VI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Изучение динамики роста в весенне – летний период сосны обыкновен-ной в условиях Кемеровский области

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Фастыковский  Д.Д. 1

---

1МБОУ «СОШ №41» г. Новокузнецк

Редько  И.А. 1

---

1МБОУ «СОШ №41» г. Новокузнецк

Работа в формате PDF

1.4 MB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Лес – это наше богатство. Лес оказывает большое влияние на климат планеты, содержание кислорода в воздухе, дает человеку много ценного материала для последующей переработки. По последним данным ученых леса на нашей планете появились примерно 400 миллионов лет назад. Первые деревья были высотой не более 20 см и имели довольно толстый ствол диаметром до 5 см. Со временем высота деревьев увеличивалась, леса завоевывали все большее пространство суши и, что самое важное, изменили состав атмосферы, увеличивая содержание кислорода. Спустя 100 миллионов лет древние леса очистили атмосферу земли от вредного углекислого газа и создали условия для появления животного мира суши. Древние леса до настоящего времени приносят человеку большую пользу в виде угля, нефти и газа. Сотни миллионов лет эволюции сильно изменили леса и виды растущих в них деревьев. Сегодня все деревья можно разделить на две большие группы: лиственные и хвойные. Первые растут в странах с теплым климатом, вторые-в северных странах с холодными зимами и непродолжительным летом. На большей части территории России климат холодный, поэтому 2/3 общей площади лесов занимают хвойные леса. Как было сказано выше, лес представляет большую ценность, т.к. из древесины изготавливают много полезных вещей (рисунок 1). Изучение, преумножение леса – актуальная и важная задача. Особенно – хвойных лесов, запасы которых в мире составляют 61 млрд м³, а в России 37 млн. м³ или 40% мирового запаса [1].

Изучению леса, этапов и особенностей роста различных деревьев посвящено много работ [1 - 3 ]. Однако каждый регион, климатический пояс вносят свои коррективы в рост и развитие деревьев, что вызывает необходимость изучения этого вопроса в привязке к конкретной территории. Для Кемеровской области характерными являются хвойные леса, занимающие до трети территории. Большой хозяйственный интерес представляет сосна обыкновенная, которая в последнее время активно выращивается в питомниках для последующей посадке на рекультивируемых территориях. Данный вид быстро растет, неприхотлив к почве, дает ценную древесину с небольшой массой отходов [4 - 5]. В литературе отсутствует информация об особенностях роста сосны обыкновенной в условиях Кемеровской области, что затрудняет организацию ухода за выращиванием этого растения в питомниках. Такое положение дел вызывает необходимость динамики и этапов роста сосны обыкновенной на территории Кемеровской области. Этой актуальной теме посвящена научная работа.

Цель исследований: Изучение скорости и этапов роста сосны обыкновенной в весенне – летний период в Кемеровской области.

Задачи:

1. Нахождение объекта исследования.

2. Разработка методики исследования.

3. Анализ экспериментального материала и разработка рекомендаций.

4. Практическое использование результатов исследований в лесном хозяйстве Кемеровской области.

Личный вклад заключается в выборе объекта исследований, отработка методики замеров и проведение исследований по динамике роста сосны обыкновенной, обработка полученных результатов (построение графиков проводилось совместно с преподавателем), выработка рекомендаций по практическому использованию результатов исследований (в совместном обсуждении с работниками Мысковского лесхоза департамента лесного комплекса Кемеровской области).

1. Объект и методы исследования

В качестве объекта исследования было выбрана сосна обыкновенная возрастом 12 лет (рисунок 2). Выбор для исследования сосны обыкновенной связан с широкой распространенностью данного вида на территории России и в Кемеровской области, высокой степенью переработки всех частей дерева (рисунок 1), высокой скоростью роста.

Наблюдение за этапами роста с фотофиксацией и периодические замеры с использованием линейки с точностью 1 мм. Замеры производились на высоте 1 м 10 см – 1м 30 см от земли по 3 замера на разных веточках. Значение увеличения длины веточек от времени использовалось как характеристика роста сосны обыкновенной. Для выявления зависимостей роста от фактора времени и построения графиков определялось среднее значение из трех замеров. Обработка полученных результатов, нахождение зависимостей роста, построение графиков проводились с использование приложения Microsoft Excel 2010 [2]. Исследования проводились в период с 19 мая 2018 г. по 25 июля 2018 г.

Рисунок 1 – Продукция, получаемая из древесины

2. Обсуждение результатов исследования

Первые наблюдения были проведены 19 мая 2018 г. На этот момент на кончиках веточек изучаемой сосны только наметились точки роста. Следующие наблюдения проводили 4 июня. За прошедшую неделю на концах веточек образовались наросты, очень похожие на маленькие “шишечки” (рисунок 3), из которых выступали кончики иголочек. Данный момент был принят за точку отсчета. Наблюдения, проведенные 12 июня, выявили, что из шишечек сформировались центральная и две боковые веточки с иголочками длиной приблизительно 15 мм (рисунок 4). Иголочки состояли из двух половинок плотно прижатых друг к другу. На этом этапе исследований были проведены первые замеры

Рисунок 2 – Объект исследования сосна обыкновенная

длины центральной, боковых веточек и иголочек. Последующие замеры с периодичностью в 6 – 7 дней показали скорость роста исследуемых объектов. На 20 день наблюдений сформировалась сдвоенная сосновая иголка. В процессе наблюдений было замечено, что скорость роста веточек, их длина в нижней части сосны и на макушке разная. На заключительной стадии наблюдений длина центральных веточек примерно 150 мм, а на макушке 300 – 350 мм. Данный факт можно объяснить тем, что веточки, находящиеся на макушке дерева, получают значительно больше энергии солнца, и поэтому длина их больше. Такое

Рисунок 3 – Первый этап роста – образование “шишечек” и первых иголочек

Рисунок 4 – Период роста веточек и иголок

объяснение согласуется с результатами замера интенсивности освещения на разных высотах деревьев приведенных в литературе [6]. Таким образом, за исследуемый период наша сосна выросла примерно на 200 – 250 мм. Полученные данные по приросту согласуются с данными других исследователей [7, 8].

Опытные данные по изучению скорости роста сосны обыкновенной в исследуемый период приведен в таблице 1 и на рисунке 5.

Таблица 1 – Результаты исследования скорости роста объектов сосны обыкновенной в условиях Кемеровский области

Приведенные в таблице 1 и на рисунке 5 данные показывают, что самая большая скорость роста у центральных веточек, медленней всего растут иголки. Скорость роста веточек и иголок не линейна: в начальный период наблюдается бурный рост и последующее замедление. Полученные формулы для определения увеличения длины изучаемых объектов от времени хорошо согласуются с экспериментальными данными о чем говорит коэффициент R², величина которого близка к единице.

Последнее наблюдение было сделано 16 сентября 2018 г. Старые иголки стали желтеть и отпадать, иголки на новых веточках достигли максимальной длины, которая составила для центральной веточки 110 мм на боковых 90 – 100 мм.

Результаты исследования представляют интерес для лесной промышленности Кемеровский области, позволяя прогнозировать рост сосны обыкновенной. Выявленные закономерности роста показывают, что в конце мая - начале июня наблюдается период бурного роста сосны. В это время сосна нуждается в дополнительном уходе и внимании.

Рисунок 5 – Графики зависимостей роста сосны обыкновенной в условиях Кемеровской области

Результаты научной работы получили практическое применение в Мысковском лесничестве департамента лесного комплекса Кемеровской области, что подтверждено соответствующим актом (приложение 1).

Оригинальность результатов работы в 95% доказана проверкой на наличие заимствований в системе “РУКОНТЕКСТ” (приложение 2)

Заключение

1. В процессе исследований установлено, что скорость роста изучаемых объектов не равномерна: в начальный период наблюдается бурный рост и затем скорость роста замедляется.

2. Получены зависимости, описывающие скорость роста объектов исследования от времени.

3. Установлено, что скорость роста, длина веточек в нижней части и на макушке сосны не одинакова. Длина веточек на макушке в 2 – 2,2 раза больше.

4. Определено, что за весенне - летний период сосна обыкновенная в условиях климата Кемеровской области вырастает примерно на 200 – 250 мм.

5. На основании выполненных исследований разработаны рекомендации по уходу в весенне – летний период за сосной обыкновенной в питомнике Мысковского лесничества департамента лесного комплекса Кемеровской области.

Список использованных источников и литературы

1. Парамонов Е.Г. Основы лесоводства и лесопаркового хозяйства /Е.Г. Парамонов, А.А. Маленко. Учебное пособие. – Барнаул: АГАУ, 2007. - 170 с.

2. Матвейко А.П. Технология и оборудование лесозаготовительного производства: учебник - Мн.: Технонерспектива, 2006. - 447с.

3. Атрохин В.Г. Лесоводство : учеб. / В.Г. Атрохин. – 2-е изд., перераб. и доп.. – М. : Агропромиздат, 1989. – 398 с.

4. Рысин Л.П. Сосновые леса Европейской части СССР / Л.П. Рысин. – М. : Наука, 1975. – 212 с.

5. Биоэкологические основы выращивания сеянцев сосны и ели в питомниках / [Г.И. Редько, Д.В. Огиевский, Е.М. Романов и др.]. – М. : Лесная промышленность, 1983. – 62 с.

6. Харвей Г. Excel 2010 для чайников. – М.: Диалектика, 2013. – 336 с.

7. Сенов С.Н. Лесоведение / С.Н. Сенов, А.В. Грязкин. Учебное пособие. – СПб, 2006. – 70 с.

8. Беляева Н.В. Биологические основы лесного хозяйства / Н.В. Беляева, О.И. Григорьева. – СПб, 2010. – 128 с.

П риложение 1 - Акт об использовании результатов исследований

Приложение 2 – Результаты проверка на наличие заимствований