Реинтродукция и интродукция лотоса орехоносного в озёрах Константиновского района

Новопетровская МСПОШ

Константиновский район

Реинтродукция и интродукция

лотоса орехоносного

 в озёрах

Константиновского района

        Работу выполнил:Печёрский Андрей

                                     ученик 10 класса

                       Руководитель:Иващик О.А.

                                     учительбиологии

с. Новопетровка

2003 г.

          СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение………………………   2
2. Методика работы……………    5
3. Результаты……………………   7
4. Выводы………………………    13
5. Заключение и перспективы работы…………………………  13
6. Литература…………  ……      1

Введение

  В настоящее время все шире становится проблема сохранения видового разнообразия на планете. В результате непродуманной деятельности человека уже исчезли многие виды растений животных и еще многие становятся редкими и исчезающими.

  Одним из таких растений в Амурской области является лотос орехоносный.

Лотос - древнее тропическое растение, когда-то широко распространенное на земном шаре. Считают, что лотос появился более ста миллионов  лет назад -это живое ископаемое. В то время в бассейне Амура был тропический климат, который с тех пор постепенно изменялся в сторону похолодания и засушливости. Изменения шли настолько медленно, что некоторые виды смогли приспособиться к новым условиям. Поэтому в Амурской области смогли сохраниться популяции лотоса, которые являются самыми северными в России и в Восточной Азии, что можно считать своеобразным феноменом.

  В настоящее время семейство лотосовых представлено всего одним родом - лотос, включающим в себя два вида: лотос орехоносный и лотос желтый.

  В нашей стране лотос отмечен в двух районах: в водоемах бассейна Каспийского моря и юга Дальнего Востока. А.А. Гроссгейм  выделил лотос на Дальнем Востоке в самостоятельный вид - лотос Комарова, но самостоятельность этого вида признается не всеми учеными.

  Лотос,  как растение с широким ареалом, произрастает в самых различных условиях. Так, в Австралии, Индии, Юго-Восточном Китае он растет в условиях жаркого тропического климата и продолжительной инсоляции. В Северном Китае, на Дальнем Востоке лотос находится в довольно суровых условиях, переносит зимние морозы, достигающие -300 С и ниже. Как правило, он растет в проточных водоемах - в заболоченных местах, озерах и речках с медленным течением. В нашей стране этот вид редкий и занесен в Красную книгу РСФСР (1988) и Красную книгу Амурской области (Старченко и др. 1995).

  Особенности репродуктивного развития лотоса Комарова обуславливаются как своеобразием биологии вида, так и экологической обстановкой. Произрастает он зарослями вегетативного происхождения.

Лотос – растение травянистое, земноводное, стебли его превратились  в ползучие корневища, которые погружены в песчаный донный субстрат водоема. Корневище мощное, с шаровидными узлами, от которых отходят многочисленные корни. На зиму в корневищах откладывается крахмал, благодаря чему они очень разрастаются в толщину имея вид крупных огурцов. В узлах корневищ образуются почки, в которых формируются листья и цветки. Листья у лотоса двух типов: одни подводные, плотно охватывающие молодые почки; и другие надводные, или воздушные, плавающие и высоко поднимающиеся над водой. У плавающих листьев листовая пластинка плоская, а у стоячего - воронковидная. На верхней поверхности листа хорошо развит восковой налет. Жилкование воздушных листьев лучистое: из центра листа от места прикрепления черешка радиально расходятся 12 – 25 жилок, которые многократно ветвятся.

Цветки лотоса исключительно красивы. Они очень крупные, до 30 см в диаметре, одиночные, обоеполые. Цветки ярко розовые, хотя лепестки в основании обычно более бледные, чем на верхушке. Они высоко подняты над водой на прямой длинной цветоножке. Лепестки многочисленные 22 - 30, располагаются спирально и не вполне ясно отграничены от чашелистиков. Тычинки многочисленные, расположенные спирально. Пестик погружен в сильно разросшееся цветоложе. Цветение лотоса орехоносного начинается в Амурской области в конце июля, при температуре воздуха не ниже 240 С. Цветок раскрыт обычно в течение трех дней. Цветение в пределах популяции растянуто иногда до середины августа.

Период от цветения до вызревания плодов до 30 дней. У всех раскрытых цветков отмечается завязывание и созревание семян, так как на ряду с перекрестным опылением, цветки способны к самоопылению. Плод лотоса – многоорешек. Каждый плод содержит более 20 орешков, покрытых деревянистым околоплодником, благодаря которому семена сохраняют высокую жизнеспособность в течение длительного времени.  

В естественных условиях лотос преимущественно размножается вегетативно с помощью корневищ, которые в весенне-летнее время активно растут и ветвятся. Они обеспечивают размножение растений и быстрое завоевание ими большого пространства (Жизнь растений, т. 5).

В озерах Константиновского района лотос произрастал до начала 80-х годов прошлого века. Вследствие большого наводнения в 1984 году лотос в нашем районе исчез. Проблемой реинтродукции лотоса заинтересовались школьники экологического кружка Новопетровской школы. Было решено исследовать причины исчезновения лотоса и произвести посадки этого растения в местах его бывшего произрастания. При получении положительных результатов эксперимента, организовать наблюдения за развитием лотоса и его охрану.

Представленная работа выполнена силами учащихся экологического кружка «Лотос» и проводилась с 1997 года по 2002 год.

Целью являлось восстановление лотоса в озерах Константиновского района. Исходя из цели работы были поставлены следующие задачи:

    - Изучить биологические и экологические особенности лотоса орехоносного.

- Провести стратификацию семян лотоса.

- Провести посадки семян в водоемы.

- Пронаблюдать динамику развития растений.

- Сделать выводы о наличии необходимых условий для         развития растений в данном водоеме.

• При получении положительных результатов организовать охрану растений.

МЕТОДИКА  РАБОТЫ

Для посадки были использованы озера, в которых раньше были отмечены популяции лотоса. Эти озера были обследованы следующими методами:

• проводились гидрологические исследования (водный режим, источники питания, глубина озера, прозрачность воды, глубина промерзания водоема)
• химический анализ воды.

В качестве методики посадки за основу взята «Инструкция о разведении лотоса орехоносного» (Астраханский гос. Заповедник им. В.И.Ленина).

Посадки лотоса проводились рассадным методом, который включает следующие этапы:

1. Кожуру орехов надпилить со стороны конца с ямочкой.
2. Надпиленные орехи положить в стеклянный аквариум и залить теплой водой.
3. Поддерживать температуру воды  300С.
4. Воду в аквариуме менять ежедневно.
5. Полученные проростки высадить в грунт водоема.

Глубина воды мест посадок не должна падать ниже 20 см при самом низком падении уровня воды и превышать 150 см в период половодья.

Посадку рассады лотоса следует проводить, как только минует опасность поздних весенних заморозков.

Рассаду лотоса к месту посадки следует доставлять в ведре, заполненном на 1/3 водой и покрытым сверху марлей или иным материалом, защищающим листочки рассады от увядания. Рассада высаживается на 50 – 100 см друг от друга. Места посадки отмечаются колышками, возвышающимися над водой.

При посадке семядольная часть проростка осторожно помещается в размягченный водой грунт на глубину 6 – 8 см, чтобы листовая пластинка осталась на поверхности грунта.

Для сравнения и достижения лучших результатов проводились посадки другими методами:

1. Сухими стратифицированными  семенами.

 Семена стратифицируются путем надпиливания кожуры со стороны конца с ямочкой. Подготовленное семя помещается в сетчатый мешочек с камешком, который предотвращает всплытие семян на третьей неделе развития. Мешочки с семенами погружаются в грунт на 3 – 5 см.

2. Пророщенные в аквариуме при температуре 240 С.
3. В торфяных горшочках.

В торфяные горшочки, заполненные илом, привезенным с будущего места посадки рассады, помещаются стратифицированные семена на глубину 3-4 см. Горшочки поставить в ванну или другой резервуар и залить водой комнатной температуры на 1-2 см выше края горшочков. Высадку следует проводить на пятые-шестые сутки после посадки семян в горшочки, сразу после появления ростков (не допускать перерастания ростков более 3-4см). Рассада к месту посадки доставляется в этой же ванне или в ведрах. Горшочки ввинчивающими движениями закрепляются в грунте. Глубина воды в местах посадок 60 – 120 см.

После высадки наблюдения проводились два раза в месяц до окончания вегетационного периода. В каждую дату учета подсчитывалось количество прижившихся растений, измерялись размеры листьев и подсчитывалось их количество. На основании полученных данных вычислялся процент приживаемости растений, отслеживалась динамика развития листьев лотоса.

РЕЗУЛЬТАТЫ

 В пределах Константиновского района лотос произрастал на двух озерах: Осиновом и Бородинском, расположенных в прибрежной части поймы р.Амур. По результатам проведенных исследований наиболее перспективным для посадок было признано озеро Бородинское, а оз.Осиновое являлось загрязненным.

    В 1998 году нами были проведены посадки в озере Бородинском, семенами, привезенными из Хинганского заповедника.

Высадки в озеро произведены двумя способами: 100 семян непророщенными и 110 семян пророщенными по «Инструкции». Непророщенные семена высажены 23 июня, пророщенные 28 июня. Посадки произведены именно в тех местах, где лотос произрастал раньше, глубина здесь не превышает 1м 20 см, толщина ила достигает 15-20см.Температура воды в солнечный день на поверхности +240 С, у дна +210 С.

Первые наблюдения были проведены через 17 дней после посадок. В местах высадки лотоса рассадой на поверхности озера плавали округлые листочки размером от 4 до 7см, их было37. Всхожесть составила 34%. Непророщенные семена всходов не дали.

29 июля из 37 проростков осталось 32, 17 растений имели по 3-4 листа, что свидетельствовало о том, что растения                                    укоренились и продолжали развитие. Размеры листьев увеличились до 10-12см. 18 августа осталось 23 растения имеющие по 4-6 листьев размерами до 14 см. В сентябре на озере насчитывалось 12 растений лотоса, которые  и остались в зиму. Однако, ни одно из них не перезимовало.

В 2000 году посадки были продолжены. Однако сроки посадок были изменены. Проростки высажены на 2 недели раньше, чем в первом случае для увеличения вегетационного периода. В озере Бородинском высажено 180 проростков, выращенных при температуре 300,из которых взошло 44, процент приживаемости -24%. Из них в зиму «ушло» 8 растений, но ни одно не перезимовало.    

    Анализируя полученные результаты, мы пришли к выводу, что лотос в озере Бородинском не успевает накопить в корневище питательные вещества, позволяющие перезимовать растениям. Возможно, это связанно с низкой температурой воды и большим количеством ила. Поэтому, было решено в следующем году провести посадки разными способами. Для сравнения результатов опыта провести посадки в других озерах.

    В 2001 году посадки были проведены в трех озерах: Бородинском, Песчаном, Осиновом. Озеро Песчаное мелководное, хорошо прогреваемое, по органолептическим характеристикам вода чистая, толщина ила не превышает 5 см. Озеро  обильно заросло чилимом, который является растением, сопутствующим лотосу.

Посадки проведены четырьмя способами.

Результаты наблюдений представлены в таблицах.

Таблица 1.

Озеро Осиновое

Таблица 2.

Озеро Бородинское.

Таблица 3.

Озеро Песчаное

По данным таблиц видно, что лучшие результаты получены в озере Песчаном - общий процент приживаемости составил 46%, причем, все растения благополучно закончили вегетацию и перезимовали. В озере Бородинском из 110 посаженных семян взошли только 12, что составило 11%. В конце лета из них осталось только 5, имеющих по 4-5 листьев, размеры которых не превышали 12 см. В озере Осиновом было высажено только 20 семян, проращенных двумя способами. Несмотря на то, что вода в озере загрязненная, процент приживаемости семян составил 30%.

  Анализ данных, полученных при наблюдении, показал огромную разницу в развитии растений в разных озерах.

Таблица 4.

Развитие листьев лотоса

 В озере Песчаном растения быстро укоренились, 25 июля растения имели по 2-3 листа, размером до 16 см. В то время как на озере Бородинском проростки имели по одному листу, диаметром до 6 см. На озере Осиновом размеры листьев были от 5 до 12 см.

В дальнейшем развитие лотоса выразилось в появлении на поверхности воды очередных плавающих листьев и разрастании площади их пластинок. 10 сентября на озере Песчаном в местах посадок образовались колонии, насчитывающие порядка 40 листьев, самые крупные из которых имели диаметр 40 см. На озере Осиновом от одного семени отходило 5-6 листьев, диаметром до 30 см. Наблюдения 1 октября показали, что  на всех озерах листья начали желтеть, сворачиваться и уходить под воду.

   Такие резкие различия в развитии растений в озерах Бородинское, осиновое и Песчаное объясняются, по- нашему мнению, прежде всего разницей  температуры воды в этих озерах. Озеро Песчаное  мелководное, посадки проводились на глубинах от 40 до 100 см. Температура воды в солнечные дни +270 С, у дна +260 С. Дно песчано-илистое, толщина ила не превышает 5см.

Лотос требователен к теплу, особенно в генеративный период. Погодные условия определяют ритм сезонного развития. Благоприятные погодные условия прошлого года позволили растениям хорошо перезимовать.

Дальнейшие наблюдения проводились летом 2002 года. 3 июня на озере Бородинском всходов нет. На озере Осиновое перезимовали все «ушедшие» в зиму растения. В июле здесь было около 200 листьев размером до 46 см.

На Песчаном растения отлично перезимовали. Появившиеся  после зимовки листья были  крупные, не менее10 см. в диаметре. В середине июля на озере Песчаном листья лотоса образовали обширные колонии в местах посадок, размеры листьев достигали 55см. в диаметре.

  В начале августа на озере Песчаном появились бутоны, а 12 августа зацвел первый цветок. Цветение продолжалось до 26 августа. За это время отцвело 16 цветков, все они образовали коробочки с семенами.

На озере Осиновом цветов не было, но состояние популяции дает надежду на появления их в следующем году.

                   ВЫВОДЫ.

На основании полученных результатов можно сделать следующие выводы:

  1. Лотос орехоносный хорошо развивается в мелких, хорошо прогреваемых водоемах с небольшим количеством ила.

2. Лучший способ посадки – семена пророщенные при температуре +30 С и в торфяных горшочках.

 3. Озеро Бородинское считать бесперспективным для дальнейшей работы. Рост сплавины, большие отложения ила привели к  изменениям температурного режима. Низкие температуры воды не способствуют развитию вегетативных органов растения и приводят к их гибели.

4. Работа по реинтродукции лотоса, проводившаяся в течение 5 лет, дала положительные результаты. В озере Осиновом восстановлена популяция лотоса и имеются перспективы ее дальнейшего развития.

5.В озере Песчаном  произведена интродукция лотоса орехоносного с получением цветущих растений на втором году вегетации, что свидетельствует о наличии благоприятных условий для его развития.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ  И  ПЕРСПЕКТИВЫ РАБОТЫ

Проведенные исследования имеют существенное значение для решения проблем восстановления биоразнообразия региона и увеличения численности редких растений. Они позволяют рекомендовать лотос орехоносный для интродукции в естественных водоемах.

Разработанные методики найдут свое применение при интродукции лотоса в других районах Амурской области.

В перспективе планируется продолжить наблюдение за развитием растений лотоса орехоносного в озерах Осиновом и Песчаном. Организовать охрану растений, особенно во время цветения. Подготовить документы для объявления озера Песчаного ботаническим памяником природы.

ЛИТЕРАТУРА

1. Старченко В.М., Дарман Г.Ф., Шаповал И.И. Редкие и исчезающие растения Амурской области. - Благовещенск: Ботанический сад Амур НЦ ДВО РАН, 1995. С. 176-177
2. Красная книга РСФСР (растения). – М: Росагропромиздат, 1998. С.291

3. Жизнь растений в 6 т. Т.5ч.1 Цветковые растения – М: Просвещение, 1980. С.190-193

4. Инструкция о разведении лотоса орехоносного. Астраханский гос. Заповедник им. В.И.Ленина.

МЕТОДИКА ПОСАДКИ

Лотоса орехоносного

     В качестве методики посадки за основу взята «Инструкция о разведении лотоса орехоносного» (Астраханский гос. Заповедник им. В.И.Ленина).

Посадки лотоса проводились рассадным методом, который включает следующие этапы:

6. Кожуру орехов надпилить со стороны конца с ямочкой.
7. Надпиленные орехи положить в стеклянный аквариум и залить теплой водой.
8. Поддерживать температуру воды  300С.
9. Воду в аквариуме менять ежедневно.
10. Полученные проростки высадить в грунт водоема.

Глубина воды мест посадок не должна падать ниже 20 см при самом низком падении уровня воды и превышать 150 см в период половодья.

Посадку рассады лотоса следует проводить, как только минует опасность поздних весенних заморозков.

Рассаду лотоса к месту посадки следует доставлять в ведре, заполненном на 1/3 водой и покрытым сверху марлей или иным материалом, защищающим листочки рассады от увядания. Рассада высаживается на 50 – 100 см друг от друга. Места посадки отмечаются колышками, возвышающимися над водой.

При посадке семядольная часть проростка осторожно помещается в размягченный водой грунт на глубину 6 – 8 см, чтобы листовая пластинка осталась на поверхности грунта.

Для сравнения и достижения лучших результатов проводились посадки другими методами:

4. Сухими стратифицированными  семенами.

 Семена стратифицируются путем надпиливания кожуры со стороны конца с ямочкой. Подготовленное семя помещается в сетчатый мешочек с камешком, который предотвращает всплытие семян на третьей неделе развития. Мешочки с семенами погружаются в грунт на 3 – 5 см.

5. Пророщенные в аквариуме при температуре 240 С.
6. В торфяных горшочках.

В торфяные горшочки, заполненные илом, привезенным с будущего места посадки рассады, помещаются стратифицированные семена на глубину 3-4 см. Горшочки поставить в ванну или другой резервуар и залить водой комнатной температуры на 1-2 см выше края горшочков. Высадку следует проводить на пятые-шестые сутки после посадки семян в горшочки, сразу после появления ростков (не допускать перерастания ростков более 3-4см). Рассада к месту посадки доставляется в этой же ванне или в ведрах. Горшочки ввинчивающими движениями закрепляются в грунте. Глубина воды в местах посадок 60 – 120 см.

МЕТОДИКА  РАБОТЫ

Для посадки были использованы озера, в которых раньше были отмечены популяции лотоса. Эти озера были обследованы следующими методами:

• проводились гидрологические исследования (водный режим, источники питания, глубина озера, прозрачность воды, глубина промерзания водоема)
• химический анализ воды.

В качестве методики посадки за основу взята «Инструкция о разведении лотоса орехоносного» (Астраханский гос. Заповедник им. В.И.Ленина).

Посадки лотоса проводились рассадным методом, который включает следующие этапы:

1.Кожуру орехов надпилить со стороны конца с ямочкой.

2.Надпиленные орехи положить в стеклянный аквариум и залить теплой водой.

3.Поддерживать температуру воды  300С.

4.Воду в аквариуме менять ежедневно.

5.Полученные проростки высадить в грунт водоема.

Глубина воды мест посадок не должна падать ниже 20 см при самом низком падении уровня воды и превышать 150 см в период половодья.

Посадку рассады лотоса следует проводить, как только минует опасность поздних весенних заморозков.

Рассаду лотоса к месту посадки следует доставлять в ведре, заполненном на 1/3 водой и покрытым сверху марлей или иным материалом, защищающим листочки рассады от увядания. Рассада высаживается на 50 – 100 см друг от друга. Места посадки отмечаются колышками, возвышающимися над водой.

При посадке семядольная часть проростка осторожно помещается в размягченный водой грунт на глубину 6 – 8 см, чтобы листовая пластинка осталась на поверхности грунта.

Для сравнения и достижения лучших результатов проводились посадки другими методами:

-Сухими стратифицированными  семенами.

 Семена стратифицируются путем надпиливания кожуры со стороны конца с ямочкой. Подготовленное семя помещается в сетчатый мешочек с камешком, который предотвращает всплытие семян на третьей неделе развития. Мешочки с семенами погружаются в грунт на 3 – 5 см.

-Пророщенные в аквариуме при температуре 240 С.

-В торфяных горшочках.

В торфяные горшочки, заполненные илом, привезенным с будущего места посадки рассады, помещаются стратифицированные семена на глубину 3-4 см. Горшочки поставить в ванну или другой резервуар и залить водой комнатной температуры на 1-2 см выше края горшочков. Высадку следует проводить на пятые-шестые сутки после посадки семян в горшочки, сразу после появления ростков (не допускать перерастания ростков более 3-4см). Рассада к месту посадки доставляется в этой же ванне или в ведрах. Горшочки ввинчивающими движениями закрепляются в грунте. Глубина воды в местах посадок 60 – 120 см.

После высадки наблюдения проводились два раза в месяц до окончания вегетационного периода. В каждую дату учета подсчитывалось количество прижившихся растений, измерялись размеры листьев и подсчитывалось их количество. На основании полученных данных вычислялся процент приживаемости растений, отслеживалась динамика развития листьев лотоса.