Изучение популяций Любки двулистной в окрестностях города Волгореченска

VIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Изучение популяций Любки двулистной в окрестностях города Волгореченска

Тарасова А.Ю. 1
1Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа №3 городского округа г. Волгореченск Костромской области»
Звёздочкина С.А. 1
1Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа №3 городского округа г. Волгореченск Костромской области»
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Аннотация

Выбор данного растения как объекта исследования объясняется тем, что она красива, очень душистая и главное редкая. Этот вид занесён в красную книгу. Любка двулистная (Platantherabifolia). Цветение: июнь-июль. Произрастает 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. Работа по орхидным города Волгореченска была выполнена в 2016 -2017 годах (Смотри работу Тришиной М.В.), но в ней упор был сделан на Ятрышник пятнистый. Любка двулистная стала объектом исследования впервые.

Гипотеза: Состояние популяций Любки двулистной зависит от степени антропогенной нагрузки.

Цель проекта: изучение популяций Любки двулистной в окрестностях города Волгореченск.

Задачи:

1.Выявить ареалы произрастания Любки двулистной в окрестностях города Волгореченска.

2.Изучить динамику численности популяций Любки двулистной в окрестностях города Волгореченска

3. Изучить плотность и возрастную структуру популяций Любки двулистной в окрестностях города Волгореченска.

4.Выяснить, влияет ли степень рекреационной нагрузки на состояние популяции Любки двулистной в окрестностях города Волгореченска.

Введение

Самые ранние из известных работ, посвященных дикорастущим орхидным России, относятся к середине 19-го века. В этих работах орхидные характеризуются в основном как объекты для введения в культуру. В 1855 г. в Вестнике естественных наук, издававшемся Московским обществом, испытателей природы, напечатана небольшая, заметка С.Н.Рачинского — Ятрышники (орхидеи). В 1856 г. в Журнале садоводства опубликована анонимная статья Русская флора. Русские ятрышники, в которой

охарактеризованы 15 видов подмосковных орхидей в связи с возможностью их введения в культуру. Этому же посвящены статьи Н.Д. Никитина (1864) и Э. Регеля (1866) в Вестнике российского общества садоводов. В течение последних четырех десятилетий работа по изучению орхидных замет-

но оживилась, чему в значительной мере способствовала необходимость принятия срочных мер по охране этого семейства, поскольку численность и ареал многих видов заметно сократились. Между тем, сведения по биологии, экологии, численности и динамике популяций, устойчивости к антропогенному воздействию и т.д., были недостаточны. Требовались дополнительные исследования. Положительную роль сыграло проведение трех Всесоюзных совещаний «Охрана и культивирование орхидей».

(Таллинн, 1980; Киев, 1983; Москва, 1987), Международного симпозиума Популяции орхидей: изучение и охрана (Рахов, 1994) и пяти Международных конференций Охрана и культивирование орхидей в Краснодаре (1998), Киеве (1999), Харькове (2003),

Твери (2007), Санкт-Петербурге (2011), в которых российские орхидологи принимали самое активное участие.

В опубликованных материалах этих конференций содержится много ценной информации по различным аспектам изучения орхидных. Эти совещания, с одной стороны, подвели итоги сделанной работе, а с другой, — показали необходимость дальнейшего изучения орхидей в определенных направлениях. Одним из последствий такого внимания к семейству Orchidaceae было написание свыше 30 диссертаций (в том числе Аверьянов, 1983; Андронова, 1988; Татаренко, 1991, 2007;

Быченко, 1992; Блинова, 1995, 2009; Куликов, 1995, Фардеева, 1997; Филиппов, 1997; Баталов, 1998; Виноградова, 1999; Брагина, 2001; Маракаев, 2002; Плотникова, 2006; Пушай, 2006; Ефимов, 2007; Железная, 2008; Хомутовский, 2012; и др.), посвященных разным аспектам изучения российских дикорастущих орхидных. За этот же период

опубликованы некоторые обобщающие работы по орхидным как отдельных регионов России (Мамаев и др., 2004; Иванов, Ковалева, 2005; Марковская и др., 2007; Пушай, Дементьева, 2008; Кириллова, 2010; Ефимов, 2011; Герасимович, 2012; и др.), так и России в целом (Вахрамеева и др., 1991; Татаренко, 1996; Vakhrameeva et al., 2008) На территории России растёт почти 100 видов орхидей. Ещё лет 30-40 назад даже в густонаселённом Подмосковье часто встречались растения, называемые северными орхидеями: Ятрышники или Пальчатокоренники, Кокушники, Любки, Венерины башмачки. Эти растения безжалостно уничтожают, вырывая с корнем ради забавы. И их осталось очень мало. Все они охраняются международной конвенцией. 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. Это природное наследие, доставшееся нам по наследству от наших предков - и сохранить это наследие наша задача. Меня заинтересовали эти нежные, душистые растения и мы решили ознакомиться с ними более подробно. Для более детального изучения мы взяли Любку двулистную. Выбор данного растения как объекта исследования объясняется тем, что она красива, очень душистая и главное редкая. Этот вид занесён в красную книгу. Любка двулистная(Platantherabifolia).Цветение: июнь-июль. Произрастает 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. Работа по орхидным города Волгореченска была выполнена в 2019 -2020годах. Любка двулистная стала объектом исследования впервые.

Гипотеза: Состояние популяций Любки двулистной зависит от степени антропогенной нагрузки.

Цель проекта: изучение популяций Любки двулистной в окрестностях города Волгореченск.

Задачи:

1.Выявить ареалы произрастания Любки двулистной в окрестностях города Волгореченска.

2.Изучить динамику численности популяций Любки двулистной в окрестностях города Волгореченска.

3. Изучить плотность и возрастную структуру популяций Любки двулистной в окрестностях города Волгореченска.

4.Выяснить, влияет ли степень рекреационной нагрузки на состояние популяции Любки двулистной в окрестностях города Волгореченска

Основная часть

Исследование проходило летом в июне 2018 года на базе летнего лагеря «Эколог». В качестве участков мы взяли лесопарк города Волгореченска. Который находится в 400 метрах в северо-западном направлении от школы,

луг у сырзавода в 200м от школы в юго-восточном направлении и луг на реке Кера в 5 километрах от школы в северо- восточном направлении.

Все три ареала, где были обнаружены представители семейства орхидные, Любка двулистная, испытывают разную рекреационную нагрузку. Для определения степени антропогенной нагрузки мы определили коэффициенты видового разнообразия (Коэффициент Симпсона.).

Для исследования травянистой флоры мы использовали метод маршрутного учёта и метод пробных площадок. Для этого заложили по три площадки 1 метр на 1 метр в произвольном порядке на каждом участке.

Коэффициент видового разнообразия (Симпсона) 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. Данные занесли в таблицу№1 и №2.

Таблица №1.Коэффициенты видового разнообразия на площадках реки Кера

Название растения

Кол-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

Река Кера протекает через территорию трубного завода. В результате вода этой реки несёт много примесей металлической пыли. Она пылецирующая, в некоторых местах мутноватая. На большой протяжённости по берегу реки расположены частные приусадебные участки, огороды. Побеседовав с хозяевами участков, мы узнали, что десять лет назад эта территория вся была распахана, т.к. принадлежала колхозу «Волга» Нерехтского района - кустарников и перелесков не было. В результате освоения земли под огороды началось массовое посещение данного луга жителями нашего города. Вытаптывалась трава, увеличилась сеть тропинок, Скашивалась трава, срывались растения. За последние пять лет большинство участков оказалось заброшенными. Травянистые растения перестали скашиватьи вытаптывать, Посещать участки стало меньше людей. Таким образом, степень рекреационной нагрузки уменьшилась. Об этом говорит коэффициент видового разнообразия 6,4. Это означает, что видовое разнообразие хорошее, растения представлены равномерно, хорошо себя чувствуют, а, следовательно, экосистема данного участка достаточно устойчива. Виды растений разнообразны это следствие разнообразных условий. Манжетка, лапчатка, гравилат, подмаренник типичные обитатели лугов, сныть встречается в перелесках и на опушке леса, а осот - результат хозяйственной деятельности человека. Его здесь меньше всего. Это говорит о том, что антропогенная нагрузка уменьшилась. По остальным участкам данные размещены в таблице№2.

Таблица№2 Характеристика места исследования

Месторасположение

Экосистема

Почвы

Степень рекреацион. нагрузки

1

На юго-восточной окраине города

В 800м от школы, за действующим сырзаводом

Зарастающий разнотравный луг, по краю

кустарник и подрост берёзы

Среднесуглинистые средне увлажнённые

средней плотности

средняя

К=2,88

2

Лесопарк на западной окраине города(500 м от школы)

Березняк разнотравный

Почва влажная, среднеплотная (местами плотная)

высокая

К=1,98

3

Заливной луг на реке Кера

(5км на северо-восток от города)

Разнотравный луг, по краю лиственный подрост

Почва среднесуглинистая, богатая перегноем, рыхлая, умеренно влажная.

Малая

К=6,40

Что касается лесопарка, то рядом с ним нет никаких заводов и фабрик, но там находится зона отдыха, человек там появляется постоянно, загрязняя лесопарк, и поэтому степень антропогенной нагрузки больше (об этом говорит коэффициент видового разнообразия: 1,98). Всюду видны кострища и большая сеть тропинок, проложенных людьми. Чуть больше коэффициент Симпсона на лугу у сырзавода, но недостаточно большой, что говорит о средней антропогенной нагрузке. Действительно, внизу строятся коттеджи и прямо по месту, где располагалась популяции орхидных, проложена дорога. Таким образом, мы наблюдаем усиления степени антропогенной нагрузки и как следствие сокращение численности Ятрышника и Любки двулистной.

Это можно представить в виде рисунка.

Рисунок№1. Коэффициент видового разнообразия по участкам

Это подтверждает динамика численности растений Любки двулистной.

Таблица№3

№ площадки

2016 год

кол-во растений

2017 год

кол-во растений

2018 год

кол-во растений

Лесопарк

0

1

5

№ площадки

2016 год

кол-во растений

2017 год

кол-во растений

2018 год

кол-во растений

Сырзавод

0

0

2

Луг на реке Кера

41

6

11

Рисунок№2. Динамика численности популяций Любки двулистной по участкам (шт)

Положительная динамика роста численности наблюдается на всех исследуемых площадках. Изначально, три года назад были обнаружены растения Любки только на одной исследуемой площадке реке Кера. В 2017 году количество растений резко сокращается практически в 5 раз и причина не только в усилении антропогенной нагрузки. Поздняя весна и позднее лето с затяжными дождями привело к задержке развития этих растений и растения обнаружены были не все. Но благодаря этому мы расширили ареал поисков и обнаружили растения Любки в Лесопарке города, правда, на достаточно большом расстоянии от города(5км), практически в лесу (район деревни Микшино Нерехтского района) Это район со слабой антропогенной нагрузкой. Населения здесь немного и жители нашего города здесь бывают лишь эпизодически. В этом году 2018 наблюдаем положительную динамику численности редкого вида растений на всех площадках. Появились растения в небольшом количестве и на лугу у сырзавода, где до этого не встречались.

Получается, что численность данного растения напрямую зависит от степени антропогенной нагрузки. Чем больше нагрузка – тем меньше растений встречается.

Плотность популяции рассчитывалась, таким образом: количество растений данного вида делилось на площадь участка луга, где встречались искомые растения. Данные занесли в таблицу№4.

№ площадки

Кол-во растений

Плдощадь участка

Плотность популяции

Возрастная структура

1.Лесопарк

5

5000м2

0,001

Генер. 90%

Предген.10%

2. Сырзавод

2

100м2

0,02

Генер.100%

3. Луг на реке Кера

11

100м2

0,11

Генерат.100%

На основании данной таблицы построены графики (рис.3,4,5,6)

Плотность популяции Любки достаточно хорошая на реке Кера, что говорит об устойчивости и хорошей продуктивности данной популяции.

Меньше всего плотность популяции в лесопарке. Причина этому сильная степень антропогенной нагрузки.

 

предгенеративный

Рисунок№3Возрастная структура популяций Любки двулистной (лесопарк)

В лесопарке возрастная структура подразделяется на растения предгенеративного возраста (не цветущие) и генеративного возраста активноцветущие. Причём цветущих растений значительно больше.

На остальных площадках все обнаруженные растения были генеративного возраста(рисунок4 и рисунок5).

 

100%

Рисунок №4. Возрастная структура популяций Любки двулитной

(луг сырзавод)

Рисунок№5.Возрастная структура популяций Любки двулистной (река Кера)

Таким образом, мы наблюдаем стабильное состояние нескольких популяций Любки двулистной в окрестностях города Волгореченска. Растущая плотность растений на 1 кв. метр, увеличение количества растений генеративного возраста, положительная динамика общей численности растений говорит о стабильном состоянии существующих популяций данного краснокнижного растения. В зависимости от величины антропогенной нагрузки изменяется популяция Любки двулистной. На основании всего вышеперечисленного мы можем сделать следующие общие выводы:

Вывод:

1.Любка двулистная обнаружена в трёх ареалах произрастания.

2. Наибольшее количество растений Любки двулистной встречается на лугу у реки Кера.

3. Динамика численности данного растения положительная на всех исследуемых площадках.

4.Плотность популяции больше всего на лугу у реки Кера. На всех исследуемых участках преобладает генеративный возраст растений.

5.Антропогенная нагрузка очень сильно влияет на популяцию Любки в окрестностях города Волгореченска.

Заключение

Учитывая то, что антропогенная нагрузка очень сильно влияет на популяцию Любки в окрестностях города Волгореченска проблема с сохранением этого вида актуальна для нашего населённого пункта. Для снижения антропогенной нагрузки необходимо поддерживать экосистему в стабильном состоянии, для этого необходим строгий контроль и наблюдение за состоянием популяций редких растений семейства орхидные, воспитание экологической культуры подрастающего поколения жителей города, соблюдение взрослыми и детьми правил поведения на природе.

Список литературы:

1. А.Л. Анциферов, Р.В. Митрофанов, Организация экологической учебно-исследовательской работы в школе, Кострома: ГОУ ДОД Костромская ОСЮН, 2008.

2. Т.Я. Ашихмина, Школьный экологический мониторинг, «Агар» В.1999.

3. М.А. Гуленкова, А.А. Красникова, Летняя полевая практика по ботаике М., «Просвещение», 1976.

4. В.Н. Тихомиров Определитель высших растений Ярославской области, кн. изд-во, 1986.

Просмотров работы: 78