Творческая работа Гизатуллиной Алсу "Сокровище природы - наш черноольшатник"


Статья к объекту: 

20 областная научно- практическая экологическая конференция учащихся

Секция «Экологическое краеведение»

 

Сокровище природы - наш черноольшатник

 

Автор:

Гизатуллина Алсу Ниясовна

ученица 9 класса

Научный руководитель:

Бондаренкова Татьяна Николаевна,

 учитель биологии и экологии

МОУ «Средняя общеобразовательная школа

поселка Тепличный

Саратовского района Саратовской области»

 

Саратов

2014

 

Оглавление

I.Введение…………………………………………………………..        3

II. Основная часть                                                   …………………       4

1. Местонахождение объекта                                                                    4

2. Биологическое описание вида-эдификатора                                       5

3. Исследование биоценоза………………………………………….     6

3.1. Определение флористического состава исследуемого участка     6

3.2.Определение названий и типа сообщества                                        7

3.3. Определение состава древостоя                                                         7

3.4. Определение сомкнутости крон                                                         8

3.5.Определение наземной ярусности                                                      8

3.6.Измерение высоты дерева                                                                    9

3.7. Определение диаметра ствола                                                           10

3.8.Определение обилия растений                                                            11

3.9. Определение качественной оценки загрязнения воздуха с помощью лишайников (лихеоиндикация)                                                                 11

3.10. Определение степени рекреационной деградации                         11

3.11.Установление  жизненной  формы растения и фенофазы              12

3.12. Оценка древостая                                                                               13

3.13.Оценка подростов                                                                               14

3.14. Наличие защиты леса                                                                        14

III. Заключение.                                                                                          14

IV. Источники                                                                                             19

 

 I.Введение

По данным специалистов-лесоводов в Саратовской области площадь лесов 722тыс. га, это всего 6,5% площади нашей области. Поэтому все леса области относят к защитным.  Они выполняют водоохранные, санитарные и экологические функции. Запрещено в лесах заготавливать древесину, разрешаются только рубки ухода за лесом.

Тепличный.JPGВ нашем Саратовском районе леса составляют менее 16% от площади района. Более того, лесные массивы нашего района находятся в доступной близи от города, а поэтому несут большую рекреационную нагрузку.

Следующая «беда» лесов нашего района - они скоро будут мешать росту города. А все, что мешает- убирается.

Отсюда тревога за уникальный уголок природы - черноольшатник, который находится прямо в черте города.

Фото 1. Местонахождение ольшатника

на космической  карте местности

Для меня - это частица моей малой родины, но с ней уже связаны картинки моей жизни. А для жителей поселка, которые много старше меня?

Возможно, что этот небольшой по площади биоценоз имеет и научное, экологическое, ботаническое значение. Пусть началом для последующих выводов будет мое небольшое, пробное, научное исследование.

Цель: изучить состояние фитоценоза ольшатника и  ольхи черной как эдификатора биоценоза.

Задачи работы :

    провести исследование фитоценоза  черной ольхи  методом полевого исследования

    выявить причины изменений

    предложить пути возможных решений проблем биоценоза.

 

II. Основная часть

1. Местонахождение объекта

C:\Users\pragma\Desktop\Новая папка\20130915-062.jpegКомпактный черноольшаник площадью  ͌1га, расположен в понижении  склона холма к юго-западу от школы на окраине п. Тепличный , не доходя до п. Калашниково. Микрорельеф ровный, древостой состоит исключительно из одной черной ольхи .

фото 2. Стихийно возникшие огороды на границе ольшатника

 и п.Калашниково  ( фото автора)

C:\Users\pragma\Desktop\Новая папка\20130915-017.jpegРодники образовали небольшое озерцо, из которого вытекает проточный ручей.Рядом - огороды жителей окрестных поселков, требующие полива.

На снимке из космоса и фото 2 видно, что скопления черной ольхи расположены и вдоль русла крупного ручья, истекающего из второго Буковского пруда и доходящего до прудов ОПХа.

Все насаждения имеют естественное, порослевое происхождение.

 

 

 

 

 

фото 3. Небольшое озерцо  ( фото автора)

2. Биологическое описание .Ольха черная или клейкая.

Научная классификация

Царство:  Растения

Отдел: Цветковые

Класс: Двудольные

Порядок: Букоцветные

Семейство: Берёзовые

Подсемейство: Берёзовые

Род: Ольха

Вид: Ольха чёрная

Международное научное название  Alnus glutinosa

Произошло название рода Ольха от кельтских слов "аl", что означает «при», "alis" -«вода» и "lan", что в переводе значит «берег».

изображениеЛатинский видовой эпитет лат.glutinosa означает «липкий» и связан с липкими молодыми листьями растениями. Аналогичное значение имеет и русский эпитет «клейкая». Другой видовой эпитет в русском языке («чёрная») связан с цветом коры этого дерева.

 Карта 1. Ареал вида

Ольха черная - долгоживущее - до 200-300 лет, высокорослое - до 30 м листопадное дерево с прямым стволом, до 90 см в диаметре 180, зачастую многоствольные. Ветви почти перпендикулярны стволу.

Крона пирамидальная или яйцевидная в молодости, со временем становится округлой (окружность в это время достигает 12 и более м). Растёт быстро, особенно в возрасте с 5 до 10 (20) лет. Полного развития достигает в 50—60 лет. Живёт обычно до 80—100 лет, хотя известны и 300-летние экземпляры. Пнёвую поросль даёт до 60 лет, самую обильную в возрасте 20—40 лет. Корневых отпрысков совершенно не даёт.

Корневая система поверхностная. На корнях образуются  гроздьями клубеньки благодаря симбиозу с азотфиксирующими бактериями (Schinziaalni).

Ветви трёхгранные или круглые, гладкие или с редкими волосками, в молодости клейкие, позднее лишь со светлыми желвачками, выделяющими смолистое вещество, которое образует на них смолистый налёт, красноватые, бурые или зеленовато-бурый.

C:\Users\pragma\Desktop\Новая папка\20130915-043.jpegПлодшишка, вначале зелёная, к осени тёмно-красновато-бурая, яйцевидная, почти округлая. Шишки в Центральной России созревают в сентябре— октябре, всю зиму висят закрытыми и только весной, в марте, а то и раньше, начинают раскрываться, освобождая семена, падающие прямо на снег.

Фото 4. Ольха клейкая  ( фото автора)

Семена распространяются ветром или, падая на снег или в воду, уносятся течением ручьёв и речек. Плодоносит почти ежегодно, но обильно через 3—4 года. Растения начинают плодоносить с 10— 12(15)-летнего возраста при росте на свободе и в 40-летнем возрасте в насаждениях. Всхожесть семян сохраняется два— три года.

Кора ствола вначале зеленовато-бурая, блестящая, усеянная поперечными светловатыми чечевичками, становится тёмной, почти чёрной или зеленовато-тёмно-коричневой, с возрастом трещиноватая. На старых стволах образуется черноватый слой корки. Ольха чёрная относится к группе деревьев с максимальным приростом древесины в среднем возрасте в чистых посадках-182.

3. Исследование биоценоза

Пользуясь руководствами, изложенными в учебном пособии «Полевые экологические исследования» авторов А.А. Беляченко , Л.А .Серова , З.А. Симоновой ,А.А. Макаровой, О.В. Абрасимова ,Ю.Ю.Лобачева, мы провели полевые наблюдения биоценоза – черноольшатника.

3.1. Определение флористического состава исследуемого участка.

Для этого необходимо составить список всех видов, произрастающих на данном участке. Поскольку участок биоценоза небольшой, мы двигались с одного угла, рассматривая и записывая все растения, которые находились в поле зрения. Затем обходили весь участок по периметру и вносили в список виды растений, не указных ранее. Таким образом, флористический состав нашего биоценоза состоит из следующих видов:

1.ольха черная

2.клен платановидный

3.вяз гладкий

4.боярышник волжский

5.хмель

6.крапива двудомная

7.чистотел большой

8.лопух большой

9.сныть обыкновенная

10.мятлик дубравный

11.будра плющевидная

Флористический состав не отличается видовым разнообразием.

3.2.Определение названий и типа сообщества.

Название лесных сообществ дается по преобладающим породам каждого яруса, начиная с древесного. Основной лесообразующей породой нашего сообщества является ольха черная, в наземном ярусе - доминирует сныть  обыкновенная, но менее обильное покрытие крапивы двудомной. Тогда весь биоценоз мы называем черноольшатник крапиво-снытный.

3.3. Определение состава древостоя

Состав древостоя или участие каждой породы в верхнем ярусе леса определяют, используя пересчет количества стволов каждого вида деревьев на пробной площадке, а затем приведение к 100% или к 10-бальной шкале. Участие каждой породы оценивается в долях от 10. В нашем случае древостой практически однороден  и представлен ольхой черной. Древостой клена менее 10% , т.е. практически единичные экземпляры на окраине ольшатника или в редких местах, где наблюдается несомкнутость крон ольхи. Мы встретили только 3 развитых экземпляра вяза гладкого и много подроста этого древесного вида. Формулу древостоя нашего биоценоза мы сформулировали так:10ол+1 кл+1в.

3.4. Определение сомкнутости крон.

Сомкнутость крон-площадь проекций крон, приведенную к земной поверхности. Мы рассматривали верхушки деревьев и устанавливали, какой процент неба они оставляют свободным. Кроны деревьев черной ольхи плотно соприкасались, составляли мало просветов. Поэтому по этому параметру, мы приняли сомкнутность крон равную 90%. В солнечный день в этом лесу было сумрачно, влажно.

3.5.Определение наземной ярусности.

Наземная ярусность – это приспособление видов к наземному существованию на одной территории, но с различной горизонтальной освещенностью. В лесах умеренного пояса выделяют 5-6 ярусов. Мы определили состав ярусов  исследуемого биоценоза(по предложенному плану).

Первый ярус (деревья первой величины) - ольха чёрная, клен платановидный, вяз гладкий.

Второй ярус (деревья второй величины)-  боярышник кроваво-красный (одно

фото 5. Травянистый ярус биоценоза ( фото автора)

крепкое, хорошо плодоносящее дерево, но ведь его можно отнести к этому ярусу?!)

Третий ярус (кустарники) – кустарников мы не обнаружили, но есть подрост  клёна, ольхи, вяза.

Четвертый ярус (высокие травы)- крапива двудомная, хмель

Пятый ярус (травы средней величины)- сныть обыкновенная, чистотел

Шестой ярус (низкие травы) - мятлик дубравный, одуванчик обыкновенный.

Делаем вывод, что в этом биоценозе наиболее выражены первый (древесный) и травянистые (четвертый, пятый и шестой) яруса растительности.

3.6.Измерение высоты дерева.

Для измерения мы использовали равнобедренный треугольник, лист бумаги, рулетку. Прикрепляем к стволу дереву белый лист, держа треугольник на уровне глаз, отходим на такое расстояние ,чтобы глаз, гипотенуза треугольника и верхушка дерева образовали одну линию.

E:\Новая папка\20130915-059.jpegРасстояние до дерева будет равно его высоте, измеряемой от наблюдателя. С помощью рулетки измеряем расстояние до дерева и прибавляем рост наблюдателя.

 

фото 6. Определение высоты дерева ( фото автора)

Высоту дерева вычисляем по формуле X= (A*b/a)+h

x-высота дерева; a- расстояние от глаза наблюдателя до линейки;

b- длина линейки между горизонталью от уровня глаз до верхнего конца линейки; A-расстояние от наблюдателя до дерева; h- рост наблюдателя.

Для измерения средней высоты деревьев в верхнем ярусе достаточно определить высоту 3-х экземпляров.

Наши значения величин (h=1.64 м; b=0,11м; a= 0,6м) вставляем в формулу и получаем результаты

дерева

расстояние от наблюдателя до дерева

А (в м.)

высота дерева

 x (в м.)

средняя высота деревьев

1

А1=55,4

x1=11,8

Xср. = 8,76

2

А2=27,4

x2=6,66

3

А3=39,2

x3=7,83

 

Делаем вывод, что деревья ольхи черной в нашем биоценозе невысоки, поскольку ученые  утверждают, что эти деревья достигают высоты до 35м.

3.7. Определение диаметра ствола.

C:\Users\pragma\Desktop\Новая папка\20130915-054.jpegЭто еще один из параметров, который показывает возраст и «благополучие» дерева.

Для определения среднего размера берем снова три экземпляра в разных частях леса. Мерной лентой измеряем окружность ствола на уровне груди (на высоте 1,3-1,5м) и делим на 3,14.

 

 

 

Фото 7. Определение  диаметра ствола ( фото автора)

 

Данные заносим в таблицу.

№ дерева

Окружность ствола (в м)

Диаметр ствола (в м)

Средняя величина диаметра ствола  (в м)

1

1,74

0,55

0,43

2

1,05

0,33

3

1,33

0,42

Вновь сравнивая данные ученых и полученные в наших исследованиях, можем сказать, что средний диаметр ствола ольхи черной в нашей ценопопуляции невелик по величине.

3.8.Определение обилия растений.

При описании лесной экосистемы отмечают для каждого вида его обилие. Существуют несколько сравнительных шкал, мы использовали шкалу Браун-Бленке(1951г) и шкалу Хансона (1930г)

Названия видов

Шкала Браун-Бленке(1951г)

 

Шкала Хансона (1930г)

Сныть обыкновенная,

Крапива двудомная

«4» –покрытие 1/2-3/4 площади, численность любая

часто

Чистотел, мятлик дубравный

«2»-очень много или с покрытием  не менее 1/20 площади

редко

Хмель, подорожник, одуванчик, будра плющевидная

«1»-обильно, но с незначительным покрытием или довольно редко, нос большим покрытием

Очень редко

Делаем вывод, что обилие травянистого яруса составляют высокие травы (крапива) и травы средней величины (сныть обыкновенная).Высокотравье образует сомкнутый ярус.

3.9. Определение качественной оценки загрязнения воздуха с помощью лишайников (лихеоиндикация).

К востоку от изучаемого биоценоза на расстоянии нескольких километров  находятся два крупных промышленных предприятия - «Оргсинтез» и «Крекинг-завод». Возможно, поэтому, лишайников  на деревьях мы не обнаружили. Отсутствие лишайников всех видов (кустистых, листоватых, накипных) говорит о сильной степени загрязнения воздуха.

Поразил тот факт, что, проходя через дубраву, расположенную вблизи, мы лишайники нашли. Два леса, расположенные рядом (5-10м) имеют столь противоположную характеристику общего воздуха?!

3.10. Определение степени рекреационной деградации.

Наш ольшатник в рекреационном смысле в настоящее время используют редко. Через него проходят сквозные дорожки от огородов к поселку, от одного поселка к другому. Но мусора достаточно, что говорит о посещаемости и проходимости людей через этот лесочек.

Основными индикаторными показателями состояния леса служат надпочвенный покров и подрост. По нашим наблюдениям, черноольшатник находится на II стадии дигрессии, при котором изменения лесной зоны незначительны.                                   фото 8. Стихийные свалки мусора (фото автора)

 

C:\Users\pragma\Desktop\Новая папка\20130915-031.jpegВ подросте и подлеске поврежденные и усыхающие экземпляры составляют 5-20%.В древостое больные деревья составляют не более 20% от общего их количества.

Но в тоже время говорится о моховом покрытии, которое уменьшается до 20%, а травяной увеличивается до 59%. Но мохового покрытия в ольшатнике мы вообще не увидели, это признак V степени дигрессии, при котором лесная обстановка нарушена. Но этого в биоценозе явно нет.

 

 

фото 9. Сквозные дорожки через черноольшатник

 ( фото автора)

 

3.11.Установление  жизненной  формы растения и фенофазы.

Для этого мы решили составить  по классификации жизненных форм растений датского ботаника  К.Раункиера (1934).

 Жизненная форма растений

Название растений

Фанерофиты

Ольха чёрная

Клён платановидный

Терофиты

одуванчик

Подорожник

Чистотел большой

Криптофиты

Крапива двудомная

Сныть обыкновенная

Мятлик дубравный

Хамефиты

Хмель

3.12. Оценка древостая .

Форма кроны-развитая

Форма ствола-разветленная

Расщепов -1

Дупел-нет

Сухобоин-2

Морозобойных трещин-1

Грозобойных трещин - нет

Механические повреждения – выборочные рубки.

Остолобов -2

Наличие повреждений – трутовик , грибы-редуценты

 

 

 

 

 

 

 

фото 10. Грибы ( фото автора)

3.13.Оценка подростов.

Подрост (клёна) - хороший

Подрост (ольхи) - удовлетворительный (зазубренный )

3.14. Наличие защиты леса

Мы обнаружили, в травянистом покрове, хорошо развитый, сформированный муравейник. Делаем вывод, что наш лес биологически защищен.

I:\Новая папка\20130915-077.jpeg

фото 11.  Чудо биоценоза- муравейник ( фото автора)

III. Заключение.

Гордостью Саратовкой области служит Вязовский черноольшатник  как памятник природы  ботанического профиля, расположенный на юго-западной окраине с. Вязовка в пойме небольшой реки Вязовки, площадью 16.8 га.

Наш биоценоз скромнее по размерам.

Но можно ли ему присвоить статус охраняемого объекта природы Саратовской области?

Мы считаем что да !

1.Ольшатник из ольхи черной — весьма редкий в степной зоне тип леса. А этот вид имеет охранный статус: ольха чёрная включена в Красные книги Казахстана, Молдавии и Омской области. Ольха чёрная включена в Красный список IUCN.

2. Чёрная ольха незаменима при облесении мокрых мест, трясин и топких побережий. Ученые считают, что ольха укрепляет плывучие почвы, поддерживает в реках нужный уровень воды. Даже в самую жестокую засуху в ольшанике всегда могут напиться звери. В глубоких канавах, затененных густой листвой, почти всегда есть прохладная чистая вода. Известно, что там, где вырублена ольха, рекистановятся мелководными или же в жару пересыхают. Значит, исчезнет у нас ольшатник- исчезнут или обмелеют наши  ручьи и пруды.

3. Пчёлы собирают на ольхе пыльцу и смолистые выделения на почках и листьях, из которых вырабатывают прополис.Как только по весне начинала пылить ольха, для пасечников это было сигналом — пора выставлять улей из омшаника. Пройдет около двух недель, и пчелы принесут первый взяток.

Наш ольшатник- сокровище для местных пчеловодов.

4. Листья богаты белками (до 20 %), жирами (до 6 %), витамином C, каротином, флавоноидами, смоляными кислотами и потому ольху черную  широко используют в медицине.

·               Настой из шишек ольхи черной применяют при острых и хронических энтеритах и колитах, дизентерии, диспепсии; язвенной болезни.

·               Наружно используют как вяжущее средство при ожогах и воспалении кожи, для полоскания горла, полости рта, для укрепления десен; шишки ольхи входят в состав желудочного сбора.

·               Отвар шишек ольхи также употребляют при острых и хронических энтеритах и колитах, дизентерии, экссудативном диатезе.

Делаем вывод, что ольха - природное лекарство местных жителей.

5. Кора и серёжки — источник дубильных веществ и красителей для кожи и шерсти (даёт жёлтый, красный и чёрный цвета). Коричневую краску получают из почек. На Кавказе красят настоем ольховой коры также сукна и шёлк. Конечно, у нас никто не использует кору для  покраски, но кто знает, возможно, придет и у нас такой бум? Естественно, бесплатно, интересно.

6. Древесину используют в столярном и мебельном деле, из неё делают также катушки и ткацкие челноки. Древесина заболонная, крупнослойная, мягкая и лёгкая, но хрупкая, более прочная в воде, у только что срубленной ольхи белая, на воздухе быстро принимает светло-красную окраску. Годичные слои заметны на всех разрезах.

Древесина ольхи, пролежавшая долгое время в воде, приобретает красивый серебристо-серый цвет. Этот цвет она приобрела после того, как вобрала в себя, подобно мореному дубу, соли железа, растворенные в речной воде.Древесина идёт также на изготовление ящиков для дорогостоящих продуктов, таких как сигары, чай и т. д.

Ровные стволы применяют как столбы для изгородей или свай. Ольху, в особенности произраставшую на сыром месте, часто предпочитают при рубке колодезных срубов и других подводных сооружений. Употребляется на сваи, водопроводные желоба, подпорки в шахтах.Кстати, на ольховых сваях были построены Венеция, Роттердам, Винчестерский кафедральный собор и даже водяные мельницы на островах Шотландии. Ольха- ценнейший, эксклюзивный строительный материал.

7. Ещё ольху использовали при изготовлении мечей. И даже ольховый уголь нашёл себе применение - художники высоко ценят этот материал. Также уголь из ольхи используют для плавки металла. Уголь считался хорошим для приготовления пороха.

8.Ольховые дрова— прекрасное жаркое топливо для печей; крестьяне Средней России считают, что они выжигают лишнюю сажу из печных труб, особенно после берёзовых; опилки и стружка— лучшие при копчении рыбы.Недаром их в старину называли «господскими» или «царскими» дровами.

C:\Users\pragma\Desktop\Новая папка\20130915-023.jpeg9. Наши предки  видимо знали ценности этого дерева. Поэтому ольха чёрная оказалась в топонимах. Город Цюрупинск имел первоначальное название Олешье, затем Алешки по чёрной ольхе, произрастающей в его окрестностях.

 

фото 12. Чудо природы - ольха черная (фото автора)

фото 13. Диковинные образы, созданные природой (фото автора)

10.  Ну и наконец, ольха - многоствольное дерево и создает удивительной красоты лес.

Наши исследования дают возможность утверждать, что состояние этого биоценоза хорошее, но есть причины для тревоги, т.е. можно наблюдать негативные изменения.

Для охраны черноольшатника необходимо запретить:

·              все виды рубок, кроме рубок ухода,

·              выпас скота,

·              устройство свалок и замусоривание территории,

·              проведение гидромелиоративных работ,

·              изменение гидрологического режима,

·              уничтожение берегозащитной, водной и болотной растительности,

·              строительство трубопроводов, дорог;

·              иные виды хозяйственной деятельности и природопользования, препятствующие сохранению, восстановлению и воспроизводству природных комплексов и их компонентов.

 

Мы считаем, что наша работа важна прежде всего потому, чтобы о природной ценности нашего черноольшатника  узнали :

*  местные жители,

*  ученые,

*  хозяйственники ,

*  руководители всех рангов,

*  все жители Саратовского района  и области.

 

Исследования, проведенные нами, оставили  нам и вопросы, которые  можно принять  как ошибки:

1.           По нашим расчетам высота деревьев не совпадает с высотой визуально. Причину этого мы не знаем .

2.            Определение видов растений  мы не проводили в полевых условиях, надеясь сделать это позже по фотографиям, но теперь не уверены в точности названий некоторых видов.

Полученные нами данные, сделанные выводы, мы используем для эколого-просветительской деятельности в школе: весной – традиционная учебно-практическая конференция школьного НОУ  «Эврика», далее - ежегодная  районная конференция «Парад служения наукам».

       Осенью прошедшего года мы планировали провести экологический десант школьников по очистке от мусора этого ценного ботанического объекта нашей местности, но дождливая погода нам не позволила. При проведении исследований мы просто вязли в почве.  Планируем теперь на весну.

Мы нашли контакт с корреспондентом районной газеты. Надеемся на публикацию материала в прессе. Постараемся обратить внимание общественности  на ценность природного сокровища.

 

IV.Источники:

1.Забродина З.А., Макарова А.А., Лобкова Г.В., Беляченко А.А.. Полевой практикум по экологии и ландшафтоведению: учебн. пособие. Ч.II.- Саратов: Сарат. техн. ун-т, 2010.

2.  Беляченко А.А., Серова Л.А., Симонова З.А., Макарова А.А.Абросимова О.В., Лобачев Ю.Ю.. Полевые экологические исследования: Учебное пособие для бакалавров направления «Экология и природопользование».- Саратов: ООО Издательский Центр «Наука», 2013.

3. Сетевые ресурсы работы :

http://www.festivalnauki.ru

http://ru.wikipedia.org/wiki/%CE%EB%FC%F5%E0_%F7%B8%F0%ED%E0%FF

http://dasinok.ru/celebnye-rasteniya/olha-chernaya.html

http://magazinmaterialov.ru/cms.php/view,13

http://ccrussia.org/vyazovskiy_chernoolshatnik.html

http://lekmed.ru/lekarstva/lekarstvennye-rasteniya/olha-chernaya.html

http://gribnyk.ru/index.php/lekarstvennye/566-olkha.html

http://www.orenobl.ru/priroda/ilec_chernoolsh.php

http://www.asrmod.ru/index.php/objects-saratov-oblast/objects-saratov-oblast-priroda/132-object-vyazovka-cheroolshannik

http://ecosafe.spbu.ru/RB/Strelna/strfitoalnus.htm