VI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Исследование геоботаники лугов и изменения их биомассы в зависимости от типов лугов

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Симонов И.М. 1

---

1МКУ ДО Давыдовский ЦРТ

Апасова И.Н. 1

---

1"Давыдовский центр развития творчества", МКУ ДО Давыдовский ЦРТ

Работа в формате PDF

1 MB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение:

Актуальность: Луг - сообщество травянистых и длительно вегетирующих растений, развивающихся при средних условиях увлажнения. Пойменные луга обеспечивают устойчивость экосистем к экстремальным природным условиям и антропогенным воздействиям, определяют их противоэрозионную устойчивость, продуктивность ландшафтов и их биологическое разнообразие.

Цель работы: Исследование состава и биомассы микрогруппировок растительных сообществ пойменного и степного сухого лугов в зависимости от антропогенной нагрузки.

Задачи:

Провести видовое исследование лугов разных типов.

2. Исследовать количественную оценку биомассы лугов.

3. Исследовать качественную оценку биомассы лугов.

4. Провести сравнительный анализ количественного и качественного состава биомассы.

Литературный обзор

1. Фитоценоз луга

Луг - это растительное сообщество, вегетирование многолетних травянистых растений, образующих более или менее сомкнутый травостой.

Типично луговыми травянистыми многолетниками называют виды, часто и обильно встречающиеся. Также называют виды, занесённые на луга из соседних сообществ (лесные, болотные растения), которые в зависимости от сложившихся на лугу условий получают более или менее пышные развития.

Видовой состав луга зависит от состава местной флоры, условий произрастания формы и интенсивности использования, от возраста сообществ.

Луга чаще всего возникают на местах других сообществ (вырубленного леса, осушённого болота), реже они являются сообществами, возникшими естественным путём. Наиболее характерны: луга для лесной зоны, но могут быть южнее и севернее её.

Флористический состав лугового древостоя очень разнообразен. По хозяйственной значимости луговые растения принято подразделять на четыре группы: 1) злаки; 2) бобовые; 3) разнотравье; 4) осоки.

На лугах произрастает около 4000 видов травянистых растений. В травостоях большую часть преобладают злаки и осоковые. В образовании луговой дерновины главная роль принадлежит злакам, имеющим мощно развитую мочковатую корневую систему. 2. Группы луговых растений.

Злаки нередко выступают в роли доминантов и эдификаторов растительного покрова лугов. По их участию в травостое определяется кормовая ценность сенокосов и пастбищ. Они основной источник кормов не только для с/х. животных, но и многих промысловых животных и птиц. Злаки составляют около 25- 30% от всего урожая сенокосов и пастбищ.

Не менее важное место, чем злаки, среди кормовых растений занимают бобовые. Их кормовые качества обусловлены симбиозом (сожительством) с клубеньковыми бактериями, благодаря которому как вегетативные части, так и семена бобовых отличаются высоким содержанием белков.

Также среди хозяйственных групп в луговых травостоях выделяют разнотравье, куда относятся растения всех семейств, кроме злаков, бобовых, осок. Большинство растений разнотравья отличаются невысокими кормовыми качествами. Многие имеют грубые, мало облиственные побеги, плохо поедаемые скотом (пижма обыкновенная, тысячелистник обыкновенный), или содержат алкалоиды и совсем не поедаются в свежем виде (виды семейства лютиковых).

Невысокими кормовыми достоинствами обладают и осоки. Лишь в молодом состоянии они дают сено удовлетворительного качества, а при старении становятся грубыми и малоценными в кормовом отношении, поэтому грубые травы лучше подвергать силосованию.

В хозяйственной оценке луга основное значение име­ет его урожайность. Можно принимать во внимание только один укос зеленой массы, который обычно про­водят в период цветения злаков, или два и больше уко­сов зеленой массы за весь вегетационный период. Но данные только по общей урожайности луга недостаточ­ны для оценки его кормовой ценности. Важно знать кормовые достоинства луга, то есть кормовую оценку зеленой массы, получаемой с данного луга.

3.Типы лугов:

Для лугов характерна резко выраженная изменчивость (сезонная и по годам) и быстрые изменения под воздействием выпаса, сенокошения и улучшения. Различия между типами лугов в большей или меньшей степени нивелируются их интенсивным использованием (особенно правильно организованным выпасом) и уходом (внесение удобрений и пр.).

Различают луга материковые, пойменные, горные.

Материковые луга расположены на равнинах (вне пойм) и делятся на суходольные (на равнинах и склонах, питаемых лишь водами атмосферных осадков) и низинные (в понижениях с близкими почвенно-грунтовыми водами).

Суходольные луга образовались в лесной зоне на месте лесов, на подзолистых почвах или бурозёмах, реже на серых лесных почвах; травостои относительно низкие, малоурожайные. Значительные площади этих лугов вовлечены в полевые севообороты или превращаются (известкованием, удобрением, посевом трав и пр.) в долголетние культурные пастбища.

Низинные луга распространены в лесной, лесостепной и степной зонах. Почвы их богаче, чем на суходольных лугах, а травостои урожайнее.

Пойменные луга приурочены к долинам рек, заливаемым во время половодий. Распространены от тундр до пустынь; наибольшие площади – в лесных и лесостепных зонах. Они урожайнее и разнообразнее материковых лугов. Значительные площади пойменных лугов освоены под огородные и полевые культуры.

Степные сухие луга

Умеренная сухая степь приурочена к темно-каштановым почвам в сочетании с

лугово-каштановыми почвами и солонцами.

Основа травостоя – типчак и ковыли. Кроме них из злаков распространены: житняк гребневидный и тонконог гребенчатый.

Разнотравье представлено бедно.

4.Функции луга

Формирование лугов обусловлено деятельностью человека. Они образуются на месте вырубок леса или кустарника, на заброшенных пашнях, при осушении водоёмов в условиях использования их под сенокос или выпаса луговые участки вновь зарастают лесом или кустарником.

Луга служат важным источником естественных кормов для домашних животных. Благодаря разнообразию состава трав животные получают с этим кормом не только питательные вещества, но и активные соединения, повышающие продуктивность и улучшающие здоровье животных. [2]

2.Основная часть:

2.1.Характеристика района исследования. Географическое положение.

Воронежская область, Лискинский район, с. Аношкино, пойма реки Дон. Воронежская область находится между 52˚ и 49˚ с. ш. в умеренном климатическом поясе. Лискинский район находится практически в центре Воронежской области. Климат Лискинского района умеренно континентальный с жарким сухим летом и холодной зимой. Он характеризуется следующими данными: средняя температура января составляет -- 8,80;

Исследование было проведено в июне 2018 года.

2.2. Методика исследования

Геоботаническое исследование лугов по методике Боголюбова А.С.

При изучении флористического состава фитоценоза, как и при изучении других его черт, описывают не весь фитоценоз в целом, а лишь его часть – ограниченную «пробную площадь», достаточную для выявления всех его черт(термин «площадь выявления» был предложен Л.П. Раменским). [1,3]

На нескольких участках луга отметить веревкой пробные площадки площадью 1 м² (смотреть фотоприложение).

Определение обилия растений, определение жизненности растений (по В. В. Алехину).

- Систематический состав флоры луга

[4]

Оценка биомассы (урожайности) луга

На отмеченных площадках провести видовой учет растений по хозяйственным группам. В первую группу включить все виды злаков, во вторую — все виды бобовых, в третью — осоки и ситниковые, в четвертую — разнотравье. Данные записать по форме таблицы. Затем ско­сить все растения на высоте 5—7 см от поверхности поч­вы и взвесить. После этого скошенную траву нужно раз­ложить на хозяйственные группы, каждую группу взве­сить отдельно.

Данные записать в тетрадь и высчитать процентное соотношение по массе каждой группы.

2.3. Результаты исследований:

- Для исследования были заложены 4 пробные площадки площадью 1 м². Площадки 1 и 2 были заложены на пойменном сенокосном лугу реки Дон, третья площадка заложена на сухом степном лугу и четвертая для сравнения была заложена на пойменном лугу, граничащем с зоной отдыха людей (рядом с пляжем), (Смотреть приложение, фотоотчет).

- В результате исследования были составлены сводные таблицы №1,2 по видовому составу растений, биологической характеристике видов, встреченных на пойменном лугу, площадки 1-4 (смотреть приложение, таблицы №1,2).

- Мною был изучен систематический состав флоры лугов по четырем пробным площадкам (смотреть приложение, диаграммы №1-4).

- Я изучил и провел сравнительную оценку количества и качества биомассы лугов разных типов по микро площадкам (смотреть приложение, таблицу №3).

3. Заключение:

Проведенные мною геоботаническое исследование и исследование продуктивности микрогруппировок растительных сообществ лугов разных типов, позволили сделать следующие выводы:

При геоботаническом исследовании лугов поймы р. Дон было зарегистрировано 23 вида высших сосудистых растений, которые относятся к 10 семействам (приложение, таблицы №1 и №2). Наиболее многочисленными по количеству видов были семейства Злаковые – от 43 до 77%. Большинство из них находится в фенологической стадии кущения или цветения (смотреть приложение, диаграммы №1-4).

Самая обильная по числу видов оказалась площадка №1 (всего 23 вида), затем площадка №2 (13 видов), самая бедная – площадка №4 (сухой степной луг, всего 5 видов). Такое различие объясняется различными абиотическими условиями формирования лугов. Пойменные луга достаточно увлажнены по сравнению с сухими степными.

2. Изучение биологической массы на заложенных пробных площадках показало их различие в количественном и качественном показателях (смотреть таблица №3).

Самый большой количественный показатель по биомассе на площадке №1. находящейся на сенокосном лугу (810 г. на 1м2), далее на площадке №2(725 г.), затем площадке №4 (возле пляжа- 696г.), и меньше всего на площадке №3 (сухой степной луг – 200г.). На изменение этого показателя опять же повлияли абиотические факторы, особенно достаточность увлажнения в период вегетации и сформировавшиеся почвы. Они существенно отличаются по содержанию питательных веществ.

3. Качественная оценка биомассы лугов показала, что на пойменных лугах большее количество злаковых, бобовых и разнотравья, но эти показатели разнятся. Так на площадке №1 и №3 больше разнотравья, соответственно 51,5 и 84%, а злаковых меньше, соответственно 42 и 16%. На площадках №2 и №4 злаковых больше (83 и 89%). Причиной этого служат не только изменения абиотических факторов, но и антропогенный фактор. Пойменные луга в основном используются для сенокоса. Постоянное скашивание травы, стимулирует ее к активному росту, развитию и укреплению корневой системы. На пляже же совсем наоборот. Там постоянное утаптывание травы привело к тому, что выжили самые приспособленные, т.е. злаковые, и такой луг не успевает полностью восстанавливаться в пляжный период отдыха людей (смотреть приложение, таблицу №3).

4. Сравнительный анализ количественных и качественных показателей изучаемых лугов показал, что пойменные луга могут являться хорошей кормовой базой для животных, так как у них высокий показатель биомассы и там произрастает много злаковых и бобовых растений. Степные сухие луга в конце весны и начале лета имеют достаточно растительности, могут служит пастбищами для сельско – хозяйственных животных (смотреть таблицу №3).

4. Список литературы:

1. А.С. Боголюбов, Методы геоботанических исследований: Методическое пособие для педагогов дополнительного образования и учителей М.: Экосистема, 1996. — 21 с.

2. Соловьёв А. Н. Энциклопедия земли Вятской. В 10 томах. Том 7. Природа

3. Ярошенко, П. Д. Геоботаника: пособие для студентов педвузов- М.: Просвещение, 1996. - 200 с.

4. Интернет - ресурсы: -studmed.ru›alehin-vv-geografiya-rasteniy…

ПРИЛОЖЕНИЕ

Фотоприложение: Площадка №1: пойменный луг

Геоботаническое исследование: закладка площадки, исследование систематических групп растений

Площадка №2: пойменный луг

Геоботаническое исследование, исследование биомассы растений

Площадка №3: сухой степной луг

Геоботаническое исследование исследование биомассы растений

Таблица №1: Список и биологическая характеристика видов, встреченных на пойменном лугу, площадки 1,2,4

Таблица №2 Список и биологическая характеристика видов, встреченных на сухом степном лугу, площадка №3

Таблица №3 Сравнительная оценка количества и качества биомассы лугов разных типов по микро площадкам.

Диаграммы №1-4: