Муниципальное образовательное учреждение дополнительного образования детей «Станция юных натуралистов» Кировского района городского округа город Уфа Республики Башкортостан ВЛИЯНИЕ РЕКРЕАЦИИ НА НЕКОТОРЫЕ ПАРАМЕТРЫ ХОХЛАТКИ ПЛОТНОЙ Нургалиева Лилия, 7 Г класс, СОШ № 119, Руководитель: педагог ДО Звягинцева О.И. учитель биологии СОШ №119 Уфа – 2012 1 СОДЕРЖАНИЕ Введение…………………………………………………………………………4 Глава 1.Природные условия исследований ………………………………… 5 Глава2.Эколого-биологическая характеристика эфемероидов ……………6 Глава3. Материал и методы исследований …………………………………..8 Выводы………………………………………………………………………… 10 Прогноз и программа действий……………………………………………… 10 Литература…………………………………………………………………… 11 2 ВВЕДЕНИЕ В период не истощительного природопользования, характерного для Башкортостана до реформы 1861 г., антропогенные факторы не наносили существенного ущерба биологическому разнообразию и другим возобновимым ресурсам. Однако, в XX веке и особенно в его второй половине они стали главной причиной снижения биологического разнообразия (Миркин и др., 2004). Значительный ущерб природным ресурсам нанес процесс урбанизации, который в условиях Южного Урала протекает особенно активно. Города региона постоянно увеличивают свою площадь, что снижает долю естественных, в первую очередь лесных экосистем. Кроме того, городское население оказывает сильное рекреационное влияние на естественные экосистемы в радиусе десятков километров. Суммарное влияние негативных антропогенных факторов сформировало высокие риски для многих видов флоры Башкортостана. В растительном покрове северного полушария особую ценность представляют красиво цветущие декоративные виды, в том числе ранневесенние эфемероиды, которые в условиях рекреационной зоны города уничтожаются в результате сбора растений во время цветения и вытаптывания местообитаний. Так же здесь на популяции эфемероидов влияет и загрязнение окружающей среды. Целью работы было изучение и сравнение состояния эфемероидов на примере хохлатки плотной в отдаленном от города лесу и в рекреационной зоне города Уфы. В связи с целью были поставлены следующие задачи: 1. Изучить произрастание хохлатки плотной в лесопарковой зоне г. Уфы на участках с различной степенью антропогенной нагрузки. 2. Изучить произрастание хохлатки плотной на участке леса, удаленном от города. 3 ГЛАВА 1. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ В Республике Башкортостан эфемероиды широко представлены в мезофильных липово-кленово-дубовых лесах (Миркин и др., 2004). Природные условия города Уфы Город Уфа расположен на “полуострове”, ограниченном с запада рекой Белой и с востока рекой Уфа и отличается контрастностью природных условий, разнообразием растительного мира и флоры. Это разнообразие обусловлено различающимися формами рельефа и ландшафтами местности. В черту города входят: лесостепная водораздельная равнина с абсолютной высотой около 200 м, которая возвышается примерно на 100 м над днищами речных долин р. Белой и р. Уфа с обнажениями пермских пород и сохранившимися массивами широколиственных лесов; фрагменты лесостепных надпойменных террас, ландшафты крутых коренных склонов и речных пойм (Калимуллин, 1996). Почвы г. Уфы в основном по типу почв относятся к серым лесным и темно-серым лесным (Кадильников, 1960). Природные условия Забельского района широколиственных лесов Пологоволнистые и холмистые равнины Прибелья сложенные пермскими и четвертичными отложениями. Широко представлены карстовые формы рельефа. Преобладают в той или иной степени оподзоленные серые лесные почвы. Климат теплый, средне - и хорошо увлажненный. В прошлом здесь доминировали мезофитные широколиственные леса (дуб, липа, клен, ильм), которые в настоящее время уступили место вторичным лесам (липа, береза, осина) и сельхозугодьям. На севере района сохранились незначительные фрагменты широколиствнно-темнохвойных лесов. По склонам на небольших площадях встречаются остепненные луга и 4 луговые степи. Флора смешанная, относительно бедная. (Реестр особо охраняемых природных территорий РБ, 2006). ГЛАВА 2. ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭФЕМЕРОИДОВ Эфемероиды – многолетние травянистые растения с ранним цветением, кратковременной вегетацией (2-3 недели), быстрым плодоношением и почти полным отмиранием надземной части к середине мая. Используя питательные вещества, накопленные в луковицах и клубнях, они медленно развиваются под снегом, а с началом снеготаяния выбрасывают цветоносы. Листья появляются позже, так как для их развития и фотосинтетической деятельности требуются более высокие температуры. Известны случаи, когда в холодные весны хохлатки не образуют листьев, или они появляются очень поздно (Мингажева, 2008). Назначение листьев – накопление питательных веществ для цветения на следующий год. Ко времени полного развития листвы на деревьях эфемероиды заканчивают вегетацию, и надземные части растений отмирают. Остаются лишь подземные запасающие органы с почками - луковицы, клубни, корневища. Во второй половине лета идет закладка вегетативных и генеративных органов. Характерной чертой эфемероидов является и то, что они, как правило, развивают небольшое число цветков (ветреница, тюльпан). Реже их несколько и они собраны в компактные соцветия (хохлатка, гусиный лук). Число цветков ограничивается небольшим запасом питательных веществ в подземных органах, а также сроками развития растения. Но цветки эфемероидов всегда крупные и яркие. Такие цветки хорошо заметны на большом расстоянии. Это приспособление для привлечения насекомых – опылителей. После вегетационного периода перед эфемероидами встает еще одна проблема – распространение семян. Растения решили эту проблему очень оригинальным способом. Для распространения семян они "пользуются услугами" почвенных насекомых, и в первую очередь муравьев. На плодах или семенах у этих растений образуются особые мясистые придатки, богатые 5 маслом. Эти придатки называются элайосомами (от греч. Elaion – масло, и soma – тело) и служат для привлечений муравьев. У хохлатки, например элайосома выглядит белой шишечкой на черном гладком семени. Сами же растения, распространяющие свои семена при помощи муравьев, называются мирмекохорами. Плоды и семена мирмекохоров созревают обычно в начале лета, когда муравьи особенно активны. Они растаскивают семена по своим гнездам, теряя часть их по дороге. Мирмекохоры, как правило, имеют низкорослые, слабые или полегающие стебли, что облегчает доступ муравьев к семенам и плодам. К мирмекохорам относится большинство подснежников. (Боголюбов, 2002) Хохлатки относятся к семейству Дымянковые (Fumariaceae). Наиболее распространена хохлатка плотная. Обитает в дубравах, по опушкам, среди кустарников. Многолетник, низкорослый эфемероид, высотой 10-40 см. Корень клубневидный, плотный, 8 – 15 мм в диаметре, светло-коричневый. У основания стебля чешуевидный лист; на стебле обычно 2 листа, дважды-тройчаторассеченных. Цветки душистые, в густой кисти, фиолетово-лиловые или светло-пурпуровые, 15 – 22 мм длиной, шпорец немного изогнутый, туповатый, чашелистики очень мелкие, незаметные. Коробочка равна по длине цветоножке. Цветет в апреле – мае. Плод – стручок с черными блестящими семенами. Распространен почти по всей Башкирии, кроме Ямантаусского района, темнохвойных лесов (Определитель высших растений Башкирской АССР, 1988) Кроме хохлатки плотной в Республике Башкортостан встречается Corydalis capnoides (Хохлатка дымянкообразная). Это декоративный раннецветущий клубнелуковичный эфемероид. Распространен по берегам рек, на береговых обрывах в лесах, на лугах (Башгосзаповедник). Корень тонкий, волокнистый, из которого выходит несколько ветвистых . более или менее раскидистых, ребристо-бороздчатых стеблей. Листья сизые, трехрассеченные, с 3 раздельными участками, дольки клиновидные, 6 надрезанные; нижние прицветники листовидные, значительно превышающие цветки, чашелистики меньше 1 мм длиной, пленчатые, мелкозубчатые. Венчик тонкий, бледно-желтый, 13 – 16 мм длиной, с тупым шпорцем. Коробочка линейно-продолговатая, четырехгранная (Определитель высших растений Башкирской АССР, 1988) ГЛАВА 3. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Объектами исследований послужила Corуdalis solida (Хохлатка плотная). Для сравнения были исследованы участки леса в парке им. Калинина г. Уфы и в удаленном от города на 10 км лесу, расположенном около пос. Авдон в апреле 2010 года. В этих двух точках были заложены трансекты, каждая из которых состояла из 10 участков площадью 1 кв.м. Участки располагались друг от друга на расстоянии 30 м. Причем, в лесопарке им. Калинина трансекта проходила от наиболее посещаемых участков парка в сторону менее посещаемых (от №1 к №10). На каждом участке трансекты определялись следующие параметры: проективное покрытие вида, количество вегетативных и генеративных побегов, высота растений, размер цветка, количество цветков. Биометрические данные по хохлатке плотной представлены в таблицах 1 и 2. Таблица 1 Некоторые характеристики хохлатки плотной на трансекте в парке им. Калинина в г. Уфе № пробной площадки Параметры Проективное покрытие, % 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 5 5 5 20 27 40 30 50 60 65 7 Средняя высота, см Число вег. побегов, шт./м2 Число ген. побегов, шт./м2 Длина цветка, см Количество цветков в соцветии, шт 11,5 10,3 13,7 17,8 19,4 21,2 20,5 22,1 23, 8 24,5 3 2 3 20 10 15 16 10 19 16 6 5 5 7 25 38 25 35 46 54 1,8 1,7 1,8 2,2 2,1 2,0 2,3 2,4 2,6 2,6 3,5 3,9 4,5 9,7 13,2 16,4 15,1 16,8 17, 3 20,5 Таблица 2 Некоторые характеристики хохлатки плотной на трансекте в лесу около пос. Авдон. № пробной площадки Параметры Проективное покрытие, % Средняя высота, см Число вег. побегов, шт./м2 Число ген. побегов, шт./м2 Длина цветка, см Количество цветков в соцветии, шт 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10 20 15 20 15 10 15 12 8 10 17,3 15,8 13,7 16,6 17,1 20,2 14,5 19,3 17,8 16,7 12 25 10 20 11 9 13 10 9 10 7 7 12 15 10 10 14 13 10 12 2,5 2,7 2,6 2,6 2,7 2,6 2,5 2,8 2,6 2,6 10,5 12,3 7,8 10,7 12,1 10,7 9,4 9,9 10,3 11,6 Получены следующие результаты. Как видно из таблицы 1, происходит увеличение всех параметров хохлатки плотной от наиболее посещаемых участков парка в сторону менее посещаемых. Численность хохлатки плотной заметно увеличивается в мало 8 посещаемых участках лесопарка. Из таблицы 2 следует, что все параметры хохлатки плотной приблизительно одинаковые, независимо от местоположения площадок. ВЫВОДЫ 1. Количество экземпляров хохлатки плотной в парке им. Калинина увеличивается в наиболее удаленных от посещения участках парка. 2. Все параметры хохлатки плотной, произрастающей в лесу около пос. Авдон, приблизительно одинаковые, независимо от местоположения площадок. И их размеры сопоставимы с размерами растений из парка им. Калинина, произрастающих в наиболее удаленных от посещения участках парка. ПРОГНОЗ И ПРОГРАММА ДЕЙСТВИЙ В городе Уфа является самым хохлатка плотная наряду с ветреничкой дубравной любимым «подснежником», она обладает высокой декоративностью, и поэтому в парках города в больших количествах уничтожается при сборе на букеты. Хохлатка – очень нежное растение. Сорванная, она быстро вянет. Люди, гуляя по парку, рвут хохлатку, а при выходе бросают завядшие растения. Из исследования видно (таблица 1), что количество растений уменьшается вблизи прогулочных тропинок. Если не ограничить сбор хохлатки, она исчезнет из городских парков совсем. Таким образом, в целях сохранения численности популяций хохлатки плотной в лесопарковых зонах города необходимо ограничить посещение некоторых участков лесопарков и запретить сбор “подснежников”. В период цветения первоцветов в Уфе действует запрет на сбор «подснежников», но в основном он распространяется на ветреничку дубравную, самый любимый цветок горожан весной. Но хохлатка плотная также нуждается в защите. Большое значение имеет воспитание экологического мышления, разъяснение роли первоцветов в растительных 9 сообществах города. Объединение «Фитодизайн» ежегодно участвует в акции «Первоцвет» по защите раннецветущих растений. Воспитанники объединения выпускают листовки, которые развешивают в парках, местах произрастания красивоцветущих эфемероидов. Они выступают в школах с беседами о первоцветах, проводят экологические игры и викторины, пишут заметки для стенной газеты СЮН. Планируется продолжить агитацию в защиту первоцветов и, в частности, хохлатки плотной среди учащихся школ и посетителей парков весной во время цветения растений. В 2011 году будет повторено изучение хохлатки плотной и сравнение полученных результатов. ЛИТЕРАТУРА Боголюбов А.С. «Экосистема», 2002. Времена года в лесах России / И.Н. Елагин. – Новосибирск: ВО «Наука». Сибирская издательская фирма, 1994. – 272 с. Зотов В.В. Лесная мозаика: Кн. для воспитателей дет. сада и родителей / Рис. В. Храмова. – М.: Просвещение, 1993. – 240 с.: ил. Кадильников Е.В. Климат района г. Уфы // Записки Башкирского филиала Географического общества СССР. Уфа. 1960. С. 61-71. Калимуллин Ф.Б. Преобразование планировочной структуры городов Башкирии. Уфа: Изд-во УГНТУ. 1996. 69 с. Мингажева А.М. Первоцветы Республики Башкортостан. Уфа: РИО РУНМЦ МО РБ, 2008. - 36 с. Миркин Б.М., Наумова Л.Г., Мулдашев А.А., Ямалов С.М. Флора Башкортостана: Учебное пособие. - Уфа: РИО БашГУ, 2004. - 148 с. Определитель высших растений Башкирской АССР / Ю.Е. Алексеев, Е.Б. Алексеев, К.К. Габбасов и др. – М.: Наука. 1988. – 316 с. Плешаков А.А. Зеленые страницы: Кн. для учащихся начальных классов. – М.: Просвещение, 1994. – 223 с.: ил. 10 Реестр особо охраняемых природных территорий Республики Башкортостан. – Уфа: Гилем, 2006. – 414 с. 11