Изучение ценопопуляции венериного башмачка настоящего CypripediumCalceolus L.в условиях Природного парка «Кандры-Куль»

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Сабирова А.Р. 1

---

1Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №1 с.Кандры муниципального района Туймазинский район Республики Башкортостан

Васючкова А.В. 1Сабирова И.Ф. 2

---

1МАОУ СОШ №1 с.Кандры

2ГБУ Дирекция по ООПТ РБ Природный парк «Кандры-Куль»

Работа в формате PDF

3.3 MB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителяСвидетельство руководителя

Введение

Природный парк «Кандры-Куль» уникален своей флорой. Здесь произрастает 22 вида растений, внесенных в Красную книгу Республики Башкортостан и 9 видов из Красной книги Российской Федерации [5]. Среди них есть красивейшая орхидея с пурпурно-жёлтыми цветами – венерин башмачок настоящий Cypripedium calceolus L.

Исследование ценопопуляции венериного башмачка настоящего на территории парка последний раз проводилось в 2015 году. Мы решили выяснить как изменилась численность растений за последние 6 лет, оценить морфометрические показатели популяции.

Актуальность: в связи с ростом антропогенного воздействия на растительный покров существует реальная угроза исчезновения краснокнижного растения венерин башмачок настоящий Cypripedium calceolus L. на территории Природного парка «Кандры-Куль».

Цель: исследовать ценопопуляцию венериного башмачка настоящего Сypripedium calceolus L. в Природном парке «Кандры-Куль».

Задачи исследования:

Изучить литературу и источники, определить методику исследования.

Провести учёт численности побегов венериного башмачка настоящего Cypripedium calceolus L. в Природном парке «Кандры-Куль».

Провести морфометрические измерения генеративных особей венериного башмачка Cypripedium calceolus L.

Выявить особенности условий обитания ценопопуляции венериного башмачка настоящего Cypripedium calceolus L. в Природном парке «Кандры-Куль».

Оценить степень антропогенного воздействия на исследуемый фитоценоз и исследовать вопросы охраны Cypripedium calceolus L. в Природном парке «Кандры-Куль».

Объект исследования: венерин башмачок Cypripedium calceolus L.

Предмет исследования: состав ценопопуляции венериного башмачка Cypripedium calceolus L.

Гипотеза: предполагаем, что состояние ценопопуляции венериного башмачка настоящего на территории Природного парка «Кандры-Куль» ухудшилось за последние несколько лет.

Методы исследования: библиографический,наблюдение, описание,статистический, анализ, определение растений.

Практическая значимость: материалы исследования в дальнейшем могут быть использованы для осуществления мониторинга за экологическим состоянием популяции венериного башмачка настоящего Сypripedium calceolus L. на территории Природного парка «Кандры-Куль»; применяться на уроках биологии и экологии.

Краткий обзор используемой литературы и источников: при написании данной работы были использованы: Красная книга Республики Башкортостан, Красная книга Российской Федерации, Реестр особо охраняемых природных территорий республиканского значения, статьи из сети Интернет.

Глава 1. Венерин башмачок настоящий Cypripedium calceolus L.

Венерин башмачок – многолетнее травянистое корневищное растение (Приложение 1) [2]. Имеет круглый стебель 25-50 см высоты, при основании с буроватыми чешуйчатыми листьями, с короткими железистыми волокнами, на вершине немного загнут. Листья волосистые, сверху светло-зеленые, а снизу бледные, по 3-4 штуки на стебле, длиной 10-17 см, шириной – 3,5-7 см. Форма листьев эллиптическая или широкоэллиптическая.

Первый (нижний) чешуйчатый лист частично разрушается и несет в пазухе почку, из которой разовьется впоследствии корневище. Два других несут кроме обычных еще и по спящей почке. Верхний чешуйчатый лист обычно зеленый [6].

Цветки венерина башмачка диаметром 60-80 мм с листовидным ланцетным прицветником. Листочки околоцветника красновато-бурые, губа светло-желтая, внутри с красноватыми крапинками.

Верхний листочек околоцветника эллиптически-ланцетный, реже яйцевидный, заостренный, снаружи при основании немного железисто-опушенный, с многими жилками, 3,5-5 см длины, 1,2-2,5 см ширины, нижний листочек сходен с верхним, но немного уже и на верхушке двузубчатый; боковые листочки горизонтальные, неравнобокие, линейно-ланцетные, заостренные, 4-6 см длины, 0,5-0,8 см ширины, слегка скрученные, губа около 3 см длины (Приложение 2) [6].

Плодоносит с августе. Плод имеет форму огурца длиной 3 см. Содержит несколько тысяч семян, размером до 1-1,3 мм в длину. 

Насекомые очень любят венерин башмачок, тем более у него такая удобная площадка для посадки, вздутая губа. Вход в цветок всегда открыт, а вот выбраться насекомому трудно: края цветка загибаются внутрь и не позволяет выбраться. Конечно, насекомые пробираются, но с трудом. И пока возятся к ним прилипают «пакетики», в которых упакована пыльца цветка. Когда насекомое перелетает на другой цветок, «пакетики» там отлепятся, и пыльца попадает по назначению, то есть на рыльце другого цветка.

Но не всегда подобные операции проходят успешно. Не все семена прорастают, так как они не имеют запаса питательных веществ. Поэтому прорасти могут только с помощью специальных грибов [1].

В симбиозе с грибом существует в течении всей жизни [2].

Но даже при благоприятных обстоятельствах венерин башмачок зацветает только на пятнадцатый-восемнадцатый год.

Башмачок – корневищное растение и интенсивно размножается вегетативным способом за счёт боковых спящих почек. Почки возобновления закладываются в части корневища, расположенной ближе к поверхности, во второй декаде сентября, длина самой крупной из них достигает 4,5 см [6].

В апреле молодые побеги башмачка появляются над землей, при благоприятной погоде, в начале мая можно различить бутоны. В середине мая – начале июня башмачок зацветает. Цветение продолжается до 2 недель. Отдельный цветок сохраняет свежесть 1-3 дня, а неопыленные цветки – до 3 недель. Цветки распускаются всегда сверху вниз [6]. Чаще всего венерин башмачок имеет 1-2 цветка.

Растет в светлых лиственных и смешанных лесах, на опушках, нередко в местах с избыточным увлажнением [3]. Отличается морозостойкостью, выживает в условиях суровых малоснежных зим.

С каждым годом сокращается численность особей венериного башмачка. Прежде всего, из-за использования в букетах, в лекарственных целях. Сплошная рубка леса и осветление приводят к исчезновению этого редкого растения. Венерин башмачок охраняется во всех странах Европы, внесен в Приложение I Конвенции СИТЕС [3].

Вывод: венерин башмачок Сypripedium calceolus L.– красивейшая орхидея, из-за длительного периода развития от прорастания семян до цветения является уязвимым видом, требует определенной защиты.

Глава 2. Исследование ценопопуляции венериного башмачка

2.1 Географическая характеристика района исследования

Исследование проводили на территории Республики Башкортостан в лесостепной зоне Предуралья (Туймазинский район, Природный парк «Кандры-Куль»).

Природный парк «Кандры-Куль» находится в районе широколиственно-лесной и степной зон, в пределах Бугульминско-Белебеевской возвышенности (Приложение 3).

Природный парк расположен на типичных черноземах, а также серых и темно-серых лесных почвах. Лесные насаждения представлены преимущественно вторичными березовыми, осиновыми и липовыми лесами. Имеются хвойные посадки (сосна, ель). В подлеске развиты черемуха, рябина, малина, вишня степная, шиповник и др. Для травостоя характерны тысячелистник обыкновенный, пырей ползучий, репейник обыкновенный, колокольчик, душица, сныть обыкновенная, чина весенняя.

Центральный объект парка – озеро Кандрыкуль – второе по величине озеро Республики площадью 1560,0 га, длиной 6,55 км, шириной – 2,38 км [7]. Кандрыкуль является местом гнездования и сезонного скопления многих видов водоплавающих и околоводных птиц и птиц, гнездящихся на озере на трансконтинентальных миграционных путях.

Озеро с трех сторон ограничено горами: на севере – горным массивом Кынар-Казган, на северо-западе – горой Тунейман, а на юге – горами Кызылтау и Гульбика, склоны которых образуют неповторимый пейзаж [6].По гористому и лесистому южному берегу располагаются многочисленные рекреационно-оздоровительные учреждения [7].

В северо-западной части озера на расстоянии около километра от береговой линии находится остров Утрау (4,5 га), покрытый лесами и богатыми заливными лугами [6] (Приложение 4).

На восточном и частично западном берегу озера имеются болота и заболоченные луга.

Озеро Кандрыкуль является важным объектом для развития организованного отдыха и туризма.

Несмотря на высокую степень освоенности региона, территория парка отличается значительным богатством как флоры так и животного населения.

На территории парка произрастают 551 вид растений. Среди них 22 вида внесены в Красную книгу Республики Башкортостан (2011), а 9 как особо редкие были включены в Красную книгу Российской Федерации (2020) – венерин башмачок настоящий, тонконог жестколистный, ковыль перистый, липарис Лезеля, ятрышник шлемоносный, астрагал Цингера, копеечник крупноцветковый, остролодочник Ипполита, хара нитевидная, [3]. Большей частью они встречаются на восточном заболоченном берегу озера, на острове Утрау, и на уступах террас по северному берегу оз. Кандры-Куль. На острове Утрау обнаружен можжевельник казацкий – чрезвычайно редкий вид на территории Бугульминско-Белебеевской возвышенности [6].

Среди представителей животного мира, обитающих в парке, 7 видов включено в Красную книгу Республики Башкортостан (2014), из которых 2-внесено в Красную книгу Российской Федерации (2020) (чернозобая европейская гагара и кулик-сорока). Богата ихтиофауна озера Кандры-Куль – 15 видов рыб [6].

2.2 Методика изучения

Ценопопуляция венериного башмачка настоящего Cypripedium calceolus L.в Природного парка «Кандры-куль» была обнаружена в юго-восточной части пионерского лагеря «Гайдар» (Приложение 5). Площадь распространения имеет вытянутую конфигурацию, 50х20 метров, или 1000 м². Для изучения структуры популяции была заложена 1 пробная площадка размером 25х25 метров.

Численность цветущих (генеративных) особей определялась путем маршрутного учёта всего участка произрастания венериного башмачка (Приложение 6).

Для измерения морфометрических показателей популяции использовалась линейка. Данные записывались в таблицу, рассчитывалось среднее арифметическое показание. Морфометрические измерения (размерные показатели) растений нужны для определения вида в различных условиях. Для орхидных видов принято измерять 2-ой лист и высоту побега (Приложение 7) [4].

При оценке состояния условий обитания (хорошее, удовлетворительное, плохое), отмечались изменения условий и причины их вызывающие.

2.3Результаты исследования

Исследование проводилось 28 мая 2021 года, в период массового цветения венериного башмачка настоящего Cypripedium calceolus L. Цветение продолжалось две недели.

В ходе маршрутного учёта мы выяснили, что число цветущих особей венериного башмачка настоящего Cypripedium calceolus L. составляет 53 на всей площади произрастания. На заложенной пробной площадке было изучено 18 растений.

В таблице 1 приведены данные, показывающие диапазон из­менения морфометрических параметров особей венериного башмачка настоящего Cypripedium calceolus L. (Приложение 8).

Анализ размеров (высота) растений венерина башмачка настоящего показал, что на пробной площадке средняя высота генеративных особей достигает 43,7 см, наблюдается большое колебание высоты побега от 37 до 55 см.

В размерах длины второго листа также есть большое колебание в показателях от 2,4 см до 14,3 см., что объясняется разнообразием условий в сообществе. В среднем показатель равен 8,2 см. Все морфометрические показатели характерны для данного вида в регионе.

В изученной ценопопуляции трехцветковых особей не было. Количество цветов: по 1-2 на растении, в среднем 1,38. Наблюдения показали, что опыляют цветки пчелы (вид определить не удалось).

Ценопопуляция венериного башмачка настоящего Сypripedium calceolus L. располагается в полутени, насредневлажной свежей почве с близкой к нейтральной кислотности средой , с умеренным содержанием азота в разнотравном лесу.

Для описания растительного сообщества, использовали фотографии растений. Затем, по программе INaturalist (https://www.inaturalist.org/), определяли виды растений (Приложение 9).В разнообразном флористическом составе преобладали виды из семейств: розоцветные, сложноцветные, злаковые, лютиковые (Приложение 10).

Исследуемая ценопопуляция Сypripedium calceolus L. расположена на территории детского лагеря, где часто проводятся спортивные и туристические сборы, недалеко от населенных пунктов. В летний период краснокнижные растения подвергаются сильному антропогенному прессу. Следует учесть, что дальнейшее увеличение антропогенных нагрузок может привести к уничтожению ценопопуляций этого вида.

В целях экологического просвещения недалеко от ценопопуляции венериного башмачка Сypripedium calceolus L. был установлен специальный баннер (Приложение 11).

Вывод: состояние условий обитания венериного башмачка Сypripedium calceolus L. в условиях Природного парка «Кандры-Куль» удовлетворительное.

Заключение

В ходе исследовательской работы мы изучили ценопопуляцию венериного башмачка настоящего Сypripedium calceolus L. Насчитали 53 генеративные (цветущие) особи. Другие побеги не подсчитывались.

В дирекции Природного парка «Кандры-куль» получили сведения, что в 2015 году на месте расположения ценопопуляции проводились исследования и насчитывалось 88 побегов, из них 34 генеративных особи. Значит, жизненное состояние растений за прошедшие годы было благоприятным, процессы возобновления не нарушены, количество цветущих особей увеличилось. Следовательно, поставленная гипотеза не подтвердилась.

Проведя морфометрические измерения генеративных особей ценопопуляции венериного башмачка настоящего Сypripedium calceolus L. определили, что показатели характерны для данного вида в регионе.

По итогам исследования сделали вывод: необходимо проводить мониторинг ценопопуляции Сypripedium calceolus L., чтобы следить за экологическим состоянием растений.

Проведенную работу считаем начальным этапом исследования ценопопуляции. В дальнейшем, планируем проанализировать возрастное состояние растений, применяя принцип разграничения особей на онтогонестические группы. А также провести исследование пространственной структуры ценопопуляции венериного башмачка настоящего Сypripedium calceolus L.

Венерин башмачок – уникальное растение. Но для  большинства людей – это  просто красивый необычный цветок. И срывая его  для букета, человек не понимает, что ставит это растение под угрозу уничтожения. Считаем, что  необходимо усилить экологическое воспитание и образование населения, прививать этику охраны природы и бережного отношения к ней.

Список использованных источников и литературы

1. Дмитриев Ю. Пожарицкая Н. Книга природы/ Ю.Дмитриев, Н.Пожарицкая,А.Владимиров, В.Порудоминский.– М.: Детская литература, 1990. С.270-271

2. Красная книга Республики Башкортостан: в 2 т. Т.1: Растения и грибы/ под ред.д-ра биол. проф.Б.Н.Миркина. – Уфа : Медиа Принт, 2011. С.76

3. Красная книга Российской Федерации (Растения и грибы). Министерство природных ресурсов и экологии РФ и Росприроднадзор, 2008. С. 363-364

4. Миркин Б.М., Наумова Л.Г., Соломещ А.И. Современная наука о растительности: Учебник. - М.: Логос, 2000. -264 с

5. Реестр особо охраняемых природных территорий республиканского значения.–Изд.4-е, перераб.– Воронеж:ИП Коновалов И.С., 2020.– С.298-299

6. Венерин башмачок настоящий (Cypripedium calceolus) [Электронный ресурс]-URL:https://zooclub.ru/flora/118561.shtml/(дата обращения 01.07.2021)

7.ООПТ России. Озеро Кандры-Куль (Озеро Кандрыкуль) [Электронный ресурс]-URL:http://oopt.aari.ru/oopt/Озеро-Кандры-Куль-Озеро-Кандрыкуль/(дата обращения 01.07.2021)

Приложение 1

Венерин башмачок настоящий Cypripedium calceolus L.

Фото 1. Венерин башмачок настоящий.

Фото. А.Сабировой. 2021г.

Приложение 2

С троение особи венериного башмачка настоящего

Фото 2. Строение венериного башмачка

Приложение 3

Природный парк «Кандры-Куль»

Фото 3. Природный парк «Кандры-Куль»

Фото А.Васючковой. 2020г.

Приложение 4

Озеро Кандрыкуль

Фото 4. Остров Утрау на озере Кандрыкуль.

Фото А.Васючковой, 2012 г.

Фото 5. Лебеди на озере Кандрыкуль.

Фото А.Васючковой. Октябрь 2021г.

Приложение 5

Расположение ценопопуляции венерин башмачок настоящий

на карте природного парка Кандры-Куль

Обозначение места расположения ценопопуляции венериного башмачка

Фото 6. Карта Природного парка «Кандры-Куль»

Приложение 6

Обход территории ценопопуляции венериного башмачка

Фото 7,8. Поиск особей венериного башмачка настоящего

Фото И.Сабировой 28 мая 2021г.

Приложение 7

Измерение морфометрических показателей популяции

Фото 9-12. Измерение органов растения с помощью линейки

Приложение 8

Морфометрические параметры генеративных особей венериного башмачка

Таблица 1.

Популяционная изменчивость морфологических признаков генеративных особей венериного башмачка настоящего Cypripedium calceolus L. в Природном парке «Кандры-Куль» 2021 г.

Приложение 9

Распознавание видов растений в приложении INaturalist

Фото 13,14. Использование приложения INaturalist для распознавания видов растений

Приложение 10

Описание растительного сообщества пробной площади

Таблица 2

Состав древостоя

Таблица 3

Состав подроста и подлеска:

Таблица 4

Видовой состав травянистой растительности фитоценоза

Приложение 11

Баннер экологической направленности

Фото 14. Баннер на территории лагеря «Ровесник».

Фото И.Сабировой. 2021г.