VI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Создание парка интродуцированных хвойных растений в городе Заполярный
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Врач лечит - природа исцеляет.
(Гиппократ)
Мы учимся в профильном химико-биологическом классе и возможность поучаствовать в данном проекте и расширить свой кругозор, а так же проявить свои возможности нас очень порадовала. Ведь главным нашим лозунгом по жизни является фраза, которую сказал Хацуи Като: «Ничто так не умиротворяет человека, как удивительная красота живого дерева».
Актуальность:
Так какое же дерево не просто умиротворяет, а дарит радость всем, и детям, и взрослым? Ответ очевиден – это хвойное дерево. Все сразу начинают улыбаться , когда слышат слово «Ёлка», потому что оно связано с самым распространённым праздником новым годом, вспоминаются игрушки, мишура, салют, запах салатов и конечно мандаринов, а главное это подарки, кто же не любит подарки. Смотрите , одно короткое слово и столько сразу положительных эмоций .
Все хвойные растения радуют человека своей красотой. Причем для многих из них эта красота всесезонна — что немаловажно для нашего климата в условиях полярной ночи. Добавьте к этому удивительное многообразие форм — стелящиеся, шарообразные, пирамидальные, конические, плакучие — и расцветок — зеленые, сизые, золотистые, голубые — и вы поймете, почему хвойные растения очень часто становятся ключевыми фигурами декоративного парка.
О практической пользе различных хвойных растений можно сказать очень много. Они великолепно очищают наш воздух от вредных газов и пылевого загрязнения. Фитонциды многих хвойных пород являются великолепными природными антисептиками, улучшают экологическую обстановку. Плоды некоторых деревьев идут в пищу и человеку, и множеству животных.
Целью нашей работы стала разработка перспективного плана по созданию парка интродуцированных хвойных растений в городе Заполярный
Задачи
Изучить литературу
Определить возможность выращивания хвойных растений в условиях антропогенного ландшафта Мурманской области
Выбрать участок для создания парка
Составить план работ по осуществлению данного проекта
На основе фотоматериалов, приготовить эскиз с изображением парка.
Глава 1 Теоретические основы работы
Хвойные растения и их характеристика
В самом начале работы мы захотели расширить свои знания по данной теме.
Кому-то может показаться, что это новый вид деятельности, это может объясняться тем, что людей пугает столь непривычный термин как интродукция, но на самом деле человек занимается интродукцией полезных для него растений с древних времён. В России первые древесные интродуценты появились в XVII веке (шелковица).
Многие, наверняка, замечали: стоит оказаться в хвойном (сосновом, еловом лесу) – и кажется, будто дышать стало намного легче. И это не просто ощущения. Именно хвойники богаты фитонцидами – веществами, подавляющими бактерии, вызывающие болезни. Установлено, что эти биологически активные вещества способны подавлять даже палочки, вызывающие туберкулез. Отнюдь не случайно противотуберкулезные санатории и лечебницы расположены именно на территории хвойных лесов.
Хвойный лес благоприятно влияет на нервную систему организма. Регулярные прогулки или пробежки в нем снимают нервное напряжение, стресс, улучшают газообмен, благотворно, в целом, влияет на работу бронхо-легочной системы. Незаменимы они для аллергиков, астматиков, курящих
Хвоя – рекордсмен по содержанию витамина С. Они не уступают по этому показателю черной смородине, облепихе, лимону. Русские мореплаватели, употреблявшие хвойные настои, не страдали от цинги – болезни-бича многих первооткрывателей неизведанных земель в морях и океанах.
Научно доказано, что в шишках сосны содержится в больших количествах танин – вещество, предотвращающее гибель клеток головного мозга. Оно особенно эффективно в профилактике и лечении инсультов.
Российские и зарубежные эпидемиологи эффективной профилактической мерой считают использование в период эпидемии гриппа и респираторно-вирусных инфекций масок, пропитанных эфирными маслами сосны, лиственницы или пихты.
Доказано, что регулярное приятие хвойных ванн помогает восстановить нервную систему, бороться со стрессом, неврозами, бессонницей. Это великолепное средство для снятия усталости, напряжения, восстановления жизненной энергии. Оно борется с проявлениями вегето-сосудистой дистонии. Помогает хвоя и при суставных болезнях.
Вот как благотворно влияет хвоя на здоровье отдельно взятого человека. А каковы преимущества ее применения в масштабах отдельно взятого поселения, будь то мегаполис с миллионом и более населения либо небольшой городок?
Хвоя является средством от авитаминоза, так как в ней содержится столько же витамина С (не менее 200 мг), как и в облепихе и чёрной смородине, и больше, чем в лимонах в семь раз. Во время того, как в течение великих мореплаваний моряки беспощадно гибли, сибиряки даже не могли думать, что существует такая болезнь под названием цинга, так как они в пищу добавляли молодую хвою.
Витаминный настой против цинги: необходимо тремя стаканами кипяченой воды залить четыре стакана свежей хвои. Далее полученное средство следует настоять три дня в темноте и процедить. Принимать 2 раза в день по полстакана. В хвое также содержится каротин (провитамин А), витамин Е и многие другие.
Семейство сосновых – дружит с медициной. Все хвойные растения кроме чисто технического использования, обладают также не менее важными достоинствами, такими как лечебное и лечебно-профилактическое применение. Вот тут у официальной (в т. ч. фитотерапии) и нетрадиционной (народной, гомеопатии, биоэнергетики) медицины наблюдается полное согласие.
Когда-то немецкий ученый Кох, открывший туберкулезную палочку, сказал: «Спасение немцев от туберкулеза – сосновые леса!». И вправду почти все знают, что при прогулках в сосновых или еловых борах, в лесопарках или рощах, где высажены сосны или ели, очень легко дышится, что неудивительно, так как сосны и ели (как и все хвойные) дезинфицируют и «витаминизируют» воздух, насыщая его фитонцидами и эфирными испарениями хвои. И, как правило, санатории для лечения людей с болезнями органов дыхания, а также для физически ослабленных людей, располагаются сосновых или еловых борах.
В официальной медицине используются следующие лечебные препараты:
– терпентинное масло или очищенный (медицинский) скипидар;
– линимент скипидарный;
– терпингидрат;
– пинабин;
– пихтовое масло;
– Абисиб.
Хвойные деревья насчитывают более 560 видов. Растения эти встречаются по всему миру, произрастая как в тропиках, так и за границей полярного круга.
Встретить хвойные деревья можно не только в лесах, но и на песчаных дюнах, и высоко в горах, и в болотах. В мире хвойных имеются истинные гиганты, достигающие высоты в 10 и более метров, такие как одно из самых величественных растений Земли - "мамонтово дерево" (секвойядендрон), есть в семье хвойных деревьев даже растение- паразит (паразитаксус), нет только лиан.
Все хвойные растения радуют человека своей красотой. Причем для многих из них эта красота всесезонна — что немаловажно для нашего климата. Добавьте к этому удивительное многообразие форм — стелящиеся, шарообразные, пирамидальные, конические, плакучие — и расцветок — зеленые, сизые, золотистые, голубые — и вы поймете, почему хвойные растения очень часто становятся ключевыми фигурами декоративного сада.
О практической пользе различных хвойных растений можно сказать очень много. Действительно, основной породой большей части лесов вне тропиков, являются именно хвойные деревья. Они великолепно очищают наш воздух от вредных газов и пылевого загрязнения. Фитонциды многих хвойных пород являются великолепными природными антисептиками, улучшают экологическую обстановку. Плоды некоторых деревьев идут в пищу и человеку, и множеству животных.
Несомненно, хвойные растения — лучшее украшение сада, его «изюминка», предмет гордости владельца. В конце XX столетия началось активное привлечение посадочного материала к нам в страну из Европы и США. Я думаю, что не все может произрастать у нас, например, итальянская сосна, криптомерия, или атласский кедр. Тем не менее, среди большого разнообразия предложений на рынке посадочного материала(саженцев) можно выбрать немало хвойных пород уже адаптированных в конкретных регионах России, которые удовлетворят любым вкусам, чувствам, творческой фантазии. Ель, сосна, туя, пихта, можжевельник, лиственница – основные декоративные виды хвойных растений. Они имеют преимущество в вечнозелености, а также по санитарно-гигиеническим свойствам, по эстетическому эффекту.
Особенно важны зеленые насаждения в больших и малых городах. Они надежно защищают нас от загрязнений, которые очень быстро накапливаются в атмосфере. Естественно, деревья и кустарники очень декоративны, придают окружающему ландшафту очень живописный вид. Но основная их роль состоит в том, что с их помощью происходит оздоровление нашей среды обитания.
Благотворное воздействие на состояние окружающей атмосферы могут оказывать разбитые в городах массивы зеленых насаждений. Это может быть парк, сквер, сад, да и просто высаженное около дома дерево.
В период вегетации деревья выделяют кислород, которым обогащают окружающую среду, и поглощают большое количество углекислого газа. Гектар земли, засаженный зелеными насаждениями, способен в течение года выделить до 30 килограмм веществ, приносящих пользу человеку. Это и кислород, и различные эфирные масла. К примеру, деревья и кустарники, заселяющие площадь в 1 гектар, способны за 60 минут поглотить весь углекислый газ, который могут выдохнуть за это же время двести взрослых человек.
Дерево, расположенное в зеленом массиве, способно за год поглотить до сорока килограмм вредных примесей – пыль, твердые частицы. Если у дерева большая роскошная крона, то количество поглощенных вредностей может достигнуть 70 килограмм.
Обеспечить количество кислорода, необходимого для полноценного дыхания 3 взрослых людей в течение суток, способно одно среднее дерево.
Известно, что огромной проблемой городов стало избыточное количество автомобилей. Мало того, что города парализованы в часы пик километровыми пробками, основная проблема в большом количестве автомобильных выбросов. И здесь на помощь приходят наши зеленые друзья. Выхлопные газы, которые могут выделиться автомобилем во время пробега 25000 километров – поглощаются одним взрослым дерево за год.
Безусловно, зеленые насаждения оказывают благотворное влияние на окружающую атмосферу. Наиболее заметно это влияние в крупных зеленых массивах. Каждый, пришедший в жаркую погоду в лес или парк, получал неповторимые ощущения – благодатной прохлады и умиротворения. Действительно, в жару температура воздуха в городе на 10 градусов выше, чем в зеленом массиве. Такой эффект достигается благодаря тому, что в парке повышенная влажность, которая способствует понижению температуры окружающего воздуха. Создаются условия, наиболее благоприятные для физиологии человека.
Кроме того, в летнее время, над большими массивами зеленых насаждений, в городе образуются воздушные потоки, направленные вниз, которые способны увлекать за собой и осаждать на листве деревьев и кустов большое количество пыли. Так, один гектар деревьев может задержать в течение года:
хвойники около 40 000 килограмм пыли;
лиственные деревья около 100 000 килограмм пыли.
Кто такие интродуценты
С начала нового тысячелетия в городах в нашей стране несколько замедлился процесс расширения площадей, занятых зелеными насаждениями по сравнению с ростом численности населения. В связи с этим понижается количество зеленых насаждений, приходящихся на одного городского жителя.
Нашим зеленым друзьям наносят непоправимый вред техногенные и антропогенные нагрузки. Негативно воздействуют на леса и парки автомобильный транспорт, от которого задыхаются города.
Однако существует способ, который может спасти наши города. В последнее время стали расширять ассортимент зеленых насаждений, добавляя экземпляры, которые имеют повышенную устойчивость к неблагоприятным условиям современных городов. В этом случае появляется возможность улучшить экологию городов за счет посадки меньшего количества растений.
Очень важно, осуществляя процесс озеленения города, имеющего много промышленных предприятий, подобрать породы деревьев, имеющих повышенную устойчивость к воздействию вредных паров и газов. Прежде всего, необходимо обеспечить стойкость к негативному влиянию, которое оказывает сернистый ангидрид. Это один из основных выбросов, который приводит к загрязнению окружающей среды. Образуется за счет сжигания угля, нефтепродуктов, природного газа, в процессе выплавки металлов и химическом производстве (получение серной кислоты).
В течение нескольких лет проводились исследования, позволяющие экспериментально определить, какие породы деревьев наиболее устойчивы к воздействию токсичных химических веществ. В том числе использовались растения интродуценты, то есть те зеленые насаждения, которые пересаживаются в места, где они ранее не произрастали.
Какие растения лучше сажать в городах
Ряд проведенных исследований доказал, что лучше всего проводить озеленение промышленных городов декоративными интродуцентами, устойчивыми к воздействию вредных выбросов. В качестве примера можно назвать:
ель;
кипарис;
можжевельник;
туя;
сосна.
Хороший устойчивый эффект достигается при посадке лиственных деревьев таких как:
береза;
бересклет;
боярышник;
гортензия;
ива;
клён;
магнолия;
рябина;
сирень;
ясень.
Эти растения способны оздоровить городскую среду, благодаря, своей высокой газоустойчивости. Ну, и, конечно же, декоративность данных пород, способны украсить суровый городской пейзаж, повысить эстетическую ценность.
Не помешает включение в ограниченном количестве в процесс озеленения городской территории растения, которые имеют повышенную чувствительность к вредному воздействию промышленных выбросов. Такие деревья будут являться биоиндикаторами, с помощью которых можно фиксировать атмосферные загрязнения.
Улучшить состояние атмосферы промышленных городов помогает процесс озеленения. Но, проводить его нужно грамотно. Защитить городской воздух от вредного воздействия выбросов промышленных предприятий, автомобильных выбросов можно посадкой зеленых насаждений, которые имеют высокую газоустойчивость, хорошую поглотительную способность, высокую способность к адсорбции пыли.
1.2 Интродукция хвойных растений и условия её выполнения
Интродукция – целенаправленная деятельность человека по переносу какого-либо вида растения за пределы ареала его естественного распространения.
Она связана в основном с хозяйственной деятельностью человека.
Условиями для выполнения интродукции растений являются: климатические и почвенные условия, свет, стадии и циклы их вырастания.
Хорошая пластичность дает возможность растениям привыкнуть к иным условиям климата и иному виду почвы. Когда климат и почва в новом месте произрастания имеет большие различия с родными для интродуцированного растения климатом и почвой, то человек ухаживает за таким растением либо меняет его природу.
Влиять на эти растения нужно, обязательно учитывая стадии их развития. Большое влияние на растения имеет свет. Каждая стадия развития растения и та порода, к которой оно относится, влияют на количество необходимого света.
Менять природу растения возможно, воздействуя химическим и физическим способом на семена, ростки либо сеянцы. Обработка семян веществами, предназначенными для лучшего роста, перед посевом повышает их всхожесть, увеличивает рост и морозоустойчивость сеянцев. Когда семена обрабатывают ультразвуковыми волнами либо звуком, то сеянцы будут более устойчивы к морозам.
Виды интродукции древесных растений
Есть несколько видов интродукции древесных растений:
1.Интродукция древесной породы из области его естественного произрастания в сами культуры. Тикая интродукция дает возможность внедрить большой объем новых древесных пород при малых затратах денег и работы. Но часто этот процесс оканчивается неудачей.
2.Интродукция, перед применением которой изучают поведение породы в посевных грядках либо питомниках. Она более надежна, хотя и бывают условия, возникшие случайно, которые снижают либо повышают приживаемость растений. А еще, когда происходит процесс пересадки (например, из питомника), то растение может повредиться и плохо приживаться. Известны случаи, когда растения, которые интродуцировали, прекрасно растут и переносят морозы, а когда их пересаживают – растут медленнее и плохо переносят морозы. К примеру, на юге Красноярского края монгольский дуб, которому двенадцать лет, имеет высоту от трех до четырех метров в посевах, а после пересаживания он плохо переносит мороз и имеет высоту до полуметра.
3.Интродукция при помощи ступенчатого продвижения растений за чертой естественного произрастания. Данный метод применяют для разных древесных пород. Он позволил аккуратно и медленно перенести на север и восток мелколистный вяз, ясенелистный клен, грецкий орех и многие другие породы деревьев. Но этот способ очень долгий, ведь плоды у древесных растений вырастают только через двадцать-сорок лет, после чего будет возможно собрать их семена и посеять их в более северных условиях.
4.Интродукция, которая сопровождается селекционным отбором, произведенным однократно (одно поколение). Может длиться несколько десятков лет.
5.Интродукция, которая сопровождается особым влиянием на древесные породы в начальной стадии их развития, чтобы придать им нужные свойства (устойчивость к засухе и морозу). В таком случае, когда происходит подготовка семян к высеиванию, то обеспечивают для них условия, принимая во внимание их наследственность, а потом перед тем, как они начнут произрастать, обычные условия устраняют и семена уже растут при холодной либо влажной погоде. А иногда семена подсушивают в течение небольшого времени на открытом воздухе, тем самым расшатывая наследственность растений. Развиваясь далее, такие растения лучше привыкают к имеющимся условиям.
6.Интродукция, при которой применяют гибридизацию, используют, когда порода дерева либо кустарника не вводится в культуру в имеющихся условиях природы. Так получают новые породы тополей, орехов, лиственниц, ив, дубов, обладающий большой устойчивостью к морозам и засухе, быстрым ростом и высококачественными плодами и древесиной.
Все подвергшиеся интродуцированию породы и новейшие сорта ценных древесных и кустарниковых пород, что быстро растут, перед тем, как подвергнуться выращиванию, должны пройти государственное испытание сортов для предупреждения засорения лесных пород деревьями и кустарниками, не представляющими ценности.
Интродукция лесных растений вызвана следующими причинами :
1.Повышение продуктивности древостоев.
2.Выращивание качественной древесины.
3.Увеличение общей декоративности ландшафтных культур.
4.Повышение защитных свойств лесного насаждения.
5.Увеличение устойчивости и долговечности создаваемых культур.
Глава 2 Практическая часть работы
2.1 Выбор участка для создания парка.
С оздавая свой проект мы выбирали место ,которое всем бы понравилось. Так как в городской зоне всё свободное пространство уже занято, надо было искать площадь за пределами города, но в шаговой доступности. Мы выбрали площадь у дороги, за улицей Бабикова. Сначала нас смутил тот факт, что парк отдыха будет у дороги, и наличие выхлопных газов может помешать полноценному здоровому отдыху. Но видя, как люди в выходные отдыхают на этих местах , нам захотелось создать для них более лучшие условия и защитить их от выхлопных газов. Зная, способность хвойных растений очищать воздух, как никакие другие растения, мы решились пойти на риск и взять именно этот участок для нашего парка.
2.1 Создание перспективного плана парковой зоны
Водный источник, можно выгодно обыграть перекинув через него мостик, народная примета, что постояв на мостике , человек обретает новое счастье и прощается со старыми бедами , для многих людей не пустой звук и это понравится людям. Тропинки из камешков, придадут особый колорит и не сильно ударят по карману при реализации данного проекта.
Мы у края дороги запланировали кустарники, для создания растительной завесы и увеличили количество хвойных для того, чтобы выхлопные газы не мешали людям наслаждаться красотой парка. Теперь, когда парк готов, мы можем определиться с видовым составом растений. Изучив множество источников, мы выяснили, что Сосна обыкновенная обладает очень высокой приживаемостью и её адаптация проходит в несколько раз быстрее, чем у других видов хвойных растений и поэтому мы предлагаем интродуцировать именно этот вид.
Вот Вы видите план нашей работы, поэтапно, мы смогли за столько короткий период осуществить данный проект, спасибо за внимание.
1 этап. Подготовительный этап (изучение литературы, выбор участка).
2 этап. Организация работы над проектом (распределение обязанностей в команде).
3 этап. Практическая деятельность .
4 этап. Подведение итогов.
5 этап. Презентация продукта деятельности.
Заключение
Интродукция растений – это работа людей, направленная на введение новейших видов либо сортов дикорастущих растений в культуру путем выращивания их за чертой естественного произрастания, либо продвижения имеющихся сортов в другие районы. Однако при этом люди работают не со всем видом растения, а с некоторыми его представителями. Интродуцированные растения носят название интродуценты либо экзоты.
Древесные растения также могут подвергаться интродукции при помощи распределения семян, черенков либо самих молоденьких растений. Самым действенным стал семенной метод выращивания таких растений. Так новые древесные растения смогут лучше привыкнуть к новым условиям своего произрастания.
В лесном хозяйстве главной является интродукция таких растений, образующих лес, которые смогут обеспечивать увеличение лесной производительности и уменьшение времени на выращивание качественной древесины.
Перенос растений из привычной среды произрастания в другой район заставляет их адаптироваться к иным условиям.
Облагородить современный городской пейзаж можно с помощью наших зеленых друзей. Деревья и кустарники не только придают эстетичный вид нашим городам, но и являются основой, с помощью которой улучшается экологическая обстановка, микроклимат.
Зеленые островки городов очищают и оздоравливают атмосферу. Городская зелень способна поглощать промышленные выбросы, защищать население от пыльных ветров. Листва и хвоя деревьев могут аккумулировать токсины, которые негативно влияют на человека. Например, соединения тяжелых металлов.
Важнейшая их функция – поглощение углекислого газа и выделение так необходимого человеку кислорода. Выделяемыми растениями летучими соединениями – фитонцидами, эфирными маслами, органическими кислотами оказывается уничтожающее воздействие на вирусные бактериальные, грибковые субстанции. В густых посадках деревьев и кустарников не слышно городского шума. Зеленые заросли создают приятную тень и повышают влажность.
Таким образом мы изучив ряд источников литературы и определив участок , смогли разработать перспективный план по созданию парка интродуцированных хвойных растений в городе Заполярный
Список использованных источников и литературы
1. Деревья и кустарники СССР. Дикорастущие, культивируемые и перспективные для интродукции. В 6 т. Т. 1. Голосеменные. – М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1949. – 462 с.
2. Калуцкий К.К. Древесные экзоты и их насаждения: справочн. изд. / К.К. Калуцкий, Н.А. Болотов, Д.М. Михайленко. – М.: Агропромиздат, 1986. – 271 с.
3. Колесников А.И. Декоративная дендрология / А.И. Колесников. – М.: Лесн. пром-сть, 1974. – 704 с.
4. Курнаев С.Ф. Дробное лесорастительное районирование Нечерноземной зоны / С.Ф. Курнаев. – М.: Наука, 1982.
5. Некрасов В.И. Актуальные вопросы развития теории акклиматизации растений / В.И. Некрасов. – М.: Наука, 1980. – 102 с.