IV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
ИЗУЧЕНИЕ ВИДОВОГО СОСТАВА РАННЕЦВЕТУЩИХ РАСТЕНИЙ САДОВО-ПАРКОВОГО КОМПЛЕКСА «ПАРК-САД XIX ВЕКА» СЕЛА ГОЛОВЧИНО БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
В настоящее время на территории Белгородской области влияние антропогенного фактора приводит к массовому истреблению раннецветущих растений, особенно вблизи населенных пунктов. Это отражается на видовом составе наземных экосистем и приводит к уменьшению численности растений в целом. Поэтому важно знать, какие виды раннецветущих травянистых растений произрастают в нашей местности, чтобы помочь им выжить.
Находящийся в центре села садово-парковый комплекс «Парк-сад 19 века» -памятник архитектуры богат различными видами раннецветущих растений, но к сожалению, их численность и видовой состав с каждым годом претерпевает изменения.
Данная исследовательская работа является актуальной, так как в последнее время все больше уделяется внимания проблеме сохранения и защиты первоцветов, ведется просветительская работа среди населения о необходимости охраны раннецветущих растений. В 2017 год- Год экологии- эти вопросы являются особенно актуальными и требуют тщательного рассмотрения.
Цель работы: исследовать видовой состав первоцветов на территории садово-паркового комплекса «Парк-сад 19 века»
Исходя из цели, были поставлены следующие задачи:
1. Изучить теоретический материал о биологических особенностях и местах произрастания первоцветов
2.Выяснить, какие виды первоцветов произрастают на территории садово-паркового комплекса «Парк-сад 19 века»
3. Провести флористическое описание раннецветущих травянистых растений, выявить охраняемые виды;
4.Выявить степень антропогенного воздействия и общее экологическое состояние территории, где обнаружены раннецветущие травянистые растения - первоцветы.
5. Предложить способы сохранения раннецветущих растений на территории парк-сада с.Головчино
Объектом исследования выступают первоцветы, произрастающие на территории садово-паркового комплекса с.Головчино
Предметом исследования является видовой состав первоцветов и пути их сохранения на территории парк- сада с. Головчино
В работе были использованы следующие методы исследования:
наблюдение;
сбор информации;
сравнение;
анализ литературы;
работа с ресурсами сети Интернет;
систематизация и анализ данных.
Место проведения исследования: садово-парковый комплекс на территории с. Головчино Белгородской области
Срок проведения исследования: март-апрель 2017 года
Практическая значимость работы определяется тем, что данная работа способствует расширению познавательного кругозора обучающихся по вопросам природоохранной деятельности, может быть использована на классных часах, для проведения экологических природоохранных акций.
1.Теоретическая часть работы
1.1 Характеристика садово-паркового комплекса «Парк-сад XIX века»
Главной достопримечательностью села Головчино Грайворонского района является старинный парк, расположенный в центре села, – один из немногих сохранившихся на территории Белгородчины памятников садово-паркового искусства середины XIX века. Планировка парка дошла до нашего времени в своём первоначальном виде и сочетает в себе два господствовавших в то время направления в садово-парковом искусстве.
Основу парка составляет регулярный липовый парк, квадратной формы (320х320 м), с кругом в центре (диаметр 30 м). От центра симметрично во все стороны расходятся 8 лучевых аллей. Крестообразные аллеи образуют в парке 4 квадратных боскета, в каждом квадрате 4 треугольных боскета. Треугольные боскеты образованы диагональными аллеями в квадратных боскетах. Планировка северо-западного квадрата нарушена современной сельской застройкой и огородами. Ширина липовых аллей – 5 м, шаг посадки – 2-3 м, высота лип – 20-22 м, диаметр – 30-50 см, возраст – более 130 лет. Центральный вход в парк по центру с севера. Три входа боковых. В восточной части парка, на склоне к реке, расположена пейзажная его часть. Сейчас пейзажная часть парка и юго-западный боскет регулярной части заросли мелколесьем.
На территории данного природного садово-паркового комплекса произрастают раннецветущие травянистые растения, которые в весенний период являются украшением парка и объектом для лабораторных исследований обучающихся, неравнодушных к экологическим проблем нашего села.
1.2 Биологические особенности раннецветущих травянистых растений.
Весна, пожалуй, самое радостное время года. Природа, как сказочная птица Феникс, возрождается после зимних морозов. Начинает пригревать снег, на проталинках появляются первые цветущие травянистые растения- первоцветы.
Раннецветущие растения – это растения, цветущие в период с апреля по май. Главные особенности раннецветущих растений – это быстрый рост и развитие. Эти особенности возможны благодаря наличию большого запаса органических веществ в корневищах, луковицах и клубнях растений.
Самый распространенный способ размножения раннецветущих травянистых растений вегетативный – с помощью клубней, корневищ, луковиц. Все раннецветущие растения свето – и влаголюбивые. Почти все раннецветущие растения по приспособлению к условиям освещения попадают в группу эфемероидов. Эфемероид в переводе с греческого «однодневный», «мимолетный». Эфемероиды многолетние растения, имеющие укороченный цикл развития, который начинается с разрастания видоизмененных подземных побегов. После появления растения быстро зацветают, опыляются. Образуют семена, к началу лета засыхают, а затем и вовсе исчезают из растительного покрова.
Однолетние раннецветущие растения, имеющие короткий цикл развития, называют эфемерами. Начинается цикл их развития с прорастания семян и длится всего несколько недель растения пустынь и полупустынь
Продолжают вегетацию до осени среди раннецветущих травянистых растений медуница, мать-и-мачеха.Эти растения имеют длинный период вегетации.
Ботаническое описание первоцветов
Мать-и-мачеха обыкновенная (Tussilago tarfara) Семейство сложноцветные (Compositae).Мать-и-мачеха хорошо знакомо каждому. Она наш чемпион, начинает расти еще под снегом. Чуть пригрело солнце, как на пригорках, глинистых откосах появились группы стебельков мать-и-мачехи. Как маленькие символы солнца, цветы этого растения означают приход замечательного времени года – весны.
Многолетнее травянистое растение, относится к классу двудольных. Корневище длинное, ползучее. Цветоносные стебли высотой 10 – 25 см, покрыты чешуевидными, прижатыми, яйцевидно-ланцетовидными, часто красноватыми листьями. Прикорневые листья появляются после цветения. Они длинночерешковые, округло-сердцевидные 10 – 25 см. в поперечнике, угловатые, неравнозубчатые, кожистые, вначале с обеих сторон покрытые войлочком, затем сверху голые, снизу с белым мягким войлочным опушением.
Цветки у нее мелкие, ярко-желтые, они чуть напоминают цветки одуванчика. Даже не цветки, а соцветия, которые называются корзинками. Сорвите соцветие, внешне похожее на цветок, легко убедитесь, как он похож на корзинку: снаружи – мелкие узкие зеленые чешуйки – сама корзинка, а внутри букет из множества мелких ярко-желтых цветочков. Они узкие и состоят как бы из одного лепестка.
В половине мая мать-и-мачеха отцветает и на месте цветочных корзинок формируется до 300 мелких продолговатых плодиков, снабженных хохолками – парашютиками, которые напоминают таковые у одуванчика. И только когда растение отцветет и ветер унесет от материнского растения легкие плодики с летучками из волосков, начинают разворачиваться крупные угловатые листья, напоминающие лошадиное копыто. Листья его сверху гладкие и холодные, а снизу пушистые и теплые (отсюда название мать-и-мачеха).
Стебли и молодые листья мать-и-мачехи покрыты пушком. Это приспособление защищает растение от излишнего испарения: воздух между волосками пушка насыщается водяными парами, испарение снижается. Пушок же защищает мать-и-мачеху и от других невзгод: обмерзания при весенних заморозках, перегревания от ярких солнечных лучей. Защищаясь от холода, мать-и-мачеха селится на склонах холмов, откосах, освещенных солнцем. Утром, в солнечную погоду, ее корзинки раскрываются, но в пять-шесть часов вечера цветки вновь прячутся внутрь плотных оберток. Если же днем погода холодная и дождливая, то растение не открывает своих корзинок.
В цветах содержится красящее вещество желтого цвета, эфирное масло. В листьях – аскорбиновая кислота, каротиноподобные вещества, витамины В.
Мать-и-мачеха свойственна лесной, реже степной зонам. Обитает на береговых обрывах, осыпях, берегах рек и ручьев, сыроватых оврагах, главным образом на глинистых почвах. По глинистым обрывам и берегам ручьев иногда образует сплошные заросли. Латинское название мать-и-мачехи – «туссилаго». Оно происходит от латинского слова «туссис» – кашель. Еще в древности мать-и-мачеху применяли при лечении кашля, широко применяют ее и в наши дни.
Фиалка удивительная (Viola) Семейство фиалковые (Violales). Фиалка удивительная – замечательное растение расцветает рано весной в нашей местности. Фиалка удивительная имеет очень своеобразное, характерное строение цветков – такое же, как у нашего декоративного растения «анютиных глазок» (один из видов фиалок).
Растения травянистые, стебли прямые или приподнимающиеся, простые или ветвистые с очередными и супротивными листьями. Цветки одиночные до 1,5 см. в диаметре, неправильные, пятичленные; верхние лепестки по цвету темнее нижних бледно-голубого цвета. Плод – коробочка, раскрывающаяся тремя створками.
Фиалка называется «удивительной» из-за интересной особенности ее размножения. Ранней весной, вскоре после схода снега, у растения появляется пучок крупных листьев, настоящего стебля нет. На длинных цветоносах бледно-голубые душистые цветки, хорошо заметные издали. Насекомых, посещающих цветки, в это время в лесу еще очень мало, и хотя на фиалку садятся шмели и бабочки, но почти все цветки ее остаются бесплодными.
Наступит лето. У фиалки вырастут стебли с листьями. На стеблях появляются бутоны. Но не стоит ждать, что бутон развернется в красивый цветок. Маленькие, невзрачные цветки не раскрываются и постепенно приобретают форму плода коробочки. Плод созревает и растрескивается. Опыление происходит внутри нераскрывшегося цветка: он самоопыляется.
Нераскрывающиеся цветки – приспособление к условиям жизни в лесу. Летом под пологом леса лежит густая тень, и небольшое растеньице остается незаметным для насекомых. Весной тени еще нет, трава не поднялась, фиалка хорошо видна. Но опылителей мало, перенести пыльцу некому. Весенние цветки фиалки удивительной – своеобразный пустоцвет, пусть яркий и красивый.
Зачем же цветет весной фиалка удивительная? Мы не знаем этого. Очевидно, такое цветение связано с далеким прошлым этого растения. Цветет с мая, плоды начинают созревать в июне. Растет на сухих лугах, опушках и полянах светлых лесов, вдоль дорог.
Фиалка введена в культуру и разводится в цветниках, но известна и как хорошее лекарственное растение. В медицине используют всю надземную часть растения (траву). В ней содержится эфирное масло, каротин, каротиноиды, аскорбиновая кислота, витамины Е и Р, препараты из травы фиалки назначают как хорошее отхаркивающее средство при воспалительных заболеваниях органов дыхания. Фиалка обладает так же мочегонным и потогонным действием.
Гусиный лук – (Gagea lutea) - Семейство лилейных. Своим названием растение обязано тому ,что его очень любят гуси. Внутренняя сторона листочков околоцветника жёлтая. Соцветие образовано 1-7 цветках. Стеблевые листья сближены к соцветию. Растение с 1 луковицей. Цветёт с середины апреля до начала мая. Рост растения 8-15 см.
В сумерки и в плохую погоду цветки закрываются. Если дождь продолжается несколько дней, то цветки не раскрываются, и в них происходит самоопыление.
Листочки гусиного лука обладают способностью производить почки. Данное растение является хорошим медоносом- даёт нектар и пергу. Луковицы иногда употребляют в пищу. У некоторых видов имеются корни двух типов: идущие от середины донца вертикально вниз (корни с положительным геотропизмом), и идущие от края донца сначала вниз, а затем горизонтально и вверх (корни с нулевым и отрицательным геотропизмом). Корни второго типа оплетают луковицу, образуя подобие защитной капсулы.
Базальных листьев — один или два, они узкие, длинные, плоские, их высота обычно превышает высоту соцветия. Число листьев на цветоносах — от одного до десяти.
Соцветия зонтиковидные, с небольшим числом цветков. Цветки небольшие, жёлтые, звёздчатые. Околоцветник простой, венчиковидный, состоит из шести листочков (сегментов), расположенных в два круга. Тычинок шесть. Опыление происходит с помощью насекомых, которых привлекает нектар, скапливающийся между основаниями тычиночных нитей и листочков околоцветника. Плод — коробочка. Вскоре после цветения надземная часть отмирает.
Гусиные луки интенсивно размножаются и с помощью луковичек, которые образуются на днище луковицы, в пазухах базальных и стеблевых листьев, а иногда и на месте бутонов. На территории парк-сада с. Головчино количество гусиного лука по сравнению с прошлыми годами заметно уменьшилось.
В далеком уголке парк-сада, ближе к реке Лозовой, растут пролески сибирские, которые также расселились в нашем парк-саду на всех его аллеях. В апреле, едва сойдет снег, мы заметим бриллиантово-голубые россыпи цветущих пролесок. Порой они зацветают, вынув головки прямо из - под снега. Настоящие пролески принадлежат к роду Сцилла. Растут на рыхлой влажной почве, богатой листовым перегноем, не выносят кислых и болотистых почв .Зрелые семена распространяются муравьями, которых привлекают мясистые придатки. Численность этих растений с каждым годом уменьшается из- за массовых сборов их в букеты.
Снег еще не сошел до конца, а мы уже видим ее невысокие стебельки с нежными кружевными листочками и плотным соцветием из сиреневых цветков - это Хохлатка Галлера.
Хохлатка Галлера(Corydalis), род многолетних трав семейства дымянковых (иногда относят к семейству маковых). Около 300 видов, в Северном полушарии; в России несколько десятков видов. Хохлатка – растение миниатюрное, хрупкое и очень изящное. Цветки ее имеют запах и богаты нектаром. Растения изящные, имеют плотный приплюснутый клубень величиной с вишню. Развиваются хохлатки очень интересно. Отцветает она быстро – через несколько дней. И вместо цветков уже виднеются стручковидные плоды. Немного позже из них высыпаются на землю черные блестящие семена. У каждого такого семени имеется белый мясистый придаток, привлекающий муравьев. Хохлатка – одно из растений, семена которых распространяются муравьями. Под землей сочный живой клубенек – небольшой желтоватый шарик величиной с вишню. Это кладовая питательных веществ для быстрого развития растения на будущую весну. В природе размножается только семенами. Являются хорошими медоносами и декоративными растениями.
В настоящее время очень редко можно встретить в парке это растение-Примулу. (Primula), рода многолетних трав семейства первоцветных. «Ключ-цветок», «небесные ключи» - так зовут этот цветок в Германии.
Другая легенда повествует о том, что апостол Петр во время прогулки узнал , что черти, которые долго не могли пробраться в райский сад, смогли подделать ключи к вратам рая. Петр так растерялся от этого неприятного известия, что на миг уронил свои ключи. На этом месте появился первоцвет или примула. Среди темных стволов и кружева веток разбежались по зеленой полянке кустики первоцвета весеннего с ярко-желтыми цветками, похожими на связки ключей .Говорят, что первоцвет сам себя поливает: дождевая вода стекает по листьям, а затем, как по желобкам по черешкам – прямо к основанию растения. Там, в основании, короткое, но сочное корневище. В нем хранится запас питательных веществ зимой. Первоцвет не только красивое, но и целебное растение.
Еще древние греки знали о его целебных свойствах и называли его цветком «двенадцати богов». За свою красоту и лекарственные свойства первоцвет дорого расплачивается: люди без жалости рвут его. Цветут большей частью ранней весной. Известно около. 500 видов. Листья собраны в прикорневую розетку, покрыты мягким пушком. Растение опыляется только шмелями и бабочками, так как другие насекомые не могут дотянуться своими хоботками до нектара, находящегося у основания венчика. Цветки и листья используют в медицине и декоративных целях. Растения являются хорошими медоносами. 7 видов примул охраняются и занесены в Красную книгу России и Белгородской области.
После схода снега прошло всего лишь несколько недель, а уже цветет маленькое хрупкое растение –ветреница лютиковая .Ветреница маленькая, стебель размером всего с карандаш, на конце его три листочка, направленные в разные стороны и сильно рассеченные. Цветки е нее желтые, как у лютика. Вот почему ветреницу этого вида называют лютиковой. Когда ветреница цветет, лесные деревья и кустарники едва начинают распускаться. Ох , и хитрая эта ветреница! Стоит небу нахмуриться и собраться дождю, как цветки закрываются. Словно никогда их и не было. Но лишь солнце приласкает землю своими лучами, цветы оживают, опять начинают качать головками легкому весеннему ветерку. Ветреницу лесную и ветреницу дубравную, растущих в лесах нашей местности, занесли в списки охраняемых растений Белгородской области.
В самых далеких уголках парк- сада можно встретить медуницу неясную, относящуюся к роду многолетних опушенных трав семейства бурачниковых. Около 10 видов встречается в умеренном поясе Евразии. В широколиственных лесах растет медуница неясная, цветущая рано весной. На одном и том же растении одни цветки розовые, другие - синие, третьи- фиолетовые. Если присмотреться внимательно, то станет видно, что в розовый цвет окрашены молодые цветки, в фиолетовый – более старые, а в синий цвет- увядающие цветки. Такая окраска цветов имеет определенное биологическое значение- цветки, собранные в соцветия, хорошо видны насекомым – опылителям. Эти растения являются хорошими медоносами, некоторые виды имеют лекарственное (отхаркивающее и вяжущее средство) и декоративное значение для человека.
По соседству с ветреницей можно встретить и другое раннецветущее растения нашего парка-чистяк весенний.
Он цветет в лесу одновременно с ветреницей. Цветки желтые. Высота такая же, как и у ветреницы. Но, если присмотреться, они совсем не похожи. В цветках ветреницы обычно 5 лепестков, у чистяка их до 14 штук, листья у ветреницы изрезанные, тонкие, у чистяка – округлые, блестящие, плотные. Есть у чистяка и еще одна особенность, совершенно замечательная. На стебле, в тех местах, где от него отходят листья, образуются необычные клубеньки - надземные. Созрев, они отрываются, падают и прорастают. Так у чистяка появляется потомство.
Размножается это растение и семенами. Семена чистяка можно назвать « ленивыми»: целый год лежат они - пролеживают до следующей весны.В средние века, во времена войн, голода и неурожая их даже употребляли в пищу. Молодые весенние растения содержат довольно много витамина "С" и поэтому их можно использовать как приправу к весеннему салату. Тем не менее, чистяк, как и другие представители семейства Лютиковых, является ядовитым растением.
Если молодой чистяк еще пригоден в пищу, то позднее, с началом цветения, он приобретает горьковатый вкус и становится ядовитым. Причина этому - накапливающиеся алкалоиды, которые присутствуют и в других лютиковых. Однако бобры, например, охотно поедят чистяк без особого вреда для себя.
Глава II. Систематическая характеристика раннецветущих растений
В ходе исследовательской работы на территории парк-сада с. Головчино были найдены следующие виды первоцветов:
1.Сем.Fumariaceae – Дымянковые
Corydalis solida – Хохлатка Галлера
2. Сем.Liliaceae – Лилейные
Gagea lutea – Гусиный лук жёлтый
3. Сем.Liliaceae – Лилейные
Scilla sibirica – Пролеска сибирская
4. Сем. Ranunculaceae – Лютиковые
Anemone nemorosa – Ветреница дубравная
5. Сем.Primulaceae- Первоцветные
Primula veris- первоцвет весенний
6. Сем. Ranunculaceae – Лютиковые
Ficaria verna – Чистяк весенний
7. Сем. Violaceae –Фиалковые
Viola palustris – Фиалка болотная
8.Сем. Compositae- Сложноцветные
Tussilago tarfara- Мать-и-мачеха обыкновенная
9. Сем. Buraginaceae – Бурачниковые
Pulmonaria obscura Dumort - Медуница неясная
Охраняемые первоцветы (представители Красной книги): пролеска сибирская, медуница неясная
Ядовитые первоцветы: ветреница лютиковая
Редкие виды первоцветов: первоцвет весенний
Вывод: наибольшее количество найденных видов первоцветов относится к семейству лилейные и лютиковые. Выявленные растения распределены по семействам и представлены в диаграмме №1:
Выводы: в ходе выполнения работы было отмечено, что снижение численности и обеднение видового разнообразия раннецветущих травянистых растений. На наш взгляд это связано с ухудшением экологического состояния территорий и увеличением влияния антропогенного фактора, Кроме этого, на сроки цветения травянистых растений оказывают влияние климатические условия (поздние сроки начала весны, привели к более поздним срокам цветения).
Основными причинами снижения численности раннецветущих травянистых растений можно считать:
- разрушение естественных мест обитания растений человеком;
- ухудшение экологического состояния растительных сообществ.
В целях сохранения видового разнообразия раннецветущих растений необходимо предпринимать решительные меры со стороны человека, а именно:
Запретить сбор диких первоцветов в целях продажи; выработать меры наказания для нарушителей и осуществлять строгий контроль в местах возможной торговли;
Разрешать заготовку лекарственного сырья только по лицензиям в необходимом объеме, исключить из этого списка растения редкие и занесенные в Красную книгу;
Регулировать массовые скопления людей в парке во время цветения первоцветов;
Выпустить листовки и плакаты, пропагандирующие необходимость охраны раннецветущих растений.
Листовка (пример)
С землею ощутив родство,
Подснежник выпорхнет, как птица.
Замрет, не ведая того,
Что он уже живет в границах
Большого сердца моего.
Я долго ждал его восхода
Над пробудившейся землей.
Его ждала сама Природа
Всю зиму долгую со мной.
Как ни хороша зима, но уже в начале марта пытаешься отыскать хоть какие-нибудь маленькие приметы весны. С нетерпением ждешь первых проталин. А вслед за проталинками - появления цветов-подснежников. Но подснежнику грозит полнейшее истребление. Мы хотим, чтобы об этом узнали все. В нашей местности подснежник цветет, когда тает снег, и других цветов еще нет. Поэтому многие возвращаются из весеннего леса с букетиком нежных голубых цветов. А некоторые даже выкапывают с корнями. И не думают о том, что из года в год все меньше и меньше первоцветов распускает свои нежные цветки. И может наступить время, когда они и вовсе исчезнут.
Расскажите об этом своим друзьям и знакомым. Людей, не знающих этого, теперь не должно быть. О браконьерах, торгующих на рынке редкими, исчезающими видами растений, можно даже сообщать в милицию.
Заключение
Главным фактором, являющимся причиной исчезновения первоцветов, является антропогенный фактор. Человек, в стремлении принести домой прекрасные весенние букеты, безжалостно опустошает наши леса. Экологическая обстановка также сильно влияет на условия существования первоцветов. А люди же, в свою очередь, очень сильно загрязняют окружающую среду, причём это стало обычным явлением. Часто можно встретить на лесных полянах кучи мусора. Различные заводы и химические предприятия ежедневно делают огромные выбросы в атмосферу. Все это пагубно влияет на условия существования первоцветов.
С каждым годом им становится всё труднее выживать в «каменных джунглях». В заключении хотелось бы сказать, что пока первоцветы окончательно не перестали существовать, нам следует задуматься над тем, как мы сможем помочь им. Ведь, если каждый из нас проявит элементарную заботу об окружающей среде, условия существования первоцветов заметно улучшатся.
Использованная литература
Ашихмина Т.Я. «Школьный экологический мониторинг», Москва, 2000г., с-385
«Экология растений» А.М. Былова, Вентана-Граф,2007 г., с - 192
Яновский С.А. «Программа организации и ведения фенологических наблюдений». Москва 1996г, с-29
Сайт Белгородского эколого-биологического центра