Видовое разнообразие хвойных растений в парках города Волгограда
Муниципальное общеобразовательное учреждение
«Средняя школа № 11 Ворошиловского района Волгограда»
Исследовательская работа
Изучение видового разнообразия хвойных растений в парках города Волгограда.
Выполнил: обучающийся 6 класса
Евсеев Александр Николаевич
Руководитель: учитель биологии
Сергеева Дарья Анатольевна
Волгоград 2015
Оглавление
Введение………………………………………………………….................2
Глава 1. Обзор литературы.
1.1 Общая характеристика хвойных растений………………………4
1.2 Преимущества хвойных растений в озеленении города перед
лиственными растениями………………………………………...4
1.3 Виды хвойных возеленении городов...........................................8
Глава 2. Исследование видового разнообразия хвойных растений в
парках города Волгограда……………………………………...10
2.1. Особенности высаживания и ухода за вечнозелеными
растениями………………………………………………………10
2.2. Исследование видового разнообразия хвойных растений в
парках города Волгограда……………………………………...12
Заключение………………………………………………………………..13
Используемая литература………………………………………………...14
Приложение……………………………………………………………….15
Введение.
“Не то, что мните вы, природа:Не слепок, не бездушный лик –В ней есть душа, в ней есть свобода,В ней есть любовь, в ней есть язык”.
Ф. Тютчев
Человек и природа связаны неразрывно. Первые ее законы, загадки, смысл и принципы мы узнаем еще в детстве. Небо с его причудливой формы облаками нас очаровывает, журчание чистой воды в речке придает жизненной силы, шелест листьев успокаивает и настраивает на размышления. Все растения города и других территорий называются «озеленение». Это очень широкое понятие, под ним подразумевают как высадку зеленых насаждений на определенном участке, так и общее благоустройство этой территории с учетом всех особенностей места: климата, рельефа, здания возведенные и заложенные в проект и еще многое. Необычно выглядит улица совсем без деревьев, клумб и газонов [5].
При изучении отдела Голосеменные на уроках биологии в этом году, я впервые задумался об использовании хвойных растений в озеленении нашего города Волгограда. Ведь если рассматривать видовое разнообразие городских насаждений, то можно увидеть, что хвойных растений совсем немного. Мне стало интересно, в чем причина, ведь хвойные являются вечнозелеными, а это играет не последнюю роль, во-первых, в декорировании парков, а во-вторых, в выделении кислорода гораздо более длительный период времени, чем лиственные растения, при любых температурах выше нуля градусов по Цельсию. Мало того, осенью от обычных, цветковых растений очень много листвы, которую надо убирать, затрачивать рабочую силу и технику, казалось бы, гораздо удобнее посадить много вечнозеленых растений и не тратиться на уборку. Также на уроках краеведения я узнал, что хвойные растения выделяют фитонциды в большем количестве в сравнении с лиственными породами, которые обеззараживают воздух. Но при всех этих преимуществах хвойных растений, в нашем городе их все равно немного. Это вдохновило меня на изучение особенностей голосеменных растений, на изучение видового разнообразия хвойных, используемых в озеленении города.
Таким образом, цель моей работы – изучить преимущества хвойных растений перед лиственными в озеленении города, особенности их выращивания и исследовать видовой состав хвойных растений в парках города, а также их количество в сравнении с покрытосеменными.
Для начала я изучил литературу о хвойных растениях, откуда узнал, что они очень нежные и чувствительные растения, выяснил преимущества хвойных растений перед лиственными при использовании в озеленении. Изучил, какие виды вечнозеленых растений используют в озеленении городов. И, наконец, посетил несколько парков города и рассмотрел, какие хвойные используются в Волгограде и сделал соответствующие выводы.
Глава 1.
Общая характеристика хвойных растений.
Хвойные растения единственный класс голосеменныхрастений отдела хвойных. Главным образом вечнозеленые деревья и кустарники, как правило, с игловидными (хвоя) или чешуйчатыми листьями и однополыми стробилами (шишками). Около 50 родов, 600 видов [9].
Хвойные появились на Земле более 350 млн лет назад в Северном полушарии. Около 150 млн лет назад они стали господствующими в растительном покрове планеты. Хвойные – самые древние из всех ныне живущих семенных растений [1].
Все современные хвойные – деревянистые растения, большинство деревья, в основном с одним прямым стволом с боковыми ветвями и выделенным доминированием верхушки. Размеры взрослого дерева меняются от меньше чем метр до более 100 метров в высоту. Самое высокое дерево, самое толстое, самое большое и самое старое – все представители хвойных растений. Самое высокое дерево – Секвойя вечнозеленая с высотой 115,2 метра. Самое большое – Секвойя дендрон гигантский, объем -1486,9 м 3. Самое толстое, имеющее наибольший диаметр ствола дерево – Таксодиум мексиканский, 11,42 метра в диаметре. Самое старое дерево – Сосна долговечная,4700лет[8].
1.2. Преимущества хвойных растений в озеленении города перед лиственными растениями.
Всем нам, живущим в городах, знакома проблема загрязнения городского пространства тоннами опадающей в осенний период листвы, отчего проистекает ежесезонно обостряющаяся проблема уборки городских территорий, требующая немалых усилий, в том числе и серьёзных материальных затрат. Эта проблема усугубляется ещё и тем, что если раньше листву сжигали на месте, то по ныне действующим экологическим нормам, сжигание листвы в городской черте запрещено, и требуется организация её вывоза за пределы населённого пункта.
В связи с этим «в новом свете» предстаёт перед нами «хвойная составляющая» флоры городов (сосна,ель, пихта, лиственница, кипарис, кедр, тис и др.), не обладающая сезонно сбрасываемой листвой, порождающая минимальное и более-менее равномерно распределяемое в течение года количество отходов от своей жизнедеятельности в виде иголочек или мелких частичек чешуеобразных плоских листьев, не создающих эффект тотального загрязнения газонов, тротуаров, дорог. Соответственно, совершенно очевидно, что для оптимизации материальных расходов по уборке городских территорий, есть смысл постепенно заменять отживающие лиственные деревья хвойными.
Кроме вышеобозначенной несомненной пользы от произрастания хвойных деревьев и кустарников в городе, они обладают и рядом других преимуществ в сравнении с лиственными породами. Если последние выделяют кислород лишь в течение вегетационного периода, то деревья хвойных пород способны производить кислород гораздо более длительный период времени – при любых температурах выше нуля градусов по Цельсию.
Кроме того, хвойные производят мощнейшую дезинфекцию окружающего пространства, выделяя фитонциды, обеззараживающих воздух, на порядок больше, чем лиственные: яркое тому свидетельство – всем хорошо знакомый аромат соснового бора. Без сомнения, подобное «хвойное соседство» очень благоприятно для здоровья человека.
Другой полезный аспект от произрастания хвойных растений в городской среде вытекает из их более высоких, в сравнении с лиственными, шумопоглощающихспособностей. В нашу эпоху, когда городской житель находится под всё возрастающим шумовым прессингом города, разрушительно влияющим на здоровье человека (в медицине даже существует такое понятие, как «шумовая болезнь»), это свойство хвойных деревьев видится особенно важным. При аналогичных условиях засадки, хвойные породы поглощают шум эффективнее (на 6-7 децибел), чем лиственные породы. Два ряда хвойных насаждений вдоль дороги с кустарником между ними, способны поглотить до 40% шумов производимых транспортом! А если учесть, чтохвойные – растения вечнозелёные, то их «конкурентоспособность» в этом вопросе видится ещё более неоспоримой.
Не менее важен и другой положительный эффект от произрастания хвойных деревьев в урбанизированной среде – «смягчение» эмоционального состояния городского жителя в осенне-зимний период. Вспомним своё осенне-зимнее настроение, когда взглянув в окно, мы обозреваем кроме луж (или сугробов) и серых «оголённых» домов, не менее уныло оголённые стволы и ветви деревьев, всем своим видом напоминающие, что природа безнадёжно и надолго заснула; и насколько выигрышно на этом унылом фоне смотрятся деревья хвойных, круглый год радующие глаз и душу своим вечнозелёным убранством!
В заключении обозначим ещё один полезный факт от произрастания хвойных в городской черте – это сохранение плодородия городских почв. Дело в том, что постепенно, но неизбежно, городские земли, на которых произрастают лиственные породы, беднеют: ведь все те вещества, которые в течение вегетативного периода изымает из земли дерево, в землю не возвращаются, как должно было бы быть, а вывозятся с этих территорий в виде листвы. В итоге мы имеем такие участки городских земель, где из-за тотального обеднения почв не растёт даже трава. В отличие от лиственного, хвойное дерево в условиях города возвращает в почву то, что из неё взяло: мелкие отходы (иголочки, фрагменты чешуеобразных листьев), равномерно осыпаясь в течение года, успевают, в отличие от листьев, вновь превращаться в гумус.Подводя итог, смело можно констатировать следующие причины, по которым произрастание деревьев хвойных пород в городской черте более выгодно и полезно в сравнении с лиственными:
1. За счёт отсутствия у хвойных сезонного опадения листвы, круглогодичное сохранение чистоты в местах их произрастания, и, соответственно, экономия материальных и трудовых ресурсов;
2. Значительно более широкий, в сравнении с лиственными, временной период выделения кислорода;
3. Дезинфицирующие свойства хвойных (дезинфекция воздуха) на порядок превосходят аналогичные свойства у лиственных пород;
4. Более высокие шумопоглощающие способности хвойных деревьев;
5. Круглогодичное сохранение вечнозелёного убранства, радующего глаз круглый год;
6. Сохранение плодородия городских почв[2].
Но, стоит сказать, что при всех преимуществах хвойных растений, есть у них и уязвимые места. Сильное воздействие оказывают на растения так называемые «выхлопные» и «дымовые газы». Разные растения неодинаково реагируют на вредные газы и примеси. Наименее устойчивы хвойные породы: пихта, ель, сосна, лиственница, можжевельник казацкий, туя западная. Более устойчивы – листопадные деревья и кустарники: бук, дуб, клен, липа, ясень, груша, вяз, береза, тополь канадский, акация [4.]
Хвойные породы особенно сильно страдают от сернистого газа: пихта, ель, сосна обыкновенная, лиственница. Продолжительность жизни хвои сосны в зонах сильного загрязнения сернистым газом составляет один год, тогда как в норме 3-4 года. Путем учета продолжительности жизни хвои и характера некрозов можно определить степень поражения хвойных насаждений сернистым газом. Важным критерием для этого является также содержание хлорофилла. Хвоя сосны образует на своей поверхности тем более толстый слой воска, чем выше концентрация или продолжительнее воздействие на нее сернистого газа [7].
1.3. Виды хвойных в озеленении городов.
А теперь перечислим наиболее популярные виды растений для ландшафтного дизайна.
Номер один ― это, конечно, ель. Чаще всего в озеленении парков используется знакомая и любимая с детства многими ель обыкновенная. Кроме нее заслуживают внимания ели сербские и канадские и, безусловно, красавица голубая ель.
Ель канадская или белая - дерево до 20—35 м высоты. Быстрорастущая, неприхотливая. Уже в девять лет начинает плодоносить. Ель колючая - она из Северной Америки, высотой до 20-45 метров. Зимостойка, жаровынослива, хорошо стрижется. Особенно красива декоративная форма с голубовато-зеленой хвоей. Рекомендована для парков, садов, скверов и стриженых изгородей. Используется в озеленении. Деревья отличаются неприхотливостью, хорошо растут, как в городе, так и за городом, подходят для формирования кроны, активно применяются для создания эффектных живых изгородей.
Не менее популярный в озеленении городских скверов и парков ― это кедр. Крупное вечнозеленое дерево отлично смотрится в группах, выделяясь на фоне других растений зеленой насыщенного цвета хвоей.
Одним из самых неприхотливых среди представителей хвойных пород считается дерево лиственницы. Растение отлично подойдет для формирования крупных массивов, также эффектно смотрится в парках и городских скверах. Лиственница тонкочешуйчатая или японская - крупное дерево до 30-35 м. высоты, характерна для Японии (горы острова Хондо). От других лиственниц, отличается наиболее быстрым ростом. Плодоносит с восьми лет. Декоративна синевато-зеленой (летом) и золотистой (осенью) хвоей. Рекомендуется для широкого использования в лесном хозяйстве и озеленении.
Сосны ― частые жительницы в современных садах. Дерево может расти практически в любых природных условиях, подчеркнет красоту и изящность ландшафта, оформленного в любом стиле. Широко используются сосна кедровая сибирская, горная, черная и кедровый стланик.
Пользуется доверием авторов ландшафтных дизайнеров любого уровня и туи, за счет плотной кроны и потрясающего аромата, исходящего от веточек. Наиболее востребована туя западная, которая прекрасно переносит суровые российские зимы. Туя западная - растение Северной Америки. Небольшое дерево до 12 м высоты. Растет медленно, зимостойка, к сухости воздуха не чувствительна, плодоносит. Декоративна кроной. Существует множество садовых форм туи, отличающихся по габитусу, строению, окраске хвои.
Среди популярных кустарников можно особенно выделить можжевельник, который представлен разными сортами, отличными между собой формами и окраской хвои. Можжевельник может быть в виде:
коврика;
конуса;
с пышной развесистой кроной и пр.
Кустарник неприхотлив, требует минимального ухода, отлично вписывается в небольшие группы композиций, оформленных с использованием камней.
Можжевельник виргинский - дерево 15-30 м высоты. Растет сравнительно быстро, морозостоек, засухоустойчив, к почве нетребователен. Обильно цветет и плодоносит, размножается самосевом. Декоративен можжевельник кроной и хвоей, особенно эффектна форма с сизой хвоей. Древесина используется на поделку карандашей, для изготовления мебели, столярных изделий. В озеленении использован для высадки в садах, парках, группами в аллеях [3], [10].
Глава 2.Исследование видового разнообразия хвойных растений в парках города Волгограда.
2.1. Особенности высаживания и ухода за вечнозелеными растениями
Уникальным и необычным парк смогут сделать низкорослые хвойные растения, специально выведенные селекционерами для озеленения территорий. Невзирая на компактные размеры, растения полностью сберегли основные характеристики крупномеров. Так же, как и высокие деревья, карликовые хвойные будут радовать на протяжении круглого года густыми пушистыми кронами, очищая воздух и наполняя его фитонцидами.
Чтобы дерево хвойной породы правильно развивалось, важно позаботиться о достаточном количестве места для него. Следует учитывать, что спустя несколько лет растения значительно прибавят в росте, даже, если речь идет о карликовых их представителях. Оптимальное расстояние между деревьями хвойных пород – это 1-1,5 метра.
В течение лета растения будут нуждаться в нечастом поливе, достаточно будет 1-2 раз в месяц. Чтобы избежать излишнего разрастания и поспособствовать формированию правильной и аккуратной формы кроны, следует периодически подстригать побеги.
Молодые растения с наступлением весеннего сезона нужно будет периодически подкармливать. В первую зиму молодые деревья и кустарники нужно будет укутать нетканым материалов, таким образом, помогая им пережить первые в их долгой жизни морозы.
Кроме того, нужно помнить о том, что шаровидные и колоновидные сорта хвойных могут пострадать под давлением снега зимой. Нужно постараться предотвратить это, обвязывая кроны веревкой осенью и удаляя излишки снега с крон зимой.
Не рекомендуется высаживать хвойные растения и кустарники под крупными лиственными деревьями или на газонной траве. Листья с лиственных деревьев осенью, опадая на кроны хвойных, приведут к их загниванию.
Корнееды в стволах деревьев ― гости, от появления которых никто не застрахован, уничтожаются они инсектицидными препаратами с вскрытием хода для удаления личинок.
Высаживая хвойные в парках, не стоит забывать о том, что, несмотря на неприхотливость, минимального ухода и заботы они будут требовать [10].
2.2. Исследование видового разнообразия хвойных растений в парках города Волгограда.
Для изучения данного вопроса я посетил три парка Волгограда: парк Саши Филиппова, городской парк и парк Дзержинского района.
В ходе исследования парка С. Филиппова было зарегистрировано всего 123 единицы древесно-кустарниковых растения, из них59 хвойных растений (табл.1)[6].
Таблица 1. Видовой состав хвойных растений парка С.Филиппова (приложение 1)
Вид хвойного растения Количество %
Сосна крымская 23 39
Ель колючая зеленая 14 24
Туя восточная 17 29
Можжевельник казацкий 5 8
Анализ древесно-кустарниковой флоры показал, что доля покрытосеменных растений и голосеменных примерно одинаковая: покрытосеменных – 52%, голосеменных – 48%.
Следующий парк, который я обследовал – это Городской парк. В этом парке уже гораздо больше растений. Здесь было зарегистрировано 253 древесно – кустарниковых растения, 101 – хвойные (табл. 2)[6]. Видовой состав отличается от состава парка С. Филиппова.
Таблица 2. Видовой состав хвойных растений Городского парка (прилож. 2).
Вид хвойного растения Количество %
Сосна крымская 41 40
Ель колючая зеленая 17 17
Туя восточная 25 25
Можжевельник казацкий 10 10
Лиственница европейская 3 3
Ель колючая голубая 5 5
Доля голосеменных растений составила – 40 %, покрытосеменных – 60 %. В городском парке обнаружен самый большой видовой состав из всех трех парков.
И, наконец, третий парк, который находится в Дзержинском районе по ул. 8-й Воздушной Армии. В этом парке произрастает 203 древесно- кустарниковых растения, из них 115 хвойных(табл.3)[6].
Таблица 3. Видовой состав парка Дзержинского района по ул. 8-й Воздушной Армии(приложение 3).
Вид хвойного растения Количество %
Сосна крымская 52 45
Ель колючая зеленая 28 24
Туя восточная 35 31
В третьем парке покрытосеменных - 57%, голосеменных – 43 %. Здесь видовой состав хвойных растений наименьший.
По результатам исследования в трех парках города было насчитано 275 хвойных растений (табл.4)
Вид хвойного растения Количество %
Сосна крымская 116 42
Ель колючая зеленая 59 21
Туя восточная 77 28
Можжевельник казацкий 15 6
Ель колючая голубая 5 2
Лиственница европейская 3 1
Ведущее положение в спектре занимает сосна крымская – 42%, на втором месте туя восточная – 29%. Это связано с тем, что и сосна и туя неприхотливые растения, зимостойки и засухоустойчивы. Туя еще и декоративна кроной. Если говорить об общем количестве хвойных растений в сравнении с покрытосеменными, то их количественное соотношение примерно одинаковое.
Заключение.
В ходе исследования трех парков города Волгограда мною было зарегистрировано 579 древесно-кустарниковых растений, из них 275 хвойных. Наибольшее количество видов хвойных растений обнаружено в городском парке г.Волгограда.
Анализ хвойных растений показал, что доминирующими видами хвойных являются сосна крымская (42%) и туя восточная (29%), немного меньше ели колючей (23 %) и можжевельника виргинского (6%).
Хвойных растений и покрытосеменных в парках г. Волгограда произрастает примерно в равных соотношениях.
Используемая литература.
Биология: 6 класс: учебник для учащихся общеобразовательных учреждений/ И.Н. Пономарева, О.А. Корнилова, В.С. Кучменко.-М.:Вентана-Граф,2009.
Виды хвойных в озеленении городов. http://pihtahvoya.ru/chvoynie-derevya-i-kustarniki-dalnego-vostoka/chvoynie-derevya-na-ulitsach-gorodov.
Иллюстрированный определитель растений средней России.Том 1- Папоротники, хвощи, плауны, голосеменные, покрытосеменные (однодольные).И. А. Губанов, К. В. Киселева, В. С. Новиков, В. Н. Тихомиров - М.:Т-во научных изданий КМК, 2002.
Использование хвойных в озеленении. http://biofile.ru/bio/4636.html.
Николаевский, В.С. Биологические основы газоустойчивости растений / В.С. Николаевский. – Новосибирск: Наука, 1979.
Озеленение – создание зеленых зон. http://vozledoma.com/ozelenenie-sozdanie-zelyonyh-zon/.
Протасов, В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России / В.Ф. Протасов − М., 2000.
Хвойные. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D5%E2%EE%E9%ED%FB%E5.
Хвойные растения. http://medgrasses.ru/syshvoya.html.
Хвойные в озеленении участка. http://vesdizain.ru/hvojnye-v-ozelenenii-uchastka.html.
Приложение 1. Хвойные растения парка С. Филиппова
Туя восточная Можжевельник казацкий
Ель колючая Сосна крымская
Приложение 2.Хвойные Городского парка
Ель колючая Туя восточная
Сосна крымская Можжевельник казацкий
Приложение 3. Хвойные растения парка Дзержинского района
Сосна крымская Ель колючая
Туя восточная