XXV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Золотая пора: как деревья готовятся к зиме

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Морозов А.А. 1

---

1МБОУ СОШ №91 им. Надежды Курченко гор. Ижевска

Бушуева Е.А. 1

---

1МБОУ СОШ №91 им. Надежды Курченко гор. Ижевска

Работа в формате PDF

10.6 MB

Автор работы награжден дипломом победителя I степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Я часто бываю на природе. И, гуляя по лесу в разное время года, я с любопытством заметил, что деревья в разное время года выглядят совершенно по-разному. Мне стало интересно изучить лиственные деревья нашего края и пронаблюдать за тем, какие изменения с ними происходят в течение осени, или золотой поры, как красиво называют ее писатели.

Но вся ли осень золотая? Почему одни деревья удивляют нас своими оранжевыми, жёлтыми и даже огненно-красными оттенками, а другие сбрасывают свою листву в неизменном зелёном виде?

Гипотеза: Лиственные деревья, которые растут в одном и том же регионе, и выглядят похоже в летний период, готовятся к зиме по-разному.

Цель: Выявление различий в осенних изменениях лиственных деревьев.

Задачи:

1. Изучить, какие изменения происходят с лиственными деревьями осенью;

2. Пронаблюдать за окраской листьев, сроками листопада и состоянием семян и плодов у деревьев, растущих в нашем районе;

3. Провести опрос среди одноклассников по теме исследования;

4. Взять интервью у биолога-эколога Кузнецовой Надежды Валентиновны;

5. Создать гербарий;

6. Подвести итоги, сделать выводы.

Практическая значимость работы связана с тем, что в последнее время изменяется ритм жизни, и дети школьного возраста отдаляются от природы, все меньше времени уделяют прогулкам по лесу, наблюдению за флорой, сбору образцов растений. И, общаясь со своими сверстниками, я понял, что им известно достаточно мало видов деревьев.

Мой интерес к этой теме подтолкнул меня также к созданию гербария, который можно будет использовать как хороший наглядный материал на уроках окружающего мира. Ведь вид настоящего засушенного древесного листка всегда будет выигрывать его типографскому рисунку в учебнике.

2. Теоретическая часть

2.1. Осенние изменения лиственных деревьев

Основные видимые изменения лиственных деревьев – это смена цвета листьев, а затем их засыхание и опадание (листопад).

Всю весну, лето и самую раннюю осень почти все лиственные деревья имеют насыщенный зеленый цвет благодаря пигменту хлорофиллу. Он устойчив только при теплых температурах и длинном световом дне. А с наступлением осени хлорофилл разрушается, и начинают проявляться другие пигменты, которые были скрыты все лето насыщенным зеленым цветом: антоцианы (фиолетовые, бордовые оттенки), каротиноиды (оранжевые), флавоноиды (жёлтые).

Почему же листья с наступлением холодов опадают? Осенью почва начинает промерзать, и влага становится менее доступной. Несмотря на это, дерево продолжает испарять влагу через листья. Лист дерева начинает засыхать и опадает. Этот процесс называется листопадом, и ему подвержены лишь лиственные деревья и кустарники.

Дерево обезвоживает себя осенью не случайно, ведь напитанное влагой и соками, оно в зимний период может просто погибнуть. Мы знаем, что вода при замерзании сильно расширяется и способна разорвать и разрушить любой сосуд, в котором она находится. То же самое может произойти и с деревом. Поэтому течение соков осенью у дерева значительно замедляется, хотя и не останавливается полностью (иначе дерево просто погибнет). Дерево «уходит в спячку».

2.2. Виды лиственных деревьев Ижевска

Основной видовой состав лиственных деревьев нашего города представлен на рисунке 1.

Анализ научной литературы показал [2], что в исследуемом районе произрастает более 100 видов древесных растений (в т.ч. хвойные и кустарники). Но основная доля озелененной территории занята всего 10-15 видами древесных растений. Чаще всего это агрессивные виды (клён американский).

Рис. 1. Основные лиственные деревья Ижевска.

Ученые-ботаники нашего города считают [8], что проблема расширения ассортимента древесных растений для целей озеленения Ижевска стоит очень остро и очень далека от своего решения.

2.3. Гербарий: понятие и правила изготовления

Гербарий – это коллекция растений или его частей, высушенных и спрессованных по определенным правилам. Herba с латинского языка переводится как «трава». Первые гербарии были созданы в Италии еще в 16м веке [9].

Биологи сушат части растений при помощи специальных профессиональных гербарных прессов. Любители могут использовать в качестве подручного пресса толстые книги, энциклопедии.

Правила создания гербария [6]:

- Растения собирают в сухую погоду.

- Для гербария годятся только здоровые растения, без повреждений, без признаков болезни, следов птичьего помета.

- Редкие и краснокнижные растения собирать для гербария запрещено!

- В качестве пресса используются толстые книги, энциклопедии.

- Лучший способ прикрепления растений к бумаге - пришивание наиболее жестких и толстых частей прочными нитками и прикрепление более тонких частей узкими бумажными полосками.

- Бумажные полоски, которые удерживают растение, должны оставлять небольшую подвижность. Полоски следует приклеивать только к бумаге, но не к частям растений; особенно нежелательно заклеивать нежные части. 

- На страницу необходимо приклеить чистовую этикетку с названием растения, датой и местом его сбора.

- Каждый лист гербария с высушенной частью растения чередуется с пергаментным листом. Это нужно для большей сохранности высушенных образцов.

3. Практическая часть

3.1. Опрос одноклассников на тему исследования

В начале октября я провел опрос одноклассников по теме исследования. Анкета-опросник представлена в приложении 1.

В анкетировании приняло участие 30 учеников 1 «Н» класса школы №91. Результаты опроса представлены на рисунках 2-4.

Рис. 2 Определение вида дерева по изображению его листа

Как показывает диаграмма на рисунке 2, ученики первого класса могут определить по виду листа очень мало деревьев. Среди них: дуб, рябина, остролистный клён и берёза.

Рис. 3 Результаты опроса учеников об осенних изменениях лиственных деревьев

На рисунке 3 представлены все ответы учеников на вопрос о подготовке лиственных деревьев к зиме. Большая часть класса хорошо знает, что осенью лиственные деревья сбрасывают листья.

Рис. 4 Результаты опроса учеников о смене цвета листьев осенью

Также с помощью опроса я проверил, знают ли мои одноклассники, какого цвета становятся листья некоторых лиственных деревьев осенью. На рисунке 4 представлены результаты. Обработка анкет показала, что из 30 ребят попробовали ответить меньше половины. Среди их ответов есть правильные, но их немного.

На вопрос о гербарии (как называется коллекция из высушенных частей растения?) правильно ответило лишь 6 учеников из 30ти.

3.2. Создание сводной таблицы наблюдения

В ходе работы мною было исследовано 25 лиственных деревьев. В сводной таблице наблюдения (Приложение 27) я записывал: даты, место сбора листьев летом и осенью, цвет листьев, состояние плодов и семян на момент наблюдения, а также сроки и период листопада

Для наглядного представления и сопоставления периодов и сроков листопада была составлена графическая схема, где цвет строки соответствует цвету листьев, а дни – периоду наиболее активного опадения листьев с дерева (Приложение 28).

3.3. Интервью с биологом-экологом по результатам наблюдений

Кузнецова Н. В. была учителем биологии в школе у моей мамы, а также являлась ее научным руководителем в исследовательских работах естественно-научного направления.

Вопрос 1. Почему деревья одного и того же вида, растущие во дворе моего дома, вдоль дорог, в скверах и парках начинают желтеть и облетать в разное время?

Ответ. На это влияет не только температура воздуха и количество света, но и возраст дерева, биохимический состав почвы, объём субстрата для развития корневой системы, качество атмосферного воздуха, болезни и поражения дерева, уровень шумового загрязнения и вибрация.

Вопрос 2. Почему деревья в загородных лесах и лесопосадках облетают значительно раньше городских?

Ответ. В городе теплее. Обилие автомобилей, промышленных и инфраструктурных объектов поддерживает температуру воздуха выше климатической нормы для данной географической полосы.

3.4. Сбор и монтировка гербария

В середине ноября все деревья облетели. Золотая осень подошла к концу. Я приступил к созданию гербария.

Образцы размещались по алфавиту. Папка для гербария на кольцах была приобретена в магазине. Прикрепляли листья к гербарному листу мы вместе с мамой. Использовали для этого швейные хлопковые нитки с лавсаном, сложенные в два раза, и острую иголку. Узлы завязывали на обратной стороне гербарного листа. Тонкие части листов фиксировали с помощью бумажных полос из белой бумаги для принтера и карандашного клея.

Чистовые этикетки с данными о листе дерева распечатывались на принтере и приклеивались с помощью клея-карандаша к гербарному листу рядом с соответствующим образцом.

4. Заключение

С помощью моего исследования мне удалось подтвердить свою гипотезу: лиственные деревья, которые растут в одном и том же регионе, и выглядят похоже в летний период, готовятся к зиме по-разному.

Выводы:

- листья деревьев осенью приобретают совершенно разные цвета: от розовых до ярко-бордовых, от желто-оранжевых до буро-коричневых. Это связано с присутствием в них различных пигментов, которые проявляются при разрушении хлорофилла осенью;

- листопад у разных лиственных деревьев начинается в разное время и длится различное количество дней.

В ходе своей работы я смог создать полноценный гербарий с образцами высушенных листьев разных деревьев. Также я подготовил в качестве раздаточного материала для одноклассников справочник-брошюру «Листья деревьев», которая поможет определять дерево по виду его листьев, плодов, семян (Приложение 26)

Цель достигнута. Поставленные задачи исследования выполнены.

Практическая значимость:

- Приобретение новых знаний, практических умений и навыков исследовательской деятельности.

- Создание хорошего наглядного материала для знакомства с местной флорой. Ведь современные школьники отдаляются от природы, все меньше времени уделяют прогулкам по лесу, наблюдению за флорой, сбору образцов растений. Проведя опрос своих товарищей, я понял, что им известно очень мало видов деревьев.

На этом мое наблюдение растительного мира Удмуртии не заканчивается. Вокруг столько интересных кустарников и травянистых растений. Это может послужить материалом для следующих исследовательских работ или для увлекательного создания новых гербариев.

5. Список литературы

1. Бедуайер К. Деревья: 50 шагов в мир знаний. – Москва : Махаон, 2017.

2. Бухарина И. Л., Поварницина Т. М., Ведерников К. Е. Эколого-биологические особенности древесных растений в урбанизированной среде. Монография . – Ижевск, 2007.

3. Ванин А. И. Определитель деревьев и кустарников. – Москва: «Лесная промышленность», 1967.

4. Куценко М. Листья деревьев: как узнать растение: наглядный карманный определитель. – Москва: Эксмо, 2020.

5. Мой первый гербарий. Цветы и листья. ФГОС. – СПб.: ПИТЕР, 2018.

6. Павлова М. Е., Сурков В. А. Учебно-методическое пособие по изготовлению гербария. – М.: РУДН, 2008.

7. Рассел Тони. Деревья мира: самая полная и информативная иллюстрированная энциклопедия деревьев. — Москва: Эксмо, 2014.

8. http://liveudm.ru/rastitelnost-udmurtii/listvennyie-lesa-udmurtii/

9. https://vk.com/herbarium

6. Приложения

Приложение 1 «Анкета-опросник для учеников 1 Н класса»

Приложение 2 «Береза»

П риложение 3 «Боярышник»

Приложение 4 «Вишня»

Приложение 5 «Вяз мелколистный»

Приложение 6 «Вяз шершавый»

Приложение 7 «Дуб»

П риложение 8 «Ива серебристая»

Приложение 9 «Калина»

П риложение 10 «Каштан конский»

П риложение 11 «Клён американский»

П риложение 12 «Клён остролистный»

П риложение 13 «Клён татарский»

П риложение 14 «Клён чёрный»

Приложение 15 «Липа»

Приложение 16 «Облепиха»

Приложение 17 «Ольха серая и ольха черная»

Приложение 17 «Осина осенью»

П риложение 18 «Рябина»

П риложение 19 «Слива»

П риложение 20 «Тополь бальзамический»

П риложение 21 «Тополь белый»

Приложение 22 «Черёмуха»

Приложение 23 «Яблоня дикая»

П риложение 24 «Ясень»

Приложение 25 «Гербарий»

Приложение 26 «Буклет-справочник»