XIX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Выявление влияния городской среды на древесные растения, с последующим обновлением древесной растительности школьного двора

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Попов М.В. 1

---

1муниципальное общеобразовательное учреждение "Средняя школа № 23 имени 87 Гвардейской стрелковой дивизии г. Волжского Волгоградской области" (МОУ СШ № 23)

Маликова С.Ю. 1

---

1муниципальное общеобразовательное учреждение "Средняя школа № 23 имени 87 Гвардейской стрелковой дивизии г. Волжского Волгоградской области" (МОУ СШ № 23)

Работа в формате PDF

2.4 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

С тех пор как общество стало цивилизованным, появилась урбанистическая экологическая система с развитой инфраструктуры. Всё живое на Земле связано между собой, всё зависит друг от друга, принять это и понять задача каждого человека. Города имеют и развивают свою собственную среду обитания, Волжский, как и любой другой город, отличается собственной специфической и свойственной только ему экологической средой.

По данным Администрации городского округа Волжский — второй по численности населения город Волгоградской области. В июле 2019 года ему исполнилось 65 лет. Сегодня в нём проживают порядка 324 тыс. человек. За последние 20 лет количество жителей увеличилось на 12 тысяч человек. Уверен эта цифра будет расти, а значит и потребление ресурсов тоже будет расти.

Хозяйственная и промышленная деятельность человека, существенно влияет на окружающий мир. Зелёные насаждения ежегодно испытывают огромные и тяжёлые антропогенные нагрузки. Качественный уход, поддержание нормального функционирующего состояния, вот что требуется для деревьев.

Растения выполняют большое количество функций, начиная от эстетической и заканчивая санитарно-гигиенической. При этом они подвержены негативному воздействию городов и вынуждены адаптироваться к жизни в условиях постоянного стресса.

Угнетённое состояние, механические повреждения в результате построек, отсутствие значительного места для благополучного роста, перегрев почвы, нарушение привычного типа освещения для растений, всё это вносит свой вклад в создание соответствующей урбанистической экологической среды. Созданные руками человека дороги, техника, искусственные материалы, всё это влияет на жизнь растений в городе, ослабляя иммунитет древесных растений. Иммунитет – это система с многоуровневой степенью защиты. Иммунная система присуща любому живому организму. Ослабленный организм больше подвержен к заболеваниям. Патологическое состояние деревьев, способствует распространению болезней, как в отдельном дереве, так и внутри ареала. Необходимо устанавливать тип, характер и причину заболевания, выбирать соответствующие мероприятия, которые способствуют улучшению экологической ситуации.

1. 1. Зачем городам нужны зеленые насаждения

Считаю свою работу актуальной, так как деревья и кустарники помогают снизить концентрацию транспортных и промышленных выбросов, в том числе благодаря своей способности накапливать вредные вещества в органах и тканях. Здоровье населения напрямую зависит от чистоты вдыхаемого воздуха. Просвещение подрастающего поколения и вовлечение в озеленение города начинается малого. Вот я и решил, начать с себя школы и некоторых участков родного города.

Среди распространенных в Волжском деревьев — тополь, ясень, береза, вяз. Самое распространенное древесное растение в городе – это тополь, его 28 процентов от общего древесного фонда. Приобретает популярность липа, дуб. Ежегодно в новых микрорайонах активно высаживают и это замечательное дерево, а также заменяют им старые деревья.

https://plus-one.rbc.ru/ecology/ozelenenie-gorodskikh-territoriy

Целью моей работы стало изучить основные группы древесных растений города, их приспособленности к урбанистической среде, вырастить и высадить годовалые дубы.

Задачи исследования:

- дать характеристику природной чувствительности древесных

растений к антропогенному воздействию;

- оценить участие древесных растений в формировании

урбанистической среды;

- предположить возможность формирования резистентности

древесных насаждений к антропогенным воздействиям;

- провести сравнительный анализ влияния среды на развитие

многообразия древесных растений в нашем городе.

- произвести замену деревьев школьного двора путем высаживания молодых дубов.

1. 2. Тополь серебристый

Один из самых распространенных и многочисленных среди представителей семейства Ивовых - это род тополей. В умеренном климате России практически невозможно найти мест где бы они росли. Их популярность можно объяснить хорошей регенерацией, морозоустойчивостью, быстрым ростом, а так неприхотливостью к окружающей среде.

Описание со стороны ботаники.

Тополь – листопадное двудомное крупное дерево. В среднем достигают в высоту 30–35 м, в благоприятных условиях могут пробивать отметку 50 м. Стволы прямые, диаметром 60–120 см, редко встречаются разветвления. Кроны густые, широкояйцевидной, пирамидальной или шатровидной формы. Тополя начинают цвести в возрасте 10-13 лет. Продолжительность жизни в городе составляет обычно 50–70 лет, жизнь прекращается чаще всего из-за повреждения грибком. В дикой природе тополя доживают до 150–200 лет и больше.

Деревья предпочитают увлажненные плодородные грунты, но успешно адаптируются к любым видам почв, перенося длительные засухи и заболачивания.

Конечно у этого дерева есть и свои минусы. Так пух является легко воспламеняемым, это становится причиной многих пожаров.

Еще одна неприятность- тополиная моль. Она живет на деревьях, откладывает там яйца и размножается. А осенью моль перемещается в квартиры на зимовку.

Мужские особи тоже в момент цветения выделяют липкие, смолянистые почки которые очень сложно отмывать от поверхностей.

Но эти не значительные минусы не заметны на фоне положительных особенностей тополя.

Свойство тополей очищать воздух от пыли и газов незаменимо для улиц города. Быстрорастущие прямоствольные деревья подходят для высаживания в парках, вдоль дорожных полотен, скверах. Виды с компактными декоративными кронами: осокорь или пирамидальный тополь, можно выращивать на границах участков. Мощная корневая система укрепляет сползающий грунт на пересеченной местности и по краям оврагов.

Большую ценность имеет быстрый рост тополей, особенно когда озеленение проводится на пустом месте в отсутствии прочей древесной растительности: даже в северной части лесной зоны уже через 10-16 лет тополя будут представлять собой молодые парковые деревья высотой 10-12 метров. Тополь – это уникальное растение. Во-первых, дерево очень быстро растет, во-вторых, очень неприхотливо. Может развиваться практически на любой почве. Но, самое главное, тополю нет равных по объему переработки углекислого газа и производству кислорода.

Мною было опрошено 20 человек разного возраста на тему – «Тополь это хорошо или плохо, нужны ли они нам и почему?». Их ответы я представил в таблице. (Приложение 1)

1. 3. Липа европейская

Видовое название cordata обозначает «сердцевидная» и связано с формой листьев. Русское наименование имеет древнее происхождение и происходит от слова «липати» — липнуть, из-за липкого сока и клейкости молодых листочков. Родственные слова встречаются у балтийских и кельтских народов.

Липа одно из самых распространенных деревьев в старинных парках. Это дерево любят недаром. Летом, в зной в липовом парке много тени, царит благодатная прохлада. В начале осени, в теплые солнечные сентябрьские дни липа радует нарядной золотисто-желтой листвой. Даже поздней осенью в липовом парке очень красиво. Вся земля становится желтой от опавших листьев, и на этом фоне особенно резко выделяются черные колонны стволов. Словом, липовый парк имеет свою особую прелесть.

Липу мы часто встречаем не только в парках, но и на улицах наших городов. Она лучше многих других деревьев выносит городские условия.

Древние славяне считали липу деревом богини любви и красоты Лады.

Цветет липа в июне — июле в течение 2—3 недель в зависимости от погоды. В это время в хорошую погоду ее крона гудит от множества опыляющих ее пчел. Липа — морозоустойчивое растение, способное переносить морозы до 40—45 °С, поэтому область ее географического распространения обширна: она занимает территорию всей лесной и лесостепной зон страны. Теневынослива, устойчива в задымленном и запыленном воздухе городов, выдерживает обрезку и пересадку во взрослом состоянии. Но в условиях города редко доживает до 60—70 лет.

Благодаря этим свойствам, по словам Б. В. Гроздова, липа в российских городах «по праву занимает... первое место и почитается ... не меньше, чем пальма у арабов, оливковое дерево у греков и смоковница у индусов».

Ей, цветущей в городе, посвящены строки Г. Метельского:

Липа цветет. И опять над бульваром

Будто разлит одуряющий мед,

Будто охвачен пахучим пожаром

Город, в котором липа цветет.

Липа была любимым деревом в деревенских усадьбах и парках. Еще и сейчас в разных уголках нашей страны на месте старинных парков доживают 100—200-летние липы. В отдельных случаях сохраняются целые липовые аллеи. Известна липовая аллея в с. Михайловском, где гуляла А. П. Керн; липовая аллея в Ясной Поляне, ведущая к могиле Л. Н. Толстого; в парке имения Гончаровых в селе Полотняный завод и в других местах. В парках высаживали главным образом западноевропейскую липу крупнолистную, которая цветет примерно на две недели раньше липы сердцевидной.

1. 4. Дуб черешчатый

Дуб достигает высоты 25 метров. Имеет гладкий темно-серый ствол и раскидистую густую крону. Отличается плотными кожистыми листьями небольшого размера (до 8 см). Произрастает на сухих каменистых почвах в теплых регионах, что вполне позволит вырастить его в нашем регионе. Без последствий переносит морозы до -20°C. Теневынослив. Засухоустойчив. Хорошо переносит стрижку.

1.4. Влияние биотичеких и абиотических факторов на состояние растений в городе:

- погодно – климатические условия (температуры выше чем за пределами города);

- загрязняющие вещества в воздухе (диоксид серы (SO2), сероводород (H2S), диоксид азота (NO2), оксид азота (NO), оксид углерода (CO), аммиак (NH3));

- болезни (гнилевые болезни, тиростромоз, графиоз, рак, парша и др.);

- вредители (вязовый пилильщик, узкотелая златка, акациевая листоблошка, тополевая моль и др.);

- возраст (30% деревьев старше 30 лет).

1.5. Опрос газеты «Блокнот Волжский».

В обычном понимании дерево растет вверх, не отклоняясь от своей оси, но бывает, находятся экземпляры, которые удивляют своим видом. Так что это может быть? Аномалии или природная особенность?

А вы с чем связываете кривизну деревьев?

Идет голосование

С ПРИРОДОЙ 50%

С АНОМАЛИЕЙ 50%

Подробнее: https://bloknot-volzhsky.ru/news/strannye-derevya-volzhskogo-pochemu-oni-takie

А также провел свой опрос среди друзей, одноклассников, родственников. (Приложение 1)

Увидев данный опрос, я заинтересовался данной проблемой.

Глава 2.

2.1 Общая характеристика.

Городской округ – город Волжский Волгоградской области – город химической промышленности, металлургии и машиностроения. Через город проходят несколько магистральных линий, связывающий Москву с Южными регионами. Экологически чистым его не назовешь. В то же время экология на различных территориях города неодинакова. Город Волжский построен в Заволжской степи и полупустынных вкраплениях флоры и фауны. Наш город считается достаточно зеленым, но все насаждения в городе – антропогенны. Они все посажены людьми. В городе существует традиция - ежегодно высаживать саженцы различных деревьев, но быстрее и лучше приживаются тополя. Их биология выдерживает наши климатические условия. Для того, чтобы улучшить экологию города с помощью деревьев, их следует высаживать в сотни раз больше. Для исследования я выбрали 3 участка.

2.2 Характеристика участка парка «Новый город» (Участок № 1).

Площадь парка 41 га, на которой расположены Парк памятных дат, памятник К.Г.Жукову, памятный обелиск воинам – интернационалистам. В 2018 году часть территории парка благоустроена в рамках городской программы «Формирование городской комфортной среды», высажены ели и лиственные деревья, разбиты газоны и клумбы. В парке размещены спортивные тренажеры и детские тренажеры, в том числе адаптированные для игр детей с ограниченными возможностями здоровья.

Находится между улицами Мира и генерала Карбышева. (Приложение 2)

2.3 Характеристика сквера по улице Пушкина в 10 микрорайоне (Участок № 2).

Для того, чтобы сравнить состояние деревьев на территории «Новый город» и ул. Набережная выбрал участок на улице Пушкина, так как он расположен в санитарной лесозащитной зоне города. Данная территория значительно ближе к химкомплексу. Она является санитарной зоной. Зоной разделения спальных районов города и промышленной зоны.

С северной стороны сквер ограничен дорогой, проходящей вдоль завода подшипников и его складских помещений, автоколонками, гаражным обществом «Подшипник».

С южной стороны расположена улица Химиков – транспортная ветка, соединяющая среднюю часть города со старой. Здесь движение общественного и личного транспорта круглосуточно.

С западной стороны автомобильное и трамвайное кольцо, соединяющее старый город с дорогой на химический комплекс. (Приложение 2)

2.4 Характеристика участка улица Набережная. (Участок № 3).

Горожане любят свой город и часто отдыхают в его зелёных рекреационных окрестностях. Одним из любимых уголков города является улица Набережная. Протяжённость улицы с юга на север составляет 2,456 километра, с запада на восток — 1,177 км.. Она расположена на юго-западе города. Улица расположена вдалеке от промышленных предприятий и транспортных магистралей. Древесная флора представлена в основном тополями, ясенем, вязами. В любое время года здесь увидишь людей-гуляющих, занимающихся спортом. (Приложение 2)

2.5. Методы

- глазомерная диагностика 3 групп деревьев. Указанный способ применялся для определения высот деревьев и древостоев с целью определения целого ряда таксационных показателей насаждений, например возраста, класса бонитета.

- статистический обзор. Метод был основан на последовательной выборке деревьев, формируемой в ходе статистического эксперимента.

- сравнение состояния деревьев по состоянию здоровья деревьев

- количественный анализ.

2.6. Состояние деревьев в городской среде

Для понимания состояния здоровья деревьев использовал метод глазомерной диагностики. Условно выделил три категории:

- Здоровые деревья – это деревья с густой листвой, с нормальным окрасом древесины и коры, не зараженное вредителями, а также без механических повреждений. Угнетённые деревья – это деревья с поврежденной корой, на их стволах обычно заметны повреждения вредителями и болезнями, обычно эти повреждения не видны. (Приложение 3)

- Погибшие деревья – деревья, которые утратили свои жизненные функции.

2.7. Сводные результаты исследования

Проведена оценка состояния ствола, состояния кроны, состояния коры. В городе наибольший процент здоровых деревьев был выявлен в старой части города по улице Набережная и новой части города в микрорайонах между улицами Мира и генерала Карбышева на территории парка «Новый город» – 82 %. Наименьший оказался в районе промышленных улиц Пушкина, Автодорога, он составил – 43 %. Что касается угнетённых категорий деревьев – в скверах, на основных и второстепенных улицах, картина приблизительно одинаковая. На сегодняшний день самую высокую степень продуктивности и сохранения качеств древесины показывают только районы парков. Всего за время исследования было визуально обследовано 620 деревьев. Из них здоровых 365 (57,75 %) дерево, угнетённых 208 (34,75 %) дерева, погибших 47 (7,5 %) деревьев. Породный состав обследуемых деревьев различен, состоит из рассеянососудистых, кольце-сосудистых и хвойных пород. Одни проще подстраиваются под условия, например, тополь, берёза, клен. У других, например, дуб, сердцевина более плотная и, следовательно, более устойчивая к плодовым телам грибов. Под действием каких-либо факторов, в различной степени повреждаются органы дерева – генеративные органы; почки, побеги, ветви, корни молодых деревьев; листья и хвоя; стволы и корни. Повреждения стволов и корней дерева. приносят наибольший риск для жизнедеятельности и дальнейшего здорового роста. Последствиями является нарушение целостности тканей и процессов жизнедеятельности, снижение запаса пластических веществ. Происходит снижение или прекращение прироста, продуктивности и устойчивости дерева, усыхание отдельных побегов и ветвей в кроне. Образуется суховершинность деревьев, деформируются стволы. Увеличивается вероятность уже вторичного поражения дерева другими видами вредителей и болезней, происходит снижение качества древесины. При высокой степени повреждения фиксируется полное прекращение роста и гибель дерева. (Приложение 4)

Глава 3

Заключение

Большую роль играет озеленение и уход за городской территорией. Размещение в городе различных категорий насаждений находится в прямой зависимости от их функций: для защиты жилых домов от шума и газов автотранспорта, для улучшения качества атмосферного воздуха, для создания условий отдыха населения, для защиты от ветров, для улучшения микроклиматических условий, для украшения и т.д.

Согласно отчету о состоянии окружающей среды в 2018 году на территории городского округа – город Волжский высажено более 755 деревьев, свыше 88 кустарников, 143 п.м. живой изгороди. Высадка клумб с однолетними цветами выполнена на площади 1,9 тыс. м2 . Видовой состав посадочного материала: липа, акация, рябина, каштан, дуб, спирея, можжевельник. Особое внимание благоустройству и озеленению уделяется в городских парках культуры и отдыха. Например, в парке культуры и отдыха «Новый город»:

 высажено 152 дерева;

 проведена санитарная обрезка деревьев, прочистка и обрезка кустарников.

Школьный двор, часть нашего замечательного зеленого города, и мы не можем оставаться равнодушными к красоте и чистоте города.

На основании проведенного исследования, было решено постепенно обновлять школьную территорию. Мне очень нравятся дубы, как в визуальном плане, так и по морфофизиологическим показателям. Я решил вырастить для города, в городе посадить это величественное дерево. Администрация школы поддержала мою идею. В 2022 году заложил на проращивание 50 желудей, проросли 43 молодых дуба, высадил на территории школы 40 годовалых дуба. Веду систематический полив, прополку травостоя и наблюдение за ростом и развитием. (Приложение 5)

Работы по озеленению школьного двора ведутся ежегодно. Так на территории школы за последние 5 лет высажен розарий (120 кустов), сиренгарий (80 кустов), высажено 10 катальп вдоль забора, разбиты клумбы с многолетними декоративными цветами. А так как школе и её территории 56 лет и все эти годы принимает на себя антропогенное воздействие такие работы совершенно необходимы.

Выводы

Среда города оказывает заметное влияние на биохимические, морфологические и физиологические характеристики растений. Аэротехногенные выбросы (загрязнение воздуха промышленными объектами), под их воздействием у растений начинает снижаться фотосинтетическая функция. Из-за этого морфометрические параметры ухудшаются (признаки, которые отражают адаптацию организмов к среде обитания, большинство из них связаны с процессами роста, например, высота растения, площадь одного листа, фито масса листьев, число соцветий. у лиственных пород уменьшается размер и количество листьев, а у хвойных — снижается масса хвоинок. Из-за дополнительного освещения и высоких температур меняется сезонное развитие растений: деревья цветут менее продолжительное времени, у них увеличиваются сроки вегетации, раньше начинают сбрасывать листья.

Деревья выполняют многочисленные функции: улучшают микроклимата и экологию, служат средой обитания для других организмов и влияют на их жизнедеятельность, несут общественную пользу, выполняют, как эстетические, так и психологические свойства, для каждого из нас. Они являются важной составной частью города. Необходимо вести диагностику деревьев не только инструментальную, но и визуальную. Важно вовремя получать информацию о предположительной опасности для окружающих сооружений, людей и имущества, помнить, что максимально здоровое, жизнеспособное дерево - это положительное влияние на нашу жизнь.

Список литературы:

https://pnu.edu.ru/media/ejournal/articles-2016/TGU_7_226.pdf

http://admvol.ru/MUP/docs/MBU_SOOS/%D0%BE%D1%82%D1%87%D0%B5%D1%82_2018.pdf

https://vk-spy.ru/plants/dub-chereshchatyi-foto-i-opisanie-posadki-i-uhoda-dub-zel-nyi/ © vk-spy.ru | Познавательный журнал. Еда и кулинария. Растения. Психология. Безопасность

Петров В.В. Мир лесных растений. Серия «Человек и окружающая среда». – М.: Издательство «Наука», 1978

Тузов В.К. Методы мониторинга вредителей и болезней леса // Классификация последствий повреждения, Москва, 2004, С.197

Приложение 1

Результаты опроса

Приложение 2

Объекты исследования

Приложение 3

Приложение 4

График или диаграмма

Приложение 5

Высадка дубов на территории школьного двора