XIX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Влияние антропогенного фактора в распространении грибов-трутовиков в придорожной лесной экосистеме

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Шамарин А.В. 1

---

1МБОУ "СОШ с.Пышлицы " г.о.Шатура МО

Лебедева Т.И. 1

---

1МБОУ "СОШ с.Пышлицы"

Работа в формате PDF

1.3 MB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Актуальность.Наша дорога от села Пышлицы до г.о.Шатура в теплое время года всегда просто заставлена машинами, стоящими на обочине дороги. Наши леса богаты ягодами и грибами. Поэтому на «тихую охоту» люди выходят с ранней весны до поздней осени. А весной самое время собрать березовый сок. Только не всегда люди грамотно ведут себя в лесу. Ломают ветки деревьев, не обрабатывают места сбора березового сока.Чаще всего заражаются спорами трутовика деревья, у которых собирают сок. Повреждения коры открывает доступ спорам гриба. Экологически грамотное поведение людей в лесу - одна из важных природоохранных функций, на её поддержку в некоторой степени направлена и наша работа.

Исследовательская работа по изучению трутовых грибов являются актуальной, поскольку этот материал позволяет существенно расширить знания о грибах как самостоятельном царстве живых организмов. Изучение видового разнообразия грибов может помочь в прогнозировании тех или иных последствий процесса разрушения древесины трутовиками на исследуемом участке в результате деятельности, в том числе, и человека.

Проблема. О трутовиках сложились противоречивые мнения: одни считают, что они губят лес и природу, другие уверены, что, если не будет грибов, значит, некому разлагать древесину и обогащать почву, очищать лес от валежника.

На территории Московской области насчитывается не менее 8 видов грибов-трутовиков. В связи с этим необходимо своевременное выявление мест активного их появления, для принятия своевременного лесохозяйственного решения, что представляет актуальность для лесничества.

Гипотеза: мы предположили, что на распространение грибов-трутовиков оказывает влияние антропогенный фактор.

Объект исследования: деревья лесного участка.

Предмет исследования: степень зараженности деревьев трутовыми грибами в зависимости от антропогенного фактора.

Цель: определит роль человека в распространении трутовых грибов в придорожной лесной экосистеме.

Задачи:

1.Теоретически изучить строение и жизнедеятельность грибов трутовиков.

2.Провести полевые исследования экосистемы, изучив приуроченность трутовых грибов к тем или иным породам деревьев на изучаемой территории.

4.Установить их количественный и качественный состав и причины их распространения.

5.Собрать коллекцию различных видов трутовых грибов.

Сроки выполнения проекта: май - сентябрь 2021г.

География проекта: участок леса вдоль трассы Пышлицы -Шатура протяженностью 2км.

Методы исследования: синтез, анализ, маршрутно-визуальный, описание, наблюдение, фотофиксация, сравнение

Новизна исследования: данная работа является одной из первых обобщающих работ по изучению трутовых грибов на территории данной придорожной лесной экосистемы. В ней приводятся сведения о видовом составе и распространении древоразрушающих грибов, произрастающих на стволах деревьев на изучаемой территории.

Практическая значимость работы заключается в установление видового состава трутовых грибов как основных дерево разрушителей в пределах исследуемого участка и причин их распространения. Коллекция собранных плодовых тел грибов может использоваться на уроках биологии и на внеурочных экологических мероприятиях.

Обзор литературы.

Особенности строения и распространения трутовиков были изучены с использованием энциклопедии «Мир растений». «Видовой состав, распространение в лесных биогеоценозах и экологическая функция дереворазрушающих трутовых грибов» и Большого определителя грибов Юдина А.В. Всего описано 16 видов. Некоторые занесены в красную книгу Московской области, например, трутовик Зонтичный. Мы его не нашли. В Московской области описано 11 видов.(Приложение 2)

В учебном пособии «Методы экологических исследований» Дунаева Е.А. представлены основные методики полевых работ.

Структура и окраска поверхности плодовых тел очень существенны для их определения. .

На исследуемых участках мы сняли несколько грибов-трутовиков с разных деревьев. Данные плодовые тела мы принесли в школу для исследований. Грибы собирали в течении всего лета.

Вывод: Гриб-трутовик обладает слоистой структурой и бархатистой или жесткой деревянистой внутренней фактурой.

В соответствии с методикой Юдина А.В мы измерили длину, толщину, ширину собранных трутовиков.

Результаты измерений плодовых тел грибов-трутовиков показали следующее:

Длина плодовых тел колеблется от 4,5 см до 12 см.

Ширина колеблется от в пределах от 3 см до 15 см.

Толщина плодовых тел, собранных грибов-трутовиков колеблется в пределах от 4 см до 9 см..

Определение трутовиков по атласу – определителю

Собранные плодовые тела грибов-трутовиков мы определяли при помощи атласа –определителя. Нами было определено — 6 видов трутовиков.

1.1.Морфология трутовых грибов

Трутовики обладают способностью разлагать целлюлозу. В клетках всех грибов имеется особый фермент. Через несколько лет после заражения дерева на нем образуются плодовые тела. Их крупные копытообразной формы тела располагаются на поверхности деревьев. В них формируются и созревают споры, а грибница находится внутри стволов деревьев.

Фото 1 Фото 2

Различают несколько форм плодовых тел: распростертые, сидячие и имеющие шляпку и ножку. Сверху плодовое тело покрыто коркой (блестящей или матовой) или кожицей (тонкой, пергаментообразной). Иногда поверхность лишена кутикулы и бывает морщинистой, бороздчатой, войлочной или грубощетинистой, что связано с неравномерным ростом плодового тела.

Окраска верхней и нижней поверхности плодовых тел трутовых грибов весьма разнообразна. Цвет ткани поперечного разреза, отличается по окраске от поверхности.

Гименофор (место созревания спор) трутовиков по форме в основном трубчатый. Определить возраст гриба можно по ежегодно нарастающим слоям трубочек. В процессе жизнедеятельности деревья вырабатывают витамины, которые необходимы трутовикам для развития, поэтому некоторые виды трутовиков способны развиваться только на живых деревьях.

Древесина заражённого грибом дерева постепенно становится трухлявой. В лесах скорость разложения древесины зависит от температуры и влажности среды, размера деревьев и их положения в пространстве. Было выяснено, что сухостойные стволы разлагаются в несколько раз медленнее, чем упавшие на землю.

1.2. Значение и роль трутовиков в природе и жизни человека.

Первыми поселяются трутовики, использующие и разрушающие целлюлозу. Затем грибы, потребляющие и разрушающие лигнин, в результате древесина превращается в порошок.

После изобретения пороха порошок из грибов (трут) использовался в качестве воспламенителя пороха в кремневых ружьях. Головные уборы для знати из кусков плодовой части в Средние века в Европе были предметом роскоши. На сегодняшний день, в связи с развитием высоких технологий, применение трутовиков в жизни человека практически прекратилось

1.3. Физико-географическая характеристика района исследования

Территория исследуемого объекта: лесопосадки вдоль автомобильной трассы Пышлицы- Шатура. Протяженность территории 2км. (см. карта, с обозначением исследуемой территории).

Карта исследуемого участка

Географическое положение очень выгодное: транспортная доступность, благоприятные условия климата.В окрестностях распространены торфянисто- и торфяно-подзолистые почвы с преобладанием суглинков и глины

Практическая часть

2.1. Методика исследования

В работе использовалась маршрутная методика Дунаева Е.А.

А) Заложение пробных площадок, описание древостоя: тип, возраст, санитарное состояние, подрост.

Б) Выявление и определение трутовых грибов, субстрата, на котором они растут.

В) Выявление зависимости видового состава трутовых грибов и вида деревьев.

Г).Выявление антропогенной нагрузки.

Исследуемый участок по протяженности 2 км. По ходу маршрута были обозначены два биотопа, отличающиеся друг от друга по типу древесной растительности, наличию подходящих древесных субстратов. В каждом было заложено по 1-ой площадке размером 20х20м. По методике использовали следующий вариант обследования: площадка проходилась по периметру, при этом отмечались поврежденные и неповрежденные деревья, а также пни и упавшие стволы. Следующий маршрут движения по диагоналям и зигзагом.

Фото 3 Фото 4

Для описания пробной площадки использовали критерии: ярусность, состав древостоя, освещенность. В процессе сбора материала учитывали следующие параметры: порода дерева, его состояние, встречаемость каждого из собранных видов грибов в данном районе.

2.2.Описание исследуемых биотопов

2.2.1.Описание состава древостоя.

Моя задача – оценить соотношение древесных пород на исследуемом участке. При характеристике древостоя состав указывается в соответствии с принятыми в лесном хозяйстве правилами: общее число деревьев 100% мы принимаем за цифру 10.

Если насаждение смешанное, то состав отражает соотношение пород. На описываемом участке 19 деревьев березы бородавчатой, 4 сосны, 2 клена, они будут соотноситься друг с другом примерно как 7:2:1. Теперь можно записать формулу состава древостоя (ФСД): 7Б2С1К. Это средневозрастной березняк с примесью сосен и клена (см. приложение 1, фото 03). В биотопе №2 преобладали сосны – 10, ольха – 8 деревьев, 8 кленов, а также 4 березы и 1 осина. Формула состава древостоя биотопа №2 (ФСД): 3С2О2К1О+ ед.О. Состав древостоя определяли с помощью квадракоптера.

Таблица 1.Состав биотопов

График 1. Состав древостоя

2.2.2. Оценивание сомкнутости крон.

Сомкнутость крон указывается по 100 бальной шкале. Все небо (видное и перекрытое кронами) берется за 100%. И на глаз оценивается, какая площадь неба свободна от крон. В биотопе №1 сомкнутость крон достигает приблизительно 80%. В биотопе № 2 – 65%.

2.2.3. Оценка состояния деревьев

С отклонениями от жизненных норм на первой площадке выявлено: 2 дерева стоячих «мёртвых», 1 пень, 2 поваленных (см. приложение 1, фото 05). В биотопе №2 – стоячих «мёртвых» деревьев – 1, поваленных – 4 (см. фото 06).

Закончив общее изучение биотопа, мы исследовали участок с целью обнаружения трутовых грибов. В результате обращали внимание на субстрат, где произрастает гриб: порода дерева, состояние дерева или его участка.

Фото 5 Фото 6

2.2.4. Результаты исследования

Не все известные виды были нами обнаружены. В местах произрастания деревьев, где антропогенная нагрузка более влиятельна (ближе к трассе), трутовых грибов больше в количественном отношении а биотопе 2 разнообразие видов больше , а количество –меньше.

Нами найдены 6 видов. Трутовики Чешуйчатый, Лакированный, большей частью обитают в широколиственных лесах. Трихаптум двоякий и Траметис разноцветный нами не обнаружены.Обнаруженные виды трутовиков, определял с помощью лупы, определителя, рисунков в электронных издания в интернете (см.фото 07, 08).

В ходе маршрутного учёта было отмечено:

в биотопе №1 – 2 разных вида грибов:Т рутовик настоящий (Fomes fomentarius)

Поверхность серая или серо-черная, гладкая, с широкими концентрическими зонами, покрыта твердой коркой (1-2 мм толщины). Ткань желто-коричневая, замшевидная (трут), гименофор слоистый, коричневый с мелкими (3-4 на 1 мм) округлыми трубочками.поражает березу, ольху, тополь. Чаще уже ослабленные деревья, пни.

Ложный трутовик (Fomes igniarius)

Многолетний, деревянистый, в виде копыта, приплюсното-плоские с серой поверхностью, трещиповатые. Нижняя часть ржаво-коричневая. Древесина становится красновато-бурая, затемсветло-желтая и отделяется от здоровой древесины кольцом в биотопе №2 – 5 видов: фото 09

Трутовик настоящий (Fomes fomentarius)

П оверхность серая или серо-черная, гладкая, с широкими концентрическими зонами, покрыта твердой коркой (1-2 мм толщины). Ткань желто-коричневая, замшевидная (трут), гименофор слоистый, коричневый с мелкими (3-4 на 1 мм) округлыми трубочками

Трутовик ложный обожжённый (Phellinus igniarius)

П оражает осину с 25 летнего возраста, Многолетние, с широким основанием, до 12 см в толщину, поверхность борозчатая с мелкими трещинками, гименофор скошенный

Трутовик серно-жёлтый (Laetiporus sulphureus)

П лодовые тела однолетние, гриб покрыт легким пушком кремово-желтого цвета. Форма плодофого тела в виде «уха», состоящего из нескольких сросшихся веерообразных псевдошляпок, сидящих на одном основании.

Трутовик скошенный (Чага,Inonotus

Obliquus),

С ъедобный чайный и лекарственный гриб трутовик косотpубчатый Inonotus obliquus, похож не на гриб, а на раковое разрастание древесины. Паразитирует на живых деревьях. Но его спороносящая стадия появляется только тогда, когда дерево умирает.

Трутовик окаймленный (Fomitopsispinicola) ( фото 10, 11, 12, 13, ).

Б ольшинство древесных грибов были найдены на живой древесине, что объясняется их потребностью в витаминах, вырабатываемых в процессе жизнедеятельности дерева, но встречаются и грибы поражающие мёртвую древесину. В основном произрастают трутовики на лиственных породах: береза, ольха, клен.

В биотопе №1 встречается больше поваленных деревьев и валежника, чем в биотопе №2.

Для развития и распространения грибов трутовиков имеют значение различные экологические факторы: температура, влага и в меньшей степени освещенность.

В ходе исследования мы выяснили, что в основном трутовики произрастают на высоте до 2,5 м. Скорее всего, это связано с влажностью. Поскольку именно этот фактор является определяющим для развития плодовых тел трутовиков.

Анализ распределения видов по характеру поражаемой породы показывает, что в биотопе № 1 было обнаружено на березе – 32%, 25% на сосне. В биотопе №2 – на клене – 9%, по 3% обнаружено на березе и сосне и 6% ольхе.

Таблица 2.Процент пораженных пород

(от общего числа деревьев в биотопе)

График 2. Процент пораженных пород (от общего числа деревьев в биотопе)

Выводы:

1.В ходе проведенной работы мы обнаружили 6 экземпляров трутовиков разных видов. Настоящий и ложный трутовики оказались наиболее встречаемыми. Найдены грибы, как на живой, так и на мертвой древесине

2. Основная часть трутовиков располагалась на стволах ближе к дороге. Значит, автомобильная трасса (антропогенная нагрузка) оказывает влияние на экологию данной территории и создает условия для заражения грибами.

3. Мы отметили, что в основном трутовики поселяются на березе, в биотопе 1 , что ближе к трассе, можно предположить, что обламывание веток, затесы, весенний сбор березового сока являются причиной поражения.

4.В большей части были поражены в биотопе 1 старые деревья, также встретились грибы трутовики на сломанных деревьях и пнях

Фото 15 Фото 16 Фото 17

Заключение

В ходе проведенных полевых работ мы узнали много нового о грибах трутовиках.

Если трутовые грибы встречались в основном на мертвой  или сильно поврежденной, но живой древесине, то они относятся к группе сапротрофов и выполняют роль санитаров леса. Если трутовые грибы встречались на слабо поврежденной, живой древесине, то они относятся к группе паразитов. По преобладанию сапротрофов или паразитов можно говорить о роли трутовых грибов в данном сообществе.

Моя гипотеза, что трутовики распространяются больше всего в придорожной экосистеме, а значит, на их распространение влияет человеческий фактор, подтвердилась.

Причинами, заражения деревьев спорами трутовиков могут быть различные повреждения древесины, вызванные как абиотическими факторами (морозобойные трещины, ожоги), биотическими (деятельность животных), так и антропогенными (обламывание веток, затесы, весенний сбор березового сока и др.). Поврежденная кора это открытый проход для спор гриба.

Человек должен вести себя грамотно в природе с экологической точки зрения. Такое поведение – одно из важных природоохранных действий.

Перспективы дальнейшей работы: выяснив особенности грибов трутовиков, считаем необходимым проводить просветительскую работу среди сверстников, объясняя, почему надо беречь деревья (особенно березы весной во время сбора березового сока). С этой целью планируем провести беседы на классных часах для учащихся 7 класса.

Список литературы

1. Артаев О.Н., Башмаков Д.И, Безина О.В. [и др.]. Методы полевых экологических исследований: учеб. пособие /Саранск : Изд-во Мордов. Ун-та, 2014 – 412 с.

2. Бондарцева М.А. Видовой состав, распространение в лесных биогеоценозах и экологическая функция дереворазрушаюших трутовых грибов // Научные основы устойчивости лесов к дереворазрушающим грибам. – М.: Наука, 2002. – 220с.

3. Редкол. Тахтаджян А.Л. (гл. ред) и др. Мир растений. В 7 т. /Грибы. Т. 2 /Под ред. Горленко М.В. – 2-е изд., перераб. – М.: Просвещение, 2001. – 475 с.

4. Дунаев Е.А. Методы экологических исследований. – Москва, 1999.

5. Юдин А.В. Большой определитель грибов. М., Астрель, 2001

Электронные издания:

1. СветловаТ.В., Змитрович И.В /определитель «Трутовики и другие деревообитающие афиллофоровые грибы»/ [Электронный ресурс] /Режим доступа свободный:http://mycoweb-stv.ru/aphyllophorales/, (Дата обращения 12.12.2018).

2. СветловаТатьяна. Трутовики и другие деревообитающие афиллофоровые грибы. [Электронный ресурс] / Сайт о грибах. – Режим доступа свободный: http://mycoweb-stv.ru/aphyllophorales/spisok_vidov/index.html/ /, (Дата обращения 12.12.2018).

Интернет-ресурсы:

http://gribochek.su/books/item/f00/s00/z0000006/st029.shtml

http://www.ecosystema.ru/08nature/fungi/index.htm

http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%A2%D1%80%D1%83%D1%82%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D0%BA&redirect=no

Приложение 1.

Рекомендации :

1. Для защиты от Трутовика настоящего необходимо общее улучшение санитарного состояния лесов и вывоз стволов березы, пораженных трутовиком. Не следует допускать чрезмерного изреживания участков леса, а также механических повреждений деревьев. 

2. Предупредительные меры от трутовика ложного- вырубка пораженных стволов, предохранение от механических повреждений, создание смешанных древостоев и реконструкция порослевых насаждений. 

Приложение 2.

 Описание видов трутовых грибов Московской области

1.Трутовик настоящий - Fomes fomentarius (L.: Fr.) Gill.

Этот гриб из семейства Трутовых, род Фомес. Плодовое тело многолетнее, 10-30 /10-20/5-15 см, копытообразное, с широким основанием, к дереву прикрепляется верхней частью задней стороны. Поверхность серая или серо-черная, гладкая, с широкими концентрическими зонами, покрыта твердой коркой (1-2 мм толщины). Ткань желто-коричневая, замшевидная (трут), гименофор слоистый, коричневый с мелкими (3-4 на 1 мм) округлыми трубочками. Споры продолговато-эллипсоидальные, 14 - 24/5 - 8 мкм, бесцветные, в массе белые. Плодовые тела появляются через 7 - 10 лет после заражения ствола. Пораженная древесина первоначально буреет, позже она приобретает желто-белую окраску, становится мягкой, губчатой, на ней образуются темно-бурые и черные линии.. Настоящий трутовик - один из наиболее опасных разрушителей древесины. Для зашиты от него необходимо общее улучшение санитарного состояния лесов и вывоз стволов березы, пораженных трутовиком. Не следует допускать чрезмерного изреживания участков леса, а также механических повреждений деревьев. 

2. Ложный трутовик - Fomesigniarius(L.: Fr.) Quel.

Плодовое тело многолетнее, сравнительно большое в диаметре — до 25 см, высотой до 12 см, копытообразное, иногда плоское, сверху бурое. Постепенно темнеет и приобретает почти черную окраску с заметными концентрическими бороздками и радиальными трещинами. Внутренняя ткань очень твердая, деревянистая, каштаново-бурая. Гименофор коричневый, с мелкими округлыми порами (4—5 на 1 мм). Базидиоспоры гладкие, почти шаровидные, бесцветные, диаметром 4-6 мкм, в массе белые. Гриб вызывает на поражаемых стволах и толстых ветках ядровую, белую, полосатую гниль с характерными черными линиями. Распространение гриба значительное, однако, интенсивность поражения меньше, чем у трутовика настоящего. Поэтому его относят к грибам средней вредоносности. Предупредительные меры - вырубка пораженных стволов, предохранение от механических повреждений, создание смешанных древостоев и реконструкция порослевых насаждений. 

3. Трутовикплоский - Ganoderma applanatum (Pers) Pat.

Плодовые тела многолетние, плоские 10 – 20 /8 - 10 см. Верхняя поверхность от сереватого до бурого цвета, покрыта ломкой, толстой, бурой коркой. Ткань пробковатая, упругая, волокнистая, коричневая, у старых шляпок с белыми выцветами. Трубочки до 1 см длины, от белого до коричневого цвета, с округлыми очень маленькими отверстиями. Споры овальные, бородавчатые, 6 – 10 / 5 – 6 m. Растет на стволах, валеже и пнях лиственных и хвойных пород. Вызывает желтоватую гниль древесины с углублениями, заполненными белой грибницей.

4.Пиптопорус березовый (березовая губка)-Piptoporus представляет собой несъедобный гриб, который растет поодиночке и группами с середины июля до конца сентября на березах, растущих или упавших. Очень часто является причиной возникновения красно-коричневой гнили на стволе дерева. Мякоть шляпки, в старину применяли для изготовления рисовального угля. Гименофор из толстостенных трубочек, легко отделяется от стерильной ткани (мякоти); белый, постепенно буреющий. Растет на отмерших березах, редко на живых. Пораженная древесина быстро разрушается и в конечном результате легко растирается в порошок. Плодовые тела появляются при последних стадиях гниения древесины и обычно в конце лета. Плодовое тело гриба сначала почкообразное, а затем копытовидное. К дереву прирастает боковой частью. Его диаметр составляет около 20 см. Сверху покрыто толстой кожицей, которая у зрелых грибов становится твердой. Окрашено вверху в коричневый цвет, а внизу в бежевый. Мякоть толстая, упругая, мягкая, у зрелых грибов пробковидная, белого цвета, без запаха, но с кисловатым вкусом.

5. Тrametes versicolor – общее название гриба ТРУТОВИКА, который можно найти по всему миру. Этот лекарственный гриб обычно называют Траметес разноцветный. В китайской медицине он известен под названием юн жи. В Японии и Китае ТРАМЕТЕС широко используется как иммуномодулятор для профилактики и лечения рака. Используют для лечения этот удивительный гриб даже в Европе и в Австралии. ТРАМЕТЕС содержит редкий полисахарид — К (PSK), увеличивающий защитные силы в организме. Особенно это важно при онкологических заболеваниях. С 1991года препарат из Trametes versicolor одобрен Министерством здравоохранения Японии и применяется в медицинской практике, как противораковое средство.

6. Характерные многоярусные группы козырькообразных базидиом (плодовых тел) трутовика окаймленного Fomitopsis pinicola на живом дереве. Поселяется этот трутовик на разных породах, как на хвойных, так и лиственных деревьях. Чаще всего встречается совместное произрастание настоящего окаймленного трутовиков и лезитеса березоваго. Причем, плодовые тела трутовика настоящего располагаются выше плодовых тел двух других видов грибов. Отмечена совместная зараженность ствола березы трутовиком настоящим и трутовиком окаймленным, плодовые тела первого из них располагались выше тел второго. Совместное произрастание дереворазрушающих грибов связано с разными трофическими нишами изученных видов.

7. Грибы рода Тrichaptum. Для грибов рода трихаптум двоякий характерны скопления относительно мелких и тонких плодовых тел с гимнофором. У большенства видов он закладывается как трубчатый, а впоследствии становится ирпексовидным. Растут они на древесине хвойных и лиственных деревьев. Вызывают белую гниль.

8.Чага - стерильная форма гриба, относящегося к виду Трутовик скошенный отдела Базидиомицеты. Чаще всего встречается на берёзах, отчего и получил народное название «чёрный берёзовый гриб». Используется в медицине как противоопухолевое и противогастритное средство. Съедобный чайный и лекарственный гриб трутовик косотpубчатый Inonotus obliquus, похож не на гриб, а на раковое разрастание древесины. Паразитирует на живых деревьях. Но его спороносящая стадия появляется только тогда, когда дерево умирает.