Пион тонколистый в условиях Успенского района Краснодарского края

Конкурс юных исследователей окружающей среды.

Номинация «Ботаника и экология растений»

Пион тонколистый в условиях Успенского района Краснодарского края

Выполнена членом экологического кружка

 «Загадки природы» Воскобойник Кариной

ученицей 8 класса МБОУСОШ №8

Успенского района   Краснодарского края                                        

Научный руководитель Карташова Наталья Николаевна.

Учитель географии МБОУООШ №8 Успенского района 

2012

Содержание.

Введение…………………………………3-6

Методика исследований…………………7-9

Результаты исследования………………..10-12

Выводы……………………………………13

Заключение ………………………………14

Литература ………………………………..15

Приложение ……………………………….16-18

3

Введение

Совсем недавно мы очень редко слышали такие термины, как экологическая обстановка, экологическая катастрофа, сейчас мы являемся свидетелями экологических катастроф часто ведущих к гибели людей, животных, растений, нарушению баланса в природе. «Всё меньше окружающей природы, всё больше окружающей среды». А та окружающая среда оказывает ежедневное влияние на наш организм, И чтобы не было отрицательного  влияния человека на природу, мы должны учиться жить по экологическим меркам. Человечество настолько осложняет свою жизнь на планете, что оно вынуждено думать  о жизни, о сохранении биосферы в целом.

Мы, изучая растительный мир нашего района, обращаем особенное внимание на редкие виды  и виды, внесённые в Красную книгу. Одна из наших работ была посвящена изучению пиона тонколистого.

Пион тонколистный – Paeonia tenuifolia L, семейство - пионовые (Paeoniaceae) – редкий, исчезающий вид, занесенный в Красные книги многих государств, России, Краснодарского края. Имеет тенденцию к исчезновению из-за распашки степей и вытаптывания крупнорогатым скотом при выпасе.

4

Биологическая характеристика вида.

Пион узколистный (тонколистный) Paeonia tenuifolia L. – травянистое растение, высотой 20-60 см. с шишковидно-утолщёнными клубневидными корнями. Листья дважды-тройчаторассечённые, доли листьев (листочки) линейно-нитевидные, цельнокрайние. Стебель цилиндрический, гладкий. Цветки чашевидные, крупные, около 6-8 см. в диаметре, чаще немахровые, ярко-красной или тёмно-пурпурной окраски.

Плоды состоят из 2-3, реже 4-5 листовок, густо войлочно-опушённых пурпурными  волосками. Семена небольшие, буро-чёрные, блестящие, в пределах 1см. Цветение растений наступает в природных условиях и культуре на 4-ый год жизни, в апреле-мае.

Пион тонколистный -  паннонско-восточноевропейский степной вид.В Успенском районе вид встречается в основном на склонах Ставропольской возвышенности, в ковыльно-типчаково-разнотравных  степях, по  долинам между  холмов и по днищам балок на шлейфах выноса карбонатов и ионов кальция, на богатых перегнойно-карбонатных почвах.

5

Цель:

  выявление ареалов произрастания пиона тонколистного в  Успенском районе,  выявление экологического состояния растений, выработка предложений по его охране.

Задачи:

·   геохимические исследования почв, где произрастает пион тонколистный (PH почвы, содержание гумуса и тяжелых металлов в почве – Zn, Cu, Pb, Cd, Cr, Ni, Cs) и накопления тяжелых металлов в растении;

·   проведение морфологических и популяционных наблюдений за пионом тонколистным в выделенных участках его произрастания;

Место проведения исследования – западные склоны Ставропольской возвышенности.(Приложение 1).

Сроки- 2011 -2012 год

Физико-географическая характеристика района исследования.

Западные отроги Ставропольской возвышенности находятся в пределах северо-восточной части Успенского района. Ставропольская возвышенность составляет продолжение Ташлы-Сырта —отрога Эльбруса. Оно состоит  исключительно из миоценовых пород. Средне-третичная (миоценовая) формация этого плоскогорья представлена двумя

6

различными по составу и органическим признакам ярусами. Нижний ярус образовался из мергелей и темно-серого чрезвычайно плотного, кремнистого известняка, заключающих в себе преимущественно раковины: Trochus, Carithium и Buccinum. Верхний ярус составляют уже другие породы, а именно: песчаники, глина и пористый известняк (известково-песчанистый слой). Скважистый или степной известняк содержит множество органических остатков. В этом слое особенно часто встречаются раковины фopaминифepa (Foraminifera—Rotatina, Polystomella и Multiloculina). Наивысшая точка района исследования гора Баба. Возвышенность преимущественно сложена глинами, песчаниками, известняками, суглинками. В почвенном покрове преобладают чернозёмы и глиноземы. В результате  процессов вымывания происходит засоление почвы. Местами встречаются солончаки.

7

Методика исследований.

Проводилась оценка площади выявленных микроценозов пиона тонколистного, фенологические, морфологические наблюдения. Геоботанические показатели (плотность, обилие вида, проективное покрытие) определялись по методике полевых геоботанических исследований Благовещенского И.В. и методике Неронова В.В.. Велись геохимические исследования почвы в местах произрастания пиона тонколистного на Ставропольской возвышенности. Почва участков карбонатно-чернозмноземная. В ней определяли содержание гумуса, PH - (потенциометрически), содержание тяжелых металлов (Zn, Cu, Cd, Pb, Ni, Cr, Cs) – атомноадсорбционным методом на атомно-адсорбционном спектрофотометре AAS-3 в Агрохимлаборатории г.Краснодара. Почвенные образцы для анализа отбирали по принятой методике (Практикум по курсу «Основы сельского хозяйства», 1970г.) Сбор и камеральная работа велись учащимися 7-9 классов Семенихиной Мариной и Борщ Анастасией. Анализ результатов и оформление работы проводились учениками 8 класса  Иларионовой Ольгой, Воскобойник Кариной и Буровой Юлией..

8

Исследовательская часть.

Исследования пиона тонколистного проводились по стандартным методикам (Шенников, 1964, и др.). При прохождении маршрута, выбирались типичные участки с крупными популяциями пиона узколистного. В них по общепринятым методикам закладывались геоботанические площадки, на которых определялись геоботанические особенности и ценопопуляционные характеристики.

 Нами было изучено две ценопопуляции пиона тонколистного.   Первая ценопопуляция на юго-восточном склоне горы Баба. Довольно широкое расселение здесь P. tenufolia объясняется достаточно большим содержанием карбонат-ионов и ионов кальция в почве, хорошей влажностью (несмотря на возвышенный участок, здесь есть родники, которые питают почву влагой и доставляют к поверхности карбонаты и оны кальция.), а также общим комплексом степных условий, благоприятных для пиона. Вторая ценопопуляция находящаяся вблизи станицы Николаевской приурочена к ковыльно-типчаковой степи, развитых на перегнойно-карбонатных почвах. Присутствие карбонатов и ионов кальция необходимо для нормального существования данного вида. Это подтверждается тем, что на отдельных возвышенных участках, в переходных зонах, где меловые породы, перекрываются маломощным чехлом песчаных палеогеновых пород, пион тонколистный отсутствует, но всё же иногда встречаются одиночные

9

растения этого вида. Оказалось, что все они растут на местах старых кротовин, то есть там, где животными на поверхность вытолкнуты карбонатные породы и, по-видимому, этого достаточно для роста и развития растений.

10

Результаты исследований

1.   Выявление мест произрастания пиона тонколистного в Успенском районе.

Проведенные полевые исследования показали, что произрастание пиона тонколистного в районе приурочено к остепненным, возвышенным местам восточной части района. Микроценозы пиона тонколистного составляли около 100 м² каждый. Учитывая, что пион встречался ранее более часто в этих местах (о чем свидетельствует Арканников в книге «История станицы Николаевской»), этот факт говорит о значительном сокращении территории произрастания пиона тонколистного в этом районе.

2.   Содержание гумуса, тяжелых металлов и кислотность почвы в местах обитания пиона тонколистного.

Было проведено сравнение содержания гумуса, тяжелых металлов (ТМ) и кислотности (PH) почвы в окрестностях станицы Николаевской, где находятся микроценозы пиона тонколистного, с этими же показателями в почве, взятой с вершины и склона горыБаба (таб.1).

Содержание гумуса в почве во всех  местах определения было невысоким, PH почвы – слабокислая. Для анализа оценки содержания тяжелых металлов в почве был взят региональный фон. За региональный фон ТМ в почве были взяты показатели, отражающие среднее содержание каждого элемента по

11

региону. Такое понимание регионального фона используется исследователями.

Данные регионального фона взяты из материалов, которые нам предоставили специалисты агрокомплекса «Успенский».

Следует отметить, что в окрестностях станицы Николаевской  содержание всех тяжелых металлов (исключение - Cs) было выше по сравнению с вершиной и склонами горы Баба, видимо, в силу стока вод. Содержание Zn, Cu, Pb, Cd, и Cr превышало у  и региональный фон (таб.1).

Таким образом, в местах обитания пиона отмечено повышенное содержание почти всех изученных нами ТМ (исключение Ni, Pb, Cs).

3.   Содержание тяжелых металлов в пионе тонколистном.

Химический состав растений, как отмечают исследователи, во многом определяются химическим составом почвы (Ильин, 1991г.). Поступая в избытке в растения, тяжелые металлы могут тормозить ход метаболизма растений. Поэтому важны исследования накопления тяжелых металлов в растениях не только в условиях техногенеза, но и в природных его условиях. Анализ содержания тяжелых металлов в листьях пиона тонколистного показал, что лишь содержание Cr, Cz и Ni превышало ПДК (табл.2).

12

Таким образом, полного сходства в накоплении ТМ в почве и растениях не было. Значительное накопление Cr и Ni растениями пиона относятся, видимо, к его биологическим особенностям.

4.   Фенологические наблюдения за пионом тонколистным.

Фенологические наблюдения за растениями показали, что пион тонколистный в условиях ранней весны 2011 года рано начал вегетацию. К концу марта размеры растений составили 3 см.Через две недели высота растений почти удвоилась, и на них появились маленькие бутоны (»1см). Еще через месяц растения достигли высоты 10 см (диаметр бутона »1,5 см). В конце мая растения достигли высоты 40 см. Массовое цветение отмечено в середине мая, созревание семян – в конце июня.

Весна 2012 года была поздней, плавного перехода от зимы к весне не было. У пиона поздно начался вегетационный период- в первых числах апреля. Но далее весна развивалась стремительно и растения начали цветение в начале мая. Период цветения длился совсем не долго, всего 7-10 дней. В этот период установилась жаркая сухая погода, которая и повлияла на продолжительность цветения у пиона тонколистного. Созревание семян –середина июня.

5.Морфологический анализ растений пиона тонколистного.

13

На заложенных площадках в 7 микроценозах проводили описание состояния растений. Определяли обилие вида, проективное покрытие, количество особей на 1 м², число вегетативных и генеративных побегов. На всех 7 микроценозах растения встречались достаточно часто, среднее расстояние

между особями составило около 9 см. Проективное покрытие составило 50%, что видимо, свидетельствует о хорошем развитии вегетативной массы и удовлетворительном состоянии микропопуляции пиона тонколистного в целом.

Далее, был проведен анализ возрастных групп растений пиона тонколистного на изучаемых площадках 10 м². Анализ данных показал, что в изученных микроценозах преобладали взрослые и стареющие особи, они составляли большую часть растений. Было также отмечено, что среди растений пиона тонколистного есть такие, у которых немало особей с уродливыми цветками, много цветков повреждено насекомыми.

6. Анализ сопутствующих видов пиона тонколистного.

Был проведен анализ сопутствующих пиону видов в 7 изучаемых микроценозах (табл.3). Сопутствующие пиону тонколистному были растения – представители разнотравья  степей, злаки и некоторые редкие виды.

Таким образом, оценивая экологическое состояние пиона тонколистного, следует отметить, что растения, растущие в окрестностях станицы

14

Николаевской находятся в довольно угнетенном состоянии, поэтому требуется постоянный контроль и охрана мест обитания этого редкого декоративного растения.

Выводы

1. Исследовано содержание гумуса, PH почвы, тяжелых металлов в почве и пионе тонколистном.

2. Морфологический анализ растений показал лишь удовлетворительное их состояние.

3. Для сохранения этого редкого вида следует:

-   продолжить наблюдение за растениями в природе в течение ряда лет;

-   сохранить вид введением в культуру;

-   принятие административных мер по его охране.

15

Заключение.

На этом наша работа не окончена. Весной 2012 года семена питона тонколистного были высеяны нами на пришкольном участке школы №8 станицы Николаевской для выращивания и наблюдений за растениями в культуре.

Провели акцию «Пион»: изготовили памятки для жителей, а также для работников АПК с рекомендациями по сохранению естественной среды обитания Пион тонколистный – Paeonia tenuifolia L.

Для сохранения данного вида необходимо соблюдать элементарные правила поведения человека в природе: во время цветения не рвать цветы, выпасать КРС и МРС в местах, где пион не произрастает. Проводить профи-лактические мероприятия по укреплению склонов возвышенности, так как оползневые процессы разрушают естественную среду обитания пиона тонколистного.

16

Литература

Благовещенский И.В. Методика полевых геоботанических исследований на учебно-полевой практике для студентов экологического факультета УлГУ. – Ульяновск, 1997. – 31 с.

Ващенко И.М., Колесник Е.В. Практические работы по курсу «Основы сельского хозяйства». – М.: Просвещение, 1970. – 19 с.

Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва – растения. – Новосибирск: Наука, 1991. – 151с.

Неронов В.В. Полевая практика по геоботанике в средней полосе Европейской России. Москва, 2002. – 139 с.

Нечитайло В.А., Стеценко Н.М., Руденко В.Ф., Подобайло А.В. Охрана и культивирование растений – символов Украины, выпуск 9. –Киев, 1998. – 101с.

Практикум по физиологии растений. Сб. Под ред. И.М. Иванова. Москва, 2001. – 121 с.

Прокопенко И.В., Пузакова А.И., Кочетков В.Д., Коняев И.С. Содержание тяжелых металлов в почве Саранск, 1999. – С.68-69.

Экологическая геохимия. – М.: Логос, 2002. С.140.