Исследовательская работаИЗУЧЕНИЕ ВИДОВОГО СОСТАВА И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЖИЗНЕННОГО СОСТОЯНИЯ ДЕРЕВЬЕВ И КУСТАРНИКОВ ПРИШКОЛЬНОГО УЧАСТКА И ТЕРРИТОРИИ ШКОЛЬНОГО ДВОРА
МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА С. ДМИТРИЕВКА
НОВОУЗЕНСКОГО РАЙОНА САРАТОВСКОЙОБЛАСТИ»
На конкурс: XXIII областная экологическая
научно- практическая конференция 2017 г.
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА
ИЗУЧЕНИЕ ВИДОВОГО СОСТАВА И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЖИЗНЕННОГО СОСТОЯНИЯ ДЕРЕВЬЕВ
И КУСТАРНИКОВ ПРИШКОЛЬНОГО УЧАСТКА
И ТЕРРИТОРИИ ШКОЛЬНОГО ДВОРА
Работу выполнил:
ученик 8 класса
МОУ СОШ с. Дмитриевка
Архипов Семён
Домашний адрес: 413342
Саратовская область
Новоузенский район
с. Дмитриевка
ул. Китаева,47
Научные руководители:
учителя биологии
Требунская Александра Николаевна
Егорова Татьяна Павловна
2017г.
Содержание
Введение..3
1. Обзор литературы ....6
1.1 Окружающая среда и растения...6
1.2 Роль зеленых насаждений. ...6
1.3 Основные формы озеленения территории школы . ...6
1.4 Видовой состав деревьев и кустарников. ..7
1.5 Болезни зелёных насаждений.......7
2. Материалы и методика................8
3. Результаты исследования..11
Выводы..................15
Литература16
Приложение..17
Введение
Охрана окружающей среды, экологическая норма, сбережение природных богатств для потомков – эти проблемы приобрели в настоящее время актуальность. Но чтобы успешно охранять наши растения, водоёмы, землю, воздух от оскудения, надо знать природу, глубоко понимать её законы и истинную ценность. В решении вопросов улучшения и охраны окружающей среды большую роль играют зеленые насаждения.[1]
Территория нашей школы утопает в зелени, видовое разнообразие выращиваемых здесь растений достаточно велико. При входе во двор школы красивая аллея из декоративных цветов. Напротив школы посажены береза бородавчатая, сирень обыкновенная, сосна обыкновенная, тополь пирамидальный, плодово-ягодные культуры (смородина черная, вишня, рябина черноплодная). Пришкольный участок и территория школьного двора для учащихся являются не только местом отдыха и производительного труда, но и местом проведения исследований, наблюдений и экспериментов. (фото 1-4) Озеленение изучаемой территории очень важно с точки зрения:
эстетической (так как это излюбленное место отдыха учащихся);
улучшения микроклимата (благодатная тень в летнюю жару);
снижения скорости ветра, уровня шума;
увлажнения и очищения воздуха;
регуляции температуры воздуха;
дополнительного климатического и лечебного фактора (большинство деревьев фитонциды).
Таким образом, тема исследования « Изучение видового состава и экологическая оценка жизненного состояния деревьев и кустарников пришкольного участка и территории школы» является актуальной.
Цель: Изучение видового состава деревьев и кустарников пришкольного участка и территории школы, описание их экологического состояния.
Задачи:
1. изучить научную литературу по данной теме;
2. определить видовой состав древесно-кустарниковых растений, используемый в озеленении территории школы;
3. оценить жизненное состояние деревьев визуальным методом по наличию разных повреждений; выявить болезни зелёных насаждений, определить тип и степень повреждения древесных растений.
4. произвести статистическую обработку данных, сделать подсчёт по всем типам повреждений.
Гипотеза: сохранение растений, увеличение количества зелёных насаждений, озеленение территорий - необходимые условия, обеспечивающие существование всех живых организмов в том числе и самого человека. [2]
1.Обзор литературы
1.1 Окружающая среда и растения.
Село Дмитриевка Новоузенского района расположено на юге-востоке Левобережья Саратовской области.
Преобладают светло – каштановые почвы. Засушливый климат. Лето очень жаркое, недостаточное количество осадков в течение года, часто дует юго– восточный ветер, в тёплое время года пыльные бури. Эти условия оказывают значительное влияние на жизнь растений. Основу естественной растительности составляют злаковые травы. Но на территории села местное население прилагает немало усилий для озеленения, используя различные сорта древесных, кустарниковых и цветочно - декоративных культур, устойчивых к климатическим условиям .[4]
1.2 Роль зеленых насаждений.
Растения выполняют многие важные функции: создают микроклимат, ионизация воздуха, противошумовой эффект, выделяют фитонциды, фильтруют воздух, оказывают эстетическое и познавательное воздействие, формируют ландшафты. Древесные насаждения очищают воздух от пыли, вредных газов. Хвойные деревья выделяют особые вещества – фитонциды, убивающие болезнетворные микроорганизмы. Содержание пыли на озелененной улице в три раза меньше, чем на улице без деревьев. Акация, вязь, клен, осина, сосна – активно усваивают угарный газ.[8]
1.3 Основные формы озеленения территории школы .
Озеленение школьной территории прежде всего служит целям эстетического и трудового воспитания учащихся. На территории много газонов и клумб с цветочными растениями, но основную часть составляет древесная и кустарниковая растительность. Деревья и кустарники растут на переднем плане школьного участка, вокруг здания школы. Основу составляют древесные насаждения, живые изгороди из кустарниковой растительности, небольшую часть составляют клумбы с цветочно – декоративной растительностью.
( Фото1,2)
1.4 Видовой состав деревьев и кустарников.
Видовой состав древесных растений, используемых в озеленении:
Деревья:
- хвойные: сосна;
- лиственные: вяз, акация, берёза, дуб, каштаны, клен , ива, тополь;
- фруктовые: слива, вишня, абрикос, тёрн, яблони;
- кустарники: сирень, смородина, спирея.
1.5 Болезни зелёных насаждений.
У древесных растений встречаются следующие заболевания:
- неинфекционные – вызванные почвенно – климатическими условиями, механическими повреждениями;
- бактериальные – опухоли, гнили, пятна;
- вирусные – скрученные листья, изменение формы и цвета побегов, листьев;
- грибковые – пятнистость, налёты, трутовые грибы, шляпочные грибы из-за запылённости и загрязнённости стволов.[3]
2. Материал и методика исследования
Место исследования – пришкольный участок и территория школьного двора МОУ СОШ с. Дмитриевка. ( Фото3,4)
Общая площадь территории школы составляет более 2,0 га
Площадь, используемая для озеленения школы, составляет 1,2 га, 65 %.
Исследования проводились с апреля 2014 года по ноябрь 2016г.
Объект исследования: деревья и кустарники
Оценку экологического состояния дендрофлоры, осуществляли по методике, описанной Е.Г.Куликовой, с собственными модификациями. [9] Во время исследований пользовался таблицами: «Шкала визуальной оценки состояния растений по внешним признакам», «Определение класса состояния деревьев», использовал методику определения диаметра ствола и высоты деревьев.(Фото5) При оценке состояния деревьев учитывались состояния ствола и кроны деревьев, наличие болезней и вредителей, величина ежегодного прироста, структура и степень развития кроны, высота деревьев. Вариации фактора состояния оценивались в баллах. ( Таблица 1,2,3,)
1. Определили видовой состав и количество деревьев и кустарников, используемых в озеленении.
2. Оценили жизненное состояние деревьев визуальным методом по наличию разных повреждений.( Фото 6,7)
3. Результаты собственных исследований.
По результатам работы составлен паспорт зелёных насаждений.
1. Общее количество деревьев, растущих на территории школы, составляет – 161, кустарников-69. Основную массу составляют деревья среднего возраста. Старые деревья - это вязы, их-28), но немало и молодых саженцев (акации-35).
2. Видовой состав деревьев, используемых в озеленении школы, составляют: хвойные (сосна); лиственные (вязь, берёза, каштан, дубки, акация, клён, ива, тополь), фруктовые деревья: вишня, слива, тёрн. ( Таблица 4,5 ).
3.При проведении исследований были обнаружены различные виды повреждений деревьев и факторы воздействия на них человека (Таблица 6).
- растрескавшаяся, повреждённая кора;
- засохшие ветки; сломанные, спиленные, срубленные;
- искривлённый ствол;
- формирование и наличие дупел;
- вышедшие на поверхность корни;
- гриб (трутовик);
- антропогенное воздействие: гвозди, мусор, краска, надписи, вырезки, провода.
4. При определении зависимости состояния деревьев от их месторасположения и по типам насаждений мы выяснили следующее. Там, где деревья растут группами или одно рядовые насаждения, но соблюдены все условия при посадке (расстояние, освещённость, влажность), состояние деревьев хорошее (акация, берёзы, вишня).
5.Имеются деревья в удовлетворительном состоянии, при посадке молодых саженцев которых не были соблюдены соответствующие условия : близкое расстояние, слабая освещённость, излишнее затемнение более высокими деревьями (сосны, каштаны, клёны, тополь, ива). ( Таблица 7,8)
6. Деревья (вязы) находятся в угнетённом состоянии, их возраст более 50 лет и на них обнаружены все виды повреждений (растрескавшаяся кора, засохшие и сломанные ветви, наличие дупел). Есть единичные экземпляры деревьев (вяз, тополь) подвергшихся антропогенному воздействию (надписи, вырезки ). На 14 деревьях вяза обнаружены вредители-насекомые. Листовая пластинка состояла только из жилок. Часть листвы была опавшей. У 4-х вязов и 3-х тополей вдоль стволов тянуться крупные продольные трещины, возможно они вызваны воздействием низких температур («морозобоины»).
7.Нами были обнаружены деревья (берёза, вишня, тёрн), на которых имелись грибы-трутовики.
8.Необходимо отметить слабый рост сосны. За 18 лет-5-6м. Основная причина: близкое расстояние между деревьями, слабая освещённость, состав почвы, недостаток влаги в летний период.
9. На 8 деревьях каштанов и 4 соснах были видны пожелтевшие края листьев и хвои - эти повреждения указывают на недостаток в почве минеральных удобрений (азота, фосфора, калия). У клёнов, ивы отмечены сухие и сломанные ветви. Возможно, они вызваны воздействием сильного ветра. Наблюдается искривление ствола.
10. Величина прироста не одинакова у разных деревьев и колеблется от одного до четырёх дюймов, возобновления подроста у деревьев нет.
11.Все деревья высотой 2 – 3 метра имеют либо коническую, но деформированную крону, либо округлую или зонтиковидную.
Выводы:
1. Определён видовой состав древесно-кустарниковой растительности на территории школы. Он характеризуется большим разнообразием. (Для нашей местности.)
2. Общее экологическое состояние деревьев и кустарников удовлетворительное (Жизненное состояние деревьев хорошее- 27 %, кустарников- 10%,удовлетворительное -56%, кустарников- 9
·0%, плохое состояние деревье-17 %.)
3.Изучив дополнительную литературу, я узнал о биологических особенностях многих древесных и кустарниковых пород, ознакомился с мерами борьбы по защите зелёных насаждений от вредителей и болезней.
Используя научную литературу, результаты своих исследований, определил рекомендации, которые необходимы для работы по улучшению жизненного состояния деревьев и кустарников:
- растения нуждаются в удобрениях, поэтому необходимо проводить подкормку (корневую - внесением в почву или внекорневую - путем опрыскивания листьев растений);
-зимой корни деревьев (особенно у молодых саженцев) утеплять снегом (на высоте 40-50 см);
-в сухие и жаркие летние месяцы желательно проводить освежающие орошения кроны деревьев, т.к. омытые листья лучше усваивают углекислоту;
-почву под корнями деревьев и кустарников желательно периодически рыхлить;
-если появилась ранка на коре, ее необходимо закрашивать садовой замазкой или масляной краской;
-для предохранения коры (особенно молодых саженцев) от солнечных ожогов ранней весной (в начале апреля, иногда в марте) стволы и крупные ветви побелить известью; [6]
- вместо высохших деревьев посадить молодые саженцы, используя виды, имеющие высокий выход фитонцидов;
- подбирая породы при озеленении, помнить о климатических условиях.
Желательно выращивать в нашей местности из лиственных: вяз обыкновенный, иву плакучую, клен остролистный, черемуху, яблоню сибирскую; из хвойных: сосну обыкновенную; из кустарников: акацию желтую, клен татарский, розу (шиповник) морщинистую, смородину золотистую.
Многие растения обладают отпугивающим действием для вредителей, например, помидоры. Можно высаживать помидоры в междурядьях яблонь . Также лук и чеснок высаживать между рядами смородины, против почковых клещей. [5]
Продолжить наблюдение за жизненным состоянием всех деревьев и кустарников, особенно имеющих повреждения, регулярно, весной и осенью высаживать новые саженцы; (Фото 8,9)
- увеличить видовое разнообразие древесных пород;
- следить за состоянием хвойных, лиственных и фруктовых деревьев;
- своевременно проводить обрезку деревьев, удалять сухие ветви;
- вести борьбу с вредителями;
-обратиться к школьникам, работникам школы и местным жителям с просьбой бережно относиться к окружающим их растениям;
- проводить в школе «День Земли», акции «Посади дерево», конкурс «Самый зелёный участок», которые сопровождаются посадкой новых деревьев, кустарников, однолетних и многолетних цветочно-декоративных растений.
Литература
Альфред Брэм. «Жизнь растений». Москва, 2004 г.
Беляченко А.А., Серова Л.А., Симонова З.А. Полевые экологические исследования. Саратов: ООО Издательский Центр «Наука», 2013.- 112с.
Евдокимова Р.М. Внеклассная работа по биологии. Саратов: Издательство «Лицей» 2005. – 288с.
Дёмина А.М. География Саратовской области. Саратов: Издательство «Лицей», 2008.-336с.
5. Корчагин, В.Н. Вредители и болезни плодовых и ягодных культур/
В.Н.Корчагин. М.: «Колос», 1971.- 160с.
Миловидова И.Б., Мичурин В.Г., Протоклитова Т.Б. Опасайтесь потерять друзей. Саратов: Приволжское книжное издательство, 1983.-112с.
Новиков Н.С. Школьный атлас определитель высших растений/ Н.С.Новиков, И.А.Губанов.- Москва: «Просвещение», 1995. – 239.: ил.
В.К. Рахилин. М. Энциклопедический словарь юного натуралиста. Педагогика. 1996 г.
Хотулева О.В. Колонцов А.В. « Экологическая оценка состояния деревьев /» Биология в школе №5 2005.
Интернет ресурсы
ПРИЛОЖЕНИЕ
Таблица 1
Шкала оценки состояния деревьев и кустарников по внешним признакам
Балл
Характеристика состояния деревьев
1
Здоровые деревья без внешних признаков повреждения, крона, хвоя, листья, почки, величина прироста соответствует норме
2
Ослабленные деревья. Крона слабоажурная, отдельные ветви усохли. Листья и хвоя часто с желтым оттенком. Почки мелкие часто неразвитые. У хвойных деревьев на стволе самотечение и отмирание коры на отдельных участках
3
Сильно ослабленные деревья. Крона изрежена, значительное усыхание ветвей, вершина сухая. Листья светло- зеленые с желтым оттенком, наблюдается ранний листопад. Значительная часть верхушечных почек деформирована. Хвоя с бурым оттенком и держится 1-2 года. Листья мелкие, но бывают и увеличены. Прирост уменьшен или отсутствует. Отмирание значительных участков коры
4
Усыхающие деревья. Усыхание ветвей по всей кроне. Листья мелкие, бледно-зеленые с желтым оттенком. Сохранилось до 10-15 % почек. Хвоя повреждена на 60% от общего количества. Прирост отсутствует. На стволах признаки заселения насекомых вредителей
5
Сухие деревья. Крона сухая. Почек нет, побеги сухие. Листьев нет, хвоя желтая или бурая. Кора на стволе отпадает.
Коэффициент состояния деревьев и кустарников вычислил по следующей формуле:
К= К ср: R,
Где Кср.- средний балл состояния,
R- Число видов деревьев.
К меньше 1,5- здоровый древостой;
К=1,6-2,5 – ослабленный древостой;
К= 2,6-3,5- сильно ослабленный;
К= 3,6-4,5- усыхающий древостой;
К =больше 4,6 – погибающий древостой.
2. Определение высоты деревьев и кустарников проводил при помощи обычной линейки. Для этого, держа линейку в вытянутой руке перед глазом, отходил от измеряемого дерева на 10 м и, зафиксировав верхний конец линейки на вершине дерева, вычислял высоту по формуле: Х= (А*В): а + n, где
А – расстояние от наблюдателя до дерева;
В – расстояние на линейки между визирными линиями;
а - расстояние от глаз наблюдателя до линейки;
n- расстояние от земли до уровня глаз.
3. Диаметр ствола определял на высоте примерно 1 метр и вычислял по следующей формуле:
D= C: на число «пи»
С- измеренная рулеткой длина окружности ствола: «пи»= 3,14.
Определение высоты дерева
Для того, чтобы измерить высоту дерева BD, приготовили прямоугольный треугольник abc с углом А = 450 и, держа его вертикально, отошли на такое расстояние, при котором, глядя вдоль гипотенузы ab, увидели верхушку дерева В. Какова высота дерева, если расстояние АС = 5,6м, а высота человека 1,7м?
Дано: abc, С = 900, А = 450 ac = bc = 0, 335м AC = 5,6м. Найти: BD
Решение:
1) Так как А общий для обоих треугольников, а АС1В1 и АСВ (по условию) прямые (то есть равны по 900), то abc и АСВ - подобные (по признаку подобия о 2-х углах).
2) Тогда abc = АВС = 450, => ВС = АС = 5,6м, но к получившейся длине мы должны еще прибавить рост человека, то есть длина дерева BD=7,3м. Ответ: 7,3 м.
Таблица 2
Шкала визуальной оценки состояния растений по внешним признакам
Фактор
Вариация фактора состояния
Баллы
Состояние ствола
Здоровый и крепкий
5
Имеются повреждения коры
3
Наличие гнилей и дупел
1
Величина прироста
Более 6 дюймов
5
2-6 дюймов
3
Менее 2 дюймов
1
Структура кроны
Нормальная, здоровая
5
Один крупный или несколько мелких сучьев усохли
3
Два и более крупных сучьев усохли
1
Вредители и болезни
Отсутствуют
5
Имеется один вид
3
Имеется 2 и более видов
1
Степень развития кроны
Полная, равномерно развитая (сбалансированная)
5
Полная, но нарушенная
3
Нарушенная и недоразвитая
1
Таблица 3
Определение класса состояния деревьев
Суммарное количество
баллов
Класс состояния
25 - 22
отличное
21 - 18
хорошее
17 - 14
удовлетворительное
12 - 10
плохое
9 - 5
очень плохое
Таблица 4
Видовой состав деревьев
№
Название вида
Число деревьев
Высота
Жизненное состояние
1.
Клён остролистый
12
6-8 м.
Удовлетвор. ослабленный древостой
2.
Вяз шероховатый
28
25-28м.
Плохое, сильно ослабленный древостой
3.
Тополь пирамидальный
26
13 – 18м.
Удовлетвор. ослабленный древостой
4.
Берёза
5
18 – 20м.
Хорошее, здоровый древостой
5.
Ива ломкая
3
2 -4 м.
Удовлетвор. ослабленный древостой
6.
Акация белая
35
2 – 3м.
Хорошее, здоровый древостой
7.
Дубки
17
0,5-1м
Удовлетвор. ослабленный древостой
8.
Каштан конский
12
1-2м
Удовлетвор. ослабленный древостой
9
Сосна обыкновенная
11
6-8м
Удовлетвор. ослабленный древостой
10
Вишня
3
2-3м
Хорошее, здоровый древостой
Итого:
161
Таблица 5
Видовой состав кустарников
№
Название вида
Число кустарников
высота
Жизненное состояние
1
Смородина чёрная
62
60-90 см
Удовлетвор. ослабленный древостой
2
Шиповник щитконосный
3
1, 8- 3м
Хорошее, здоровый древостой
3.
Тёрн
2
от 2, 5-3м
Хорошее, здоровый древостой
4
Акация желтая
9
5-6м
Удовлетвор. ослабленный древостой
Итого:
76
Таблица 6
Основные повреждения деревьев
Виды повреждений
Количество деревьев
1. Растрескавшаяся, повреждённая кора
11
2. Засохшие ветки
22
3. Сломанные ветки
18
4. Спиленные, срубленные
10
5. Искривлённый ствол
8
6. Формирование и наличие дупел
1
7. Вышедшие на поверхность корни
4
8. Грибы (шляпочные)
3
9. Грибы (трутовики)
2
10. «Шишки» - спящие почки начали своё развитие и образовали «наплывы»
-
11. Антропогенное воздействие (гвозди, надписи, краска, вырезки)
4
12. Бактериальные заболевания: опухоли, гнили, пятна
5
13. Скрученные листья, изменение формы и цвета побегов
18
14. Пятнистость, сухие края листьев
9
Паспорт зеленых насаждений пришкольного участка и школьного двора.
Таблица 7
№
дерева или кустарника
Порода
Диаметр ствола (дм)
Примерная
Высота (м)
Структура кроны
Состояние
Тип повреждений
1
Березы
1,3-1,5
18-20
Нормальная, здоровая
Хорошее, здоровый древостой
на 2х деревьях усыхание мелких сучьев
2
Акации
(белые )
0,3
2-3
Нормальная, здоровая
Хорошее, здоровый древостой
на 6 деревьях единичное скручивание листьев (тля)
3
Вязы
1.8-2,5
25-28
Значительное усыхание ветвей, листья жёлтые.
Плохое, сильно ослабленный древостой
Растрескавшаяся кора, сухие листья, вырезки и продольные трещины на стволе, засохшие и сломанные ветви
4
Тополь пирамидальный
0,9
13-18
Нормальная, здоровая
Удовлетвор. ослабленный древостой
Наличие дупел, надписи на стволе, продольные трещины на стволе.
5
Каштаны
0,2
1-2
Нормальная,
ослабленный древостой Удовлетвор
Листья по краю жёлтые и сухие
6
Клёны
0,9
6-8
1-2 усохших мелких сучьев
ослабленный древостой, удовлетвор
Искривленные стволы, сухие и сломанные ветви.
7
Ивы
0,2
2-4
Отдельные сухие ветви в кроне
Удовлетвори ослабленный древостой
Спящие почки, которые образовали наплывы, сухие и сломанные ветви.
8
Дубки
0.08
0.5-1
Нормальная, здоровая
здоровый древостой, хорошее
Листья с жёлтым оттенком
9
Вишня
0.2
2-3
Нормальная, здоровая
здоровый древостой, хорошее
Старые надрезы ножом
10
Сосны
1,2
6-8
1-2 усохших мелких сучьев
ослабленный древостой, удовлетвор
Спиленные верхушки у 2х сосен, пожелтевшие края хвои.
11
Акация жёлтая
0.5
5-6
Нормальная, здоровая
ослабленный древостой, удовлетвор
Сломанные ветви
12
Смородина
0.6-0.8
Нормальная,
ослабленный древостой, удовлетвор
Листья с жёлтым оттенком
Таблица 8
Результаты оценки состояния деревьев
Название деревьев
Состояние ствола
Величина прироста
Структура кроны
Вредители и болезни
Степень развития кроны
Сумма баллов
Класс состояния
в баллах
Акация
5
5
5
1
5
21
хорошее
Вяз
1
2
1
2
3
10
плохое
Каштан
3
3
3
1
5
15
удовлетворительное
Тополь
1
2
5
1
5
12
удовлетворительное
Клён
3
3
5
1
3
15
удовлетворительное
Ива
3
3
5
1
3
15
удовлетворительное
Сосна
3
2
3
2
2
14
удовлетворительное
Дубки
5
1
5
1
3
15
удовлетворительное
Берёза
5
3
5
3
5
21
хорошее
Вишня
5
2
5
1
3
16
хорошее
Смородина
2
3
3
1
5
14
удовлетворительное
По всем растениям
15,2
удовлетворительное
13PAGE 15
13PAGE 142115