П. Шиманюка и семеноводов Северного Кавказа [16, 20] зрелые желуди буро-желтые, длиной 1,5 - 3,5 см, диаметром 1,5 - 2 см; длина желудей может быть от двух до трех сантиметров, а вот вес колеблется от 3 до 4,5 г у отдельных экземпляров.

В большинстве источников указывается масса 1000 шт. желудей, она составляет 3-4 кг, но этот показатель изменяется в пределах от 2 до 5 кг [6]. По данным А.П. Шиманюка [20] вес 1000 желудей равен 3 кг. А в рекомендациях по сортовому семеноводству дуба указан средний вес 1000 желудей 3 - 4 кг [16].

2. Практическая часть

2.1. Рост моей дубравы

2.1.1. Пересадка дубов из огорода (опытного участка)

Мы посадили 20 желудей на своем огороде осенью 2018г. Весь 2019 год мы наблюдали за их ростом и развитием, об этом я рассказала в своей прошлой работе (https://school-science.ru/9/23/44084) .

Из 20 желудей только 13 проросли и лишь 10 смогли дожить до следующей осени. Во время зимы много молодых дубков погибло, весной 2020г тронулись в рост только 3 дубка. В мае их рост увеличился по-разному. Один дуб вырос на 8 см, второй на 3 см и третий на 6 см. У всех дубков было по 6 листочков, но размер был разный. У самого низенького дубка были самые маленькие листочки (прил. 1, фото 1).

В мае 2020г мы пересадили эти дубки в мою дубраву, которая была посажена одновременно с дубами в огороде. Мы постарались не повредить корни дубков. Выкопали посадочные ямы и хорошо полили деревья. Место посадки мы отметили колышками. Когда мы пересаживали дубки, то увидели что в рост пошли и дубки дубравы (прил. 1, фото 2 - 5).

Мы наблюдали за нашими дубками все лето. В июне пересаженные дубки уже хорошо прижились (прил. 1, фото 6). От коренных дубков моей дубравы они отличались меньшим приростом (прил. 1, фото 7 - 8).

В сентябре я измерила высоту пересаженных мною дубков. Самый высокий дуб вырос до 39 см, а самый маленький до 21 см, средний дуб был 34 см (прил. 1, фото 9). Эти дубки перестали отличатся от дубков-одногодок, которых я посадила в дубраве желудями.

2.1.2. Рост дубков в моей дубраве

В 2018г мы с семьей заложили дубраву в микрорайоне Новый Игерман г. Ижевска. Мы посадили 80 желудей, но проросли только 36 желудей, поэтому осенью 2019г мы посадили еще 100 желудей. Поэтому в моей дубраве сейчас растут дубки, которым 1 и 2 года.

В сентябре этого года я пересчитала все дубки. Оказалось, что из посаженных 180 желудей выжило только 63 дубка. Двулетних дубков было 26, а однолетних – 37 (рис. 2).

Рис. 2. Количество дубков выживших в моей дубраве на 1-й и 2-й год роста (при посадке в 2 срока).

Получается что спустя 1 год выжило: от посаженных в 2018г – 45%, а в 2019 г только 26%. Спустя 2 года осталось от посаженных в 2018г только треть (33%).

Выживаемость в 2019г оказалась ниже, это связано с тем, что значительная часть дубков была посажена не под деревьями, а на открытом пространстве в траве. Ни один из этих дубков не вырос.

Самые высокие и крепкие дубки выросли под защитой деревьев – сосен, много сохранилось и под защитой берез. Такая защита очень важна молодым дубкам, об этом я прочитала в книге А. Григорьева и В. Захарова «Посади свою дубраву» [5]. Деревья – это защита дубков от ветра, мороза, пересыхания.

Оказалось, что имеет значение, под какие деревья посажены желуди. У нас больше всего двулетних дубков сохранилось под соснами – 16 из 26. Под березами их было меньше (10 шт) и их высота была намного ниже (рис. 3). Самый высокий дубок вырос до 48 см, он рос в тени сосны, под березой максимальная высота дубка была 29 см (прил. 1, табл. 1).

Все эти особенности мы постарались учесть при закладке новой дубравы на юге республики.

Рис. 3. Высота двухлетних дубков растущих в моей дубраве под разными деревьями.

2.2. Подготовка и закладка новой дубравы

2.2.1. Замеры желудей

Мы с семьей поддерживаем движение «Дубы России» и продолжаем посадки дуба в Удмуртии. Дубравы в нашей республике есть только на юге, там теплее и лучше почвы. Поэтому мы решили посадить желуди в самом южном районе – Каракулинском. Папа связался с администрацией поселения Быргында и нам разрешили посадки.

Для того чтобы посадить новую дубраву, мы собрали 4,2 кг желудей. Это желуди от дубов, которые растут у стадиона «Зенит». Они были очень разные по размеру: крупные желуди достигали длины 3,5 см и ширины 1,8 см, а самые мелкие были длиной всего 1,5 см и шириной 1см (прил.2, фото 1). Эти размеры совпадают с данными литературы [5, 6, 7, 16, 17, 19, 20].

Мы решили взвесить собранные желуди, чтобы оценить их качество. Оказалось, что вес желудей также очень сильно отличается. Мы выбрали самые крупные желуди – их вес был 7 - 8 граммов, самые мелкие весили 2 - 3 грамма.

Мы решили определить средний вес. Для этого мы не глядя забирали из пакета по 10 желудей и взвешивали их (прил. 2, фото 2). А затем рассчитывали средний вес желудя из этой группы. Таких групп у нас было 12, эти данные приведены на рис. 4. Мы посчитали среднее по всем группам. Получилось, что собранные у дубов на стадионе Зенит желуди в среднем весят по 4,8 грамма.

Рис. 4. Средний вес желудей (в 12 выборках по 10 желудей).

Это несколько больше, чем указывается в литературе [5, 6, 7]. Например, в заповеднике Большая Кокшага в Республики Марий Эл, наибольшая масса здорового желудя — 5,0 г, наименьшая — 1,4 г [19]. Эти отличия связаны с тем, что для посадки мы отбирали более качественные желуди, убрали мелкие и с дефектами. Кроме этого, условия в городе отличаются более мягким микроклиматом, лучшей освещенностью (все дубы растут на «опушке» и их никто не затеняет).

Еще мы решили измерить их объем, так как желудь овальный и его размеры (длина и ширина) не учитывают эту округлость.

Для этого мы воспользовались методом Архимеда. У нас были мерные цилиндры, мы определяли насколько повышается объем воды в них при опускании желудя в воду (прил. 2, фото 3). Результаты измерений приведены на рисунке (рис. 5). Оказалось, что средний объем желудя – 4,8 см³.

Рис. 5. Объем желудей (см³).

2.2.2. Выбор места и посадка желудей

Удмуртия расположена на северной границе распространения дуба обыкновенного. Поэтому, естественные дубравы растут не по всей республике, а только в ее южной части. Мы видели их в поездках по Удмуртии (прил. 2, фото 4).

В 2018г мы с семьей заложили дубраву в средней части республики, но наблюдения за дубками показали, что на второй год остается лишь треть от посаженного. Может быть, дубкам нужны более мягкие климатические условия? Мы решили проверить это и заложить новую дубраву в местах естественного роста дуба – в пойме р. Кама на юге республики.

В октябре 2020 г мы семьей выехали к месту посадки – в д. Быргында Каракулинского района. В нашем запасе было 4 кг желудей. Мы высадили их на новое месте соблюдая рекомендации [5], чтобы их не съели мыши и кабаны. Часть желудей они уничтожат, но часть не найдут и дубки вырастут!

Еще мы учли выживание дубков в первой дубраве. По нашим наблюдениям, лучше всего себя чувствуют дубки, растущие под молодыми соснами. Хуже выживаемость и рост у дубков под молодыми березами, а при отсутствии деревьев (в траве) не выжил ни один дуб.

Всего мы посадили 762 желудя на участке 100 на 200 метров (2 га). Места размещения двух посаженных нами дубрав указаны на карте (рис. 6). Под цифрой 1 – дубрава, заложенная нами в 2018г, в ней высажено 180 желудей. Под цифрой 2 – дубрава, заложенная нами в 2020г, в ней посажено 762 желудя. Вот ее координаты - 55.943367, 53.336517 .

Рис. 6. Места размещения наших дубрав на карте Удмуртии.

Примечание. 1 – дубрава 2018г закладки, 2 – дубрава 2020г закладки.

2.3. Начало создания «Дубовой карты» г. Ижевска

В прошлой своей работе (https://school-science.ru/9/23/44084) я запланировала создание «Дубовой карты» г. Ижевска (я вдохновлялась идеей энтузиастов из г. Екатеринбурга [8]). Летом 2020г я с мамой начала эту работу (прил. 3, фото 1) с дубов, которые растут у стадиона Зенит, где мы собираем желуди для посадок (прил. 3, фото 3).

Нас ждали приятные открытия! В прошлом году мы не нашли молодые дубки под большими дубами, а в этом году мы нашли самосев дуба (прил. 3, фото. 2). Эти дубки следующей весной можно будет использовать для высадки! У меня уже есть такой опыт.

Всего у центрального стадиона «Зенит» растет 33 взрослых дуба, всех их мы отметили на Яндекс-карте (рис. 7).

Рис. 7. Расположение и нумерация дубов у стадиона Зенит г. Ижевска.

Мы замерили их обхват и составили таблицу (прил. 3, табл. 1). Мы измеряли обхват деревьев на высоте 1,3 м, если у дуба было 2 ствола (таких деревьев оказалось 6 шт.), то измеряли каждый ствол. Затем мы рассчитывали диаметр ствола (обхват делили на число π – 3,14). Средний диаметр исследованных нами дубов – 36 см.

В наши замеры вошел и самый большой дуб (№ 34 в таблице) г. Ижевска у которого установлен памятник коту ученому из сказки А.С. Пушкина (прил. 3, фото 4). Его обхват – 238 см, а диаметр составил 76 см. Самые тонкие из измеренных нами дубов имеют обхват 68-69 см (это номера 1 и 7, расположенные у стадиона Зенит) их диаметр составил 22 см.

К сожалению, не смотря на поиск информации о времени посадки дубов у центрального стадиона «Зенит», мы точно ничего не узнали. Даже поиски в городском архиве не помогли. Но мы узнали, что первая очередь строительства стадиона была сдана в 1968г. То есть дубам не более 50 лет.

Список литературы

Баранова О.Г., Ильминских Н.Г., Пузырев А.Н., Туганаев В.В. Конспект флоры Удмуртии. Ижевск: Издательство Удмуртского университета, 1992. - 141 с.

Былины о лесных богатырях // Леспроминформ. Журнал профессионалов ЛПК https://lesprominform.ru/jarticles.html?id=1725

Все о Российских лесах. http://www.forest.ru/

Всероссийская дубрава Петра Великого. Сады Русского музея // https://igardens.ru/imperial-oak-grove/

Григорьев А., Захаров В. Посади свою дубраву: Методическое руководство// https://bio.1sept.ru/view_article.php?ID=200901104

Григорьев А., Захаров В., Берлова О. Дубы России// Лесной бюллютень №16, декабрь, 2000 //Контент-платформа Pandia.ru// https://pandia.ru/text/77/485/2455.php

Дуб – царь русского леса https://drovocek.ru/blog/derevo /dub.htmlhttps://drovocek.ru/blog/derevo/dub.html

Дубичева. К. Желудь точно прорастет. Российская газета. Спецвыпуск № 270 (7733)// https://rg.ru/2018/11/30/reg-urfo/na-srednem-urale-entuziasty-vozrozhdaiut-dubovye-lesa.html

Дубовую плантацию заложили в Ижевске// Вести Удмуртии. 12.10.2018/ https://youtu.be/fHFvOWIM3mc

Дубравы Среднего Поволжья (история, причины деградации и современное состояние)// Национальный портал: Природа России// http://www.priroda.ru/lib/detail.php?ID=4495

Крюкова С.А. Плодоношение дубрав и плюсовых деревьев дуба черешчатого // Лесотехнический журнал №2. 2016. С. 22-30

Леса Удмуртии: Сборник статей/ Под ред. проф. В.В. Туганаева. – Ижевск: Удмуртия, 1997. – 292с.

Почитаемые и уникальные деревья в Удмуртии. http://komanda-k.ru/

Природа Удмуртии./ Под ред. Д. Черашняя. Изд-во «Удмуртия». Ижевск, 1972. - 396с.

Программа «Дубы Евразии» // http://oaks.forest.ru/

Рекомендации по методам и технологии сортового семеноводства дуба на Северном Кавказе //Электронный фонд правовой и нормативно-технической документации http://docs.cntd.ru/document/9029614

Ртищевская краеведческая энциклопедия http://wikirtishchevo. shoutwiki.com/wiki/Дуб_черешчатый

Тысячу сеянцев дуба посадили в Удмуртии в рамках акции «Сад памяти»//Известия Удмуртской Республики. 4.10.2020 http://www.izvestiaur.ru/news/view/19234101.html?utm_source=yxnews&utm_medium=desktop&utm_referrer=https%3A%2F%2Fyandex.ru%2Fnews%2Fstory%2F1_tysyachu_seyancev_duba_posadili_v_Udmurtii_v_ramkakh_akcii_Sad_pamyati--e3ae0f7e677c0f896a4f2c6882271f22

Урожайность желудей дуба черешчатого// Государственный природный заповедник Большая Кокшага окт. 2014г https://b-kokshaga.ru/about/news/134

Шиманюк А.П. Дендрология http://dendrology.ru/books/item/f00/s00/ z0000002/st020.shtml

Приложение 1

Рост дубков в дубраве, заложенной в 2018г

Фото 1. Вид дубков на опытном участке перед пересадкой в мою дубраву (11.05.20).

Фото 2. Выкапывание дубков с опытного участка (11.05.20).

Фото 3. Вид выкопанных на опытном участке дубков перед пересадкой (11.05.20).

Фото 4. Поливаем пересаженные дубки (11.05.20).

Фото 5. Дубки, посаженные в 2018г вновь тронулись в рост (11.05.2020)

Фото 6. Пересаженные с опытного участка дубки прижились и тронулись в рост (21.06.2020)

Фото 7. Рост дубков посаженных в дубраве желудями в 2018г (21.06.2020)

Фото 8. Рост дубков посаженных в дубраве желудями в 2019г (21.06.2020)

Фото 9. Измерение дубков растущих в моей дубраве (сентябрь 2020)

Таблица 1

Высота двухлетний дубков моей дубравы под защитой разных деревьев (сентябрь 2020)

Приложение 2

Измерение желудей и закладка дубравы в Каракулинском районе Удмуртии

Фото 1. Измерение собранных для посадки желудей (сентябрь 2020)

Фото 2. Взвешивание собранных для посадки желудей (сентябрь 2020)

Фото 3. Измерение объема желудей (сентябрь 2020)

Фото 4. Вид на дубраву с дороги в Каракулинском районе (октябрь 2020)

Фото 5. Заготовленные для посадки желуди (октябрь 2020)

Фото 6. Выход на посадку новой дубравы (октябрь 2020).

Приложение 3

Начало составления «Дубовой карты» г. Ижевска

Фото 1. Измерение обхвата дубов у стадиона Зенит (июль 2020)

Фото 2. Молодые дубки (самосев) под дубами у стадиона Зенит (июль 2020)

Фото 3. Вид взрослых дубов у Зенита (сентябрь 2020)

Фото 4. Дуб на ул. Пушкинская г. Ижевска (июль 2020)

Таблица 1

Размеры дубов, отмеченных на карте

*Примечание: если у дуба был второй ствол, то его тоже замеряли