XVIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Исследование особенностей видового состава первоцветов в различных экосистемах заказника «Кольчугинский»

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Абдуллин Д.Р. 1

---

1МБОУ "Средняя школа №6", г. Кольчугино

Нестерова Е.А. 1

---

1МБОУ "Средняя школа №6" г. Кольчугино

Работа в формате PDF

7.8 MB

Автор работы награжден дипломом победителя I степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Кольчугинский район расположен на северо-западе Владимирской области (см. Приложение 1). В природной зоне смешанных (елово-широколиственных) лесов на дерново-подзолистых почвах. На севере, северо-востоке, востоке района преобладают серые лесные почвы. Леса в северной, северо-восточной и восточной части района состоят в основном из сосны, ели и березы (см. Приложение 2).

Рельеф Кольчугинского района равнинно-холмистый, так как он расположен на Восточно-Европейской равнине (см. Приложение 3).

Климат Кольчугинского района умеренно-континентальный: теплое лето (средняя июльская температура + 18 С), мягкая зима (средняя январская температура – 11 С), среднегодовое количество осадков 610 мм, продолжительность безморозного периода 151 день. Погода обычно неустойчива из-за ровной поверхности равнины, на которую приходят разные воздушные массы (ТВМ, АВМ).

На территории района постановлением главы администрации Владимирской области №156 от 22.05.1992 г. создан природный заказник, на территории которого и проводились мной исследования первоцветов (см. Приложение 4). Исследования проводились 7-9 мая в рамках экологической экспедиции по маршруту Кольчугино – Сафоново – Беречино – Кольчугино (см. Приложение 4). При работе осуществлялось определение видов первоцветов, фотографирование.

Работа ведется третий год. В предыдущие годы я прочитал методики геоботанических исследований, научился пользоваться определителями, начал определение видов (в прошлом году по маршруту: Кольчугино – пос. Раздолье – пос. Вишневый – д. Пантелеево – Кольчугино).

Изучение видового состава и особенностей поведения первоцветов заказника «Кольчугинский» актуально и востребовано. Заказник охраняемая территория, первоцветы на данной территории никто не исследовал, следовательно, у нас есть возможность сохранить их видовое разнообразие. Это мой вклад в сохранение биоразнообразия заказника «Кольчугинский».

Первоцветы в средней полосе России «цветут уже в апреле (в отдельные теплые годы - с конца марта) до середины мая» [1].

Многие виды первоцветов занесены в «Красные книги» различных уровней.

Цель исследования: продолжить изучение видов первоцветов в разных экосистемах государственного природного комплексного заказника регионального значения «Кольчугинский».

Задачи:

Продолжить составление списка видового состава первоцветов заказника «Кольчугинский».

Продолжить выявление редких и охраняемых на территории заказника виды.

Проанализировать различия видового состава первоцветов в экосистемах заказника.

Теоретическую основу исследования составили работы И.В. Вахромеева, Г.А. Веселкина, С.Н. Давыдовой, М. В. Ускова, А.И.Федоровой, А.Н. Никольской, А.С. Боголюбова, В.В. Травникова, В.Е. Михлина, Е.С. Цикало, Э.В. Шашкова, В.В. Маврищева, В.В. Денисова, А.С. Курбатова, И.А. Денисовой, В.Л. Бондаренко, В.А.Грачева, В.В. Гутенева, Б.А.Нагнибеда, Л.С. Литвинова, О.Е. Жиренко, Козлова А. Т., Артюховского А. К.

Правильно подобрать методы исследования помогла следующая литература:

А.С. Боголюбова «Как организовать полевой экологическийпрактикум». В данной книге дано описание различных методов исследования: маршрутного, метода локальных площадей; даны методики для полевых исследований.

Михлина В.Е., Цикало Е.С., Шашкова Э.В. «Экскурсии в природу Подмосковья». В данном учебном пособии дано описание методов наблюдений, измерений, экспериментирования в экосистемах леса и луга, а также представлены примерные темы исследовательских проектов и проблемы.

Травникова В.В. «Биологические экскурсии». В данной книге описаны лабораторные и самостоятельные работы в различных экосистемах.

Познакомиться с основными экологическими понятиями и закономерностями, современной экологической ситуацией в России и мире помогли пособия:

Маврищева В.В. «Общая экология. Курс лекций». В пособии даны основные темы по общей экологии. Освещены вопросы взаимодействия человеческого общества с природной средой. Отличается пособие интересным и простым изложением материала.

Денисова В.В., Курбатова А.С., Денисова И.А., Бондаренко В.Л., Гракчева В.А., Гутенева В.В., Нагнибеда Б.А. «Экология города: Учебное пособие». В книге представлены особенности экологического исследования городских территорий, виды загрязнения и его распространение.

Общую характеристику Владимирской области помогли представить:

Атлас Владимирской области. География, история. М., 2002 [2].

Владимирская область: энциклопедический справочник. Владимир: ТПК, 2005 [3].

Земля Владимирская: Геогр. словарь / Геогр. о-во СССР. Владимир.отдел. — Владимир, 1991 [4].

Карлович И.А. География Владимирской области: Население и хозяйство: Учеб.пособие для учащихся 8-9 классов / И.А. Карлович, А.И. Левицкая, И.Е Карлович. — Владимир, 2000 [5].

Край Владимирский. — М.: Планета, 1987 [6].

Познакомиться с общей характеристикой флоры Владимирской области помогла литература:

Вахромеев И.В. Дополнения к флоре Мещеры из северо-восточной части Владимирской области// Флора Владимирской области: Сб. науч. статей / Под ред. И.В. Вахромеева. – Владимир, 2000. – C. 19 [7].

Вахромеев И.В. Изучение флоры и растительности Владимирского края: Историко-библиографический очерк. – Владимир, 2001. – 235 с. [8].

Вахромеев И.В. Флора северо-востока Владимирской области и ееохрана. – Ковров,2001. -151с.  [9].

Серегин А.П. Флора Владимирской области: конспект и атлас / А.П. Серегин при участии Е.А. Боровичева, К.П. Глазуновой, Ю.С. Кокошниковой, А.Н. Сенникова. – Тула, 2012. – 620 с.  [10].

Серегин А.П. Важнейшие новые флористические находки во Владимирской области // Бюл. МОИП. Отд. биол. –  2013.  – Т. 118, вып. 3. – C. 65  [11].

Серегин А.П. Новая флора национального парка «Мещера» (Владимирская область): Конспект, атлас, характерные черты, динамика в распространении видов за десять лет (2002– 2012).  - Тула, 2013.  – 297 с. [12].

Правильно определить представителей семейств и видов помогли определители:

Вахромеев И.В.Определитель сосудистых растений Владимирской области. – Владимир, 2002. – 312 с. [13].

Новиков В.С. Популярный атлас-определитель. Дикорастущие растения/ В.С. Новиков, И.А. Губанов. – 2-е изд., стереотип.-М.: Дрофа, 2004. – 416 с.: ил. [14].

Литературных данных о первоцветах заказника «Кольчугинский» нет, поэтому важно продолжать данное исследование.

2. Основная часть

В зимний период по энциклопедиям, по материалам определителей изучил теоретический материал, рассматривал рисунки и фотографии, чтобы весной, выйдя на природу, найти первоцветы. Проанализировал биотопы изученные в прошлом году.

Первоцветов довольно много в нашем районе: лещина, береза, медуница неясная, мать- и-мачеха, ветреница лютиковая, хохлатки.

У первоцветов наблюдается сходство в строении: небольшие размеры растений, крупные цветки с яркой окраской; покрытые волосками бутоны и стебли; разросшиеся, сочные корневища или луковицы.

Многие первоцветы зимуют под землей. Их «надземная часть к этому времени года полностью отмирает. Остаются только корневища с почками. Весной из них выходят молодые побеги. Едва появившись весной, они уже цветут. Когда растения отцветут и дадут семена, они исчезают. Даже в теплое время года их корневища с почками находятся в состоянии покоя. Каждую весну они продолжают свое развитие, а не начинают жизнь сначала, с семени» [1].

Следующий важный момент из жизни первоцветов, это то, что для развития растений необходим солнечный свет. Ранней весной, пока деревья и кустарники голые, свет проникает до самой земли. Почва в это время влажная и воды первоцветам хватает.

Ранней весной тепла мало, порой бывают и заморозки. Вот поэтому, стебли и бутоны первоцветов покрыты волосками. Своеобразная «шубка» предохраняет эти растения от весенних холодов.

А яркая окраска цветков служит для привлечения насекомых- опылителей.

Но так как за такое короткое время эти растения растут, а при весенних похолоданиях нельзя накопить много питательных веществ, необходимых для развития высоких и мощных стеблей и крупных листьев, то все первоцветы имеют небольшие размеры.

Именно эти основные причины того, что многие растения выбрали для своего цветения раннюю весну.

Методика исследования

Методы:

Маршрутный.

Заранее наметил маршрут: Кольчугино – Сафоново – Беречино – Кольчугино (см. Приложение 4). Двигаясь по маршруту во время экспедиции, изучал видовой состав первоцветов и фотографировал.

Метод локальный.

На маршруте были заложены 4 площадки (по одной в каждом биотопе), на которых в этот период времени велись исследования (№1 - смешанный лес возле села Сафоново, №2 - участок зарастающего луга, №3 - опушка смешанного леса около села Беречино, №4 – хвойный лес около села Беречино) (см. Приложение 5).

На каждой площадке осуществлялось определение видов и фотографирование для фототеки (см. Приложение 5).

3. Результаты исследований

Территория заказника относится к зоне смешанных хвойно- широколиственных лесов. Основные лесообразующие породы: береза, осина, ель, сосна. В незначительных количествах имеются ивняки и ольшаники, которые распространены фрагментарно и лесохозяйственного значения практически не имеют. Другие лиственные породы (дуб, липа, рябина и др.) не формируют чистых древостоев (Приложение 4).

Верхний древесный ярус занимают высокие сосны и ели, ниже – дубы, липы, березы, клены, вязы. Во втором ярусе встречается рябина, черемуха, осина, береза. Хорошо развит подлесок из лещины, жимолости, бересклетов и поросли липы. Кустарниковый ярус образован калиной, боярышником, малиной, шиповником, растут кустарнички, травы, мхи и лишайники. В травянисто-кустарничковом ярусе основную роль играют брусника, черника, а моховой покров сложен зелеными мхами.

По составу травяного покрова широкое распространение приобретают злаки и светолюбивые растения опушек. В травостое лугов преобладают ценные кормовые растения: мятлик луговой, овсяница луговая, ежа сборная, тимофеевка луговая. По низинам, в террасах рек, по ложбинам, в местах с близким стоянием грунтовых вод, преобладают ольховые леса.

Средние таксационные показатели лесного фонда:

- средний возраст насаждений – 57 лет;

- средний класс бонитета – 1,4;

- средняя полнота – 0,66;

- средний запас на 1 га спелых и перестойных насаждений – 188м. куб. ;

- средний запас на 1 га покрытых лесом земель – 171 м.куб.;

- средний состав 5,2 единиц по березе, 1,9 – осина, 1,5 - ель, 0,8 - ольха серая, 0,3 – сосна, 0,3 – дуб низкоствольный с примесью липы, ивы древовидной, ольхи черной, клена.

В своем составе леса заказника имеют 79% мягколиственных пород (береза, осина, ольха серая), 18% хвойных пород (ель, сосна), 3% твердолиственных пород – дуб низкоствольный. Доля спелых и перестойных насаждений составляет 46% от общей площади лесов заказника, в том числе 15% перестойных насаждений осины.

Исследования проводились в рамках экологической экспедиции. При движении по маршруту осуществлялось определение видов, и на 4-х фиксированных площадках 10*10 метров.

В результате маршрутным методом обнаружил и определил 28 видов первоцветов из 17 семейств (Приложение 6).

Важно отметить, что в ходе исследования был встречен 1 вид растения, занесённого в Красную книгу Владимирской области – Печеночница благородная.

Таблица 1.

Видовой состав первоцветов заказника «Кольчугинский»

Сравнив экосистемы по количеству видов обнаруженных в них, выяснил, что наибольшее количество видов в биотопе №1 (смешанный лес возле села Сафоново) и №3 (опушка смешанного леса около села Беречино) – 10 видов. Наименьшее количество видов наблюдала в биотопе №4 (хвойный лес около села Беречино), что отражено в таблице 2.

Таблица 2.

Экосистемы и виды первоцветов, произрастающих на них.

Выявлены типичные для лесов заказника виды первоцветов: Лещи́на (Córylus), Берёза пови́слая (Bétula péndula), Клён остроли́стный (Ácer platanoídes), Чистя́к весе́нний, или Лю́тик весе́нний (Ficária vérna), Лю́тик кашу́бский (Ranunculus cassubicus).

Самыми характерными для лесов заказника «Кольчугинский» оказались представители семейства Лютиковые (Ranunculoídes).

4.Выводы

В этом году продолжил изучение первоцветов, составление списков видового состава. Исследования проводились в рамках экологической экспедиции по маршруту Кольчугино – Сафоново – Беречино – Кольчугино (см. Приложение 5). При движении по маршруту осуществлялось определение видов, и на 4-х фиксированных площадках 10*10 метров. В результате маршрутным методом обнаружил и определил 28 видов первоцветов из 17 семейств (Приложение 6).

Важно отметить, что в ходе исследования был встречен 1 вид растения, занесённого в Красную книгу Владимирской области – Печеночница благородная. Найдена на площадке №1.

Сравнив экосистемы по количеству видов обнаруженных в них, выяснил, что наибольшее количество видов в биотопе №1 и №3 – 10 видов. Наименьшее количество видов наблюдала в биотопе №4.

Лещи́на (Córylus), Берёза пови́слая (Bétula péndula), Клён остроли́стный (Ácer platanoídes), Чистя́к весе́нний, или Лю́тик весе́нний (Ficária vérna), Лю́тик кашу́бский (Ranunculus cassubicus).

Самыми характерными для лесов заказника «Кольчугинский» оказались представители семейства Лютиковые (Ranunculoídes).

5. Заключение

Изучение видового состава первоцветов заказника «Кольчугинский» актуально и востребовано. Работа ведется третий год. Не заканчивается. В будущем планирую продолжить изучение видового состава и различий видового состава первоцветов в зависимости от вида экосистем заказника. Это мой вклад в сохранение биоразнообразия заказника «Кольчугинский».

Цели исследования этого года были достигнуты, удалось продолжить составление списка видов, выявить редкий вид на новом маршруте, продолжить составление фототеки первоцветов заказника «Кольчугинский».

Список литературы

Вахромеев И.В., Серегин П.А. Ботанические исследования: методика проведения школьных флористических и геоботанических изысканий. Владимир: Владинформэкоцентр, 1999. – 31 с.

Атлас Владимирской области. География, история. М., 2002

Владимирская область: энциклопедический справочник. Владимир: ТПК, 2005

Земля Владимирская: Геогр. словарь / Геогр. о-во СССР. Владимир.отдел. — Владимир, 1991.

Карлович И.А. География Владимирской области: Население и хозяйство: Учеб.пособие для учащихся 8-9 классов / И.А. Карлович, А.И. Левицкая, И.Е Карлович. — Владимир, 2000.

Край Владимирский. — М.: Планета, 1987

Вахромеев И.В. Дополнения к флоре Мещеры из северо-восточной части Владимирской области// Флора Владимирской области: Сб. науч. статей / Под ред. И.В. Вахромеева. – Владимир, 2000. – C. 19

Вахромеев И.В. Изучение флоры и растительности Владимирского края: Историко-библиографический очерк. – Владимир, 2001. – 235 с.

Вахромеев И.В. Флора северо-востока Владимирской области и ееохрана. – Ковров,2001. -151с. 

Серегин А.П. Флора Владимирской области: конспект и атлас / А.П. Серегин при участии Е.А. Боровичева, К.П. Глазуновой, Ю.С. Кокошниковой, А.Н. Сенникова. – Тула, 2012. – 620 с. 

Серегин А.П. Важнейшие новые флористические находки во Владимирской области // Бюл. МОИП. Отд. биол. –  2013.  – Т. 118, вып. 3. – C. 65 

Серегин А.П. Новая флора национального парка «Мещера» (Владимирская область): Конспект, атлас, характерные черты, динамика в распространении видов за десять лет (2002– 2012).  - Тула, 2013.  – 297 с.

Вахромеев И.В.Определитель сосудистых растений Владимирской области. – Владимир, 2002. – 312 с.

Новиков В.С. Популярный атлас-определитель. Дикорастущие растения/ В.С. Новиков, И.А. Губанов. – 2-е изд., стереотип.-М.: Дрофа, 2004. – 416 с.: ил.

Силантьев А.А. Зоологические исследования на участке экспед. лесного департамента в 1894-1896 г. // Тр. эксп. лесного департамента, 1898. т.4 вып.2. 

Силантьев А.А. Фауна Падов. СПб. 1894 (по отдельному оттиску, с. 20-21). 

Травников В.В. Биологические экскурсии: Учебно-методическое пособие. – СПб.: «Паритет», 2002.

Федорова А.И., Никольская А.Н. Практикум по экологии и охране окружающей среды: Учебное пособие для студентов высших учебных заведений. – М.: Гуманит. Изд. Центр ВЛАДОС, 2001.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Карта административно-территориального деления Владимирской области

(Карта из учебного пособия В.В. Кузнецова и др.

«География Владимирской области» - М.: Изд-во МГУ, 2005. – 36 с.)

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Карта растительности Кольчугинского района

(Карта из учебного пособия География и экология Кольчугинского района/ Е.А. Нестерова. – Кольчугино: «Кольчугинская», 2009.- 84 с.: ил., карт.)

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Физическая карта Кольчугинского района

(Карта из учебного пособия География и экология Кольчугинского района/ Е.А. Нестерова. – Кольчугино: «Кольчугинская», 2009.- 84 с.: ил., карт.)

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Карта заказника «Кольчугинский»

(Карта из Постановления Администрации Владимирской области от 21 сентября 2015 года №927 «О реорганизации отдельных особо охраняемых природных территорий регионального значения».)

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

Исследуемые биотопы

ПРИЛОЖЕНИЕ 6