XIX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Видовое разнообразие семейства бобовых в городских условиях на примере «Парка имени 50-летия СССР»

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Кухарец Л.П. 1

---

1МАУ ДО ДЭЦ "Косатка"

Донец О.Ю. 1

---

1МАУ ДО ДЭЦ "Косатка

Работа в формате PDF

439.6 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

введение.

Бобовые - одно из крупнейших семейств цветковых растений широко распространенное и представленное на нашей планете самыми разнообразными формами: деревья, кусты, травянистые растения Они составляют почти 10% видов цветковых растений нашей страны. Среди бобовых много пищевых культур, имеющих мировую значимость и являющихся ценными продуктами питания человека, начиная с каменного века.

Каждое лето в отряде защитники природы, мы ходили в «Парк имени 50-летия СССР» изучали флору и наводили чистоту. Разнообразие бобовых растений меня увлекло, я решила изучить их подробней.

Цель: изучить видовое разнообразие семейства бобовых в городских условиях на примере «Парка имени 50-летия СССР»

Задачи:

1. Изучить по литературным источникам дикие и культурные растения семейства бобовых.

2. Провести видовое исследование флоры на территории парка.

3. Составить список растений семейства Бобовых произрастающих в парке

4. Определить найденные нами в парке растения.

Работа выполнена по общепринятым методикам. При выполнении работы нами были использованы данные литературных источников, так же мы использовали научно-практический метод, метод анализа, теоретически практические исследования ученых биологов, описательный метод, метод наблюдения.

На первом этапе представлен обзор литературных источников, где мы изучили семейство бобовое; географическое расположение ООТ «Парк имени 50-летия СССР».

На втором этапе составлен конспект и анализ растений семейства бобовых на исследуемой территории.

1. Общая характеристика семейства бобовых (мотыльковых)

Бобовые считаются одним из самых крупных семейств среди цветковых растений. Известно, что оно сформировалось более 60 млн лет назад и уже тогда являлось важным продуктом питания для представителей животного мира.

Среди растений семейства имеются деревья, кустарники и полукустарники, травы, лианы (как кустарниковые, так и травянистые). А всего семейство включает 24500 видов, которые принято объединять в 946 родов.[6]

На корнях у представителей семейства бобовых присутствуют клубеньки (клубеньковые бактерии), которые помогают усваивать им азот, поэтому бобовые полны белка.

Листья очерёдные, обычно сложные (пальчатые, перистые, тройчатые) с прилистниками, реже однолисточковые.

Соцветия — конечные или пазушные кисти или головки, реже метёлки или полузонтики. [7]

Цветки часто насекомоопыляемые, обоеполые [1], с пятичленными чашечкой и венчиком, как правило, двусторонне-симметричные. У типичных бобовых верхний крупный лепесток принято называть флагом (парусом), боковые лепестки — крыльями (вёслами), а два сросшихся или слипшихся нижних — лодочкой. Тычинок обычно десять, сросшихся тычиночными нитями или свободных. [приложение№1]

Важный отличительный внешний признак — сухой, обычно многосемянный, раскрывающийся двумя створками одногнёздный плод с расположенными в ряд семенами — по-научному называется бобом, но в сельскохозяйственной и популярной литературе — обычно стручком. Боб иногда распадается поперёк на односемянные членики; редко боб односемянный и тогда большей частью не раскрывается. Семена, как правило, без эндосперма с крупными семядолями. [7]

2. Значение и применение

Значение и применение бобовых включает следующие направления: пищевое — употребление в пищу людьми; техническое — повышение севооборота; кормовое — включение в рацион скота; фармакологическое — присутствие вытяжек из бобовых в формулах лечебных препаратов; экологическое — влияние на состав почвы.[6]

Ряд бобовых издавна культивируются как пищевые растения и получили широкое распространение в сельском хозяйстве, другие известны как декоративные или кормовые растения, некоторые являются источником древесины ценных пород. В садоводстве ценятся душистый горошек, люпин, робиния, карагана, глициния и многие другие. [1]

Бобовые повышают плодородие почвы, поскольку на их корнях селятся клубеньковые бактерии и усваивают атмосферный азот. На полях бобовые иногда используются как зелёное удобрение.

Многие виды — хорошие медоносы (пчеловодами особенно ценятся белая акация, клевер, люцерна, вика, донник, эспарцет) [1]

2. Физико-географическая характеристика ООТ «Парк имени 50-летия СССР»

Парк имени 50-летия СССР, находится в северо-западной окраине города Хабаровска. Данный Парк 50-летия СССР расположен на перекрестка ул. Тихоокеанской и ул. Трехгорной до ул. Осиповки. С левой стороны от парка расположена федеральная трасса «Хабаровск – Чита». С правой стороны расположен жилой микрорайон, со стороны реки Амур ограничен частным сектором. (приложение №2)

Добраться до него можно автобусами № 8, 23, 11, 35, 49, 47, 46-в, 114, трамваем №5. Занимаемая площадь парка 202972,4 кв.м.

Рельеф разнообразен, есть возвышенность, склон горы, поимы, овраги. Горные породы (песчанники, глинистые сланцы).

Почвы речных пойм очень разнообразны, а потому и почвенный покров не однороден. Почвы испытывают периодическое поверхностное затопления быстротекучими водами. Поэтому отлагается мощный слой песчаного и супесчаного материала. Во время паводка образуется новый слой из более мелких частиц (пылевидных, суглинистых). И так далее год за годом, сезон за сезоном, формируется слоистая почва, которая нарастает с верху.

Климат Хабаровска находится под влиянием Евроазиатского материка и Тихого океана и носит муссонный характер. Зимние ветры, дующие с материка, приносят холодный и сухой воздух, а летние ветры с Тихого океана - облачную и дождливую погоду. Зима малоснежная, холодная, лето - жаркое и влажное. Из-за соседства с самым холодным районом Северного полушария и проникновения морского воздуха с полуполярного Охотского моря климат города более суров, чем климат территорий, расположенных на тех же широтах в европейской части России. [5]

Средняя скорость ветра в Хабаровске на высоте 10 м составляет 4,1 м / сек, на берегу Амура - 5,1 м / сек. Колебания средних скоростей ветра из года в год составляют в среднем 0,6 м / сек. Наибольшие скорости ветра летом не превышали 24 м / сек, а зимой 34 м / сек. Зимний период в Хабаровске наиболее продолжительный из всех сезонов года. Длится он в среднем 137 дней. Самый холодный месяц в году - январь. Лето в Хабаровске наступает в первых числах июня и продолжается три месяца.

Циклоны, выходящие на бассейн Амура с запада и юго-запада, вызывают сильные дожди. Дождевые паводки являются основной фазой внешнего режима реки.[5]

На территории парка протекает Правая Березовая речка, которая впадает в реку Березовую. Река протекает по территории с северо-запада на юго-восток, характер течения равнинный, река спокойная. Но, тем не менее, она оказывает существенное влияние на рельеф и растительность окрестных территорий. Из-за обильных дождей в Хабаровске она растекается и затопляет незначительную часть территории, размываются берега, образуются речные наносы, В низинной местности лесного массива находится небольшое болотце, с характерной растительностью.

2. Методика исследования.

1. Изучение растительных сообществ.

Растительными сообществами (фитоценозами) связанные между собой совокупности растений, занимающие однородные участки территории и характеризующиеся определенным видовым составом, строением и определенным взаимоотношениями с внешней средой.

Естественная растительность является лучшим показателем при характеристике природных условий, сложившихся исторически на данной территории, своеобразным индикатором этих условий.

1. Осмотреть внимательно растительное сообщество (сочетание растений) в окружающей природе. Определить главные (доминирующие) виды растений. Составьте маршрутную схему смен разных растительных сообществ (определяя их по главным, доминантным видам) и указать, в каких условиях одни сообщества сменяются другими.

2. Разобраться в закономерностях строения сообществ. Разные виды растений в сообществах имеют разную высоту и поэтому располагаются как бы ярусами разной высоты. По возможности необходимо определить, сколько ярусов из разных видов есть в лесу (например, ярус деревьев, ярус кустарников, ярус трав; если эти ярусы в свою очередь заметно разнородны по высоте, можно их разделить на подъярусы: подъярус высоких деревьев, подъярус низких деревьев, подъярус высоких трав, подъярус припочвенных трав и т.д). Составить таблички (выдерживая масштаб, лучше на миллиметровой бумаге) ярусов для разных сообществ растений

3. Необходимо разобраться в видовом составе растений определенного растительного сообщества. При этом лучше взять ограниченные площадки, но так их наметить, чтобы площадка не выходила за приделы взятого вами сообщества (чтобы главный, доминирующий вид был всюду в пределах площадки). В лесу можно для облегчения работы взять площадку размером 100кв.м (10 10м). Записать по возможности все виды растений, встречающиеся на площадке. Многие виды для вас неизвестны, записать их условным названием и взять в гербарий для определения дома. Такая работа даст возможность лучше познакомится с флорой и составить списки растений. [3].

2. Анализ аборигенных и адвентивная элементов в составе флоры.

Аборигенные растения (или местный вид) - растения, существование которых на конкретной территории связано с процессами естественного флорогенеза. [9]

Адвентивная флора - совокупность видов растений, не свойственных местной флоре, занос которых на данную территорию не связан с естественным ходом флорогенеза, а является результатом прямой или косвенной деятельности человека. Активная (агрессивная) натурализация адвентивных видов, сопровождающаяся вытеснением видов местной (аборигенной) флоры, называется инвазией. [10]

Обозначить аборигенный и адвентивные растения, математически произвести расчеты и проанализировать их, сделать вывод.

3. Оценка степени участия отдельных видов в травостое и их относительное обилия.

Степень участия отдельных видов в травостое определяется методами учета их относительного обилия. Наиболее распространенным из таких методов является использование шкалы Друде (табл. 1), в которой различные степени обилия обозначаются баллами на основе величин наименьших расстояний между особями вида и их встречаемости.

Таблица 1. Шкала оценок обилия по Друде (с дополнениями А.А. Уранова)

Баллами Сор (copiosae) при этом обозначаются обильные растения, среднее наименьшее расстояние между особями составляет не более 100 см. Вследствие этого растения обладают и высокой встречаемостью – не ниже 75%. Растения крупных и средних размеров при этом обычно играют значительную роль в общем облике (физиономии) фитоценоза или отдельного яруса, становясь вполне или отчасти фоновыми. В пределах этого балла различаются три ступени:

• сор3 – очень обильные, среднее наименьшее расстояние – не более 20 см. Встречаемость поэтому, как правило, 100%. Такие растения обычно (за исключением очень мелких растений) образуют основной фон растительности или отдельного яруса;

• сор2 – обильные, среднее наименьшее расстояние – от 20 до 40 см. Встречаемость иногда (при несколько неравномерном распределении) бывает немного ниже 100%. Такие растения часто, особенно при отсутствии других, более или столь же обильных, но более крупных, играют основную или по крайней мере значительную роль в физиономии участка ассоциации, создавая сплошной фон;

• cop1 – довольно обильные, среднее наименьшее расстояние от 40 до 100 см. Встречаемость обычно не падает ниже 75%. Роль таких растений в облике участка меньшая, фона они не составляют, но могут существенно влиять на облик растительности, представляя многочисленные вкрапления в массу травостоя, особенно заметные при специфической форме роста или крупных размерах особей.

• Баллом Sp (sparsae) отмечаются рассеянные растения, среднее наименьшее расстояние между которыми составляет 1–1,5 м. Встречаются они почти на каждых 1–2 шагах, но фона, как правило, не образуют (за исключением очень крупных растений) и физиономическое значение в травостое имеют только в случае заметного контраста с другими.

• Единичные растения обозначаются баллом Sol (solitariae). Они далеко отстоят друг от друга – наименьшее расстояние – всегда более 1,5 м. Встречаемость низкая, не выше 40%. Фонового значения эти растения не имеют, хотя иногда, отличаясь формой роста, яркой окраской и величиной, являются довольно заметными среди остальных.

В случае колебания обилия между двумя ступенями иногда применяют комбинированные оценки, например sol–sp, sp–сop1 и т.д. [8]

2. Конспект и анализ растений семейства бобовых

парка «Парк имени 50-летия СССР»

Осмотреть внимательно растительное сообщество парка, мы определяли, описывали и фотографировали на месте всех встреченных нами представителей семейства бобовых, так как парк носит статус особо охраняемой природной территории.

На основе величин наименьших расстояний между особями вида и их встречаемости по шкале Друде определили степень участия отобранных нами видов растений в травостое. Результаты исследований занесли в таблицу №2.

Таблица №2 Конспект растений семейства бобовых парка

Составив конспект растений семейства бобовых, мы определили главные (доминирующие) виды растений. Анализируя исследования составили в таблицу№3

Таблица №3 Сводная таблица количественного состава видов растений относящимся к роду из семейство Бобовых (Мотыльковых)

В результате проведенного нами исследования мы выясняли, что в ООПТ «Парк имени 50-летие СССР» из семейство бобовых произрастает 24 вида, которые относятся к 10 родам. Самым многочисленным род является род Клевер Trifolium, представленный 7 видами растений (что составляет 29,2% от общего числа) и род Чина Lathyrus L – 4 вида растений (16,7%). 8 родов представлены 1-3 видами растений.

Жизненные формы семейства бобовых в парке представлены: одним видом дерево- Маакия амурская (Maackia amurensis), двумя видами кустов – Карагана уссурийская (Caragana ussuriensis) и Леспедеца двуцветная (Lespedeza bicolor), и 21 вид травянистых растений.

Из составленного нами конспекта растений семейства бобовых, мы провели анализ аборигенных и заносных элементов в составе изучаемого семейства парка. Результаты занесли в таблицу№4

Таблица№4 Анализ аборигенных и адвентивная элементов в составе семейства бобовых

В изучаемой флоре встречаются как аборигенные дикорастущие растения, так и заносные растения.

В изучаемом парке семейство бобовых представлено 24 видами растений из семейства бобовых, среди них встречаются как аборигенные дикорастущие растения 14 видов (58,3%), так и заносные, адвентивные растения - 10 видов, или 41,7 %.

Индекс адвентизации, то есть отношение адвентивных видов к общему числу видов изучаемого семейства составляет 41,7%. Такой большой индекс адвентизации свидетельствует о сильной трансформированности флоры под влиянием человека.

После мы оценили степень участия отдельных видов в травостое и их относительное обилия.

Таблица №5

Вывод: Основной фон травостоя образуют сор3 – очень обильные (5 видов) и сор2 – обильные (5 видов). Эти растения играют основную и значительную роль в травостое, создавая сплошной фон. Большая часть видов семейства встречаются рассеяно, в виде слегка заметного контраста с другими (Sp 7 видов) и довольно обильно cop1(6 видов). Роль таких растений в облике участка меньшая, фона они не составляют, но влияют на облик растительности, своими многочисленными вкраплениями в основную массу травостоя.

Выводы:

В результате проведенного нами исследования мы выясняли:

1. Семейство бобовых парка имени 50-летие СССР представлено 24 видами, относящимися к 10 родам.

2. Самым многочисленным род является род Клевер Trifolium, представленный 7 видами растений (что составляет 29,2% от общего числа) и род Чина Lathyrus L – 4 вида растений (16,7%). 8 родов представлены 1-3 видами растений.

3. Жизненные формы семейства Бобовых парка представлены: 1 видом дерева- Маакия амурская (Maackia amurensis), 2 видами кустарников – Карагана уссурийская (Caragana ussuriensis) и Леспедеца двуцветная (Lespedeza bicolor), и 21 вид травянистых растений.

4. Аборигенных дикорастущих растений семейства представлено 14 видами (58,3%), адвентивных растений - 10 видов. Индекс адвентизации составляет 41,7%. Такой большой индекс адвентизации свидетельствует о сильной трансформированности флоры под влиянием человека.

5. Основной фон травостоя образуют сор3 – очень обильные (5 видов) и сор2 – обильные (5 видов),создавая сплошной фон. Большая часть видов семейства встречаются рассеяно, в виде слегка заметного контраста с другими Sp (7 видов) и довольно обильно cop1(6 видов), фона они не составляют, но влияют на облик растительности, своими многочисленными вкраплениями в основную массу травостоя.

6. Изучена теоретическая часть работы по литературным источникам и интернет ресурсам по теме исследования.

В дальнейших наших планах:

1. Продолжить изучения видового состава семейства бобовых в городе Хабаровске.

2. Составить атлас-определитель семейства Бобовых г.Хабаровска

Заключение

Подведя итог можно сказать, что семейств бобовых одно из крупнейших цветковых растений, среди которых есть деревья, кусты, кустарнички, лианы, травянистые растения.

Значение бобовых велико. В природе они являются звеном биоценоза, основанием пищевой пирамиды и влияет на состав почвы, обогащая ее азотом. Среди бобовых много пищевых культур, имеющих мировую значимость и являющихся ценными продуктами питания человека, начиная с каменного века. Бобовые культивируются в сельском хозяйстве, включены в рацион питания скота, используются в фармакологии.

Сами представители семейства являются объектом эстетического наслаждения, используются в озеленении города и ландшафтном дизайне.

Семейство бобовых «парка имени 50-летия СССР» представлено многообразно, в нем произрастает большая часть представителей видов Хабаровского края. Эти растения играют основную и значительную роль в травостое парка, создавая сплошной фон. Большая часть видов семейства встречаются рассеяно, в виде слегка заметного контраста с другими, но некоторые виды встречаются довольно обильно, влияя на облик растительности, своими многочисленными вкраплениями в основную массу травостоя.

Данную работу можно использовать как методическое пособие для проведения экскурсий с целью: знакомство с семейством бобовых в «Парке имени 50-летия СССР»

Литературный источник и интернет ресурс.

1. Бобовые / Сытин А. К. // «Банкетная кампания» 1904 — Большой Иргиз. — М. : Большая российская энциклопедия, 2005. — С. 621—622. — (Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов ; 2004—2017, т. 3). — ISBN 5-85270-331-1.

2. Ворошилов В.Н. Определитель растений советского Дальнего Востока. М:Наука—1982.

3. Наблюдай и экспериментируй / под ред. Садименко П.А.

4. Усенко В.Н. Дары уссурийской тайги. Хабаровское книжное издательство.—1979г.

5. Хабаровск /Географический атлас/ Главное управление геодезии и картографии при совете министров СССР. Москва, 1989.

6. https://wika.tutoronline.ru/biologiya-prirodovedenie/class/6/semejstvo-bobovye).

7. https://ru.wikipedia.org/wiki/Бобовые.

8. https://bio.1sept.ru/article.php?id=200303103

9. cyberleninka.ru

10. jbks.ru

Приложение.