VII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Изучение популяций семейства орхидные в окрестностях города Волгореченска
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
На территории России растёт почти 100 видов орхидей. Ещё лет 30-40 назад даже в густонаселённом Подмосковье часто встречались растения, называемые северными орхидеями: ятрышники, пальчатокоренники, кокушники, любки, венерины башмачки. Эти растения безжалостно уничтожают, вырывая с корнем ради забавы. И их осталось очень мало. Все они охраняются международной конвенцией. Сбор и продажа дикорастущих орхидей в мире - запрещены! В нашей Костромской области встречаются наиболее часто Ятрышник пятнистый и Любка двулистная. Это наши северные орхидеи. Как и все другие виды орхидных, они занесены в красную книгу и охраняются законом. И, тем не менее, количество их неуклонно уменьшается. Люди должны окружить их любовью, вниманием и заботой. Они – интересные представители местной флоры и подлинное украшение природы. Орхидеи имеют большое познавательное и медицинское значение, укрепляют силы и здоровье человека. Многие обладают приятным запахом и имеют декоративное значение. Это природное наследие, доставшееся нам по наследству от наших предков - и сохранить это наследие наша задача.
Ятрышник пятнистый (Orchismaculata).
Лесная орхидея – Ятрышник пятнистый (Orchismaculata) или по-другому Пальчатокоренник пятнистый(Dactylorhiza maculata) в народной памяти неразрывно связана с образом кукушки, и издавна звалась кукушкиными слезками. Разгар кукования птицы точно совпадает с периодом цветения этого изящного растеньица. По своему складу ятрышник – типичная северная орхидея. Растение имеет прикорневую розетку из двух-трех листьев и один прямой тонкий цветонос высотой до 25-50см, украшенный густым колосом из пурпурно-красных цветочков. Корень ятрышника имеет вид компактных пальчатых клубеньков в количестве двух штук – один свежий, более светлый, другой прошлогодний — потемней. Цветки у ятрышника мелки, но если всмотреться, наделены свойственной орхидеям изысканной формой венчика. При этом бросаются в глаза многочисленные бурые пятна, которыми усыпаны листья растения. Этим пятнам ятрышник и обязан своим народным прозвищем. Кстати, маленькие темные пятнышки можно рассмотреть и на лепестках цветков. Цветет ятрышник практически весь июнь, иногда затрагивая часть июля, что почти точно совпадает со временем кукования кукушки.
Растёт в заболоченных лесах, на влажных лугах, лесных полянах, окраинах болот. Клубни обладают лекарственными свойствами и применяются в медицине под названием клубни салепа. Вид внесён в Красную книгу России!
Любка двулистная (Platantherabifolia). Цветение: июнь-июль. Произростает в Европейской части России, Западной и Восточной Сибири. Цветки неправильные, ароматные, собраны в рыхлую цилиндрическую кисть длиной до 20 см. Верхние стеблевые листья мелкие, сидячие. Стебель прямостоячий. Листья продолговато- яйцевидные, суженные к основанию. Любка двулистная – это многолетнее растение высотой 25-45 см с 2 продолговато-яйцевидными клубнями, которые на концах заканчиваются тонкими «хвостиками». Ятрышник шлемоносный (Orchismilitaris). Цветение: май-июнь. Произрастает в Европейской части России, на Кавказе, в Сибири. Цветки неправильные, собраны в многоцветковое, густое, колосовидное соцветие длиной 4-10 см. листья сидячие или стеблеобъемлющие, скучены в нижней половине стебля. Стебель прямой, простой. Ятрышник шлемоносный – это многолетнее растение высотой 20-40 см с двумя хорошо развитыми цельными, яйцевидными клубнями. Растёт на сыроватых и сухих, преимущественно пойменных лугах, полянах, в светлых лесах, в основном на почвах, богатых кальцием. Клубни применяются в народной медицине. Вид внесён в Красную книгу России! Ятрышник, как и другие виды орхидных (дремлик, любка двулистная) наших мест, люди должны окружить любовью, вниманием и заботой. Они – интересные представители местной флоры и подлинное украшение природы. Орхидеи имеют большое познавательное и медицинское значение, укрепляют силы и здоровье человека. Это природное наследие, доставшееся нам по наследству от наших предков - и сохранить это наследие наша задача.
Цель:
Изучение популяций семейства орхидных в окрестности города Волгореченска
Задачи
Изучить многообразие представителей семейства орхидные в окрестности города Волгореченска
Обозначить ареалы произрастания, условия произрастания растений семейства орхидных в окрестности города Волгореченска
Определить плотность, половую структуру популяций семейств орхидных в окрестности города Волгореченска
Сравнить состояние популяции семейства орхидных в 2016, 2017 и 2018 году.
Основная часть
Исследование велись в июне 2017,2018 года в окрестности города Волгореченска в работе использовали метод маршрутного учёта и метод пробной площадки . Обнаружено три вида семейства орхидных : Ятрышник пятнистый, Ятрышник шлемоносный и Любка двулистная. Место исследования лесопарк города Волгореченска, луг за сыр вводом и луг на реке Кере.
Таблица№1 Характеристика исследуемых участков.
|
№ |
Месторасположение |
Экосистема |
Почвы |
Степень рекреационной нагрузки |
|
1 |
На юго-восточной окраине города В 800м от школы, за действующим сырзаводом |
Зарастающий разнотравный луг По краю кустарник и подрост берёзовый |
Среднесуглинистые, среднеувлажнённые, средней плотности |
средняя |
|
2 |
Лесопарк на западной окраине города(500 м от школы) |
Березняк разнотравный |
Почва влажная, среднеплотная (местами плотная) |
высокая |
|
3 |
Заливной луг на реке Кера (5км на северо-восток от города) |
Разнотравный луг , по краю лиственный подрост |
Почва среднесуглинистая, богатая перегноем, рыхлая, умеренновлажная. |
малая |
Для того чтобы определить степени антропогенной нагрузки определяем
Коэффициент видового разнообразия по формуле:
К = __________1_________
P12 + P22 + Pn2
Где Р доля каждого вида растений пробной площадки. Она рассчитывается по формуле
P = n/Sгде S общее число растений на площадке, а n количество растений одного вида на этой же площадке.
Таблица №2.Коэффициенты видового разнообразия на площадках реки Кера
|
Название растение |
Ко-во |
Р( доля видов ) |
Р2 |
К |
|
Манжетка обыкновенная |
25 |
0,25 |
0,065 |
6,40 |
|
Одуванчик лекарственный |
15 |
0,15 |
0,0225 |
|
|
Лапчатка гусиная |
13 |
0,13 |
0,0169 |
|
|
Гравилат речной |
12 |
0,12 |
0,0144 |
|
|
Подмаренник обыкновенный |
10 |
0,18 |
0,0324 |
|
|
Осот полевой |
5 |
0,05 |
0,0025 |
|
|
Сныть лесная |
7 |
0,07 |
0,0049 |
Коэффициент видового разнообразия достаточно высок это говорит о том, что видовое разнообразие достаточно хорошее, видов много и они представлены достаточно равномерно, то есть, экосистема находится в устойчивом состояние, что говорит о слабой антропогенной нагрузке. Растения были обнаружены двух видов - Ятрышник пятнистый в количестве11 растений и Любка двулистная. Данные наблюдений были занесены в Таблицу №3.Результаты исследования популяции Ятрышника пятнистого р. Кера
|
Название вида |
Длина растения |
Плотность популяции |
Возрастная структура |
|
|
1. |
Ятрышник пятнистый |
30см |
11 растений на м2 |
генеративное |
|
2. |
Ятрышник пятнистый |
36см |
генеративное |
|
|
3. |
Ятрышник пятнистый |
25см |
генеративное |
|
|
4. |
Ятрышник пятнистый |
28см |
генеративное |
|
|
5. |
Ятрышник пятнистый |
38см |
генеративное |
|
|
6. |
Ятрышник пятнистый |
28см |
генеративное |
|
|
7. |
Ятрышник пятнистый |
40см |
генеративное |
|
|
8. |
Ятрышник пятнистый |
18см |
предгенеративное |
|
|
9. |
Ятрышник пятнистый |
27см |
генеративное |
|
|
10 |
Ятрышник пятнистый |
28см |
генеративное |
|
|
11. |
Ятрышник пятнистый |
34см |
генеративное |
По этим площадкам растение разделились следующим образом: в лесопарке(5)за сырзаводом (2) луг река Кера (12) растения Ятрышника пятнистого и Любка двулистная(21)штука. По сравнению с прошлым годом мы наблюдаем увеличение численности Ятрышника пятнистого, вследствие уменьшения антропогенного воздействия на среду обитания данных растений. Возрастная структура популяции представлена растениями генеративного возраста. У 10 растений из 11 наблюдаются зачаточные цветоносы. Это очень поздно для Ятрышника, вероятно причиной этого является погода. Низкие для мая и июня температуры, излишняя сухость в мае и избыточное увлажнение в июне. По результатам исследования построили графики.
Рисунок№1 Количество растений Ятрышника пятнистого по участкам (шт)
Рисунок № 2 Количество растений Любка двулистная по участкам (шт.)2018г
Данный вид орхидных встречался только на участке луг река Кера, так как антропогенная нагрузка здесь была самая незначительная. Но в прошлом году были обнаружены Любки и на остальных исследуемых площадках. Меньшая рекреационная нагрузка способствовала распространению данных редких растений. Строительство коттеджей закончилось, и разъяснительная работа с рабочими тоже помогла.
Рисунок №3 Количество растений Ятрышника шлемоносного по участкам (шт)
Ятрышник шлемоносный вообще не наблюдался нами на исследуемых площадках в 2016 и 2017 году, но в 2018 году были обнаружены растения в достаточном количестве (51 штука).
Место их обнаружения расположено достаточно удалённо от троп и дорог, по которым ходят люди. Практически за границами лесопарка, в районе деревни Микшино. Жители Волгореченска посещают это место достаточно редко и случайно. Поэтому мы можем говорить о слабой рекреационной нагрузке.
Рисунок4.Динамика численности Ятрышника пятнистого по участкам (шт)
На всех исследуемых участках мы наблюдаем положительную динамику численности.
Причина, я думаю, состоит в слабой антропогенной нагрузке. Здесь редко бывает человек, следов его пребывания не наблюдается. Условия так же благоприятные: рассеянный свет, достаточная влажность, суглинистые почвы. Популяция Любки двулистной встречается тоже повсеместно. Динамика её численности так же положительная.
Ресунок№5 Динамика численности популяции Любки двулистной по годам.
Ятрышник шлемоносный (рис.№6) тоже даёт положительную динамику. В результате наших исследований мы выяснили, что он имеет самую большую плотность популяции. 51 растение на 100м2 . Все растения генеративного возраста.
Рисунок№6Динамика численности Ятрышник шлемоносный (шт.)
По высоте растений наблюдается следующая закономерность – выше оказались те растения, которые находились в высокой траве и под кустами ивы и берёзы. У них так же оказались самые длинные цветоносы. Таким образом, мы можем сделать следующий вывод - Условия для их нормального произрастания суглинок, достаточно влажная почва, но не сырая и рассеянный свет. Прямые солнечные лучи Ятрышник не любит. На основании всего вышеизложенного мы можем сделать следующие общие выводы:
Вывод
1.В окрестности города Волгореченска обнаружено три вида семейства орхидные.
2. Орхидные преставление тремя ареалами на реке Кере, лугу у сырзавода и лесопарке города.
3. Положительная динамика всех видов Ятрышника наблюдается в 2018г. Динамика численности Любки двулистной так же положительная.
4.Плотность популяции ятрышника достаточно хорошая, что говорит об устойчивости и хорошей продуктивности данной популяции.
5. Изменение популяции семейства орхидных обусловлено антропогенным воздействием.
Список используемой литературы:
1.«Самые красивые и знаменитые цветы мира» М.Аксёнова. М. «Просвещение»1987.
2.«Школьный экологический мониторинг» Т.Я. Ашихмина В. «Агар»2000г.;
3«Книга для чтения по биологии. Растения» Д.И. Трайтак;М. «Просвещение»
4.«Всё о полевых цветах России. Атлас-определитель» А.Шаронов.М. «Наука» 2002.
5.http://sadisibiri.ru/orhideya-severnaya.html
6.http://vladgarden.ru/stat/rasteniya/ja/jatryshnik-rasskazhite-ptitsy/