XIX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
О чём молчат клёны?
Автор работы награжден дипломом победителя I степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
ВВЕДЕНИЕ
Все меньше окружающей природы, все больше окружающей среды
Р. Рождественский
В наше время эти слова подходят, к сожалению, под описание многих городов. С каждым годом растут жилые районы, становится больше зданий, предприятий, увеличивается количество транспортных средств, а вот количество зеленых насаждений уменьшается. А ведь каждому хочется, чтобы его родной город был чистым и зеленым.
Надежной и проверенной защитой от загрязнения воздуха считают деревья. Их справедливо называют «легкими планеты», «чудесной фабрикой кислорода».
Исследовав город, улицу на которой я живу, выяснила, что «зеленым щитом» города являются клены. Только в центре города по улице Первомайской, по моим подсчетам, их растет около 300.
Непонятное явление я стала наблюдать в конце лета, когда на листьях образовались еле заметные пятна, а к осени сформировались черные пятна, которые бросались в глаза. Странный окрас на листьях образовался к осени. У кленов сформировались черные пятна, которые стали очень заметны и бросались в глаза. Каждое утро, и вечер невольно приходилось сталкиваться с «заболевшими» деревьями. Прогулка в парке напоминала «тигровый лес». Сначала мы думали, что кислотный дождь, или ещё какие-нибудь выбросы. Никто из наших друзей и знакомых не знал, что и ответить. Разводили только руками.
Мы так мало знаем о том, что нас окружат, даже не предполагаем о том, что у деревьев есть свои страхи, своя жизнь, которая полна опасностей.
Результаты наблюдений укрепили желание начать исследовательскую работу и узнать, почему при озеленении города предпочтение отдают кленам, а также привлечь внимание людей к извечной экологической проблеме касающейся сохранения деревьев. По результатам анкетирования, я пришла к выводу, что эта тема интересна не только мне, но и моим ровесникам и они хотели бы больше узнать о том, что происходит вокруг нас (Приложение А). И
от того, насколько бережно мы будем относиться к окружающей среде, зависит дальнейшая возможность всего живого на планете Земля. Своими мыслями я поделилась с учителем и мы решили провести исследования на эту тему. Так началась работа.
Объект исследования: клены.
Предмет исследования: черные пятна на листьях кленов.
Цель исследования: изучить поражение листьев клена произрастающих на улицах города.
Гипотеза: пятна на листьях клена, это заболевания вызванное грибками или бактериями.
Актуальность: знание биологических особенностей и способов борьбы поможет сохранить зеленые насаждения.
Задачи исследования:
-
Определить роль деревьев и их значение в природе.
-
Изучить поражение листьев кленов, произрастающих на улицах города.
-
Выяснить чем болеют клены.
-
Систематизировать и оформить полученные при исследовании материалы.
Проблемы исследования: В настоящее время происходит разрушение окружающей среды, снижение развития деревьев, гибель.
Знание биологических особенностей поможет сохранить зеленые насаждения.
2. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Развитие клёнов в условиях города
Почему во многих городах улицы и проспекты украшают клёнами? С таким вопросом я обратилась к учителю биологии (Приложение Б).
И вот что я узнала… Среди декоративных деревьев, специально высаживаемых в нашей стране на городских улицах для украшения, клён обращает на себя особое внимание. Неудивительно, поэтому, его охотно высаживают в городских скверах, парках, на всевозможных аллеях. Растёт клен быстро, особенно в молодости, интенсивность роста снижается с 20—25 лет. Живёт до 150—200 лет.
Сколько же лет клёнам которые растут на ул. Первомайской?
Подробнее узнать о них я решила у жителей нашей улицы. Попыталась получить ответы на следующие вопросы:
- В каком году были посажены клёны на улице?
- Почему посадили именно клёны?
- Какую пользу, по их мнению, приносят клёны?
К сожалению, не все смогли ответить на эти вопросы. Жители не задумываются над тем, почему рядом с их домом и во дворах растут именно клены. Не смогла получить и достоверную информацию о том, в каком году на улицах появились эти деревья. Только две долгожительницы улицы вспомнили, что сразу после войны, были посажены на одном из субботников.
В нашем городе в рамках «Экопроекта» создана карта с самыми старыми деревьями города, на ней уже указано месторасположение более 100 деревьев, возраст которых превышает 100 лет [3]. Прежде чем провести наблюдение за развитием кленов, я подробно изучила особенности этих деревьев и решила проверить достоверность этой информации. Для этой работы понадобилась рулетка и смартфон с навигатором.
Учитель биологии, рассказала о том, что существует формула, по которой можно высчитать возраст деревьев.
Попробовала высчитать, сколько лет кленам, использую формулу L=kc, где L- возраст, k-коэффициент, с-длина окружности ствола дерева на высоте 1,3 м от поверхности земли. Коэффициент для клена - 0,5.
Мною были измерены окружности стволов деревьев на расстоянии 1,3 метра и произведены расчеты.
Окружность кленов измеряли на Польском кладбище (Приложение В).
Используя вышеуказанную формулу, мы сделали расчеты и определили, что возраст кленов около 100 лет.
Если учитывать, что клёны при благоприятных условиях достигают возраста 200 лет, то, следовательно, эти деревья еще много лет могут украшать улицы города.
2.2 Причины преждевременного увядания листьев клёна
Какой клён растет в Беларуси?
На территории нашей страны широко распространен клен остролистный (Аcer platahoides). Это высокое, листопадное дерево с широкой, раскидистой кроной правильной, овальной формы и большой скоростью роста.
Дерево отлично переносит зимние температуры, обладает хорошими морозостойкими качествами. Клён неплохо переносит условия города (загазованность, задымленность). Пышная густая крона может задерживать пыль, даёт густую тень.
Клён можно назвать одним из самых красивых деревьев, которые украшают наши города буквально в любое время года. Особенно великолепными эти деревья бывают осенью. Яркие листья медленно кружатся в воздухе, опускаясь, образуют под ногами густой шуршащий ковер золотистого цвета. Но, почему и что произошло с ними?
У меня возник вопрос: есть ли этому научное объяснение? Я обратилась к доценту кафедры естествознания МГУ им. А.А. Кулешова Алексею Валерьевичу Ермоленко, и вот что он рассказал (Приложение Г).
Оказывается, это заболевание называется черная пятнистость клена. Оно стало распространенным на нашей территории в течение последних нескольких лет. Подобные случаи зафиксированы не только в нашем городе. Зеленые насаждения способствуют оздоровлению воздуха в городе и улучшают ее микроклимат. Однако жизнедеятельность зеленых насаждений может подавляться болезнями, особенно грибными, которые в конечном счете могут погубить растение [1, с.403-404].
Лиственные породы деревьев подвержены бактериальным, вирусным и грибковым заболеваниям. Грибковые заболевания как раз и являются причиной появления черных пятен. Неблагоприятные для растений погодные условия (высокая влажность, частые дожди и перепады температур) становятся наиболее благоприятными для развития болезнетворных грибов. Болезнь живет на опавших листьях всю зиму. Когда листья опадают, болезнь сохраняется, заражая молодые побеги ранней весной. Масштабной борьбы с этим заболеванием не проводится, дерево с этой «болячкой» борется самостоятельно: идёт опадение листвы и её перегнивание. Однако декоративность деревьев страдает. Темпы их роста существенно замедляются, снижается иммунитет, дерево начинает болеть и как следствие вырубается, т.к. черные пятна на клене заражают его здоровые листья и находящиеся рядом растения, распространяя болезнь и рассевая споры грибка.
2.3 Клены красота и гордость города
Меня заинтересовал вопрос, что же будет с этими деревьями? После посещения университета стало понятно, что деревья ослабевают. Мои одноклассники предложили заменить клены другими деревьями, например: липами, тополями или плодовыми деревьями. Может вообще вдоль проспекта и во дворах высадить плодовые деревья?
После изучения ряда источников мы сделали следующие выводы:
1. Плодовые деревья не подходят для посадки на городских улицах. Фрукты будут сыпаться под ноги, создавая грязь, при этом будут привлекать ос и других насекомых.
2. Тополя неприхотливы и устойчивы к неблагоприятным условиям, но тополиный пух вызывает аллергию. По этой причине во многих городах отказываются от его посадки.
3. Ну а липы, увы, в среде огромного города растут медленно. На загазованность, вибрации, соль и прочие «прелести» плохой экологии реагируют плохо. Ярким примером тому доказательством являются липы на проспекте Пушкинском. Выглядят они тонкими и полусухими, хотя деревьям около 10 лет
Меня заинтересовал вопрос, что же будет дальше: а что же делают у нас в городе для сохранения деревьев?
Оказывается, ежегодно работниками организации «Могилёвзеленстрой» проводится большая работа по сохранению деревьев, обрабатываются стволы деревьев, удобряется почва, обрезаются старые ветки, в засушливую погоду деревья поливают, а осенью убирают листья, и ежегодно деревья подсаживаются. Предприятие взращивает деревья собственного производства: березы, дубы. ивы и клены.
Но, почему, если столько проводится работы деревья все равно болеют?
Чтобы найти ответ на этот вопрос, мы обратились в одну из лабораторий города (Приложение Д).
Вместе с сотрудниками мы исследовали листья и обнаружили, что некоторые из них заселены личинками минирующей моли.
В средние века миной называли потайной ход-подкоп под стену крепости. При этом наиболее сильные повреждения вредитель наносит молодым деревьям [2, с.48]. Под монокулярным микроскопом я увидела, что аналогично ведет себя и личинка моли - вгрызается в листовую пластину и там развивается, прокладывая при питании ход.
На листьях, которые были желтые, моли не было обнаружено.
Дальше мы решили продолжить исследование самостоятельно, побольше узнать о заселении деревьев минирующей молью, а также о преждевременном их увядании.
2.4 Минирующая моль
Нам было интересно, откуда в Могилеве появилась на деревьях минирующая моль? Как можно с ней бороться?
Минирующая моль - это чужеродное для Беларуси насекомое, оно представляет реальную угрозу для фауны. Насекомое размножается постепенно, поражая дерево за деревом. Пока универсального химического препарата, который эффективно боролся бы с вредителями, нет. Обрабатывать ядами в черте города нельзя: опасно для здоровья людей. Все перечисленные вредители хоть и питаются на древесно-кустарниковых растениях, все же являются губительными для озеленительных посадок и защитных насаждений [2, с.52].
В последнее время в нашей республике люди серьезно задумываются над проблемами экологии. А пока в масштабах города уничтожаются больные опавшие листья, чтобы вредитель не распространялся. Однако, существует метод инъекций. Такая процедура пока еще мало распространена. Ранней весной в ствол дерева, под кору, специальным пистолетом нужно вводить инъекцию с химическим веществом, угнетающим развитие яиц моли. При этой процедуре важно соблюдать максимальную стерильность, чтобы избежать попадания влаги и патогенных микроорганизмов, иначе ствол загниет. Ученым ещё предстоит найти такое средство, внести его в перечень разрешенных для применения в городе реагентов.
Минусы "уколов" – их очень высокая стоимость и сложность применения. Далеко не все препараты против паразитов на сегодняшний день официально разрешены к использованию в нашей стране [4].
2.5 Удивительные семена
Отличительной чертой клена являются не только листья, но и его замечательные семена-крылатки. Летом они словно близнецы зреют попарно, но с наступлением осени разделяются и опадают порознь. К каждому семечку прикреплено крылышко — при падении семена вращаются, за счет чего улетают довольно далеко от материнского дерева, а затем совершают плавную посадку. Неслучайно плоды клена называют в народе «вертолетиками».
Я нашла такой «вертолетик» и решила сама вырастить свое дерево. Совсем недавно, когда воздух прогрелся примерно до нуля градусов, я увидела, что семена прямо на снегу начали давать всходы. Такой живучести остается только позавидовать. Теперь у меня есть свое маленькое деревце, которое бойко цепляется за жизнь.
2.6 За что люди любят клены?
«Там, где клен шумит над речной волной…» — почему так трепетно с замиранием сердца дедушка напевает эту песню. На этот вопрос он ответил: «Если посмотреть на лист клёна — на нём, как на раскрытой ладони, можно прочитать судьбу». Теперь я точно решила, что у меня будет свое дерево-талисман. Надеюсь, что это принесет радость не только моей семье, но и соседям, которые будут любоваться этим деревом.
Сколько же тайн и загадок скрыто в этом на вид простом и неприметном дереве?
У некоторых народов бытует такое поверье: если младенца пронести сквозь ветви клёна, то его жизнь будет долгой и счастливой. Сильной энергетикой обладает кленовая аллея. В старину верили, что ветви клёна защищают от тёмных сил, и строили из этого дерева мосты через реки. На Троицу ветвями клёна украшали жилища. В Беларуси субботу перед этим праздником называли кленовой.
В лечебных целях применяются кора клена, его ветки, листья, сок из ствола. Из листьев можно приготовить настойку.
Сейчас кленовую древесину применяют для отделки мебели. Используется древесина клёна и для изготовления столешниц из цельного массива дерева, паркета и лестниц. Сегодня из древесины клёна делают бытовые и кухонные приборы, игрушки. Кроме того, клён - музыкальное дерево.
Недавно в одном из магазинов города я увидела хлеб, испеченный на кленовом листе. Оказывается, листья клёна используют для выпекания хлеба. Но, к сожалению, наша компания «Домочай» в настоящее время вынуждена закупать листья в других странах для такой чудо-выпечки.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
И в завершение своей исследовательской деятельности, я могу с полной уверенностью утверждать, что польза от деревьев огромная. Они выполняют важную функцию в природе. Деревья необходимо беречь и создавать условия для их роста и развития. Это является важным, т.к. в настоящее время происходит загрязнение окружающей среды.
На основании проведенного исследования можно сделать вывод о том, что воздействие окружающей среды на экологическое благополучие деревьев имеет огромное значение.
Выдвинутая гипотеза, что пятна на кленах вызваны грибками или бактериями подтвердилась.
Надеюсь, что клёны никогда не исчезнут с улиц городов. Ученые придумают способы уничтожения грибка и средства борьбы с насекомыми –вредителями. А люди задумаются над вопросом сохранения зеленых насаждений.
Я выполнила поставленные передо мною задачи и считаю, что результаты исследования будут интересны не только ученикам младших классов, но и старших, а также всем жителям нашего города. Я убедилась, что для сохранения деревьев, необходимо знать, насколько бережно нужно относиться к окружающей среде. Знание биологических особенностей поможет сохранить зеленые «легкие планеты».
Я узнала очень много интересного, обратила внимание на вещи, которые в повседневной жизни раньше казались неважными, незначительными. Самое главное, ко всему, что нас окружает относиться бережно, ведь исчезновение клёнов с улиц города, может привести к непоправимым нарушениям баланса в природе.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
-
Нуртаева М.С. Грибные болезни клёна ясенелистного / ж. «Молодой ученый №4 (399) с. 403-404.
-
Гниненко Ю.И., Шепелев С.В. Новые фитофаги и болезни древесных пород // Лесное хозяйство, 2004, с. 48.
-
https://vk.com/wall-34426535_328820
-
https://www.ogorod.ru/ru/now/pests/15369/Rzhaveyut-listia-kashtanov-i-klenov-mozhno-li-pomoch-dereviam.htm
ПРИЛОЖЕНИЕ А
АНКЕТА
1. Знаете ли вы, какие деревья растут в нашем городе?
2. Знаете ли вы, что может произойти если все деревья заболеют?
3. Знаете ли вы, почему на кленах появились черные пятна?
4. Хотели ли бы вы побольше узнать о черной пятнистости клена?
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
ПРИЛОЖЕНИЕ В
ПРИЛОЖЕНИЕ Г
ПРИЛОЖЕНИЕ Д