Научно-исследовательская работа на тему "Изучение биологического разнообразия своей местности. «Первоцветы»". Биологическое исследование растения

Научно-исследовательская работа на тему "Изучение биологического разнообразия своей местности. «Первоцветы»"

МОУ «Солдыбаевская СОШ»

Козловского района Чувашской Республики

Научно-исследовательская работа

Изучение биологического разнообразия своей местности.

«Первоцветы»

Выполнила: Сергеева Дарья, Максимова Ольга

8 класс, Солдыбаевская СОШ,

Козловский район

Руководитель: Федорова Роза Николаевна-

учитель биологии и химии

2008г.

Цель исследования - знакомство с разнообразием раннецветущих растений своей местности, произрастающих в различных экологических условиях.

2.Задачи исследования:

1 .Определить видовой состав раннецветущих растений (гербарий не проводится).

2.Проанализировать состав изучаемой флоры (систематический состав, жизненные формы, биологические группы по опылению и распространению плодов).

3.Описать особенности экологии раннецветущих растений.

5.Определить степень влияния хозяйственной деятельности человека на растения (сбор красивых растений, сенокошение, заготовка растительного сырья).

6.Сформулировать рекомендации по рациональному использованию и охране раннецветущих растений.

3.Методический и материальный маршрутный ход исследования:

.

4.Время исследования: конец апреля – начало мая.

Ход исследования:

Маршрутами охватили территории окрестностей деревень Солдыбаево, Дятлино и следующие местообитания: леса, прибрежья водоёмов

Маршрутами охватили два лесных участка: кварталы №10 и 13 Тюрлеминского лесничества.

Карта – схема квартала №10 Квартал №10 расположен в пойме реки Волги и Аниш, весной часто его заливает водой, и немногие участки остаются свободными от воды. С двух сторон, восточной, и западной, окружен болотистыми местами, почва лесов – серая лесная, дерново-карбонатная. Из древесных культур кроме дуба, встречаются вяз, осина, липа и лещина обыкновенная. Из травянистых растений преобладает сныть.

Один из выделов, расположенный северо-восточной части представлен хвойными породами, где преобладает сосна обыкновенная. Почва здесь песчаная.

Карта- схема квартала №13 Квартал №13 расположен на правом склоне реки Аниш, крутизна около 60-70 градусов, вследствие близкого расположения к деревням в лесу проложено множество тропинок. Лес изрезан глубокими оврагами.

Выявленные виды растений разделили на группы: 1) массово представленные виды; умеренно представленные; с низкой представленностью. Для каждого вида определили факторы риска (выпас, сбор населением, вытаптывание, рубка леса, загрязнение и т.д. Гербаризацию растений не проводили. Статус «краснокнижных» видов указывали на основании литературных данных. Есть разные варианты оценки, чаще используется система из пяти категорий.

Категория

редкости

Обилие

Семейство

Жизненная форма

Тип

растительности

Опыле

ние

Распростр. семян

Факторы риска

Вороний глаз (Paris quadrifolia)

много

Лилейные (Liliaceae)

геофит

дубрава

насекомые

Копытень европейский (Asarum europaeum)

много

Кирказоновые (Aristolochiceae)

геофит

дубрава

насекомые

муравьи

Хохлатка Галлера (Corydalip Halleri Willd)

3

Умеренно

Дымянковые Fumariaceae

геофит

дубрава

насекомые

муравьи

Сбор населением, уплотнение почвы

гусиный лук (Gagea Salisb)

много

Лилейные (Liliaceae)

геофит

дубрава

насекомые

Медуница лекарственная (Pulmonaria officinalis)

3

Умеренно

Бурачниковые(boraginaceae)

геофит

Дубрава, квартал №13

насекомые

муравьи

Сбор населением,

Сочевичник весенний (Orobus vernus)

много

Мотыльковые (Leguminosae)

геофит

Дубрава

самоопыление

саморазбрасывание

Сбор населением,

Вероника (Veronica verna)

много

НоричниковыеScrophulariaceae

геофит

опушка леса

насекомые

Чистяк весенний Ficaria Adans

много

Лютиковые Ranunculacear

геофит

Влажные места

насекомые

Сбор населением,

Фиалка удивительная (Viola mirabilis)

много

Фиалковые (Violaceae)

геофит

Дубрава

насекомые

муравьи

Сбор населением,

Седмичник европейский (Tritntalis europaea)

много

Первоцветные Primulaceae)

геофит

Дубрава

насекомые

Селезеночник очереднолистный (Ghrysosleniym alternifoiium)

много

Камнеломковые (Saxifragaceae)

геофит

Влажные места

насекомые

ветреница лютиковая (Anemone ranunculoides)

много

Лютиковые (Ranunculaceae)

геофит

Дубрава

насекомые

Сбор населением,

Сон-трава или прострел раскрытый

(Pulsatilla Mill)

2

редко

Лютиковые (Ranunculaceae)

геофит

сосновый бор

насекомые

ветер

Сбор населением

Петров крест (Lathraea squamaria)

редко

Норичниковые (Scrophulariaceae)

паразит

Дубрава

насекомые

ветер

Купена лекарственная(Polygonatum officinale All)

3

Умеренно

Лилейные (Liliaceae)

геофит

Дубрава

насекомые

птицы

Сбор населением,

Купальница европейская (Trollius euroraeus)

2

редко

лютиковые Ranunculacear

геофит

Влажные места

насекомые

разбрасывание

Сбор населением,

В ходе нашего изучения мы определили растений. В лиственных лесах развитие весенних растений происходит до распускания листьев на деревьях, то есть в период с большим ко­личеством света. Для зимующих органов ранневесенних растений так же важно, что почва в лесах защищена опавшей листвой и кронами деревьев, в результате чего она менее охлаждается и почти не промерзает зимой. Кроме того, рано весной нет других конкурентов, благодаря чему эти растения весь жизненный цикл совершают на

свободе.

Самое общее и основное свойство весенних растений — их быст­рый рост и развитие. Особенно это относится к цветку. У некоторых наиболее ранних весенних растений он появляется раньше листьев: у мать-и-мачехи, сон-травы. У других — цветок распускается или почти одновременно с листьями, как у вет­реницы, хохлатки, медуницы, селезеночника и др., или же вскоре после распускания листьев.

Для быстрого роста и развития травянистые растения, у которых нет надземных зимующих частей, ежегодно создаваемых заново, долж­ны иметь в почве заранее приготовленный в достаточном количестве запас строительного органического вещества. Это мы и находим в дей­ствительности. Ранние весенние травянистые растения в большинстве выходят из перезимовавших в земле многолетних органов (корневищ, луковиц, клубней), представляющих собой подземные видоиз­менения стебля. Среди представителей ранней весенней флоры мать-и-мачеха,

ветреница желтая, или лютиковая, имеют корневища; гусиный лук — луковицу, а хохлатка и чистяк — клубни, причем первая имеет один клубень стеблевого происхождения, а вторая — много клубней, представляющих собой корневые образования - корнеклубни.

По характеру жизненного цикла у весенних растений выделяются две резко различающиеся группы: а) растения с коротким периодом вегетации и б) растениям длинным периодом вегетации. К первой группе относятся такие (многолетники), у которых период вегетации после их отцветания продолжается недол­го; таковы хохлатка, ветреницы, чистяк. Пре­кратив свой рост и переправив все синтезированные в листьях орга­нические вещества в подземные органы для закладки будущих над­земных органов, эти растения вскоре увядают. У других, как мать-и-мачеха, наобо­рот, вегетация продолжается в течение всего весенне-летнего сезона, причем у этих растений по отцветании и созревании плодов появляются листья, достигающие летом больших размеров. У некоторых во время цветения целы еще прошлогодние пе­резимовавшие листья, а к концу цветения появляются новые, кото­рые также перезимовывают. Подобный же пример представляют копытень, В течение всего вегетационного перио­да листья этих растений синтезируют органические вещества, кото­рые главным образом направляются в подземные органы. У некото­рых растений, цветки которых развиваются вслед за листьями, по­следние также остаются на лето, например у медуницы.

У ранних весенних растений с коротким жизненным циклом се­мена и подземные органы на долгое время — лето, осень и зиму — остаются в почве в состоянии видимого покоя. У растений второй группы покой только зимний. Если исходить из обычного порядка, что у растений сначала вырастают вегетативные органы и потом только органы плодоношения, то про вторую группу весенних расте­ний следует сказать, что их жизненный цикл начинается с прораста­ния листьев, продолжается летом до конца вегетационного периода, зимою прерывается покоем и заканчивается ранней весной цветением и образованием плодов (мать-и-мачеха).

Вывод: В ходе нашего исследования мы определили 16 травянистых растений, почти все они являются геофитами. Большинство этих растений встречаются в дубраве.

Изучая первоцветов, мы сделали вывод, что у каждого из всех этих растений есть примечательные особенности строения, размножения, развития, связанные с местами обитания. В ряду приспособлений рас­тений к различным условиям существования видное место принадлежит приспособлени­ям к меняющимся сезонным условиям, чрезвычайно различным в нашем климате. К тому же биологические особенности весенних растений весьма ярки и интересны. После продолжитель­ной наскучившей зимы ранние весенние растения, являясь первыми вестниками пробуждения природы от мертвящего зимнего холода, вызывают приподнятое чувство, радость. Мы обратили внимание, что больше всего редкие «первоцветы» нашей местности произрастают влажных местах и квартале №10 Тюрлеминского лесничества. И редкими оказались красивоцветущие и растения необычными, то есть «неправильными» цветками.

Все они красивоцветущие – и их охотно срывают все, кто их находит. И часто вместо скромного букетика у них в руках оказывается целая охапка. Эти люди напрасно губят много растений. Ведь любоваться красотой цветов, вполне достаточно - нескольких стебельков. Вследствие этого, многие из них стали редкими. Нельзя допустить их полного исчезновения.

Для сохранения этих видов растений мы в школе сделали стенд фотографиями растений, ведем разъяснительную работу среди учащихся, населения, проводим вечера с учащимися, где показываем рисунки и фотографии данных растений, говорим о защите всех растений.

Использованная литература:

1. Красная книга Чувашской республики. Т.1. Ч.1. Редкие и исчезающие растения и грибы. Чебоксары: РГУП «ИПК «Чувашия». 2001.

2. Куданова З. М. Определитель высших растений Чувашской АССР. Чебоксары, Чувашское книжное изд-во, 1965.

3. Набор открыток: Растения под охраной. М.: Изобразительное искусство, 1981.

4. Петров В. В. Растительный мир нашей Родины: Кн. для учителя.- М.: Просвещение, 1991.

Приложения

0 (по-видимому, исчезнувшие виды): виды, не встреченные в природе в течение ряда лет, но, возможно, просмотренные или уцелевшие в отдельных недоступных местах;

1 (находящиеся под угрозой исчезновения): виды, подвергающиеся опасности вымирания. Их дальнейшее существование невозможно без специальных мер охраны;

2 (уязвимые виды): таксоны, которым в ближайшем будущем грозит перемещение в категорию 1, если факторы, вызвавшие сокращение их численности, будут продолжать действовать. К категории «уязвимые» относятся виды, имеющие риск вымирания 10% и более в течение 100 лет.

3 (редкие виды): таксоны, представленные небольшими популяциями, не находящиеся в настоящее время под угрозой и не являющиеся уязвимыми. Они лишь рискуют оказаться таковыми;

4 (виды с неопределённым статусом): таксоны, которые относятся к одной из предыдущих категорий, но достаточных сведений об их состоянии в настоящее время нет.

infourok.ru

Исследовательская работа «Исследование биологических и экологических особенностей растения – Лилия даурская»

Муниципальное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа №63 п.Чернышевск

Исследовательская работа

«Исследование биологических и экологических особенностей растения – Лилия даурская»

Выполнила:

Кондратьева Татьяна

ученица 6 «а» класса

МОУ СОШ №63

п.Чернышевск

Забайкальского края

Руководитель:

Соболева Альбина Станиславовна

Учитель биологии

МОУ СОШ №63

п. Чернышевск, 2015 г.

Содержание

1.Введение …………………………………………………………......3

А) Актуальность проблемы ………………………………………...3

Б) Цель, задачи, объект, методы исследования ………………….3

2. Основная часть ………………………………………………….4-7

А) Место обитания Лилии даурской …………………………….4-5

Б) Строение Лилии даурской ………………………………………5

В) Сроки цветения Лилии даурской …………………………….5-6

Г) Значение в природеи жизни человека Лилии даурской …….6

Д) Охрана Лилии даурской …………………………………………7

3.Вывод ……………………………………………………………..…8

4.Литература …………………………………………………………9

5. Приложения …………………………………………………...10-11

1.Введение

А) Актуальность проблемы

Большое значение в жизни любого человека играют цветы. У моей бабушки во дворе растут разные цветы: ромашки, розы, хризантемы. Среди них особенно мне полюбились лилии. Это удивительно красивые и необычные цветы. И мне захотелось больше узнать об этом цветке.

Оказывается, они растут даже в природе. В тоже время становится всё меньше и меньше возможностей любоваться этими цветами в природе. Есть опасения, что очень скоро нам останется видеть эту красоту на своём участке, потому что в природных условиях лилия находится на грани исчезновения. Однако в последние годы появились новые методы, облегчающие разведение этих растений, и я надеюсь, что численность лилий сохранится. Мне очень захотелось узнать строение лилии, значение для человека, их местообитание в Забайкальском крае. Так возникла тема исследовательской работы.

Б) Цель, задачи, объект исследования

Цель исследования:

Исследовать биологические и экологические особенностей растения – Лилия даурская.

Задачи исследования:

1. Изучить биологические особенности растения – Лилии даурской: строение растения и цветка.

2. Изучить экологические особенности растения – Лилии даурской: место обитания, сроки цветения, охрана растения.

3. Изучить значение Лилии даурской в природе и жизни человека.

Объект исследования: Лилия Даурская.

Методы исследования:

1)Изучение литературных источников.

2)Изучение ресурсов интернета.

3) Изучение строение Лилии даурской по гербарию.

2. Основная часть

А) Место обитания Лилии даурской

Лилия даурская (пенсильванская)- LiliumpensylvanicumKer-Gawl, (LiliumdauricumKer-Gawl.)

Род Лилия — Lilium L.

Семейство Лилейные — LiliaceaeJuss.

ПодродIsolirion.

Видовое название — пенсильванская — дано было этой лилии по недоразумению. Она описана в 1804 г. Джоном Голером по сборам из Даурии. В Пенсильвании (Северная Америка) этот вид не растет. Поэтому правильнее называть лилию даурской, хотя официально учитывается и ее приоритетное название.

Лилия Даурская— это вид однодольных цветковых растений.

Лилии широко распространены в лесной зоне умеренного климата северного полушария. Северный тропик является границей этой зоны. Южнее его лилии растут только лишь в Индии и на Филиппинских островах. В Америке и Европе лилии не достигают тропиков. Большинство видов лилий встречается в горах. С приближением к южным пределам своего распространения лилии обитают на более высоких горах. В Гималаях, например, они растут на высоте свыше 3,5 тысячи метров. У своих же северных границ лилии произрастают в долинах рек, не распространяясь высоко в горы.

В основном лилии обитают в местах умеренного климата, где времена года хорошо выражены и смена жары и холода.

Все современные дикорастущие лилии земного шара можно подразделить на следующие географические группы:

1) восточноазиатскую;

2) североамериканскую;

3) европейскую;

4) кавказскую.

Лилия даурская в дикой природе произрастает в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке (в России — Амурская область, Хабаровский, Камчатский и Приморский края, Сахалин, а также в Китае, Монголии и Северной Корее). Произрастает на увлажненных почвах в светлых лесах, по опушкам, в зарослях кустарника, на лесных полянах и низинных лугах. Предпочитает хорошо увлажненные, богатые гумусом почвы.

Б) Строение Лилии даурской

Лилия даурская –это многолетнее травянистое растение, достигающее 1,4 метра в высоту. Стебель жёсткий, угловатый, зелёный, иногда буроватый или сиреневатый, покрытый беловатым войлочным опушением. Луковица крупная, до 7 см в диаметре, шаровидная, белая, острочешуйчатая. На одном растении встречается до 20—50 листьев.Листья сидячие, линейно-ланцетовидные, до 18 см длиной, нижние горизонтальные, верхние — прижатые к стеблю.Формула цветка О3+3 Т3+3 П1.

Цветки прямостоячие, на одном растении по 1—5 штук.В диаметре цветки составляют до 12,5 см. Насчитывается 6 долей околоцветника до 10 сантиметров длиной, из которых три внешних (чашелистики) гораздо шире трёх внутренних (лепестков). Листочки околоцветника красно-оранжевые, в основании жёлтые, покрытые фиолетово-коричневыми пятнышками, гладкие. Тычинки с красным пыльником, короче пестика.Плод лилии — яйцевидная угловатая, уплощённая сверху коробочка размером около 5×2 см.

В) Сроки цветения Лилии даурской

В наших условиях лилия даурская - первоклассный декоративный цветок как по красоте и выносливости. Хорошо развивается на сырых суглинистых почвах, с большим содержанием перегноя; быстро и обильно размножается самостоятельным делением луковиц, прикорневыми луковичками-детками, поэтому требует осенней пересадки не реже одного раза в 3 года. Присутствие в почве извести угнетает растение. Необходим хороший дренаж. Группу луковиц сажают в июне на расстоянии 15х15 см друг от друга, на глубину до 20 см. Этот вид лилии обильно цветет как в полутени, так и на солнце, пригоден для групповых посадок и на срез. Красиво сочетается с многолетниками: пионы, дельфиниумы, флоксы.

По срокам цветения различают две сезонные формы:

1. Раноцветущую – растение низкорослое, сильноопушенное с одним – двумя цветами темно-красного цвета с большим темно-желтым пятном в основании;

2. Поздноцветущую - растение высокорослое с многочисленными, равномерно окрашенными цветками.

Г) Значение в природе и жизни человека Лилии даурской

Лилия даурская –это ценное декоративное растение. Вид разводится ботанических садах страны. Он служит исходным материалом для создания новых сортов и гибридов. В Восточной Азии лилию даурскую разводят как овощную культуру: луковицы, цветки и тычиночные нити у нее съедобны.Свежие луковицы употребляют в пищу в сыром виде, из них варят каши, похлебки. Высушенные луковицы размалывают в порошок и добавляют в тесто для выпечки хлебобулочных изделий. В луковицах растения были обнаружены сапонины, флавоноиды, сахара; в цветущей траве — флавоноиды. Они используются в тибетской медицине для получения ценного лекарства.Луковицы в свежем и особенно в печеном виде в Забайкалье прикладывают к нарывам, обожженным участкам, ранам, их используют в свежем виде при обморожениях. Сок свежих луковиц и сами луковицы употребляют внутрь при гинекологических заболеваниях, простуде, назначают в качестве слабительного средства. Цветки используют при легочных заболеваниях.

Д) Охрана Лилии даурской

В июне — начале июля горожане нередко возвращаются с загородных прогулок с большими букетами ярких лилий. Поэтому площади, занятые лилией даурской, с каждым годом сокращаются, особенно в окрестностях городов и крупных населенных пунктов. Вид практически исчез в районах Хабаровска, Комсомольска-на-Амуре, Бикина, Вяземского. Это и заставило внести, казалось бы, обычное растение в сводку редких и исчезающих в Дальневосточном регионе.

Как декоративное растение лилия с древних времен выращивалась садоводами. В настоящее время она относится к видам, наиболее ценным для культивирования (с 1940 года ее разводил Лебедев). Прошлый, XX век, был знаменателен достижениями в селекции лилий. Менее чем за сто лет в мире было получено около 5000 сортов лилий, поражающих вариантами форм и окрасок цветков. Вид широко используется в цветоводстве благодаря своей устойчивости, холодостойкости, нетребовательности к почве. Выращивается во многих ботанических садах, на Дальнем Востоке — на Горнотаежной станции имени академика Комарова ДВО АН России (Приморский край).

Вид Лилия даурская охраняется в Большехехцирском, Комсомольском и Зейском заповедниках. Чтобы предотвратить сокращение численности лилии даурской, необходим полный запрет на сбор цветков и луковиц в окрестностях населенных пунктов. Можно организовать заказники, культивировать вид в нашем крае.

3. Вывод

Изучив литературные источники, ресурсы интернет можно сделать вывод: лилия даурская – это ценное декоративное, культурное растение Восточной Сибири и Дальнего Востока на территории России. Из-за красоты растения, оно часто подвергается уничтожению в период цветения. И сегодня лилия даурская находится под охраной. Чтобы сохранить существующие популяции Лилии даурской, нужно проводить большую просветительскую работу сред населения, создавать охраняемые территории на месте произрастания данного растения, запрещать сбор цветов период их роста и цветения, выращивать лилию в домашних условиях. И тогда поля Восточной Сибири и Дальнего Востока будут радовать нас прекрасными яркими красками Лилии даурской.

4. Литература

Литературные источники:

1. Жулева В.М., Черенок Л.Г. Цветы луковичные и клубнелуковичные. - М.: МСП, 2002.

2. Коновалова Т.Ю., Шевырева Н.А. Луковичные для сада. - М.: АСТ, Астрель, 2005.

3. Чучин Василий Михайлович. Лилии. - М.: Фитон+, 2011 г.

4. Федорова Н. К. Ботанический сад. – М.: Кладезь, 2008 г.

5. Харкевич С. С., Качура Н. Н. Редкие виды растений советского Дальнего Востока и их охрана. — М.: Наука, 1981. 

6. Хессайон Д.Г. Все о луковичных растениях. – М.: Кладезь-Букс, 2007.

Ресурсы интернет:

1. http://priroga.ru/liliya-daurskay/

2. http://herbalfood.ru/lilia/liliya-daurskaya/

3. http://metodisty.ru/m/photos/view/liliya_daurskaya

4. http://clubs.ya.ru/4611686018427392218/replies.xml?item_no=4329

5. http://ru.wikipedia.org/wiki/

6. http://www.plantopedia.ru/encyclopaedia/

5. Приложения

Рисунок 1

Рисунок 2

Рис.1, 2. Групповые цветки Лилии даурской

Рисунок 3

Рисунок 4

Рис. 3, 4. Строение цветка Лилии даурской.

infourok.ru

Исследовательская работа по биологии Изучение видового разнообразия растений на моей улице

VII межмуниципальная научно-практическая конференция

обучающихся общеобразовательных организаций

«Школьная исследовательская инициатива»

Естественнонаучная секция секция

Подсекция «Мой город (село): среда обитания»

Изучение видового разнообразия растений на моей улице

Исследовательская работа по биологии

Автор: Фурсина Карина Александровна

обучающаяся 6 «В» класса

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

Бутурлиновская средняя общеобразовательная школа

Руководитель: учитель биологии Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

Бутурлиновская средняя общеобразовательная школа

Романцова Людмила Николаевна.

г. Бутурлиновка, 2017

Содержание

1.Введение………………………………………………………….3

2.Общая характеристика растений………………………………..5

3.Физико-географическая характеристика

исследуемого района………………………………….………......6

4. Практическая часть

4.1 Степень озеленения и экологическое состояние

улицы Чехова………………………………………………………7

5. Заключение……………………………………………………13

6. Используемая литература…………………………..………..15

7. Приложение………………………………………………..…16

Введение.

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].

Гиппократ писал: «Если много людей одновременно заболевают одной и той же болезнью, то причину следует искать в том, что является общим для всех людей, и в том, чем они чаще всего пользуются. Значит, речь идет о вдыхаемом воздухе». Сегодня эти слова древнегреческого врача звучат как никогда актуально.  Большую роль в его улучшении играют зеленые насаждения. Зелёные растения влияют на микроклимат, способствуют повышению ионизации воздуха, создают противошумовой эффект. Зелёные насаждения – мощный фактор защиты окружающей среды от вредных примесей, пыли, шума. Поэтому в составе зелёных насаждений должны преобладать высокоэффективные газо- и пылеулавливающие древесно-кустарниковые породы (белая акация, тополь канадский, каштан конский). Актуальность работы состоит в том, что мы должны хорошо знать то, что находится вокруг нас и в необходимости озеленения родного края для создания благоприятных условий его жителей.

Новизна работы заключается в том, что изучение видового состава дендрофлоры моей улицы и их количественный учет не проводился.

Цель работы – изучить современное состояние древесной и кустарниковой растительности на улице Чехова

Задачи:

1. Выявление видового состава древесных форм на улице

2. Определить процентное соотношение деревьев разных видов

3. Визуально оценить деревья и кустарники по внешним признакам и определить класс состояния растений.

4. Провести практическую часть исследования в соответствии с разработанным планом и методикой.

5. Проанализировать полученные результаты. Сформулировать выводы исследования.

infourok.ru

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

ПРОГРАММНО-ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ БИОЛОГИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ РАСТИТЕЛЬНОГО МИРА

1ГБОУ СОШ № 531

1ГБОУ СОШ № 531

Текст работы размещён без изображений и формул.Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Ботаника - одна из первых биологических наук, которая своими корнями уходит в глубокую древность и возникновение которой было связано с насущными практическими потребностями человека. Все разнообразие современных культурных растений создано упорным трудом человека в результате накопления сведений о форме и свойствах растительных организмов, об их жизнедеятельности, распространении, изменчивости и т. д. Развитие ботаники происходит под влиянием практических запросов общества.

В наши дни ботаника представляет собой большую многоотраслевую науку. Общая задача ее состоит в изучении отдельно взятых растений и их совокупностей - растительных сообществ.

В настоящее время информация является одним из ценнейших ресурсов общества. Информационные технологии находятся в постоянном развитии и совершенствовании. Появляются новые технические средства, разрабатываются новые концепции, методы организации данных, их передачи, хранения и обработки, формы взаимодействия пользователей с информационными системами.

Актуальность темы исследования:

Распространение персональных компьютеров приобщило к использованию информационных методов широкие ряды ботаников, не имеющих специальной прикладной математической или программистской подготовки. Именно эта категория исследователей нуждается в едином информационном "пространстве", которое позволяет интегрировать данные для обобщающих совместных и сравнительных работ, широкого привлечения статистических компьютерных программ для их обработки. Это работа с практически неограниченным объёмом данных. Знание ботанических объектов, их связи в различных типах сообществ, приспособлений к условиям обитания позволит в дальнейшем более эффективно осваивать такие предметы, как экология.Возникла насущная потребность в специализированном интегрированном программном обеспечении, которое позволило бы пользователям-ботаникам самостоятельно применять компьютерные методы обработки, комбинируя различные готовые программы для достижения желаемых результатов. Данные программы позволят быстро и легко определять видовой состав, применяя при этом доступные гаджеты. При изучении информационных технологий и услуг сети Internet, у людей повышается кругозор знаний, также они получают практические навыки работы с персональным компьютером и телефоном, применяя их на пользу образования.

3

Объект исследования:

Программно-информационное обеспечение для сотовых телефонов, планшетов.

Предметисследования:

Leafsnap. Peter Belhumeur © 2017 Columbia University, University of Maryland, and the Smithsonian Institution Обновлено: 17.07.2017 Версия: 1.08 Размер: 220 МБ.

"Yates My Garden"

"Garden Time" (Время сада)

"Флорист-X"

"Plantsnap"

"LookupLife"

Цель работы:

-Познакомиться с программным обеспечением российских и зарубежных авторов.

-Изучить программы на различном ботаническом материале и провести анализ полученных результатов.

Для достижения данной цели поставлены следующие задачи:

-Познакомиться с программой Leafsnap.

-Проанализировать наличие программ-аналогов российских источников.

4

Программа Leafsnap

Leafsnap-это первый в серии электронных, биологических справочников, который разрабатывался учеными из Колумбийского университета, Университета штата Мэриленд и Смитсоновского Института. (Прил №1)

Их целью было информирование общественности о стремительно сокращающимся биологическом разнообразии.

Leafsnap использовали метод распознавания лиц, разработанный профессором Питером Belhumeur и профессором Дэвид Джейкобсом, факультетов компьютерных наук Колумбийского университета и университета Мэриленда.

Таким образом ученые разработали и внедрили систему визуального распознавания растений.

Колумбийский Университет разработал и написал iPhone и iPad приложений, leafsnap.com сайт.

Смитсоновский институт собрал данные о видах растений в виде высококачественных фотографий, доступных в приложениях и на веб-сайте.

Новейшая версия Leafsnap была расширена, чтобы включить деревья Канады через сотрудничество с Канадской федерацией дикой природы.

Отдельная версия для деревьев Соединенного Королевства также доступна. Виды Великобритании были собраны и сфотографированы Музеем естественной истории, Лондон, Великобритания.

Обновлена программа: 17.07.2017 Версия: 1.08 Размер: 220 МБ.

5

Использование программы

Работа программы начинается с фотографирования листа растения на белом фоне. (Прил №2)

Затем программа определяет его точную форму, используя алгоритм, который применяется для распознавания лиц.

Далее приложение сопоставляет полученную информацию с базой данных о различных видах деревьев и выбирает из нее нужный вид.

Приложение даст информацию об месте произрастания, особенностях цветения и т.д.

Если из-за качества изображения программе будет сложно прийти к окончательному выводу, он предложит возможные варианты с подробным описанием и предоставит дополнительную информацию (например, где произрастают деревья-кандидаты, как выглядят их цветы и семена и так далее). (Прил. №3)

Каждое фото, поступившее в приложение, попадает в специально разработанную базу флоры той или иной местности и помогает учёным в исследованиях новых видов растений и пополнении информации об уже известных.

6

Достоинства и недостатки программы

Достоинства программы Leafsnap

+ Предназначено приложение для образования, самообразования.

+Приложение распространяется бесплатно.

+Заявленный возраст: 4+

+ Leafsnap содержит красивые изображения с высоким разрешением листьев, цветов, плодов, семян для облегчения идентификации.

+ В будущем база данных должна быть расширена всеми видами деревьев, произрастающих на всей территории США.

+Пользоваться приложением несложно. Достаточно взять неповрежденный лист, разместить его на светлом фоне (подойдет лист бумаги, блокнот или белая футболка) и сфотографировать его при помощи встроенной камеры iPhone.

+Ученые смогут извлечь много пользы для проведения научных работ. Получаемая информация позволит регулярно проводить мониторинг по всей территории США.

+ Прогулка с детьми станет полезной и познавательной, с использованием этого приложения.

+Приложение очень хорошо оформлено, содержит большое количество структурированного материала.

+Весь процесс распознавания завершается в течение 5 секунд.

+Есть ссылки на различные игры, которые помогают тренироваться в узнавании растений.

+Можно просмотреть на карте изображения, отследить историю коллекции во времени и пространстве.

+В целом, очень познавательное приложение, которое помогает без лишних усилий узнать чуть больше об окружающем мире.

+Большие возможности для модернизации школьного обучения, т.е. для совершенствования процесса обучения.

7

Недостатки программы Leafsnap:

-Вся информация на английском языке.

-Совместимость: Требуется iOS 6.0 или более поздняя версия. Совместимо с iPhone, iPad и iPod touch.

- Программа «Leafsnap» создана специально для Iphone, Ipad .

-В настоящее время Leafsnap включает в себя деревья, листья, цветы, плоды и семена северо-восточной части Соединенных Штатов и Канады.

-Создатели «Leafsnap» не сообщают, будет ли такое приложение доступно для жителей Европы и России.

-Теоретически приложение могут устанавливать пользователи из других регионов, но Leafsnap не сможет полностью удовлетворить их любопытство (например, русские березки и лопухи в этом справочнике есть)

- Существенный недостаток: для нормального функционирования необходимо постоянное соединение с Интернетом, если iPhone окажется вне зоны уверенного приема, то Leafsnap станет совершенно бесполезным.

-Приложение Leafsnap имеет всего одну прикладную функцию, хотя над его разработкой трудилась команда ученых сразу из трех американских институтов.

-Вы должны иметь при себе белый лист бумаги.

-Не с первого раза после фотографирования распознает растение.

- кладете перед камерой исконно русский лопух, фотографируете его, а программа говорит вам: “Arctium tomentosum, страна происхождения – Германия”

-Правильный ответ не всегда первый в списке, он входит в ТОП-10.

-Характеристики, такие как кора дерева или черешок часто не точные. Пока это слишком сложно, чтобы автоматически распознавать эти характеристики.

-На прошивке 4.2.1 вылетает.

-Анализ данных leafsnap.com показал, что у этого домена средний рейтинг и это обычный ресурс со средним уровнем посещаемости (не более 20 тыс. в месяц). Лидирующую позицию по доле трафика занимает США (87,0%),

-Распознаёт иногда не уверенно.

8

Аналоги программы Leafsnap

Сегодня существует аналоги программы Leafsnap, например, программа pl@nt net. Разработана учеными из четырех французских научно-исследовательских организаций (CIRAD, INRA, INRIA и IRD), и сети Tela Ботаника, при финансовой поддержке Агрополис Fondation.

Плюсы:

Это бесплатное приложение позволяет идентифицировать виды растений из фотографий, с помощью визуального программного обеспечения распознавания.

Виды растений, которые достаточно хорошо иллюстрируется в ботанические справочные базы данных можно легко распознать.

Если правильно определить вид, можно принять участие в проекте, представив свои наблюдения с помощью кнопки "вклад".

Программу можно скачать на устройства Android и ios.

Минусы:

Эта программа на английском языке.

Не позволяет идентифицировать декоративные растения.

Plant snap

Приложение поможет лучше понять растения, которые окружают, а также база данных поможет ученым узнать растения во всем мире.

PlantSnap может быть использована как образовательный инструмент в школах и колледжах, а также в садоводстве и озеленении предприятий.

База данных поможет ботаникам по всей планете понять экосистемы и определить новые места обитания растений.

Садоводы и ландшафтные дизайнеры смогут использовать технологии, чтобы общаться со своими клиентами.

Преподаватели будут иметь простой инструмент, чтобы объяснить природу и растительную жизнь.

LookupLife

База животных и растений. Приложение «знает», в каком регионе какие виды могут встретиться, поэтому поиск упростится. Оно способно определить вид по внешнему виду, характеристикам или даже по звучанию.

9

В базе приложения LookupLife находится более 66 тысяч видов растений из 1,4 млн., числящихся в базе данных ZipcodeZoo; 4753 птиц из 58520 существующих, 2408 бабочек и мотыльков. Скачать LookupLife можно из открытых источников на свои телефоны или планшеты, это отличное приложение для начинающих натуралистов.

Пользователь сможет ознакомиться с особенностями жизни животного, с ее продолжительностью, ореолом обитания, длительностью жизни и со многими другими интересными данными. Приложение способно работать на всех современных мобильных устройствах, работающих на таких популярных мобильных платформах как Android, Windows и iOS. Оно не требует высокой производительности от устройств, на которых оно установлено, поскольку LookupLife является интерактивной базой данных, предназначенной лишь для ввода и вывода информации.

Plants

Это приложение от бруклинской студии разработчиков образовательных приложений Tinybop для изучения ботаники. Приложение представляет собой интерактивную диораму, в которой игрок – царь и бог, способный управлять погодой, устраивать лесные пожары и наблюдать за животными в их естественной среде. Пользователю предоставляется возможность познакомиться с различными растениями и животными в виртуальной песочнице, копирующей их естественную среду обитания. В приложении есть экосистемы лесных и пустынных районов, тундры и лугов. Скоро разработчики обещают представить экосистемы тайги, тропической саванны и мангровых лесов. Приложение есть в App Store, его цена – $2.99.

BioMio

Простое детское приложения для знакомства с окружающим миром. Из BioMio дети узнают о существовании простых экологических групп, таких как животные, растения и объекты неживой природы, и как эти группы взаимосвязаны. Дети выбирают один из трёх ландшафтов (лес и пруд; море и подводный мир; река) и приступают к изучению выбранной экосистемы. Всё просто, ясно и красочно. Приложение можно скачать на iTunes за $1.99.

Рlants by tinybop

Для детей в возрасте от 4 до 10 лет.

• Подробные и точные иллюстрации показывают десятки растений и животных в их естественной среде обитания.

10

• Бесплатный загружаемый справочник (на 8 языках) содержит уроки и советы по взаимодействию для родителей и учителей.

• Изучайте и идентифицируйте виды при помощи съемных или прикрепляемых ярлыков.

• Инструмент записи позволяет детям и родителям задавать друг другу вопросы.

• Универсальная инфопанель позволяет родителям следить за ходом обучения детей и просматривать, сохранять и делиться совместными беседами со своими детьми во всех приложениях Tinybop.

Tinybop — это бруклинская студия дизайнеров, разработчиков и художников, которая создает образовательные приложения для любознательных детей.

"Yates My Garden"

Приложение представляет собой миниатюрную соцсеть для "узкого круга" садоводов. Можно завести собственную "страничку" и добавлять в нее свои "творения" (с фото) или комментировать и рассылать в Facebook и Twitter.

В приложении есть разделы, аналогов которым в других ресурсах нет. Например, неизвестное растение можно сфотографировать и спросить у пользователей: "Что это?".

Но материала пока немного. (Прил №4)

Всё о растениях – Флорист-X

Это официальное приложение сайта https://floristics.info про садоводство и цветоводство, на котором можно узнать почти все про комнатные цветы, огородные и садовые растения – их посадку, выращивание и уход.

База растений пополняется. Особенность приложения – вся текстовая информация доступна ОФФЛАЙН (без интернета).

11

Garden Time ("Время сада")

Фиксируете все значимые для вас и посаженных культуры: дату посадки, температурный фон, влажность и прочее. Приложение само подскажет удачные даты для посадки.

В программе выделено место для личных заметок, наблюдений, описания проблем. Можно создать собственную фотогалерею.

В программе предусмотрено резервное копирование и восстановление данных.

В бесплатном доступе − только пилотная версия на 30 дней.

(Прил №5)

12

Вывод:

Наш проект наглядно показал многообразие возможных способов обработки, результатов исследователями-ботаниками, которые должны способствовать формулированию выводов и выявлять связи, зависимости и закономерности между описываемыми ботаническими объектами и их характеристиками.

Полученный нами опыт использования предложенных мобильных приложений на практике показал их осуществимость и эффективность. Все участники были впечатлены и получили огромное удовольствие. Без мотивации современное обучение невозможно, а технология мобильного обучения мотивацию повышает.

Все рассмотренные приложения, использующиеся в естественных науках, могут применяться для тренировки и углубления знаний. Процесс обучения становится интересный, уникальный и захватывающий. Это путь к школе будущего. В помощь преподавателям создаются игры и приложения, с которыми становятся доступны многие опыты и эксперименты.

К сожалению, русскоязычных программ для ОС Android практически не представлено. Но основные моменты усваиваются и при минимальных знаниях английского. Абсолютное большинство приложений имеет интуитивно понятный интерфейс и не занимают в смартфоне много места.

Итак, цели и задачи исследования были успешно решены. В дальнейшем нами планируется распространить идею в другие школы.

13

Список литературы

Список литературы:

• 1.Серебрякова Т.И. Ботаника с основами фитоценологии: Анатомия и морфология растений: учебник для вузов/ Т.И. Серебрякова, Н.С. Воронин, А.Г. Еленевский и др. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2006 г. – 543с

• 2.Юрцев Б. А. Мониторинг биоразнообразия на уровне локальных флор // Бот. журнал, 1977. Т. 82, № 6. С. 60-69.

• 3.Баландин С.А., Абрамова Л.И., Березина Н.А. Общая ботаника с основами геоботаники: Учебное пособие для вузов. 2-е изд., испр. и доп. М.: ИКЦ «Академкнига, 2006. 293 с.

• 4 .Родман Л.С. Ботаника с основами географии растений. М.: Колос, 2006. 397 с.

Источники:

• Программное обеспечение и Интернет-ресурсы: Leafsnap, http://www.plantarium.ru/page/search.html

• https://www.ogorod.ru/ru/main/news/7583/10-prilozhenij-dlya-sada-i-ogoroda-na-Android.htm

• https://itunes.apple.com/us/app/leafsnap/id430649829?mt=8

• http://womo.ua/15-obuchayushhih-prilozheniy-dlya-smartfonov/

14

Приложения

1.

2.

3.

4.

5.

Просмотров работы: 95

school-science.ru

Метод наблюдения в биологии. Исследования в биологии

Среди всех школьных дисциплин, да и просто наук, биология занимает отдельное место. Ведь это самая древняя, первая и естественная наука, интерес к которой возник с появлением самого человека и его эволюционированием. В разные временные эпохи изучение данной дисциплины складывалось неодинаково. Исследования в биологии осуществлялись при помощи все новых методов. Однако до сих пор остаются те, которые были актуальны с самого начала и не потеряли своей значимости. Какие это способы изучения науки и что вообще собой представляет данная дисциплина, рассмотрим в этой статье.

Биология как наука

Если углубляться в этимологию слова "биология", то в переводе с латыни это дословно будет звучать как "наука о жизни". И это действительно так. Данное определение отражает всю суть рассматриваемой науки. Именно биология занимается изучением всего многообразия живого на нашей планете, и если понадобится такое, то и за ее пределами.

Существует несколько биологических царств живой природы, в которые объединены по общим морфологическим, анатомическим, генетическим и физиологическим признакам все представители биомассы. Это царства:

• Животные.
• Растения.
• Грибы.
• Вирусы.
• Бактерии, или Прокариоты.

Каждое из них представлено огромным количеством видов и других таксономических единиц, что еще раз подчеркивает, насколько многообразна природа нашей планеты. Задача биологии как науки - изучить их все, начиная от зарождения и заканчивая смертью. Также выявить механизмы эволюционирования, взаимосвязи друг с другом и человеком, самой природой.

Биология - лишь общее название, которое включает в себя целую семью поднаук и дисциплин, занимающихся детальными исследованиями в области живых существ и любых проявлений жизни.

Как уже оговаривалось выше, изучение биологии осуществлялось людьми с самых древних времен. Человека интересовало, как устроены растения, животные, он сам. Проводились наблюдения за живой природой и делались выводы, так накапливался фактологический материал, теоретическая база науки.

Достижения современной биологии вообще шагнули далеко вперед и позволяют заглядывать в самые мельчайшие и невообразимо сложные структуры, вмешиваться в ход естественных процессов и изменять их направление. Какими же способами во все времена удавалось добиваться таких результатов?

Методы исследования в биологии

Для получения знаний необходимо использовать различные методы их получения. Это касается и биологических наук. Поэтому данная дисциплина имеет свой комплекс мер, позволяющих пополнять методическую и фактологическую копилку. Это методы исследования в биологии. Урок по биологии в школе обязательно затрагивает эту тему, ведь данный вопрос - основа. Поэтому об этих способах говорится еще на уроках природоведения или биологии в пятом классе обучения.

Какие же существуют методы исследования?

1. Описание.
2. Метод наблюдения в биологии.
3. Эксперимент.
4. Сравнение.
5. Метод моделирования.
6. Исторический способ.
7. Модернизированные варианты, основанные на использовании новейших достижений техники и современного оборудования. Например: электронная спектроскопия и микроскопия, метод окрашивания, хроматография, методы молекулярной биологии и прочие.

Все они были важны всегда, остаются таковыми и сегодня. Однако есть среди них тот, который появился первым и является до сих пор самым важным.

Метод наблюдения в биологии

Именно этот вариант исследования является определяющим, первым и значимым. Что такое наблюдение? Это получение интересующей информации об объекте при помощи органов чувств. То есть можно понять, что за живое существо перед тобой при помощи органов слуха, зрения, осязания, обоняния и вкуса.

Именно так учились различать элементы биомассы наши предки. Так продолжаются исследования в биологии и по сей день. Ведь невозможно узнать, как происходит окукливание гусеницы и появление из кокона бабочки, если не пронаблюдать за этим воочию, фиксируя каждый момент времени.

И таких примеров можно привести сотни. Все зоологи, микологи, ботаники, альгологи и прочие ученые наблюдают за выбранным объектом и получают полную информацию об их строении, образе жизни, взаимодействии с окружающей средой, особенностях физиологических процессов и прочих тонкостях организации.

Поэтому метод наблюдения в биологии и считается самым важным, исторически первым и значимым. Тесно рядом с ним идет и другой способ исследования - описание. Ведь пронаблюдать мало, нужно еще и описать то, что удалось увидеть, то есть зафиксировать результат. Это в дальнейшем и станет теоретической базой знаний о том или ином объекте.

Приведем пример. Если ихтиологу следует провести исследования в области конкретного вида рыбы, например, розового окуня, то он, в первую очередь, изучает уже имеющуюся теоретическую базу, которую составили по наблюдениям ученые до него. После этого он приступает к наблюдениям сам и тщательно фиксирует все полученные результаты. После этого проводится ряд экспериментов, и сравниваются результаты с теми, что уже имелись ранее. Так выясняется вопрос о том, где могут, например, нереститься данные виды рыб? Какие условия им для этого необходимы и насколько широко они могут варьироваться?

Очевидно, что метод наблюдения в биологии, так же, как и описание, сравнение и эксперимент тесно связаны в единый комплекс - способов исследования живой природы.

Эксперимент

Этот способ характерен не только для биологической науки, но и для химии, физики, астрономии и прочих. Он позволяет наглядно убедиться в том или ином теоретически выдвинутом предположении. При помощи эксперимента подтверждаются или опровергаются гипотезы, создаются теории и выдвигаются аксиомы.

Именно экспериментальным путем были открыты круги кровообращения у животных, дыхание и фотосинтез у растений, а также ряд других физиологических жизненно важных процессов.

Моделирование и сравнение

Сравнение - это метод, который позволяет составить эволюционную линию для каждого вида. Именно этот способ лежит в основе получения информации, на базе которой составляется классификация видов, строятся древа жизни.

Моделирование же метод больше математический, особенно если говорить о компьютерном способе построения модели. Данный способ подразумевает создание таких ситуаций над исследованием объекта, которые невозможно пронаблюдать в естественных условиях. Например, как повлияет то или иное лекарственное средство на организм человека.

Исторический метод

Лежит в основе выявления происхождения и становления каждого организма, его развития и преобразования в ходе эволюции. На основании полученных данных строятся теории и выдвигаются гипотезы о появлении жизни на Земле, развитии каждого царства природы.

Биология в 5 классе

Очень важно вовремя привить интерес учащимся к рассматриваемой науке. Сегодня появляются учебники "Биология. 5 класс", наблюдение в них - основной метод исследования данного предмета. Именно так ребята постепенно осваивают всю глубину этой науки, постигают ее смысл и важное значение.

Для того чтобы уроки проходили интересно и у детей прививался интерес к изучаемому, следует больше времени уделять именно этому методу. Ведь только когда сам ученик в микроскоп пронаблюдает поведение клеток и их строение, он сумеет осознать весь интерес этого процесса и то, насколько все это тонко и важно. Поэтому по современным требованиям деятельностный подход к изучению предмета - это залог успешного усвоения знаний учащимися.

А если каждый изучаемый процесс дети будут отражать в дневник наблюдений по биологии, то тогда след от предмета останется с ними на всю жизнь. Так и формируется любовь к природе и окружающему миру.

Углубленное изучение предмета

Если говорить о специализированных классах, направленных на более глубокое, детальное изучение науки, то следует сказать о самом главном. Для таких детей должна быть разработана особая программа углубленного изучения биологии, которая будет построена на наблюдениях в полевых условиях (летняя практика), а также на постоянных экспериментальных исследованиях. Дети должны сами убеждаться в том теоретическом знании, которое вкладывается в их головы. Именно тогда возможны новые открытия, достижения и рождение людей науки.

Роль биологического воспитания школьников

В целом детям необходимо изучать биологию не только потому, что природу надо любить, беречь и защищать. Но еще и потому, что это значительно расширяет их кругозор, позволяет понять механизмы протекания жизненных процессов, познать себя изнутри и с заботой относится к своему здоровью.

Если периодически рассказывать ребятам о том, какие достижения современной биологии имеются и как это отражается на жизни людей, они и сами поймут важность и значимость науки. Проникнутся к ней любовью, а значит, полюбят и ее объект - живую природу.

Достижения современной биологии

Таковых, конечно, множество. Если обозначить временные рамки хотя бы в пятьдесят лет, то можно перечислить следующие выдающиеся успехи в области рассматриваемой науки.

1. Расшифровка генома животных, растений и человека.
2. Вскрытие механизмов деления и гибели клеток.
3. Выявление сути потока генетической информации в формирующемся организме.
4. Клонирование живых существ.
5. Создание (синтез) биологически активных веществ, лекарств, антибиотиков, противовирусных препаратов.

Подобные достижения современной биологии позволяют человеку управлять некоторыми болезнями человека и животных, не давая им развиваться. Они позволяют решить многие проблемы, которые настигают людей в XXI веке: эпидемии страшных вирусов, голод, нехватка питьевой воды, плохая экологическая обстановка и прочие.

fb.ru

Исследование фитонцидных растений - биология, прочее

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа № 7

Влияние фитонцидных растений на экологическое состояние воздушной среды школьных кабинетов

Руководитель:

учитель химии, ОБЖ

1 категории

МОУ СОШ №7

Андреева Оксана Егоровна

Нижний Тагил

2017

Содержание

Введение

Задумайтесь: линолеум, краска, лак, которыми покрыты стены и мебель, пластик, паркет, компьютеры, телефоны, ксероксы и сканеры - словом, все, чем окружил себя современный человек, выделяет вреднейшие химические вещества. Список можно продолжить. Дело не только в том, что каждое из этих веществ само по себе и в отдельности очень вредно, они же еще перемешиваются, образуя страшный для всего живого воздушный коктейль.

Есть ли выход? Сторонники "здорового образа жизни" утверждают, что есть. "Искать помощи у природы" - советуют они. Окружить себя различными растениями, которые, активно вбирая все вредное, вырабатывают кислород и фитонциды, благоприятно воздействуют на человека своим биополем.

С глубокой древности человек стремился украсить своё жилище растениями. Интерьерное озеленение возникло как элемент культуры человека, отвечающий его эстетическим потребностям. Человек ощущал себя единым целым с природой, к ней он и обращался за исцелением, перенося частицу живой природы в свой дом. Стремление это было интуитивным. В настоящее время научный подход к интерьерному озеленению подразумевает сочетание эстетического восприятия красоты форм, окраски цветов и листьев растений с другой, полезной функцией растений, о которой было давно известно: живые растения улучшают состав воздуха и очищают атмосферу.

Предметом исследования, является влияние фитонцидных растений на экологическое состояние воздушной среды школьных кабинетов.

Объектом исследования я выбрала несколько видов комнатных растений, используемых для озеленения учебных учреждений.

Актуальность выбранной темы не подвергается сомнению, так как контроль за качество воздуха обязательное условие сохранения здоровья учащихся.

Цель моего проекта: определить какие растения лучше подходят для создания экологически чистой обстановки в школьных кабинетах;

познакомиться с растениями, улучшающими состояние воздушной среды закрытых помещений.

Задачи исследования:

1. Познакомиться с растениями, улучшающими состояние воздушной среды закрытых помещений.

2. Теоретически обосновать, как влияют фитонцидные растения на организм человека.

3. Определить фитонцидную активность различных растений.

В соответствии с задачами исследования были использованы методы систематизации и обобщения теоретического материала, сравнительный анализ и оценка фитонцидных свойств растений.

Гипотеза: Мы предполагаем, что фитонцидные растения благоприятно влияют на состояние воздушной среды и угнетают рост различных микроорганизмов.

При работе над проектом я использовала большое количество научно-популярной литературы, статьи журналов по цветоводству, справочные материалы. Для данной работы использована книги Айзенмана Б. Е. «Фитонциды и антибиотики высших растений» и Блинкина С. А., Рудницкой Т. В. «Фитонциды вокруг нас», в которых рассматриваются условия, влияющие на фитонцидную активность растений, а также приводятся особенности их вохдействия на микроорганизмы. Рассмотрены материалы IV Совещания по проблеме фитонцидов.

Большой выбор материала по данной теме представлен в Интернете.

На сайте [1] можно найти растения, летучие выделения которых обладают частичной бактерицидной и (или) антивирусной, антифунгальной активностью. Научную классификацию хлорофитумов, сансивиерий и бегоний нам помогли найти сайты [2], [3] и [4]. Там же можно найти и информацию по уходу за данными растениями.

1. Характеристика фитонцидных веществ

1.1. Экологическое состояние городских помещений

Воздушная среда городских помещений далека от идеальной. Помимо обычной пыли часто воздух помещений имеет повышенное содержание химических соединений, выделяемых стройматериалами, мебелью, не говоря уже о выхлопных газах. Во Франкфурте-на-Майне в 1994 г. состоялась конференция: "С растениями против смога. Лучшее качество воздуха - через озеленение помещений". Тематика этой конференции была связана с ухудшением экологии закрытых помещений. В Германии более 2,5 млн. человек работают в климатизированных помещениях, и каждый пятый человек жалуется на ухудшение здоровья. Одной из причин этого является некачественный воздух помещений, в котором обнаружено более 1000 вредных веществ, в том числе 250 высокотоксичных и 15 канцерогенных.

Значительного улучшения воздушной среды закрытых помещений можно добиться, используя для озеленения определенные растения. Кроме того, воздушная среда содержит условно-патогенные микроорганизмы, такие как стафилококк, микроскопические плесневые грибы. Эти микроорганизмы, попадая в благоприятные условия на слизистые оболочки верхних дыхательных путей, могут вызывать острые респираторные или аллергические заболевания. Содержание колоний микроорганизмов в помещениях детских учреждений нередко превышает норму в 2 - 3 раза. Даже самые современные технические средства не всегда обеспечивают здоровую воздушную среду.

В то же время летучие выделения многих растений обладают фитонцидными свойствами, т.е. способностью подавлять жизнедеятельность микроорганизмов. Ещё Гиппократ рекомендовал использовать растения в том виде, в каком их создала природа.1 Органические и минеральные вещества, которые выделяют клетки растений в процессе своей жизнедеятельности, являются биологически активными, служат источниками лекарственных средств, называл летучие выделения пыльцы цветов «аурой» и, обращая особое внимание на внутреннее строение цветка, классифицировал запахи цветов.

1.2. Особенности фитонцидного поля

Фитонциды - это вещества, продуцируемые растениями и имеющие бактерицидные, антифунгальные (активные в отношении микроскопических грибов и актиномицетов) и протистоцидные (активные в отношении клеточных простейших) свойства.

Механизм действия летучих фитонцидов заключается в том, что они вызывают разнообразные изменения микробной клетки:

• подавляют дыхание,

• растворяют и разрушают поверхностные слои и составные части протоплазмы (ферменты и др.),

• позволяют микроорганизмам создавать собственные механизмы защиты.

Существенно, что при этом генетический аппарат микроорганизмов не изменяется, то есть фитонциды не обладают мутагенными свойствами. Следовательно, широкое использование растительных выделений не способствует селекции видоизмененных, устойчивых форм бактерий.

Известные учёные говорят об использовании растений в целях профилактики заболеваний, отмечали, что большое развитие должны получить работы по изучению биологически активных летучих выделений растений, обладающих обеззараживающими и повышающими защитные силы организма человека свойствами. Особенно это важно в условиях Сибири и Урала, где большую часть времени человек проводит в помещениях2. Способность летучих биологически активных веществ растений убивать и подавлять рост и развитие микроорганизмов воздуха, обусловлена химическим составом этих веществ. От него зависит во многом специфичность действия определенных видов растений на различные микроорганизмы.

Фитонциды были открыты профессором Б. П. Токиным в 1928 году. Со времени открытия фитонцидов накоплен большой фактический материал об антимикробных и противовирусных веществах высших растений. Доказано, что фитонцидная активность присуща всему растительному миру. Газовые выделения являются продуктами обмена растительной клетки, средством активного воздействия на среду и в то же время, как предполагают многие авторы, - регуляторами роста и развития самих растений.

Фитонциды - важный фактор иммунитета растений. Это впервые было отмечено Б. П. Токиным и наиболее полно раскрыто Д.Д. Вердеревским и его школой на основе клеточной теории фагоцитарного иммунитета И.П. Менчикова, Б.М. Козополянский, характеризуя роль фитонцидов в защите растений от возбудителей болезней, отмечает: "Летучие фракции фитонцидов - это первая линия обороны, соки (нелетучие или малолетучие фракции) - вторая линия обороны".3 Одна из важнейших особенностей фитонцидов - специфичность их действия. Даже в микроскопических дозах они могут задерживать рост и размножение одних микроорганизмов, стимулировать рост других и играть существенную роль в регулировании состава микрофлоры воздуха, почвы и воды. Фитонциды - универсальное явление в растительном мире. Любое растение, от бактерий до цветковых, продуцирует фитонциды.

И эти вещества чрезвычайно разнообразны по своей химической природе. В ходе сопряжённой эволюции к каждому виду растений адаптировались определённые микроорганизмы, выделения фитонцидов обусловили взаимоотношения между растениями в сообществах.

Фитонцидная активность – это процент снижения числа колоний микроорганизмов под воздействием летучих выделений растений по сравнению с контрольным уровнем. В некоторых цитируемых работах эти данные отсутствуют и перечислены только виды микроорганизмов, в отношении которых обнаружен фитонцидный эффект.

1.3. Влияние условий среды на фитонцидную активность растений

Фитонцидная активность увеличивается при поранениях растений (механических травмах, внедрении микро- и макропаразитов и т.д.). Фитонциды - один из важнейших факторов естественного иммунитета растений. Фитонциды - продукт сложного комплекса биохимических процессов, изменяющихся по фазам развития растений. Фитонциды не только имеют иммунологическое значение, но могут служить регуляторами роста и развития растений, участвовать в процессах дыхания, терморегуляции и т.д.

Выделения комнатными растениями летучих веществ зависит от многих факторов:

• от систематической принадлежности растений;

• возраста и физиологического состояния;

• эколого-биологических особенностей;

• условий выращивания.

У большинства исследованных субтропических комнатных растений увеличение активности летучих фитонцидов наблюдается в зимне-весений период и снижается в конце вегетационного период осенью. Фитонцидная активность, например, у мирта обыкновенного, возрастает от первой волны роста (январь - февраль) к весенним и летним месяцам. В период бутонизации и цветения фитонцидная активность наивысшая, а к концу вегетации (ноябрь - декабрь) - наиболее низкая. У луковичных растений из семейства амариллисовых и лилейных, интенсивный рост и бутонизация в комнатных условиях чаще приходятся на зимнее время, поэтому активность летучих выделений у них усиливается с конца декабря по первую половину января.

В лечебно - профилактических целях очень важно, что фитонцидная активность комнатных растений проявляется в зимне-весенний период, т.к. именно в это время возрастает число острых респираторных заболеваний.

Изменения фитонцидной активности растений обусловлены особенностями биологии, сезонной ритмикой растений, накоплением определённых веществ и изменением их состава. В период вегетации максимальная летучесть фитонцидов во внешней среде объясняется наличием в их составе, например, терпенов. К концу вегетационного периода происходит образование в тканях аскорбиновой кислоты, увеличение кислородосодержащих производных, монотерпенов и сесквитерпанов, отличающихся минимальной летучестью, большей вязкостью. Всё это способствует выполнению функции регуляторов внутренних процессов растений.

Решающее значение для образования фитонцидов имеет местообитание и соотношение элементов питания. Например, клематис, который рос на почвах, богатых органическим удобрением, обладает фунгистатическим и бактерицидным действием в большей степени, чем исследуемые растения, выращенные на обеднённых почвах.

Сильно влияет на образование фитонцидов освещённость. Изучая биохимические особенности лавра благородного, М.П. Волошин и А.П. Дягерева установили, что эфирного масла больше в листьях растений, произрастающих на открытых (солнечных местах), чем у тех, которые растут на затенённых участках без ухода. У последних - выход масла резко снижается4 .

Процесс выделения фитонцидов зависит и от температуры воздуха. Так, повышение температуры окружающего воздуха до 20 – 25С° способствует возрастанию концентрации этих соединений в 1,8 раза. Понижение температуры воздуха отрицательно сказывается на выделении растениями летучих веществ. Значительное ослабление фитонцидной активности происходит и при физиологической депрессии, вызванной, например, дефицитом влаги, низким уровнем питания.

Таким образом, зная зависимость интенсивности образования фитонцидов от состояния и условий выращивания растений, можно контролировать этот процесс.

1.4. Бактерицидное воздействие летучих выделений

некоторых растений на микроорганизмы

Как известно растения мы используем порой просто для красоты, порой и не догадываемся, что многие из растений, которые имеются в наших домах, уничтожают микроорганизмы.

Чемпионом среди цветов является хлорофитум. Одного этого растения оказывается достаточно, чтобы ослабить воздействие оксидов азота в помещении, где несколько часов работала газосварка. Для поглощения же формальдегида, выделяемого теплоизоляцией из синтетических материалов, в квартире средней величины потребуется уже 40 хлорофитумов. Такое же количество растений практически полностью очистило воздух от патогенных частиц в 20-метровой жилой комнате. Причем, очистительные свойства цветов заметно усиливаются, если положить в цветочные горшки активированный уголь. 5

Род содержит около 200—250 видов (см. Табл. №1). Хлорофитум обладает значительным бактерицидным эффектом. Специалисты Всероссийского института лекарственных и ароматических растений (ВИЛАР) выяснили, что за 24 часа этот цветок почти полностью очищает воздух от вредных микроорганизмов. Одно из самых распространенных респираторных ампельных комнатных растений. Более двух веков оно украшает и создаёт уют в жилых помещениях. Такая популярность объясняется быстрым ростом, нетребовательностью к условиям обитания и несложным размножением. Растение это неприхотливое, оно хорошо растет как в прохладных комнатах, при температуре 10-12 градусов, так и в помещениях с центральным отоплением. Оно достаточно светолюбиво, но нормально переносит и затемнение. Летом хлорофитум требует обильного полива и в большом горшке может дать столько побегов, что кажется, будто растение раскинуло вокруг себя зеленый занавес.

Научная классификация

Царство: Растения

Отдел: Покрытосеменные

Класс: Однодольные

Порядок: Спаржецветные

Семейство: Агавовые

Род: Хлорофитум

Таблица №1. Представители Хлорофитумов

Сансевиерия включает приблизительно 70 видов (см. Табл. №2), из которых немногие актуальны. Эти растения родом из Центральной Африки. Многолетнее корневищное вечнозелёное травянистое растение с прямостоячими суккулентными ланцетовидными листьями. Цветёт обычно весной, в апреле – мае, маленькими белыми цветками, собранными в кистевидные соцветия. По ночам от них исходит достаточно сильный аромат ванили. Сансевиерия способна защитить от скопления вредных веществ, выделяемых линолиумом и мебельной синтетикой.

Все виды на редкость неприхотливы и очень выносливы. Легко переносит сухость воздуха и почвы, не реагирует на сквозняки. Освещённость тоже не имеет решающего значения. Ей подойдут и хорошая освещённое солнечное место, и полутенистое, и даже тень она переносит безболезненно. Правда, это относиться только к однотипным растениям. Не переносит сансевиерия только переувлажнение почвы.

Научная классификация

Царство: Растения

Отдел: Покрытосеменные

Класс: Однодольные

Порядок: Спаржевые

Семейство: Иглициевые

Род: Сансевиерия

Таблица №2. Представители Сансиверий

Sansevieria zeylanicaБегонии были обнаружены и описаны французским монахом Ш.Плюшьер в XVII века во время экспедиции на остров Гаити. Род бегонии включает более 900 видов травянистых растений, полукустарников и низкосортных кустарников. Более 120 видов (см. Табл. №3) используются в декоративном садоводстве. Многолетнее куставидное растение с толстым ползучим стеблем, на котором на длинных жестковолосистых черешках располагаются крупные очень красивые пёстрокрашенные неравнобокие листья с колосовидным основанием. Обладает антиаллергическим действием.Бегония способна уничтожать до 80 % микробных клеток в воздухе помещений, в частности, стафилококки и споры грибов.

Бегонии, неплохо переносят условия квартир. Зимой ратания содержат при температуре 16-18 градусов, поливают умеренно, но регулярно и только мягкой водой. Летом их содержат на светлых окнах с рассеянным светом или на слегка затененных местах.

Научная классификация

Царство: Растения

Отдел: Покрытосеменные

Класс: Двудольные

Порядок: Тыквоцветные

Семейство: Бегониевые

Род: Бегония

Таблица №3 Представители бегоний

2. Исследовательская часть

2.1. Экспериментальная работа №1

Исследование фитонцидных свойств комнатных растений

Цель: Определить фитонцидную активность растений.

Оборудование: 1. чашки Петри (4 шт.)

2. хлорофитумы (5 шт.)

3. сансивиерии (5 шт.)

4. бегонии (5 шт.)

Ход работы:

Для оценки фитонцидной активности растений, визуально определяется относительное снижение числа микроорганизмов в опыте по сравнению с контрольным.

Уже в концентрации 5мг/м3 летучие выделения способны изменять и улучшать воздушную среду. Важнейшее значение имеют биологические методы, когда действие летучих выделений тестируется на биологических объектах. При этом выявляется не просто концентрация летучих выделений, а их активная часть, степень их воздействия на микроорганизмы. Биологические методы исключительно чувствительны, с их помощью можно учитывать до 1 мг вещества на 1 м3 воздуха.

2.1.1. Опыт №1. Влияние фитонцидных выделений хлорофитумов на рост микроорганизмов.

2.1.2. Опыт №2. Влияние фитонцидных выделений сансевиерий на рост микроорганизмов.

2.1.3. Опыт №3. Влияние фитонцидных выделений бегоний на рост микроорганизмов.

2.1.4. Контрольный опыт:

Итоговый вывод: В ходе работы с тремя видами растений (хлорофитумов, сансевиерий, бегоний) нам удалось выяснить, что наиболее экологически благоприятные условия воздушной среды обеспечивают хлорофитумы.

2.2. Рекомендации для озеленения школьных кабинетов

Познакомившись с большим количеством литературы, мы пришли к выводу, что под действием летучих выделений некоторых растений уменьшается общее число микроорганизмов на 70 – 80% и происходит более эффективная техническая очистка воздуха.

Рассмотрев фитонцидную активность некоторых растений, наиболее встречающихся в современных школах, мы можем предложить список растений, летучие выделения которых обладают частичной бактерицидной, антивирусной и антифунгальной активностью.

(См. приложение №1).

1.Цырбуля Н.В, Фершалова Т.Д. Фитонцидные растения в интерьере.

2 Введенский Д.Д., «Фитонцидные особенности растений – главнейший фактор специфического иммунитета к инфекционным заболеваниям» Материалы IV Совещ. по проблеме фитонцидов.

3.Цырбуля Н.В, Фершалова Т.Д .Фитонцидные растения в интерьере

4 Введенский Д.Д., «Фитонцидные особенности растений – главнейший фактор специфического иммунитета к инфекционным заболеваниям» Материалы IV Совещ. по проблеме фитонцидов.

5 Богатырь В.Б., К вопросу о биологической очистке газо-воздушной среды с помощью декоративных тропических растений

25

kopilkaurokov.ru

Проектная работа по биологии "Изучение видового разнообразия дендрофлоры г. Новохоперска" 9 класс

Здесь Вы можете скачать Проектная работа по биологии "Изучение видового разнообразия дендрофлоры г. Новохоперска" 9 класс для предмета : Биология. Данный документ поможет вам подготовить хороший и качественный материал для урока.

Муниципальное казенное образовательное учреждение

«Новохоперская ООШ» 

Проектная работа по биологии  

Изучение видового разнообразия

дендрофлоры г. Новохоперска 

    Выполнили: обучающиеся 9 класса

Копытин Виктор,

Митьковская Ксения

  Руководитель: учитель биологии

Сираева Ирина Салаватовна

Новохоперск 2012г

Содержание

Введение…………………………………………………………………………3

Глава I. Теоретические основы исследования

1.1. Физико-географическая характеристика г. Новохоперска………..4

1.2. История исследования проблемы………………………………….. 9

Глава II. Материалы и методы исследования………………………………..13

Глава III. Результаты исследования и их обсуждение

3.1. Систематическая структура………………………………………….18

 Выводы.................................................................................................................23

Список литературы……………………………………………………………25

Приложение……………………………………………………………………..28

Введение

Исследования флоры являются одним из основных компонентов реализации глобальной проблемы современности – изучения и сохранения биоразнообразия. Решение этой проблемы базируется на необходимости получении научно основанных данных о современном состоянии растительного покрова в связи с антропогенным воздействием на фитобиоту.

Город Новохоперск расположен в зоне лесостепи, где смешанные и широколиственные леса сочетаются с остепненными лугами и луговыми степями [4]. Состав дикорастущих древесных растений города своеобразен вследствие хозяйственной деятельности человека на протяжении многих веков естественный растительный покров территории сильно изменился. Кроме того, в последнее время возросла интродукция на территорию Новохоперска различных экзотов. Это связано с увеличившимся интересом к ландшафтному строительству и коллекционированию растений, обладающих высокими декоративными качествами.

Исследования, проводившиеся нами в г. Новохоперске с 2011г. по сей день направлены, главным образом, на инвентаризацию и оценку разнообразия древесно-кустарниковых растений.

Изучение древесно-кустарниковой флоры города Новохоперска как часть обозначенной проблемы представляется весьма актуальным с практической и теоретической точки зрения.

Целью работы является инвентаризация видового разнообразия древесно-кустарниковой флоры г. Новохоперска.

Для достижения цели было поставлено ряд задач:

1) Изучить теоретические основы исследуемой проблемы.

2) Выявить видовой состав древесно-кустарниковых растений г. Новохоперска.

3) Провести анализ видового состава дендрофлоры г. Новохоперска.

 Глава I. Теоретические основы исследования

1.1. Физико-географическая характеристика г. Новохоперска

 Город Новохоперск расположен на северо-востоке Воронежской области. Географическая широта: 51 °06', географическая долгота: 41° 38'. Город находится на юго-восточной окраине Окско-Донской равнины, на правом берегу реки Хопер, в 200 км от г. Воронежа . Большая часть восточной границы района граничит с Волгоградской областью. Несмотря на значительную удаленность от областного центра, город занимает выгодное транспортное географическое положение [2]. По его территории проходит железнодорожная магистраль Харьков-Лиски-Пенза, автодороги муниципального значения, соединяя г. Новохоперск с населенными пунктами своего (Варварино, Елань-Колено, Красное, Русаново и др.) и соседних районов (Борисоглебск, Грибановка, Таловая, Павловск и др.), а также с областным центром.

На территории города протекают 2 реки: Хопер, Савала. С востока город омывает река Хопер. Он с его правыми притоками Ворона и Савала начинается несколькими родниками на западных склонах Керенско-Чембарской возвышенности около деревни Ивановка Пензенской области [5]. Протекает Хопер по территории Пензенской, Саратовской, Воронежской, Волгоградской областей, впадая в р. Дон у станицы Усть-Хоперской. Протяженность Хопра составляет 939км.

Восток и северо-восток города граничит с Хоперским заповедником, остальная часть окрестностей города соседствует с агроценозами.

Климат города резко континентальный – с холодной зимой и жарким летом, засушливый с недостаточным количеством осадков. Климат г. Новохоперска определяется географической широтой, рельефом местности и удаленностью от Атлантического океана. На территории города господствующими являются континентальные воздушные массы умеренных широт[3]. Вследствие равнинности сюда со стороны Атлантического океана свободно проникают морские воздушные массы умеренных широт. Зимой они приносят с собой пасмурную погоду, значительное потепление, снегопады. Летом и весной воздушные массы, приходящие с запада, вызывают некоторое похолодание, резкую смену ветров, большую облачность и выпадение осадков.

Температура воздуха – один из основных климатических факторов. Годовая амплитуда температуры воздуха составляет 59,6-77 °С. Абсолютный минимум температуры: -36°С, абсолютный максимум: +45°С[8].

Количество осадков, выпадающих за год, значительно колеблется. В одни годы количество осадков достигает 600-800 мм, в другие 300-400мм. Снежный покров появляется 10-15 ноября и отходит 20-30 марта. Средняя высота его 20-30 м, максимум 60-70см.

Важной климатической характеристикой является ветер. В течение года преобладают северо-западного и юго-западного направления со средней скоростью около 4м в секунду. Т.к. Восточная равнина открыта к Северному Ледовитому океану, то на ее территорию вторгаются арктические воздушные массы.

Территория расположения района города по характеру рельефа представляет собой плоскую равнину, слабо расчлененную системой речных долин рек Хопер и Савала с их широкими левобережными надпойменными террасами, постепенно сменяющимися плоскими и невысокими водоразделами с углублением оврагов и балок между ними. Абсолютные отметки над уровнем моря колеблются от 90 до 150м.

Большая часть г. Новохоперска лежит в пределах подзоны обыкновенного чернозема. По своим признакам черноземы являются наиболее богатыми почвами, имеют темно-серый и черный цвет, сложение плотное или слегка рыхлое, структура слабо зернистая. 

1.2. История исследования проблемы

Растительный покров нашей планеты – необходимое условие существования на ней человечества. Вот почему человек приступил к разведению растений с первых же шагов своей оседлой хозяйственной деятельности и развития земледелия.

Дендрология – раздел ботаники, изучающий древесные растения (деревья, кустарники и кустарнички), которые являются главной составной частью лесных биогеоценозов [7].

В Центральном Черноземье в эпоху Петра I (конец 17-начало 19 вв.) стали создаваться сады и парки, в которых разводились местные и иноземные, плодовые, ягодные, орехоплодные и декоративные виды деревьев и кустарников. Такие сады и парки были созданы в то время в Воронеже, Павловке, а также Липецке, около Белгорода, под Курском и в других местах.

 Рост капитализма в России в 19 веке, особенно после отмены крепостного права, обусловил более быстрое развитие и таких отраслей хозяйства, как садоводство и лесоводство. В то время было заложено много садов и парков в имениях князей, графов, помещиков, а также на землях государственных учреждений.

В 19-начале 20 веков развернулась массовая интродукция древесных и кустарниковых пород в Центральном Черноземье. В частности, в 40-е гг. 19 века в Воронеже был учрежден древесный питомник. Во второй половине 19 века возникли садоводство Карлсона в Воронеже, а также целый ряд помещичьих парков и купеческих дач.

Однако в дореволюционный период работы по интродукции деревьев и кустарников в Воронежской и других областях Центрального Черноземья носили преимущественно любительский, случайный и разрозненный характер. Только после Октябрьской революции работы по интродукции, акклиматизации и селекции растений в нашей стране получили государственную поддержку, приобрели широкий размах и плановое начало.

В XX в. области создано много крупных государственных плодовых, лесных и декоративных питомников, заложено значительное количество садов, парков, скверов; проведены большие работы по устройству бульваров, озеленению улиц, дворов, зданий. Широкий размах приняли работы по устройству живых изгородей вдоль дорог, посадка полезащитных полос.

Основу зеленых насаждений, как правило, составляют местные породы. Однако, в большом количестве используются и интродуценты, или экзоты.

В Воронежской области произрастает свыше 850 видов деревьев и кустарников. Сейчас число видов в дендрофлоре области увеличивается за счет преимущественно интродуцентов. Источником формирования интродуцированной дендрофлоры Воронежской области являлись главным образом Северная Америка, Восточная и Центральная Азия, Средиземноморье, Крым и Кавказ, Западная и Восточная Европа, Сибирь и Урал.

Глава II. Материалы и методы исследования

Для изучения растительности используется комплекс методов.

Целью рекогносцировочного исследования является предварительное исследование территории. Оно начинается с разбивки сети маршрутов с учетом природных особенностей, в первую очередь рельефа. Общим правилом является прокладывание маршрутов поперек элементов рельефа.

Геоботаническое исследование растительного покрова основывается на описании пробных площадей. Под пробной площадью понимается специально выделенный участок данного фитоценоза, предназначенный для его описания, т.е. выявления его характерных черт.

При геоботаническом изучении определяются следующие основные характеристики фитоценоза.

Обилие – число особей каждого вида на единице площади. Учет обилия необходим для выявления особенностей строения и экологии сообщества, оценки доли участия вида в его сложении и жизни, а также для классификации растительного сообщества[6].

Покрытие кронами – сомкнутость крон – отношение площади проекции крон всех деревьев без учета просветов к общей площади. Встречаемость видов – это процент пробных площадок, на которых зарегистрирован данный вид, от общего числа площадок, заложенных в фитоценозе. Была предложена 5-балльная шкала учета встречаемости: часто, довольно часто, рассеянно, редко, очень редко. Эти понятия можно также обозначать цифрами.

Для уточнения видового состава и сохранения растений их необходимо гербаризировать. Гербарий (от лат. herba - трава) – коллекция специально собранных и засушенных (обычно в бумаге под прессом) [6]. Гербарий имеет важное значение не только для изучения систематики растений, но и для ознакомления с флорой того или иного региона и проведения научных исследований. Засушенные и снабженные этикеткой растения являются документом, который нельзя заменить ни рисунком, самым точным описанием.

Сбор растений лучше всего производить в ясную сухую погоду. Наиболее удобным временем для этого считается 10-11 часов. Растения, собираемые для коллекции, должны быть сухими, без следов росы или дождя.

Растения с воздушными стеблями и листьями, поднимающимися над водой, растущие обычно на небольших глубинах, выкапываются при помощи

различных орудий – ножей, лопат, копалок, грабель или вырываются руками.

Выкопав растение, нужно отряхнуть или отмыть грунт. Свежесобранные растения укладываются на листы бумаги и гербарную папку, по возможности

равномерно. Небольшие растения можно располагать по несколько экземпляров на одном листе. Крупные растения необходимо резать на части и размещать на нескольких листах. Если растение высокое, но не очень ветвистое, его стебель следует перегнуть несколько раз под тем или иным углом, чтобы все растение уместилось на одном листе. Стебли следует перегибать под углом, а не сгибать их дугой, чтобы не создать ложного впечатления о таком характере их роста. Не рекомендуется брать обломанные, поеденные или поврежденные, угнетенные и больные растения.

На гербарных листах растения размещают так, чтобы было видно расположение листьев на стебле, почек, бутонов, цветков и плодов, а также была видна нижняя сторона листа.

III. Результаты исследования и их обсуждение

3.1. Систематическая структура

Основой для анализа дендрофлоры г. Новохоперска является составленный нами конспект этой группы растений. Флористический анализ изучаемой группы растений имеет целью выявить ее структуру и биологические особенности генофонда, перспективы его использования и степень важности его сохранения[8].

В ходе исследования на территории г. Новохоперска зарегистрировано 50 видов деревьев и кустарников, относящихся 39 родам и 16 семействам (табл. 1).

Таблица 1. Спектр ведущих семейств дендрофлоры г. Новохоперска.

№

Систематический анализ древесно-кустарниковой флоры показал, что основу дендрофлоры г. Новохоперска составляют покрытосеменные растения – 94 %. Доля голосемянных невелика – 6 %.

Ведущее положение в спектре занимает семейство Розоцветные, насчитывающее 17 видов, что составляет 40 % изучаемой дендрофлоры. Второе место занимает семейство Ивовые (14 %), более чем в 3 раза уступающее ведущему семейству. Эти два семейства являются лидирующими, что характерно для умеренных районов Восточной Европы. Такое соотношение объясняется исторически сложившейся интродукцией за счет обогащения древесно-кустарниковой флоры декоративными и плодово-ягодными культурами. Семейство Розоцветные одно из крупных семейств цветковых растений. Оно распространено почти во всех областях земного шара, где могут расти цветковые растения, но основная их часть сконцентрирована в умеренной зоне северного полушария. Они встречаются в самых разнообразных растительных сообществах и, хотя не играют доминирующей роли, являются тем не менее одним из важнейших для нас семейств растений. Данное семейство, занимающее ведущее место, имеет наибольшее число видов плодово-ягодных, лекарственных и витаминосодержащих культур.

Представители семейства Ивовые являются аборигенными видами, широко культивируются, так как обладают высокими декоративными качествами и выделяются жизненностью в культуре. Они морозо- и ветроустойчивы, светолюбивы. Велика роль в сложении дендрофлоры семейства Сосновые, отличающегося небольшим количеством родов, но большим количеством видов. Виды данного семейства являются весьма декоративными и обладают высокими качествами древесины, поэтому часто используются как в озеленении, так и в лесном хозяйстве.

Преобладающими жизненными формами являются деревья, они составляют 54 % от общего числа видов. Это такие широко распространенные представители как Тополь пирамидальный, Ива козья, Дуб черешчатый, Сосна обыкновенная, Яблоня домашняя, Вишня садовая и другие. Кустарники представлены 42 %, например, Малина, Алыча растопыренная, Смородина черная, смородина золотистая, Шиповник собачий. Лианами являются 2 % - Виноград культурный, Виноград дикорастущий.

Для выяснения особенностей распространения растений на территории г. Новохоперска была составлена таблица 2 (Приложение 1). Заложено 20 пробных площадок. Выбор мест был основан на зонировании города. В него вошли следующие зоны: центральная зона – центр города; селитебная – несколько микрорайонов; промышленная зона; транспортная зона; «зеленая зона» - городской и школьные парки; пригородная зона.

По характеру встречаемости все древесные растения были разделены на 5 групп:

1 – вид не встречается на данной территории (-)

2 – редкий вид имеет от 2 до 5 местонахождений (е)

3 – довольно редкий вид – встречаемый в 10 и более местах (р)

4 – нередкий вид, характерный для многих сообществ и местообитаний (у)

5 – обычный вид, имеет широкую экологическую амплитуду, практически повсеместно встречается (ч).

Анализируя таблицу, следует отметить неравномерность распределения видов деревьев и кустарников на всей территории города.

Центральная зона представлена редкими и единичными видами сем. Сосновые, Кипарисовые, которые представляют особый интерес в озеленении городов. Декоративность в течение всего года делает их одной из важнейших групп для создания разнообразных декоративных оформлений и зеленых насаждений. По обочинам дорог доминируют виды семейства Ивовые: это и быстрорастущий Тополь пирамидальный, и с плакучей кроной Ива козья.

Селитебная зона практически состоит из представителей ведущего семейства Розоцветные, содержащего наибольшее число видов плодово-ягодных деревьев. Розоцветные - это источник самых разнообразных продуктов питания, вкусных, полезных, в том числе это прекрасные декоративные растения. Многочисленные сорта различаются по вкусовым, питательным и другим качествам плодов.

Зеленая зона (парк Победы и школьные парки) включает в себя большое разнообразие деревьев и кустарников. Здесь широко распространены виды семейства Кипарисовые. Вечнозеленый хвойный кустарник Можжевельник обыкновенный и невысокие деревья Туя западная. В озеленении парковых зон используются виды рода Роза из семейства Розоцветные. Семейство Липовые представлен одним видом Липа мелколистная. Это дерево имеет красивую крону, эффектно окрашенные ароматные цветки, благодаря этому, семейство Липовые широко применяют в парковых посадках.

Транспортную зону составляют деревья первой величины семейств Ильмовые, Кленовые, Ивовые. Представители данных семейств широко распространены в естественных местообитаниях. Они отличаются декоративными качествами и высоким виталитетом в условиях городской среды.

3.2. Географическая структура

Виды растений или животных, образующих в совокупности соответственно флору или фауну какого-либо региона, различны по особенностям их географического распространения. Анализ сходства и различий ареалов разных видов позволяет установить типы их распространения, выделить так называемые географические элементы (геоэлементы) флоры или фауны (например, таксоны тропического, бореального распространения). Каждая флора или фауна характеризуется сочетанием видов, относящихся к разным геоэлементам [1].

Таблица 3. Геоструктура дендрофлоры г. Новохоперска

Группа и тип геоэлемента

Основу г. Новохоперска составляют виды европейско-западноазиатского геоэлемента (23 %). Эти виды широко распространены преимущественно в умеренно теплой зоне Европы и Западной Азии. Среди представителей этой группы можно назвать Rosa canina, Prunus spinosa, Prunus domestica, Padus rasemosa, Quercus robur, Tilia cordata.

Среди геоэлементов европейской группы, на которую приходится 20 %, следует отметить европейские виды, занимающие второе место (Salix caprea, Salix fragilis, Acer platanoides, Juniperus communis, Sorbus aucuparia).

Значительное участие в образовании флоры города принимают евразиатские виды (18 %). Представителями этой группы являются Rubus idaeus, Populus tremula, Picea obovata, Pinus sylvestris, Berberis vulgaris.

К европейско-западноазиатскому геоэлементу примыкают европейско-юго-западноазиатский (2,5 %) и европейско-кавказский (2,5 %). Среди таких видов следует отметить Fraxinus excelsior, Sorbus melanocarpa.

Третье место вместе с евразиатскими видами разделили выходцы из Северной Америки (18 %). Появление этих видов обусловлено интродукцией. Picea pungens Engelm, Acer negundo, Ribes aureum, Thuja occidentalis - представители группы.

Азиатские по происхождению виды составляют 5 % и занимают четвертое место. К ним относят, Armeniaca vulgaris, Rosa rugosa.

Виды, известные только в культуре, имеют большое хозяйственное значение. Они используются в качестве источников продуктов питания (Аlus domestica, Prunus domestica, Gerasus vulgaris).

Таким образом, в г. Новохоперске могут произрастать многие виды различного происхождения. Это помогает решать задачи в озеленении, лесоразведении, агломелиорации.

Изучение особенностей дендрофлоры г. Новохоперска, анализ литературных источников позволили выделить наиболее перспективные для озеленения города виды древесно-кустарниковых растений, которые можно рекомендовать к более широкому распространению: Salix caprea, Juniperus communis, Acer saccharum, Acer platanoides, Lonicera caprifolium. Picea pungens, а также интродуцированного вида Larix deciduas Mill.

Выводы

1. В ходе исследований на территории г. Новохоперска зарегистрировано 50 видов деревьев и кустарников, относящихся к 39 родам и 16 семействам.

2. Анализ спектра ведущих семейств показал, что доминирующими семействами являются Розоцветные (40 %) и Ивовые (14 %), что типично для дендрофлоры городов.

3. Преобладающими жизненными формами являются деревья (54 % от общего числа видов), кустарники составляют 42 %, лианы – 4 %.

4. Дальнейшее уточнение списка дендрофлоры Новохоперска.

Список литературы

 1. Абдурахманов, Г.М. Биогеография / Г.М.Абдурахманов, Д,А. Криволуцкий, Е.Г. Мяло, Г.Н. Огуреева // Серия: Высшее образование. – М.: Академия, 2003. – C. 173.

2. Анчуков, Г.А. Из истории земли Новохоперской / Г.А. Анчуков, В.Т. Петров – Воронеж: Центрально-Черноземное книжное издательство, 2005. – С. 16.

3. Воронцов, А.И. Труды Хоперского государственного заповедника / А.И. Воронцов. – М.: Изд-во Московского лесотехнического института, 1961. – С. 48-51.

4. Дроздов, Б.В. Дендрология / Б.В. Дроздов. – М.:Мысль, 1960. – С. 74с.

5. Дмитриева, В.А. Гидрологическая изученность Воронежской области / В.А. Дмитриева // Каталог водотоков. – Воронеж: Изд-во полиграфический центр ВГУ, 2008. – С. 225.

6. Завидовская, Т.С. Полевая практика по ботанике / Т.С. Завидовская – Борисоглебск, 2010. – С. 7-18.

7. Тахтаджян, А.Л. Флористические области Земли / А.Л. Тахтаджян – Л.: Наука, 1978 – С. 248.

8. Цвелев, Н.Н. Флора Хоперского государственного заповедника / Н.Н. Цвелев – Л.: Наука, 1988 – С. 125.

docbase.org

Смотрите также

• 
  Сообщение декоративные растения
• 
  Большинство растений вырастают
• 
  Очищение воздуха растениями
• 
  Очень красивые растения
• 
  Растение метелка желтая
• 
  Желтая метелка растение
• 
  Растения для коридора
• Окультуривание растений это
• 
  Макроэлементы в растениях
• 
  Особенности развития растений
• 
  Растение перловая крупа