Влияние факторов окружающей среды на видовое разнообразие в биогеоценозе

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

Влияние факторов окружающей среды на видовое разнообразие в биогеоценозе

Репс И.К. 1
1МБОУ СОШ №5 им.А.М.Дубинного г.Пятигорска
Домбровская Л.Н. 1
1МБОУ СОШ №5 им.А.М.Дубинного г.Пятигорска
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. Разнообразие окружающего нас растительного мира обеспечивает экологическое равновесие в окружающем растительном мире.

Наиболее сезонно меняющейся частью фитоценоза являются травянистые растения (3). Основная часть наблюдаемых факторов окружающей среды, влияющих на развитие и формирование фитоценозов – это температура воздуха, влажность, количество выпадающих осадков, освещенность (затененность) участка в течение светового дня, а также влияние человеческой деятельности (антропогенный фактор) (5). Обычно оцениваются уровни нарушений растительного покрова, экологической нормы и устойчивости фитосистемы. Под мониторингом растительного покрова, или ботаническим мониторингом понимаетсяспециальное длительное слежение за его состоянием (флорой и растительностью) на постоянных пробных площадях и ключевых участках. Ботанический мониторинг– это один из главных методов изучения динамики растительного покрова под воздействием естественных и антропогенных факторов.

Пятигорск относится к эколого-курортному особо-охраняемому региону. В связи с этим в рамках летнего задания по предмету «Окружающий мир» нами было проведено ботаническое мониторирование нескольких площадках на окраине г.Пятигорска и собраны растения с этих площадок и оформлен гербарий.

Цель исследования: изучить влияние факторов окружающей среды на видовое разнообразие в биогеоценозе (на примере природного фитоценоза).

Задачи исследования:

- мониторинг видового разнообразия в отдельных фитоценозах;

- провести анализ видового разнообразия природного фитоценоза;

- собрать растения с наблюдаемых площадок и оформить гербарий.

Объекты исследования: отдельные фитоценозы; отдельные виды растений и растительные сообщества.

Степень изученности данного вопроса. Мониторинг и выбор критерия оценки экологического состояния растительного покрова проводится экологами вблизи промышленных предприятий, в национальных парках, заказниках и заповедниках (2, 5,6). Основная задача мониторинга — контроль состояния растительности в зоне влияния источника воздействия (предприятия или экологического фактора) и анализ изменения основных характеристик растительного сообщества.

Оценка экологического состояния растительности предполагает использование различных показателей. Анализ характеристик индикаторных показателей позволяет оценить степень угрозы деградации и вычленить роль разных факторов в техногенной трансформации растительности. Пробные площадки на топологическом профиле закладываются с учетом ландшафтного разнообразия и градиента фактора воздействия. Они охватывают участки с различной степенью поражения экосистем и ненарушенные (1, 2, 4).

Пространственное размещение и количество пробных площадок для наблюдений за растительным покровом совпадает с количеством пробных площадок для экологического мониторинга почвенного покрова. Количество проб с площадок зависит от видового состава, биопродуктивности растительных сообществ и в каждом конкретном случае решения по этому поводу принимаются исполнителем на месте согласно методике работ (6, 7).

Характеристика личного вклада автора работы в решение избранной проблемы:

- выбор площадки для наблюдения;

- подсчет количества видов растений на площадке 1 м2;;

- подготовка и высушивание растений для гербария;

- оформление гербария.

Основная часть.

Наблюдения проводились 10 июня 2020 года, первая половина дня, погода солнечная, отсутствие осадков. Местоположение ботанических участков – южная окраина г.Пятигорска. Для наблюдения выбраны участки с различным растительным покровов 1 м2 и проведен подсчет количества растений на выбранном участке. Затем был проведен забор растений с корневой системой, которые были засушены, проведено определение видов и оформлен гербарий (Приложения 1 А, 1 Б, 1 В).

Таблица 1. Характеристика видового разнообразия растительного покрова на различных видах участков

Критерии

Тип участка

Газон самосев (южная сторона)

Газон

самосев (северная сторона)

Искусственный газон ( северная сторона)

Луг (окраина поля)

Кол-во видов

6

8

3

17

Основные семейства

Злаковые (мятлик)

Злаковые (мятлик)

Злаковые (овсяница луговая), астровые (маргаритки)

Злаковые (тимофеевка), бобовые ( донник, клевер, люцерна), капустные (пастушья сумка),крестоцветные, астровые

Примечание: определение растений проводилось при подготовке растений к засушиванию по определителю (1).

Таким образом, на солнечных и засушливых участках южной экспозиции количество видов было меньше, чем на северных более увлажненных участках. При этом на искусственном газоне и газоне самосев (не подсевались растения в течение 5 лет) было растений значительно меньше, чем на естественном лугу (табл.1).

Следует отметить, что при всем многообразии лугового фитоценоза, наибольшее количество видов растений относились к семейству бобовых (табл.2). Растения семейства бобовых в Ставропольском крае наиболее часто представлены в природных луговых фитоценозах, самосев растений, незначительное влияние деятельности человека способствует формированию видового разнообразие именно этого семейства растений.

Растения семейства бобовых обладают высокой пищевой ценностью для сельско-хозяйственных животных из-за более высокого количества белка в них.

Таблица 2 . Виды растений преобладающего семейства бобовых ((Fabaceae) (1).

№ п/п

Вид растения

Характеристика

1.

Клевер гибридный или розовый

Клевер гибридный многолетнее растение с трубчатыми восходящими ветвистыми стеблями высотой от 30 до 80см

2.

Клевер ползучий или белый

Стебель ползучий, стелящийся, укореняющийся в узлах

3.

Люцерна хмелевидная

Однолетнее или двулетнее растение. Стебли многочисленные, тонкие, распростёртые по земле или приподнимающиеся, 10—50 см высотой,

4.

Горошек мышиный или вика мышиная

Растение широкой экологии, произрастает на лугах Как сорное растение встречается на полях и по обочинам дорог.

5.

Донник лекарственный

Развивает прямостоячий ветвистый стебель высотой 1—1,5 м

6.

Вязель пестрый

Многолетнее растение, цветки мотылькового типа, собраны в зонтики.

7.

Эспарцет песчаный

Многолетнее травянистое растение, стебли зелёные, прямые или восходящие, достигающие 30—60 см в высоту (редко до 80 см),

Примечание: примеры растений семейства (Приложение 1В).

Заключение

Таким образом, биологическое мониторирование следует рассматривать только как метод изучения динамики растительного покрова и не более. Мониторинг растительного покрова должен проводиться в разные сезоны и желательно в течение нескольких лет (3-5 лет) для того, чтобы оценить изменения, происходящие в фитоценозе.

Нами был опробован метод пробных площадок по оценке экологического равновесия в фитоценозах и дана оценка влияния на видовое разнообразие влажность, освещенности и хозяйственной деятельности человека.

Выводы:

Если биоразнообразие растительного покрова снижается, то экосистема фитоценоза деградирует.

Факторы, влияющие на биоразнообразие: -снижение количество осадков (засушливое лето 2020 года в Ставропольском крае); -влияние хозяйственной деятельности человека (количество покосов на наблюдаемых площадках).

Список использованных источников литературы

Ботаническая иллюстрация. Википедия// https://ru.wikipedia.org/wiki

Доклад о состоянии окружающей среды и природопользовании в Ставропольском крае в 2019 году / Министерство природных ресурсов и охраны окружающей среды Ставропольского края. – Ставрополь, 2020. – 140с. – Режим доступа: http://www.mpr26.ru/deyatelnost/otchety-doklady/o-sostoyanii-okruzhayushchey-sredy-i-prirodopolzovanii-v-stavropolskom-krae/

Плешаков А.А. Окружающий мир 3 класс. Учебник в 2-х частях. Москва: просвещение, 2019. С.160.

Природные ресурсы, охрана окружающей среды и экологическая безопасность на Северном Кавказе//материалы науч. конф. Института математики и естественных наук «Естественные науки – основа настоящего и фундамент будущего» в рамках V науч.-практ. конф. СКФУ «Университетская наука – региону» (апр. 2017 г.). – Ставрополь : Агрус, 2017. – 116 с.

Проблемы экологической безопасности и сохранение природно-ресурсного потенциала : сб. материалов VIII науч.-практ. конференции с международным участием. – Ставрополь, 2012. – 151 с. – (СРОО «Экологический Конгресс Ставрополья»).

Проблемы экологической безопасности и сохранения природно-ресурсного потенциала: сб. материалов IХ науч.-практ. конф. с междунар. участием. – Ставрополь, 2014. – 158 с. – (СРОО «Экологический Конгресс Ставрополья»).

Современные методы и международный опыт сохранения генофонда дикорастущих растений (на примере диких плодовых). - Алматы, 2011. –С.46.

Приложения 1А. Пример оформления гербария собранных растений

Растение Пастушья сумка, семейство капустные

Приложение 1 Б. Пример оформления гербария собранных растений

Растение – Овсюг обыкновенный, семейство злаковые

Приложения 1В. Пример оформления гербария собранных растений

Видовое разнообразие семейства бобовых

11

Просмотров работы: 54