Изучение факторов, влияющих на численность видов Венериного башмачка (Cypripedium) в окрестностях г. Миасса,Челябинской области

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

Изучение факторов, влияющих на численность видов Венериного башмачка (Cypripedium) в окрестностях г. Миасса,Челябинской области

Гумелевская А.Д. 1
1Муниципальное казённое общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа №7».
Гумелевская Е.В. 1
1МКОУ "СОШ №7"
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

Состояние редких и исчезающих видов растений–важная характеристика биоразнообразия[1].Все виды рода Венерин башмачок (Cypripedium) занесены в список редких растений Урала, в Красную книгу Челябинской области, Красную книгу РФ. По мнению учёных орхидные, и особенно виды рода Венериного башмачка в окрестностях больших городов нашей страны почти исчезли[4]. На занятиях биологического кружка я узнала: на орхидеи влияют не только фактор промышленного загрязнения, но и другие факторы среды обитания. Из материалов Красной книги [6] выяснила, что причина исчезновения венериных башмачков: уничтожение мест их обитания, неконтролируемый сбор на букеты и биологические особенности вида (позднее начало цветения и семенного размножения и низкая способность к конкуренции в сообществах). Т.о. тема сохранности Венериных башмачков очень актуальна.

Цель работы: изучить степень влияния различных факторов на состояние и численность редких видов Венериного башмачка в окрестностях г. Миасса.

Задачи: 1. Определить места произрастания видов рода Венериного башмачка (Cypripedium), отметить на карте. 2. Изучить условия произрастания, составить и проанализировать описание сообществ, в которых растут виды. 3. Определить пространственную структуру возрастной состав популяций Венериного башмачка. 4. Изучить размерные показатели видов рода Венериного башмачка в разных условиях произрастания. 5. Определить фенологические особенности растений видов Венериного башмачка. 6. Предоставить собранные данные для публикации сайта об орхидных.

Методы исследования: аналитический, визуально-оценочный, регистрационно-измерительный, пробных площадей, учетных площадок. Практическая значимость: результаты работы могут быть использованы при проведении и планировании природоохранных мероприятий и последующего мониторинга редких видов Венериного башмачка, внесённых в Красную книгу Челябинской области.

Материалы и методы

1.1 Краткая характеристика объектов

Венерин башмачок настоящий (Cypripedium calceolus Sw.)Цветки одиночные или по 2-3. Один из листочков околоцветника (губа) мешковидно вздутый, имеет вид башмачка или туфельки с отверстием у основания, губа светло-жёлтой окраски (размеры 2,5-3,5 см). Другие листочки околоцветника красновато-бурые, (до 6 см). До 50 см в высоту. Корневище относительно толстое, ползучее, корни – тонкие, длинные, извилистые. На стебле по 3-5 эллиптических листьев. Предпочитает увлажнённые местообитания богатую кальцием, магнием и гумусом почву в разреженных лесах различного состава. Венерин башмачок крапчатый (Cypripedium guttatum Sw.) Цветки одиночные. Боковые листы околоцветника и губа, белые с фиолетово-розовыми пятнами. Запах цветка схож с запахом гниющих органических остатков. Отличается маленькими размерами (до 30 см.), наличием на стебле всегда двух сближенных листьев и длинным тонким корневищем с расставленными узлами[4]. Встречается в сосново-березовых и березовых разнотравных лесах. Малотребователен к составу почв, способен расти на слабокислом субстрате. Холодостоек. Скотом не поедается. Венерин башмачок крупноцветковый (Cypripedium macranthos Sw.) Цветки крупные, 1 - 2 (до 10 см в диаметре), цвет варьирует от розового до тёмно-красного и белого, источают приятный аромат, напоминающий ваниль. Губа до7 см, сильно вздутая. Стебли 25 - 50 см. Листья эллиптические, цельнокрайние, стеблеобъемлющие, (длиной 8 - 16 см, шириной 4 - 8 см). Мезофит. Лесной суббореальный вид. Лекарственный, декоративный[4]. Произрастает в сосновых и березовых лесах различного состава, на эвтрофных и осоково-гипновых болотах[8]. Условия произрастания близки к башмачку настоящему, виды нередко встречаются совместно. Венерин башмачок вздутый (Cypripedium ventricosum Sw.)(C. Calceolus L. Х C. Macranthos Sw.)Соцветие 1-2 цветковое. Листочки околоцветника (кроме губы) окрашены в коричнево-бордовые или буровато-розовые тона, с более тёмными продольными жилками, желтоватые в основании. Боковые лепестки узколанцетные, часто с сильно волнисто загибающимся краем, реже спиральноскрученные. Губа обратнояйцевидная или продолговато эллиптическая, короче боковых лепестков. Стебли 15 - 60 см. Развитые листья 6-20 см длиной, 4-10 см шириной, эллиптические или широкоэллиптические. Корневище укороченное, ветвящееся, с многочисленными жесткими корнями. Растет в смешанных лесах, березняках, зарослях кустарников и лесных лугах.

В онтогенезе всех видов наблюдаются стадии: ювенильная, имматурная, виргинильная, генеративная (Приложение 1).

1.2. Методики исследования

Виды орхидных рода Венерин башмачок (В.Б.) изучали в ходе трёхлетних (2018 - 2020 г.) полевых работ и стационарных исследований. В основе метод маршрутных учетов и пробных площадей. Исследования проведены в северной части окрестностей г. Миасса (район Машгородок), на территории Ильменского государственного заповедника (южный склон, квадрат 201) и территории Хамитовских болот. Составлена карта. Проведено в 2018 г. - 6 маршрутных учетов, протяженностью около 13 км. В 2019и 2020 г. по 5-7 маршрутных учетов, протяженностью около 15 км. Пробные площади (ПП) закладывались в местах произрастания видов рода Венерин башмачок. Заложены 8 площадок (10×10м.) для изучения структуры популяций и дальнейшего наблюдения. Описание сообщества, с видами Венериного башмачка, производилось по общепринятой методике описания и классификации растительности [2]. За время полевых работ сделано 3 описания. Собрано 14 гербарных листов, хранятся в школе. Определение растений проводилось по атласу-определителю «От земли до неба» и «Определителя сосудистых растений Челябинской области» [7], консультировались с сотрудником Ильменского заповедника. Возрастное состояние определялось по внешним признакам [2]. Выделяли молодые, не цветущие растения (вегетативные) и взрослые цветущие (генеративные). По соотношению этих групп определяли состояние популяции.

Влияние факторов на состояние популяций видов рода Венериного башмачка (Cypripedium)

2.1 Изучение экологических условий произрастания видов Венериного башмачка

Ход исследования: выбраны 3ПП в северной части окрестностей г. Миасса 3 на территории Хамитовских болот и 2 ПП на территории Ильменского государственного заповедника, где обнаружены охраняемые виды орхидных (Приложение 2)для них составлено геоботаническое описание (Приложение 3).

Результаты: исследуемые сообщества находятся в сосновом разнотравном лесу. Проективное покрытие в сообществе Хамитовских болот до 70%., а в сообществе Ильменского заповедника более высокое -85%. Сосновый лес заповедника старовозрастной, с крупными деревьями (диаметром до 60 см). На территории Хамитовских болот часто растущие сосны в диаметре до 25 см. - ПП №1,2,3 (Приложение 4). Моховой ярус более развит на Хамитовских болотах. В сообществе встречается 4 вида: Венерин башмачок (В.Б.) настоящий (C. calceolus), В.Б. крупноцветковый (C. macranthos), В.Б. вздутый (C. ventricosum) и В.Б. крапчатый (C. guttatum). В сообществе №2 и №3 по 2 вида: В.Б. настоящий (C. calceolus), В.Б. крапчатый (C. guttatum).Кроме того, на ПП заповедника наблюдались следы кабанов. Отмечены множественные подкопы в местах произрастания Венериного башмачка (Приложение 4). Все ПП сообщества №3 находятся в антропогенно трансформированной зоне, встречаются синантропные виды растений. Проективное покрытие ярусов здесь достаточно высокое, более затемнённые условия. На ПП № 6 В.Б. настоящий угнетён, популяция малочисленная, регрессивная, условия произрастания Венериного башмачка далеки от экологического оптимума. Несмотря на рекреационную нагрузку: костровища, дорожно-тропиночная сеть, выгул собак (Приложение 4), популяция В.Б. крапчатого на ПП №7 нормальная, полночленная, многочисленная, вид образует семена. На ПП № 8 по данным 2007 г. (исследования учеников МКОУ «СОШ №7») средняя плотность популяции Венериного башмачка настоящего составляла 105 особей на 100 м2 возрастной спектр был представлен 30 вегетативными и 61 генеративными особями. Состояние популяции оценивалось как близкое к экологическому оптимуму. Пожар в июне 2020 г. уничтожил данную популяцию В.Б. настоящего (Приложение 5). В последующие годы мы планируем продолжить мониторинг на данной ПП и проанализировать возможность восстановления популяции В.Б. настоящего, изучить влияние послепожарных последствий на вид.

Вывод: На территории Хамитовских болот конкуренция между видами снижена, это обеспечивает комфортное существование Венериным башмачкам. В окрестностях северной части г. Миасса рекреационная нагрузка отрицательно влияет на Венерины башмачки, но В.Б. настоящий менее устойчив к ней.

2.2 Состояние популяции Венериного башмачка крупноцветкового, Венериного башмачка настоящего, Венериного башмачка вздутого, Венериного башмачка крапчатого

2.2.1 Пространственная структура сообществ

Исследование проводилось в конце июня (27.06.2018 г.), в июле (04.07.2018 г.)в периоды массового цветения Венериного башмачка. Исследования пробных площадок на территории Ильменского заповедника проводились в июне-июле (28.06.2018г.) и (04.07.2018 г.). Ежегодно (в 2018- 2020 г.г.) исследования приурочивались к этим датам.

Маршрутным методом в окрестностях г. Миасса регистрировались популяции орхидных, определяли видовую принадлежность растений, затем выделены группы близко расположенных побегов – куртины, далее они отмечались на схеме. Все данные на территории Хамитовских болот собраны самостоятельно. В Ильменском заповеднике самостоятельно собраны и обработаны данные для В.Б. настоящего и В.Б. крапчатого, а В.Б. вздутый и крупноцветковый изучены по литературным данным (Лесина,[9]) т.к. виды находятся в глубине заповедника, в труднодоступном месте.

Расположение пробных площадей на территории Хамитовских болот

Расположение пробных площадей на территории Ильменского государственного заповедника

   

Расположение пробных площадей на территории северной части г. Миасса

 

 

ПП №6

ПП №7

ПП №8

 

Учет растений производился прямым подсчетом всех побегов в пределах данного сообщества (для каждой ПП). Полученные данные заносились в таблицу (Приложение8).

Вывод: На территории Ильменского заповедника виды В.Б. настоящий и В.Б. крапчатый могут произрастать в одном сообществе сосново-березового леса, не пересекаясь, изолированно друг от друга (от 5 до 20м.). В. Б. крупноцветковый – образует группы численностью 5 - 10 растений на 100 га, в южном лесничестве не встречается. В сообществе Хамитовских болот все 4 вида: В.Б. настоящий, В.Б. крупноцветковый, В.Б. вздутый и В.Б. крапчатый в сосновом лесу островного типа, растут совместно, образуя многочисленные популяции, исключение - В.Б. крапчатый с малочисленной популяцией (Приложение № 8). В сообществе №3 оба вида венериных башмачков (настоящий и крапчатый) сохранились вдоль тропинок, проселочных дорог. В.Б. настоящий встречается единичными куртинами; В.Б. крапчатый образует более многочисленные, удаленные друг от друга группы и менее зависит от рекреационной нагрузки.

Плотность популяции

Средняя плотность побегов рассчитывалась как отношение:

Результаты:

Таблица № 3 Плотность побегов (генеративных)в популяциях Венериного башмачка

Вид Венериного Башмачка

Хамитовские болота

Ильменский заповедник

Северная часть г. Миасса

Венерин башмачок настоящий (Cypripediumcalceolus)

153

120

7

Венерин башмачок крупноцветковый

(Cypripediummacranthos)

106

10

-

Венерин башмачок вздутый

(Cypripediumventricosum)

63

42

-

Венерин башмачок крапчатый (Cypripediumguttatum)

14

344

17

Плотность Венериных башмачков настоящего и вздутого на территории Хамитовских болот незначительно (на 1/4) превышает плотность распространения этих видов в заповеднике. Венерин башмачок крупноцветковый отличается высокой численностью и плотностью побегов, что объясняется оптимальными условиями для этого вида на Хамитовских болотах, а Венериному башмачку крапчатому более увлажнённые условия этого сообщества не подходят для существования.

Вывод: Наибольшая плотность популяции видов из рода Венериного башмачка (В.Б.) определена на территории Хамитовских болот, так как это местообитание идеально подходит для этих видов. Рекреационная нагрузка предсказуемо снижает плотность популяции (ПП № 6,7).

2.2.3. Возрастная структура популяций

Возрастное состояние Венериных башмачков настоящего определялось по внешним признакам [2]. Выделяли молодые, не цветущие растения – вегетативные и взрослые, цветущие - генеративные. В зависимости от преобладания особей той или иной стадии определяли популяцию, как: молодую, взрослую или стареющую. (Приложение 5).

Таблица № 4 Возрастной спектр венерина башмачка настоящего

Вид Венериного Башмачка

Хамитовские болота

Ильменский заповедник

Северная часть г. Миасса

вегетативные

генеративные

вегетативные

генеративные

вегетативные

генеративные

В.Б. настоящий

(C. calceolus)

42

110

56

65

6

12

В.Б.крупноцветковый

(C. macranthos)

25

82

8

10

-

-

В.Б. вздутый

(C. ventricosum)

21

43

8

35

-

-

В.Б. крапчатый (C.guttatum)

9

5

248

96

244

136

Если, количество вегетативных особей больше количества генеративных (Vg), то популяция внедряющаяся. 2. Если, количество вегетативных особей равно количеству генеративных (Vg), то популяция стабильная. 3. Если, количество вегетативных особей меньше количества генеративных (Vg), то популяция деградирующая.

Сравнительная характеристика возрастного состава Венериного башмачка

Вывод:Во всех исследованных популяциях большое количество вегетативных особей, следовательно возобновление вида происходит успешно. Популяци Венериных башмачков - нормальные, многочисленные. В сообществе Хамитовских болот условия комфортные и популяции Венериных башмачков стабильные, о чём свидетельствует большое количество генеративных особей. В данной популяции были отмечены белоцветковые формы В.Б. вздутого. Популяции В.Б. крапчатого на территории Хамитовских болот малочисленные, угнетенные, вымирающие в отличии от заповедника. Островные условия не отвечают требованиям вида. Тогда как на территории заповедника малочисленными вымирающими являются популяции В.Б. крупноцветкового, несмотря на заповедный режим. Популяция В.Б.настоящегосеверной части г. Миасса исчезающие, В.Б.крапчатый встречается чаще и характеризуется нормальными полночленными популяциями.

2.2.4.Морфологическая структура популяций

Морфометрические данные (размерные показатели) растений – высота побега, площадь листа могут служить для определения состояния вида в различных условиях. Для орхидей принято измерять 2-ой лист и высоту побега (Бурдыгина И.В.,1995). (Приложение 8).

Таблица № 5 Размерные показатели особей Венериного башмачка на

ПП № 1, 2, 3 (Хамитовские болота), среднее значение.

Вид Венериного башмачка

Высота побега, см

Количество цветков

Длина 2-го листа снизу, см

Ширина 2-го листа снизу, см

В.Б. настоящий

32,6

1,16

15,2

7,3

В.Б. вздутый (красноцветковые формы)

30,2

0,7

15

8

В.Б. вздутый (белоцветковые формы)

35,6

1,25

15

7,9

В.Б. крупноцветковый

28,3

1

10,6

5,7

В.Б. крапчатый

25,3

1

9,7

6,3

Характеристика размеров растений В.Б. настоящего показала, что на ПП№1 средняя высота генеративных особей достигает 32,6 см, размеры листьев соответствуют средним показателям, характерным для данного вида в регионе.

Таблица № 6 Морфометрические показатели Венериного башмачка на ПП № 4,5 (Ильменский заповедник), среднее значение

Вид растения

Высота побега, см

Количество цветков

Длина 2-го листа снизу, см

Ширина 2-го листа снизу, см

В.Б. настоящий

42,2

1,5

14,6

8,57

В.Б. крапчатый

27,4

1

10,78

6,43

Таблица № 7 Морфометрические показатели Венериного башмачка на ПП № 6, 7 за стадионом «Северный», окрестности Машгородка, среднее значение

Вид Венериного башмачка

Высота побега, см

Количество цветков

Длина 2-го листа снизу, см

Ширина 2-го листа снизу, см

В.Б. настоящий

26,8

1,2

13,2

5,6

В.Б. крапчатый

24,8

1

11,46

6,42

На ПП 1-го сообщества у растений близкие показатели высоты побега, а показатели длины и ширины листа колеблются. На ПП 2-го сообщества наблюдается большее разнообразие показателей высоты побега (от 34 до 50 см.), длины (от 11 до 17,5 см.) и ширины листа (от 6 до10,8 см.), что объясняется большим разнообразием условий в сообществе, которое занимает Венерин башмачок. Причем в ПП №2 высота побега значительно преобладает, вероятно, это объясняется отсутствием внутривидовой конкуренции. Этот факт подтверждается также большими размерными показателями листовых пластинок (10,78 - 14, 6 см. – длина и 6,43 – 8,57 см. ширина) (Приложение 8).

Вывод: на территории Хамитовских болот Венерины башмачки отличаются меньшей длиной побега и большей шириной листовой пластинки, чем аналогичные виды в заповеднике, что объясняется отсутствием фактора конкуренции. Антропогенная нагрузка в окрестностях Машгородка (северная часть г. Миасса) приводит к уменьшению размеров В.Б. настоящего (высоты побега и площади листовой пластинки). На морфологию В.Б. крапчатого рекреационная нагрузка сильного влияния не оказывает.

2.2.5. Влияние климатических факторов на цветение видов Венериного башмачка

Наблюдение за особенностями цветения видов венериных башмачков показало: у орхидных успешному опылению помогает, прежде всего, длительность цветения. У большинства видов цветки в ожидании опылителей не увядают несколько недель или месяц. Нередко цветки распускаются поочередно, и цветение растягивается на еще более длительный срок. Опылённые цветки увядают на 2-3 день, семена вызревают и высыпаются через 2,5-3 месяца.

Таблица № 8.1 Сроки массового цветения Венериного башмачка

на ПП Хамитовские болота

Вид Венериного башмачка

Начало массового цветения

Окончание массового цветения

2018 г.

2019 г.

2020 г.

2018 г.

2019 г.

2020 г.

В.Б. настоящий

15.06.

01.07.

2.06

30.06.

14.07.

17.06

В.Б. вздутый

16.06.

01.07.

5.06

04.07.

15.07.

5.06

В.Б. крупноцветковый

15.06.

01.07.

2.06

02.07.

15.07.

12.06

В.Б. крапчатый

19.06.

04.07.

9.06

28.06.

16.07.

20.06

Таблица № 8.2 Сроки массового цветения Венериного башмачка

на ПП Ильменского заповедника

Вид Венериного башмачка

Начало массового цветения

Окончание массового цветения

2018 г.

2019 г.

2020 г.

2018 г.

2019 г.

2020 г.

В.Б. настоящий

17.06.

02.07.

04.06

31.06.

16.07.

18.06

В.Б. крапчатый

20.06.

07.07.

10.06

26.06.

16.07.

22.06

Таблица № 8.3 Сроки массового цветения Венериного башмачка

на ПП в окрестности Машгородка (за стадионом «Северный»).

Вид Венериного башмачка

Начало массового цветения

Окончание массового цветения

2020 г.

2020г.

В.Б. настоящий

05.06

16.06

В.Б. крапчатый

05.06

23.06

Обычные сроки цветения Венериных башмачков в нашей местности – первая декада июня, наши исследования показали, что в 2018г. сроки массового цветения изучаемых видов сдвинулись на 2 недели, а в 2019 г. массовое цветение наблюдалось на 3 недели позже обычного.

Вывод: холодные весна и лето 2018 года повлияли на отклонение сроков массового цветения на 2 -3 недели. Развитие раннецветущих видов рода венериных башмачков зависит от погодных условий (температуры и влажности почвы) в весенний период.

2.2.6. Фактор наличия опылителей

Наблюдения за посещением насекомыми Венериных башмачков показало: Венерин башмачок настоящий опыляется представителями отряда двукрылые (видовую принадлежность определить не удалось). Запах цветков неприятный (гнилостный), отталкивающий. На растениях также встречались паукообразные, предположительно питающиеся опылителями.

На растениях Венериных башмачков крупноцветковых и вздутых наблюдали присутствие шмелей, пчёл, мух, пауков (Приложение 6). Запах у цветков нежный, еле уловимый, сладковатый. У Венериного башмачка крапчатого запах неприятный, насекомых опылителей не удалось обнаружить.

Выводы и анализ полученных результатов

1. В ходе проделанной работы изучена литература по данной теме, определены и картированы места произрастания, оценено состояние популяций рода Венериного башмачка (Cupripedium) на территории Хамитовских болот, северной части г. Миасса и Ильменского заповедника.

2. Исследуемые сообщества находятся в сосновом разнотравном лесу. Территория заповедника охраняется с 1920 года, антропогенная деятельность отсутствует. На Хамитовских болотах присутствует в виде заготовки сена и леса, выпаса скота. Но островная часть болота не используется человеком. Моховой ярус более развит на Хамитовских болотах, что способствует лучшему прорастанию семян и сохранению редких видов. В этом сообществе встречается 4 вида: Венерин башмачок настоящий, крупноцветковый, вздутый и крапчатый. В сообществе №2 и №3 – 2 вида - Венерин башмачок настоящий и крапчатый. На территории заповедника отмечены множественные подкопы кабанов в местах произрастания Венериного башмачка (кабаны испытывают в местных условиях недостаток пищевых ресурсов, поэтому часто уничтожающих корневища растений). Снижение межвидовой конкуренции создает благоприятные условия для редких видов. Антропогенная нагрузка способствует отпугиванию животных, которые могут наносить вред популяциям Венериного башмачка и на Хамитовских болотах оказывает относительно положительное действие, приводит к их процветанию. Рекреационная нагрузка в северной части г. Миасса отрицательно влияет на редкие виды, но В.Б. крапчатый более устойчив к ней.

3. Наибольшая плотность видов рода Венериного башмачка насчитана на территории Хамитовских болот. Высокая межвидовая конкуренция в заповеднике приводит к образованию многочисленных групп (куртин) у всех изученных видов, а рекреационная нагрузка снижает плотность.

4. В большинстве рассмотренных ПП популяции Венериного башмачка нормальные, многочисленные, стабильные, о чём свидетельствует большое количество генеративных особей. В популяции Хамитовских болот отмечены белоцветковые формы В.Б. вздутого. Исключение составляют: В.Б. крапчатый, его популяции на Хамитовских болотах регрессивные, из-за неподходящих условий (фактор повышенной влажности местообитания негативно влияет на этот вид) и В.Б. настоящий, в северной части г. Миасса популяции деградируют, вид исчезает (причина – повышенная рекреационная нагрузка).

5. Антропогенный фактор и увлажненность не влияют на сроки начала массового цветения, но влияет климатический фактор; перекрестное опыление наблюдается редко, не все цветки посещаются и соответственно опыляются. Изучение репродуктивных усилий видов Венериного башмачка требует дополнительных исследований, необходимо проанализировать возможность восстановления популяции В.Б. настоящего, изучить влияние пожара.

Т.о. на колебание популяции могут повлиять: уменьшение/увеличение степени освещенности; колебания влажности почв; недостаток насекомых-опылителей; суровость климата, предполагающая возможность промерзания почек возобновления; влияние антропогенных факторов (загрязнение окружающей среды, чрезмерный выпас скота, прямой сбор цветущих растений, интенсивная рекреация).

Прогноз: по данным исследования можно дать предварительный прогноз на состояние популяций растений рода Венерин башмачок: можно ожидать, что популяции сообщества Ильменского заповедника будут долго существовать, на территории Хамитовских болот сформировались идеальные условия для произрастания редких видов Венериного башмачка. Рекомендуется создать план для дальнейшего мониторинга редких орхидных.

Программа действий: 1. Продолжить мониторинг популяций рода Венериного башмачка. Включить территории окрестностей г. Миасса, где произрастают орхидные, занесённые в Красную книгу, в ежегодные маршруты обхода школьников. 2. Организовать экологический комитет школы, для сотрудничества с заповедником для наблюдения за редкими растениями и пропагандой их охраны. 3. Массовая пропаганда редких видов растений, для предотвращения варварского истребления орхидных на букеты на классных часах и на школьном сайте.

Благодарности: Выражаем благодарность администрации Ильменского Государственного заповедника, инженеру заповедника, к.б.н. Лесиной Светлане Адамовне за помощь в проведении исследований.

Список литературных источников

Горчаковский П.Л., Игошева Н.И. Мониторинг популяции орхидных в уникальном месте их скопления на Среднем Урале// Экология, 2003. № 6.

Губанов И.А., Киселева К.В., Новиков В.С., Тихомиров В.Н. Иллюстрированый определитель растений Средней России в 3-х томах.//М.: Т-во научных изданий КМК, Ин-т технологических исследований, 2002

Лесина С.А. Особенности ценопопуляцийCYPRIPEDIUMCALCEOLUS в естественных и антропогенно-трансформированных местообитаниях // Мониторинг и оценка состояния растительного мира: материалы междунар. науч. конф. Минск, 2008б. C. 411–414.

Орхидные Урала: систематика, биология, охрана / С.А. Мамаев и др. Екатеринбург, 2004 – с. 124

Работнов Т. А. Жизненный цикл многолетних травянистых растений в луговых ценозах //. Ботан. Ин. АН ССР. Геоботаника. 1950. Вып. 6. с.7-204.

Красная книга Челябинской области: проблемы, итоги ведения /
В.П. Снитько и др. // Вестн. Оренбург. гос. ун-та. 2009. № 1. С. 120–125.

Куликов П.В. Определитель сосудистых растений Челябинской области. Екатеринбург: УрО РАН, 2010 – с. 968

Куликов П. В., Вейсберг Е. И. Флора и растительность // Материалы комплексного экологического обследования проектируемой ООПТ регионального значения «Хамитовские болота» (Миасский городской округ Челябинской области). Златоуст: НП «Таганай», 2012. с.90

Лесина С.А. Многолетняя динамика и современное состояние видов из семейства орхидные в Ильменском заповеднике // Материалы IVмеждунар. науч. конф. Минск: БелИСА, 2013. - С. 327-330.

Плешаков А.А. От земли до неба: атлас-определитель для учащихся нач. кл./А.А. Плешаков. – М.: Просвещение, 2006. - 222с.

Челябинская область. Атлас. Масштаб 1:100000. Екатеринбург: Уралаэрогеодезия, 2010. 234 с.

Приложение 1

Венерин башмачок настоящий

(Cypripedium calceolus)

Венерин башмачок крапчатый

(CypripediumguttatumSw.)

Виды рода CypripediumА – Cypripediummacranthos; В C. Х ventricosum;С – белоцветковая форма C. Х ventricosum.

А.

В.

С.

Приложение 2

Карта мест произрастания Венериного башмачка (Cypripedium)

ММестоположение пробных площадок ПП № 1,

ПП № 2 и ПП № 3 на топографической

карте Челябинской области

Местоположение пробных площадок ПП № 4, ПП № 5 на топографической карте

Челябинской области

   

Карта мест произрастания Венериного башмачка настоящего (Cypripediumcalceolus) в селитебной зоне северной части г. Миасса

Приложение 3

Описание сообщества № 1 (ПП №1, 2, 3)

Сосновый разнотравный лес с включением берёзы (Хамитовские болота).

Дата описания: 27.06.2018 г. Местоположение: Нижний Атлян, Хамитовские болота: сухой остров, покрытый сосновым лесом. Окружение: осоковое болотное сообщество. Рельефность: рельеф грядово-волнистый. Почва: темно-серая лесная. Площадь описания: 100 м2. Древесный ярус: сомкнутость крон 60 %. 8С 2Б. Кустарниковый ярус: не сомкнут, средняя высота от 1 до 1,5 м. Травяной ярус: средняя высота от 30 до 40 см, проекционное покрытие 70 %. Моховой ярус: проективное покрытие 60 %. Число древесных, кустарниковых видов: 8, Число видов травяно-кустарничкового яруса: 34, Видов мхов: 2

Таблица № 1 Геоботаническое описание сообщества на Хамитовских болот

Видовой состав

Подъярус

Сосна обыкновенная, Береза повислая.

Древесный

Боярышник, Черемуха, Шиповник, Калина, Ракитник русский, Рябина

Кустарниковый

Брусника, Коротконожка перистая, Бубенчик лилиелистный, Вейник тростниковидный, Венерин башмачок настоящий(Cypripediumcalceolus), Венерин башмачок крупноцветковый(Cypripediummacranthos), Венерин башмачок вздутый (CypripediumventricosumSw.), Венерин башмачок крапчатый (CypripediumguttatumSw.), Герань лесная, Грушанка средняя, Жабрица Крылова, Земляника, Какалия копьевидная, Клевер средний, Кошачья лапка, Колокольчик сборный, Костяника, Кровохлёбка лекарственная, Купена лекарственная, Лилия мартагон, Любка 2 листная, Люпен пятилистный, Майник двулистный, Медуница неясная,, Ортилия секунда, Одуванчик лекарственный, Первоцвет Крупночашечный, Подмаренник северный, Прострел желтеющий, Смолка обыкновенная, Фиалка коротковолосистая, Фиалка удивительная, Чина весенняя, Чина гороховидная, Ястребинка зонтичная.

Травяно-кустарничковый

Описание сообщества №2 (площадки № 4, 5)

Берёзово-сосновый разнотравный лес (Ильменский государственный заповедник). Дата описания:28.06.2018, 25.06.2020. Местоположение: Миасс, Ильменский заповедник, южное лесничество, 201 квартал. Площадь описания: 100 м2. Рельефность: юго-восточный склон 5˚. Почва: темно-серая лесная. Древесный ярус: средняя высота 11 м, средний диаметр ствола 45 см, проекционное покрытие 45%, формула древостоя 2 С 8 Б+Л. Кустарниковый ярус: средняя высота 1-1.5 м, проекционное покрытие 5%. Травяной ярус: средняя высота 10-20 см, проекционное покрытие 85%. Моховой ярус: проективное покрытие 5%. Число видов общее: 49. Число древесных, кустарниковых и травяных видов: 42. Число видов мхов: 2

Таблица № 2 Геоботаническое описание сообщества с венериным башмачком настоящим, Ильменский заповедник

Видовой состав

Подъярус

Сосна обыкновенная, Береза повислая, Липа сердцевидная

Древесный

Малина обыкновенная, Ракитник русский, Рябина, Шиповник

Кустарниковый

Бубенчик лилиелистный, Сныть обыкновенная, Репешок волосистый, Дудник лесной, Буквица лекарственная, Коротконожка перистая, Ежа сборная, Вейник тростниковидный, Колокольчик сборный или скученный, Осо́ка пальча́тая,Дремлик широколистный, Подмаренник северный, Венерин башмачок крапчатый (CypripediumguttatumSw.), Венерин башмачок настоящий (CypripediummacranthosSw.), Герань лесная, Земляника лесная или обыкновенная, Чина Гороховидная, Чина весенняя, Ли́лия кудрева́тая, Клевер люпиновидный,Ма́йникдвули́стный, Перло́вникпони́кший, Гнездоцветкаклобучковая, Гнездовка настоящая, Купена лекарственная, Мя́тликлугово́й, Первоцве́твесе́нний, Орля́кобыкнове́нный, Медуни́цанея́сная,Костяника обыкновенная, Кровохлёбка лека́рственная,Клевер средний,Жа́брицапоре́зникова,Седми́чникевропе́йский, Крапи́вадвудо́мная Купа́льницаевропе́йская, Брусни́ка, Веро́ника дубра́вная, Горошек мышиный, Фиа́лкаудиви́тельная

Травяно-кустарничковый

Гилокомиум блестящий, Плевроциум Шребера

Мохово-лишайниковый

Описание сообщества №3 (площадки № 6, 7, 8)

Сосновый разнотравный лес с включением берёзы (окрестности Машгородка (г. Миасс)). Дата описания: 16.06.2020г. Местоположение: окрестности г. Миасс, гора Керосинка, 500 м от здания городской больницы, западная сторона 500 м городская поликлиника, с трех других сторон то же сообщество. Рельефность: западный склон 30°. Почва: темно-серая лесная. Площадь описания: 100 м2. Древесный ярус: средняя высота 11 м, средний диаметр ствола 45 см,проекционное покрытие 70%, формула древостоя 8С 2Б 1Л. Кустарниковый ярус: средняя высота 1-1.5 м. Травяной ярус: средняя высота 30-40 см, проекционное покрытие 80-90%. Число видов травяно-кустарничкого яруса: 30. Моховой ярус: проективное покрытие 15%. Число видов мхов: 1

Таблица № 3 Геоботаническое описание сообщества на ПП за стадионом «Северный», окрестности Машгородка (г. Миасс)

Видовой состав

Подъярус

Сосна обыкновенная, Береза повислая.

Древесный

Боярышник, Черемуха, Шиповник, Калина, Ракитник русский, Рябина

Подрост: сосна, береза, липа, осина

Кустарниковый

Брусника, Коротконожка перистая, Бубенчик лилиелистный, Вейниктростниковидный, Венерин башмачок настоящий(Cypripediumcalceolus)Венерин башмачок крапчатый (CypripediumguttatumSw.), Герань лесная, Грушанка средняя, ЖабрицаПорезникова, Земляника, Какалия копьевидная, Клевер средний, Колокольчик сборный, Костяника, Кровохлёбка лекарственная, Купена лекарственная, Лилия мартагон, Люпин белый, Майник двулистный, Медуница неясная,, Ортилия секунда, Одуванчик лекарственный, Первоцвет Крупночашечный, Подмаренник северный, Смолка обыкновенная, Фиалка собачья, Чина весенняя, Чина гороховидная, Ястребинка зонтичная.

Травяно-кустарничковый

Приложение 4

Сообщество Хамитовских болот

Сообщество Ильменского заповедника

Следы подкопа кабанов

Сообщество в северной части г. Миасс

Рекреационная нагрузка

Приложение 5

Пробная площадь №8 по данным 2007 г.

И после пожара 2020 г.

Приложение 6 Опылители

Приложение 7 Описание стадий развития

Ювинильные растения имеют два листа длиной 3 см, шириной 0.9 см, с 3 жилками. Длина стебля- 3 см. С появлением зеленых листьев корневище становиться симподиальным. Имматурные растения имеют 2 листа с длиной 1-го – 5.5 и шириной 2 см.; длина 2 листа - 7.2, ширина 2.4. Количество жилок – 5-7. Длина стебля 5.7 см. Корневище становиться толще, растет число междоузлий, причем каждое несет корень, растение углубляется в нижние горизонты почвы. Виргинильные растения представлены побегом с 3, реже 4 листьями длиной 12, шириной 5 см. длина 2 листа 9.8 ширина 3.3 см. Хорошо заметны 5-7 жилок. Высота стебля – 10-11 см. Наблюдается довольно интенсивная гуттация. Корневище ветвистое. Генеративные растения. Стебель с эллиптическими или широкоэллиптическими заостренными листьями. Цветки d - 60-80 мм с листовидным ланцетным прицветником дл/ 5.5 и шир/ 2см. Молодое – высота стебля 22см. с 1 цветком. Количество листьев 3, длина1-го листа – 8,5, а ширина – 2,5см; длина 2-го – 13,0,а ширина 3,5см. Жилок – 7. Длина корневища до 5см. Средневозрастное – высота стебля до 35см. с1-2 цветками. Количество листьев - 4. Длина 1-го листа – 13,0, а ширина – 6,0см. Длина 2-го – 14,5, а ширина 6,5см. Жилок 8-9. Длина корневища до 6,5см.

C upripediumcalceolus Вегетативные особи

Приложение 8Результаты с замеров

Хамитовские болота. 27.06.18. Т = 27оС. Пробная площадка №1

Куртина №1 Венерин башмачок вздутый (белоцветковая форма)

п/п

Высота побега, см

Количество цветков

2-ой лист

Длина, см

Ширина, см

1

37

1

15,8

8

2

35

1

15,4

6,6

3

33,5

1

14,6

7

4

37

2

14,2

8

Среднее значение

35,6

1,25

15

7,9

+ 1 с коробочкой с семенами.

Куртина №2Венерин башмачок настоящий

п/п

Высота побега, см

Количество цветков

2-ой лист

Длина, см

Ширина, см

1

43

1

16,9

7,8

2

38

1

15,5

7,5

3

34

2

17

8

4

36

2

16

8,2

5

38

2

16,3

8

6

34

1

18

8

Среднее значение

37,2

1,5

16,6

7,9

+ 2 виргинильных особи и 2 с коробочкой с семенами.

Куртина №3Венерин башмачок настоящий

п/п

Высота побега, см

Количество цветков

2-ой лист

Длина, см

Ширина, см

1

36

1

17,1

9

2

38

2

16,4

7,3

3

35

1

13

6

4

36

1

14

6,6

5

34

1

14,8

6,4

6

33

1

14

6,5

7

34

1

14

6

8

38

2

16

8,5

9

39

1

16

9

Среднее значение

35,9

1,2

15

7,3

+ 3 с коробочкой с семенами.

Куртина №4Венерин башмачок настоящий

п/п

Высота побега, см

Количество цветков

2-ой лист

Длина, см

Ширина, см

1

37

1

16

7,5

2

36

2

15

5

3

34

1

15

4,5

4

38

1

16

7,5

5

22

-

11

6,5

Среднее значение

33,4

1,25

14,6

6,2

Куртина №5Венерин башмачок настоящий

п/п

Высота побега, см

Количество цветков

2-ой лист

Длина, см

Ширина, см

1

34

1

17

10

2

35

1

17

9

3

34

1

14,5

9,2

Среднее значение

34,3

1

16,2

9,4

+ 1 с коробочкой с семенами.

Куртина №6Венерин башмачок вздутый

п/п

Высота побега, см

Количество цветков

2-ой лист

Длина, см

Ширина, см

1

38

1

19

9

2

36

1

17

7,5

3

37

1

15

10

4

33

1

14

7

5

26

1

12

5,5

6

31

1

14

7

7

32

1

16

7

8

23

1

15

8

9

22

-

16

11

10

24

-

12

7,5

11

 

-

   

12

 

-

   

Среднее значение

30,2

0,7

15

8

+ 2 иматурных особи.

Куртина №7Венерин башмачок настоящий

п/п

Высота побега, см

Количество цветков

2-ой лист

Длина, см

Ширина, см

1

21

1(бутон)

13,5

5

2

27

1

13

6

Среднее значение

24

1

13,25

5,5

Куртина №8Венерин башмачок настоящий

п/п

Высота побега, см

Количество цветков

2-ой лист

Длина, см

Ширина, см

1

40

1

17

8,5

2

22

1

14

5

3

25

1

15,5

7,5

4

27

1

15

7,5

5

26

1

14,6

7

6

32

1

15,4

7,6

7

36

1

16

8

8

37

1

15,5

7,4

Среднее значение

30,6

1

15,4

7,3

Пробная площадка № 2 Рельеф кочкарный

Венерин башмачок крупноцветковый

п/п

Высота побега, см

Количество цветков

2-ой лист

Длина, см

Ширина, см

1

29

1

12,3

7,5

2

33

1

13,5

5,5

3

25

1

8,3

5

4

28

1

10,5

5,5

5

26

1

9

5

6

28

1

9,7

5,8

7

31

1

11

6

8

30

1

12,3

6,2

9

26

1

10

5,5

10

27

1

9

5

Среднее значение

28,3

1

10,6

5,7

Ильменский государственный заповедник. Южный склон, квадрат 201.28.06.2018. Т = 23оС.

Пробная площадь № 1. Венерин башмачок настоящий Возрастной спектр

куртины

j (ювенильные)

im (иматурные)

v (виргинильные)

g (генеративные)

1 1.1

1.2

-

-

-

-

1

-

1

1

2

-

2

-

1

3

2

2

3

1 + семена

4 4.1

4.2

4

1

3

-

6

1

2

2

5 5.1

5.2

6

10

3

6

-

4

2

1

6 6.1

6.2

-

3

-

2

1

3

1

1

7

2

-

5

2

Сумма

28

18

24

15

+ дополнительно одиночные рассеяны, следы присутствия кабанов и повреждения растений Венериного башмачка.

Морфометрические показатели*Замеряли нижний цветок

п/п

Высота побега, см

Количество цветков

2-ой лист

Длина

губы*

Длина, см

Ширина, см

1

34

1

13

6,8

3,8

2

50

2

13,5

9,2

4

3

50

2

16,5

10,5

4,5

4

49

2

17,5

10,8

3,5

5

47

2

16,5

9,2

4

6

43

1

16

10

4

7

32

1

11

6

4,3

8

31

1

14

8

3,5

9

34

1

12

6,2

3

10

52

2

16

9

3,7

Среднее значение

42,2

1,5

14,6

8,57

3,83

Пробная площадь № 2. S = 6х5 м.

Венерин башмачок крапчатый Возрастной спектр.

куртины

j (ювенильные)

im (иматурные)

v (виргинильные)

g (генеративные)

1

-

1

150

95

Семян не было.

Морфометрические показатели

п/п

Высота побега, см

2-ой лист

Длина

губы*

Длина, см

Ширина, см

1

30

11

6,7

2,5

2

32

12

7,2

2,6

3

25

10,5

6

2

4

30

10,5

6,2

2,2

5

27

11

6,8

2,3

6

27

9,3

6

2,3

7

27

10

5,4

2

8

22

10,8

5,9

2,2

9

26

11,5

7

2,3

10

28

11,2

7,1

2,4

Среднее значение

27,4

10,78

6,43

2,28

ПП за стадионом «Северный», окрестности Машгородка04.06.20. Т = 23оС

Пробная площадка №6

Куртина №1 Венерин башмачок крапчатый

п/п

Высота побега, см

Количество цветков

2-ой лист

Цветок (губа)

Длина, см

Ширина, см

Длина, см

Ширина, см

1

31

1

12

6

1,9

1,3

+ 1 вегетативный.

Куртина №2 Венерин башмачок крапчатый

п/п

Высота побега, см

Количество цветков

2-ой лист

Цветок (губа)

Длина, см

Ширина, см

Длина, см

Ширина, см

1

22

1

11,5

6

1,5

1,2

2

23

1

11

6,7

2,0

1,2

3

24

1

12

7

1,8

1,2

Среднее

значение

23

1

11,5

6,6

1,4

1,2

+ 15 вегетативных и 2 иматурных

Куртина №3 Венерин башмачок крапчатый

п/п

Высота побега, см

Количество цветков

2-ой лист

Цветок (губа)

Длина, см

Ширина, см

Длина, см

Ширина, см

1

24

1

7(погрыз.)

6

1,9

1,4

2

18

1

10

5

2

1,2

3

23

1

12,2

6,2

1,4

1,0

4

26

1

11

6

1,2

1,0

5

22

1

11

6

1,5

1,0

Среднее

значение

22,6

1

11

5,84

1,6

1,1

+ 8 вегетативных

Куртина №4 Венерин башмачок крапчатый

п/п

Высота побега, см

Количество цветков

2-ой лист

Цветок (губа)

Длина, см

Ширина, см

Длина, см

Ширина, см

1

23

1

11

7

1,4

1,1

+ 2 вегетативных и 1 иматурный

Куртина №5 Венерин башмачок крапчатый

п/п

Высота побега, см

Количество цветков

2-ой лист

Цветок (губа)

Длина, см

Ширина, см

Длина, см

Ширина, см

1

27

1

12

9,5

2,0

1,2

+ 1 вегетативный

Куртина №6 Венерин башмачок крапчатый (очень затемнённые условия)

п/п

Высота побега, см

Количество цветков

2-ой лист

Цветок (губа)

Длина, см

Ширина, см

Длина, см

Ширина, см

1

23

1

12

6

2,2

1,5

+ 1 вегетативный

Куртина №7 Венерин башмачок крапчатый (проективное покрытие 75 - 80%)

п/п

Высота побега, см

Количество цветков

2-ой лист

Цветок (губа)

Длина, см

Ширина, см

Длина, см

Ширина, см

1

23

1

11,2

7

1,6

1,2

2

19

1

9

5,2

1,1

0,9

3

23

1

11

6

1,3

1,2

4

24

1

11,2

5,8

1,2

1,0

Среднее

значение

22,3

1

10,6

6

1,3

1,1

+ 4 вегетативных

Куртина №8 Венерин башмачок крапчатый (размеры куртины 3х3 м)

п/п

Высота побега, см

Количество цветков

2-ой лист

Цветок (губа)

Длина, см

Ширина, см

Длина, см

Ширина, см

1

34

1

12

7

1,8

1,2

2

30

1

12

6

1,5

1,2

3

30

1

13

6,6

1,3

1,0 (бутон)

4

33

1

13

7

1,6

1,3

5

25

1

11

6

1,5

1,2

6

28

1

11

5,4

1,3

1,0

7

27

1

10

6

1,0

0,8 (бутон)

8

31

1

13

7,4

оторван

оторван

9

27

1

11

4,3

1,0

1,0 (бутон)

Среднее

значение

29,4

1

11,8

6,2

1,4

1,0

+ 27 вегетативных

Куртина №9 Венерин башмачок крапчатый (2 куртины на площади 3х2 м)

п/п

Высота побега, см

Количество цветков

2-ой лист

Цветок (губа)

Длина, см

Ширина, см

Длина, см

Ширина, см

9/1 1

22

1

10

5,2

2,0

1,2

2

24

1

12

7

2,0

1,2

3

22

1

11

6

2,1

1,0

9/2 1

28

1

12

7

2,0

1,3

2

29

1

12,8

6

2,1

1,5

3

26

1

11,2

6

2,0

1,4

4

25

1

10,4

6

2,0

1,2

5

26

1

10,6

5,7

2,1

1,3

6

23

1

10

5,3

1,9

1,1

Среднее

значение

25

1

11,1

6,0

2,0

1,2

9/1 + 4 вегетативных, 9/2 + 7 вегетатитных

Куртина №10/1, 10/2, 10/3 Венерин башмачок настоящий ПП №7

п/п

Высота побега, см

Количество цветков

2-ой лист

Цветок (губа)

Длина, см

Ширина, см

Длина, см

Ширина, см

10/1 1

31

1

14

7

3

2,4

2

24

1

12,6

7,2

3,2

2,7

3

26

1

13

6

сломан

сломан

4

26

1

12

4

3,6

2,6

5

30

2

12

6,2

3,8

4,0

2,6

2,7

10/2 1

24

1

12

4

3

2,4

2

27

1

14

5

4

2,2

3

36

2

15

6

3,8

4,1

2,2

2,0

4

27

1

14

5,2

3

2,1

5

28

1

13

6,4

3,1

2,0

10/3 1

30

1

12

5,1

3,2

2,1

2

23

1

15

5

3,6

2,7

Среднее

значение

26,8

1,2

13,2

5,6

3,5

2,4

10/1+4 виргинильный, 10/2 + 1 иматурный, 10/3 + 1 виргинильный

Куртина №11/1, 11/2, 11/3 Венерин башмачок крапчатый (размеры куртины 3х2 м),

в 2-х м от тропы

п/п

Высота побега, см

Количество цветков

2-ой лист

Цветок (губа)

Длина, см

Ширина, см

Длина, см

Ширина, см

11/1 1

18

1

10,8

4,2

2

1,2

11/2 1

18

1

11

5

2,2

1

11/3 1

23

1

11

5

2

1,1

2

16

1

12

6

2

1,5

3

23

1

15

7

2

1,1

Среднее

значение

19,6

1

12

5,44

2

1,2

11/1 +3 вегетативных, 11/2 +3 вегетативных, 11/3 +4 вегетативных

Куртина №12 Венерин башмачок крапчатый (размеры куртины 3х3 м)

п/п

Высота побега, см

Количество цветков

2-ой лист

Цветок (губа)

Длина, см

Ширина, см

Длина, см

Ширина, см

1

32

1

11

7

2

1,4

2

25

1

11

5

2

1,5

3

27

1

11,5

6

2

1,4

4

28

1

11

6,3

1,9

1,4

5

27

1

11

6

2

1,3

6

23

1

11,4

5,5

2

1,4

7

27

1

11

6,5

2,1

1,5

8

27

1

11,3

6

2

1,3

9

25

1

10

5,6

2

1,5

10

23

1

11,3

6,4

2

1,3

Среднее

значение

26,4

1

11,05

6,0

2,0

1,4

96 генеративных, 161 вегетативных +7 коробочек прошлого года.

Приложение 9 Фото с замеров

Просмотров работы: 199