«Изучение экологии чёрного тополя и сохранения его как живого объекта образования села»

МКОУ Тогучинского района Новосибирской области

Ключевская СОШ

Объединение «Арника»

Исследовательская работа на тему

«Изучение экологии чёрного тополя и сохранения  его как живого объекта образования села»

Секция «Ботаника и экология растений»

Номинация «Ботаника и экология чёрного тополя»

Выполнила Шестак Татьяна 9 класс

Руководитель Соколова Оксана Владимировна

учитель биологии.

2013 год

Содержание.

1. Введение                                                                                             3-8
2. Методика исследований                                                                    9
3. Результаты исследований                                                                  10-11
4. Выводы                                                                                                12-
5. Заключение  и перспективы работы                                                 13-
6. Список использованной литературы                                                14-15
7. Приложения                                                                                        16-34

Введение.

Есть на земле место,

 которое тебе бесконечно дорого, -

твои родные края,

где ты появился на свет,

вырос, оттуда ушел в большую

и интересную жизнь.
                Г.С. Титов

Актуальность данной  работы заключается привлечении внимания общества к разнообразию рода тополь, к проблемам выживания растений в природе  и  сохранению этих растений как культурного наследия моей малой Родины.

Цель работы – изучить эколого-биологические особенности чёрного тополя на территории села Кудельный Ключ, для сохранения его как живого символа образования села, показать значимость для человека.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие конкретные задачи:

1. 
   Изучить справочную литературу.
2. Проанализировать полезные свойства растений
3. Провести комплексные фенологические наблюдения.
4. Составить таблицу-календарь наблюдений периодических явлений в жизни деревьев
5. Систематизировать и обобщить знания о тополях на территории сел а, их значении в жизни человека.
6. Обратить их внимание на угрозу, которую представляет воздействие человека на окружающую природу, привлечь к природоохранной работе  

Место и сроки проведения исследований.

Исследование проводилось - Село Кудельный Ключ и прилежащая территория. Охват территории от окраины села составляет до 3,5 км. Исследования проводились весна-осень 2013 года (приложение № 1)

Объект исследования: тополь черный, как объект исследования был выбран мною по нескольким причинам: (приложения № 2, 12)

•  Черный тополь  украшает территорию нашего села;
• Черный тополь  был посажен первыми поселенцами и поэтому является как бы символам зарождения села, а его варварски пытаются искоренить.    

(Первых переселенцев в наших краях называли «ходоками». Это были люди, которые приезжали из Центральной России с целью найти подходящее место для жизни. Это были в основном жители Белоруссии и Украины. Они основали первое поселение – хутор Лазовский, где сейчас растут вековые тополя. Они саженцами были привезены Лазовскими из Белоруссии).

Экология — наука об окружающей среде и происходящих в ней процессах. Эколо́гия— наука о взаимодействиях живых организмов и их сообществ между собой и с окружающей средой.

Ботаника охватывает широкий круг проблем: закономерности внешнего и внутреннего строения (морфология и анатомия) растений, их систематику, развитие в течение геологического времени (эволюция) и родственные связи (филогенез), особенности прошлого и современного распространения по земной поверхности (география растений), взаимоотношения со средой (экология растений), сложение растительного покрова (фитоценология, или геоботаника), возможности и пути хозяйственного использования растений (ботаническое ресурсоведение, или экономическая ботаника).

Бота́ника  — наука о растениях, раздел биологии.

Фенология – наука, изучающая закономерности динамики живой природы в зависимости от условий среды. Фенологические наблюдения – одна из наиболее доступных форм массовой краеведческой работы. Эти наблюдения не требуют специальных дорогостоящих приборов, могут быть легко организованы во многих уголках природы, в любом населенном пункте. Фенонаблюдения за природой родного края можно проводить даже во время походов, экскурсий, прогулок.

В качестве основного объекта исследований выбрала тополь – одну из наиболее многочисленных групп растительного мира. К тому же, именно сезонные изменения в жизни растений и связанные с ними закономерности развития и сохранения, являются одной из актуальных изучаемых проблем по сохранению растительного мира.

В годовом цикле жизнедеятельности растений различают несколько биологических сезонных явлений. Человек не редко замечал деревья с горделивой и величавой осанкой, с мощными ветвями. Многие из них как свечи устремляются в небесную высь, другие плавно и с каким-то торжеством держат свою широкую крону (приложение № 2, 3, 4 )

 Тополя широко распространены территории  Европы и Азии. Но из-за пуха, которого очень много при цветении тополей, их стали усиленно уничтожать.

 Главный компонент биосферы -растительный мир, так сак всякая жизнь на земле, включая и жизнь человека, зависит от зеленых растений. Превращая углекислый газ воздуха и воду почвы в органические вещества и выделяя при этом кислород, они создают предпосылки для питания и дыхания всех живых существ.
Велика роль растений в жизни людей. Они дают человеку пищу и одежду, сырье для различных отраслей промышленности, служат лекарственными средствами, украшают его сады, парки и здания. Растения- фабрика живительного кислорода. Подсчитано, например, что гектар леса ежегодно поглощает 4,6—6,5 тонны углекислого газа и выделяет 3,5—5,0 тонн кислорода. Одно, средней величины дерево за сутки восстанавливает количество кислорода, необходимое для дыхания трех человек.
Кроме кислорода, зеленые растения выделяют в воздух летучие биологически активные вещества- фитонциды, которые убивают или подавляют рост и развитие болезнетворных бактерий и микроскопических грибков. Фитонцидными свойствами обладают многие древесные и кустарниковые растения, а также травы. Один гектар лиственного леса, например, выделяет в сутки 2 кг фитонцидов, хвойного —5, а можжевелового леса-30. Фитонциды выделяют ель, сосна, пихта, береза, черемуха, ива, тополь, рябина, смородина и другие.
Лесная растительность — биологический фильтр воздуха, который улавливает многие химические её вещества, вредные для здоровья людей (фториды, окислы азота, серный ангидрид, свинец, окислы магния и железа и т. д.). Подсчитано, что гектар леса в среднем очищает до 18 млн, кубических метров воздуха. Кроме того, растения притягивают и удерживают твердые частицы пыли, сажи и золы. При этом гектар елового леса задерживает 30 тонн пыли в год, соснового бора — 37, а гектар дубравы-54. Одно дерево тополя выделяет столько кислорода, сколько 7 елей, 4 сосны или 3 липы; за вегетативный сезон один тополь освобождает атмосферу от 20-30 кг пыли или сажи.

Растения глушат шум, устраняют или ослабляют резкие и сильные звуковые раздражители. Как видим, растения приносят людям огромную пользу и доставляют эстетическое наслаждение. Поэтому мы и называем их нашими зелеными друзьями.
Вот почему так актуальны слова берегите зеленых друзей! Помните, что ответственность за сохранность природы, ее растительного и животного мира, лежит на каждом из нас. Пусть забота о «зеленых друзьях» не оставит равнодушными людей разных возрастов.  

 Разве этого  мало для признания важности и необходимости тополей?  Вот почему с таким вниманием и такой любовью относились люди с давних времен к этим сильным деревьям. Еще с древних времен использовались символы тополя на гербах. Особое место уделено этим деревьям и в литературе (приложение № 5 )

Обзор литературы

К настоящему времени накопилось много работ, посвященных изучению  видовому разнообразию тополей. Ещё с древних времён люди применяли лечебные свойства этих деревьев, да и в наше время не угасает интерес (Браславская В.Б., Куркин В.А., Жданов И.П., Н.В. Никитина, Т.И. Максименко, Никитина Н.В., С.Н. Степанюк), которые занимаются изучением свойств веществ выделенных из почек, листьев, коры тополя.

Такие как  Валягина – Малютина Е. Т., Н. И. Анненков, Дорохина О. А., Мушинская Н. И. в своих работах полно охарактеризовали видовое разнообразие тополей и конкретно, чёрного тополя («Определитель. Деревья и кустарники зимой», «Деревья и кустарники средней полосы Европейской части России»,  «Комплексный доклад «гидрометеорология и мониторинг окружающей среды– на службе области», «ИЗУЧЕНИЮ БИОЭКОЛОГИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ ВИДОВ РОДА  ТОПОЛЬ», «Флора европейской части СССР / Отв. ред. и ред. тома Н. Н. Цвелёв. — РАН – Ботанический институт им. В. Л. Комарова», «Бакулин В. Т. Тополь чёрный в Западной Сибири / Отв. ред. академик И. Ю. Коропачинский. — Новосибирск»

По свидетельству Б.С.Юдина, в области произрастает несколько видов рода тополь . Произрастают в степных и лесных районах равнин и низкогорий по поймам и берегам крупных рек; одиночно или соэдификатор пойменных лесов. Такие как осина - дна из лесообразующих пород. Обычна в степной и лесной зонах, иногда проникает в лесотундровую; в горах не поднимается выше границы леса. Растет в составе хвойных, лиственных и смешанных лесов; чистые насаждения образует на вырубках и гарях. (Природа НСО. А.Г.Поползин, Новосибирск, 1968 г.)

Характеристика района

Общие сведения. Район занимает восточное положение — на границе с Кемеровс-кой областью. Тогучинский район в современных границах, установленных в 1963 г., обладает площадью 6,1 тыс. кн. км. Включает в свой состав территории: г. Тогу-чин, рабочий поселок Горный и 20 сельсоветов (Борцовский, Буготакский, Вас-синский (с. Пойменное), Гутовский (с. Янченково), Завьяловский, Заречньтй, Кикс-кий, Кировский (см. Березиково), Коуракский, Кудельно-.Клю.. чевский, Кудринс-кий, Лебедевский, Мирновский (с. Лекарственное), Нечаевский, Репьевский (с. Льниха), Степногутовский, Сурковский, Усть-Камеиский, Чемской, Шахтинский)

Климат. Местоположение территории от низменной равнины до Салаирского кряжа определяет соответствующее своеобразие ее климата. Среднегодовая температура воздуха — отрицательная, изменяется от —0,6° до—0,3. Средняя температура июля + 18,8°, января —18,6°. Годовое количество осадков равно 430—440 мм: в мае июне выпадает 90—95, в августе — сентябре — 105—110 мм. Из-за большого перепада высот заморозки начинаются: на севере территории в середине второй декады сентября, на юге — в первой декаде, заканчиваются — в последней декаде мая в воздухе и первой декаде июня на почве. Холодный период длится 178 дней, сумма отрицательных температур равна 2254°.

Рельеф. Располагаясь на разной по высотам территории, От низменной равнины до Салаирского кряжа, район неоднороден по рельефу. Северная часть — слабоува-листая равнина с абсолютными отметками 200-300 м. Она расчленена долинами рек, балками, плоскими водораздельными увалами. Поверхность значительно повыша-ется к Салаирскому кряжу. Южная часть— широко увалистая равнина с абсолют-ными отметками на границе с Маслянинским районом до 494 м (Пихтовый гребень). Местность расчленена притоками рек Иня и Бердь.

Село Кудельный Ключ–  находится на Северо-Западе Тогучинского района Ново-сибирской области ближе к центральной части. Преобладающая часть ландшафта села и его окрестностей – слабоувалистая равнина. В селе имеется большой овраг. Лиственный  лес  вперемешку с осинами, сосняком, древовидными кустарниками, кустарниками и большим разнообразием травянистой растительности, плотным кольцом окружает село. В селе есть проточный пруд. Уровень антропогенного воздействия незначительный т.к. село удалено от промышленных центров.

Методика исследований.

1. изучение литературы.
2. наблюдение.
3. измерение
4. описание.
5. фиксирование результатов.

Материалом для работы послужили наблюдения за черными тополями, произрастившими в окрестностях села Кудельный Ключ (в радиусе до 3.5 км).  При определении фаз феноявлений применяли методику наблюдений, измерений и количественного учета растений.

-наблюдение

-фотографирование

Наблюдения велись визуально. В общей сложности на наблюдения было затрачено около 50 часов.

1. Выполнение работы связано с изучением экологических и ботанических особенностей тополя

 Использовался фотоаппарат, измерительную ленту.

Установила наблюдение за тополями на территории первого поселения и возникновения села. Фиксировала фенологические явления, время появления листьев и цветения (пушения), обхват ствола, соотношение по половым категориям. В зависимости от погоды общее время наблюдений от 30 минут до 1,5 часа.

2. Выяснила, какой вид тополя кроме чёрного ещё произрастает в нашей местности Кроме этого установила:

3. Сколько растений произрастало до нынешнего времени и сколько осталось на данной территории?

4. Как изменяется морфологическое строение от:

– погодных условий?  

- экологических условий?

5. Есть или нет прикорневой поросли

Основные результаты

Мне удалось выяснить некоторые связи фенологических явлений в жизни растений (время набухания почек, распускание листьев) с условиями окружающей среды (температура, влажность, «соседи») и другое (приложение № 12,13,14 )

Сроки появления листьев и развитие растения может сильно отличаться в зависимости от характера биотопа и географического положения района исследований.

Распускание почек обычно связано с определенным уровнем среднесуточных температур воздухи влажности. Например, массовое распускание наблюдалось в 2012- в конце апреля, а в 2013 – в первой декаде мая. В эти же сроки замечены и серёжки на деревьях. Изменение сроков распускания находится в зависимости от погодных условий (2013-влажная и холодная погода).

Созревание семян (пушение тополей) началось в самом конце июня и длилось неделю.

Один из 4 тополей на улице Центральная уже второй год изменяет цвет листьев. В середине июля они становятся жёлто-зелёными и опадают раньше, чем с других тополей (в начале сентября). Дольше всех не сбрасывали листву тополя на хуторе, они же имели белее правильную и густую крону. У тополей в селе меньше веток, цвет листвы не такой насыщенный как у деревьев на хуторе, там листва зелёная, яркая.

На прилегающей к селу территории с тополем чёрным соседствует тополь дрожащий или осина. В этом году наблюдалось небывалое пушение. Пух летел густо в течение двух недель с трёхдневным спадом в середине процесса пушения. Такого пушения старожилы села не наблюдали довольно долго. Возможно, повлияла очень влажная погода.

Спиленные хозяевами тополя пошли на дрова, так как сердцевина была слегка гнилой (приложение № 9,10 )

У некоторых тополей на хуторе появилась поросль, что говорит о возможном возрождении тополёвника. У тополей на территории села такой поросли не наблюдается. На стволах раны от человеческой деятельности немного закруглились, население перестали тревожить вековые деревья.

Тополь чёрный обладает целым рядом хозяйственно ценных биологических свойств, что обуславливает его широкое применение в строительстве и промышленности, в озеленении населенных пунктов, лесном хозяйстве, защитном лесоразведении, рекультивации нарушенных ландшафтов, мелиорации для закрепления берегов, откосов, оврагов, а также в медицинских целях. Можно применять отвары листьев и почек при простудных заболеваниях. Тополя очень хорошо используются в лесозащитных полосах.

Установила, что тополя на хуторе самые большие в обхвате и соответственно в диаметре (приложение № 6,7,8 )

Выводы по работе.

1. На территории села и прилегающей к нему территории сложилась вполне благоприятная обстановка для произрастания и сохранения тополей.

2. На территории села и прилегающей к ней территории произрастают два вида рода тополь: чёрный тополь и тополь- дрожащий или осина.

3. Тополя на хуторе Лазовском пока больше не трогают, на деревьях видимых повреждений нет (как от человека, так и от насекомых).

4. По данным краеведческого материала об образовании села самым старым тополям около 115-120 лет.

5. Тополь обладает широким спектром лечебных действий.

6. Тополь может широко использоваться в хозяйственной деятельности человека

Заключение.

Из итогов наблюдений за тополями может стать определение количества того или иного вида в районе наблюдений. На основе многолетних наблюдений можно выявить определенные зависимости реакции растений на различные климатические условия  и хозяйственной деятельности человека.

В качестве основного объекта проекта избраны тополя - одна из наиболее многочисленных и доступных для наблюдений групп растений. В то же время, именно сезонные, морфологические преобразования в жизни растений являются одной из актуальных и интересных изучаемых проблем ботаники и экологии.

Перспективы работы.

Тополя, вследствие воздействия на них окружающей среды, а также антропогенного фактора, погибают, соответственно изменяется и биотоп той местности, где он произрастает, поэтому рекомендуется:

-проводить охранные мероприятия в виде агитационных листовок

-тополя – это друзья человека, легкие планеты. Их нужно беречь и охранять.

-охрана тополей на хуторе необходима для будущих поколений как память о зарождении села, в котором мы живём. Природа щедра только для тех, кто умеет бережно к ней относиться.

Список использованной литературы.

1. Краеведческий материал по селу Кудельный Ключ.
2. Populus nigra L. is an accepted name (англ.). The Plant List (2010). Version 1. Published on the Internet; http://www.theplantlist.org/. Royal Botanic Gardens, Kew and Missouri Botanical Garden (2010). Проверено 30 августа 2013.
3. Губанов И. А. и др. Иллюстрированный определитель растений Средней России, т. 2 — М.: Т-во научных изданий КМК. — 2003. — C. 10.
4. Алёхина А. Ф. Тополевые леса Оби // Эффективность использования лесных ресурсов и их восстановление в Западной Сибири. — Новосибирск: НТО лесн. пром-ти и лесн. хоз-ва — 1971. — C. 149—155.
5. Перейти к: 1 2 Блинова К. Ф. и др. Ботанико-фармакогностический словарь : Справ. пособие / Под ред. К. Ф. Блиновой, Г. П. Яковлева. — М.: Высш. шк., 1990. — С. 247. — ISBN 5-06-000085-0
6. Шаталов В. Г., Трещевский И. В., Якимов И. В. Пойменные леса — М.: Лесн. пром-сть. — 1984.
7. Усманов А. У. Тополь — Ташкент: Фан. — 1971. — C. 262.
8. Перейти к:  Нейштадт М. И. Определитель растений средней полосы Европейской части СССР. — М.: Учпедгиз. — 1954. — C. 162.
9.  Иванченко В. А. Сохраним здоровье. — Ташкент. — 1986. — C. 188.
10. Йорданов Л., Николов П., Бойчинов А. Фитотерапия. — 4-е изд. — София, 1976. — C. 349.
11. Белов В. И. Жизнь без лекарств. — СПб., 1994. — C. 494.
12. Растительные ресурсы СССР. Цветковые растения, их химический состав, использование; Семейства Paeoniaceae — Thymelaeaceae. — Л., 1985. — C. 336.
13. Дацковский С. Б., Дацковский Б. М. Растения и косметика. — Пермь; Урал-Пресс Лтд, 1992. — C. 108.
14. Нужный В. П. и др. Лекарственные растения и фитокомпозиции в наркологии. — М.: КомКнига, 2006. — C. 512.
15. Перейти к:  Губанов И.А и др. Дикорастущие полезные растения СССР — М., Мысль. — 1976. — C. 81.
16. Рычин Ю. В. Древесно-кустраниковая флора: Определитель — М.: Учпедгиз. — 1959. — C. 292.
17. Деревья / Пер. с итал. Н. М. Сухановой. — М.: Астрель; АСТ, 2004. — C. 203.
18. Универсальная энциклопедия лекарственных растений / Сост. И. Путырский, В. Прохоров. — Мн.—М.: Книжный Дом — Махаон, 2000. — 656 с.
19. Флора европейской части СССР / Отв. ред. и ред. тома Н. Н. Цвелёв. — РАН – Ботанический институт им. В. Л. Комарова. — СПб: Наука, 1994. — Т. 7. — 317 с. — 920 экз. — ISBN 5-02-026726-0
20. Губанов И. А. и др. 412. Populus nigra L. — Тополь чёрный, или Осокорь // Иллюстрированный определитель растений Средней России. В 3 т. — М.: Т-во науч. изд. КМК, Ин-т технолог. иссл., 2003. — Т. 2. Покрытосеменные (двудольные: раздельнолепестные). — С. 10. — ISBN 9-87317-128-9
21. Энциклопедический словарь лекарственных растений и продуктов животного происхождения : Учеб. пособие / Под ред. Г. П. Яковлева и К. Ф. Блиновой. — 2-е, испр. и доп. изд. — СПб: СпецЛит; СПХФА, 2002. — С. 276—277. — 2000 экз. — ISBN 5-299-00209-2
22. Бакулин В. Т. Тополь чёрный в Западной Сибири / Отв. ред. академик И. Ю. Коропачинский. — Новосибирск: акад. изд-во «Гео», 2007. — 121 с. — 200 экз. — ISBN 978-5-9747-0068-2
23. Осокорь — статья из Большой советской энциклопедии  (Проверено 10 октября 2009)
24. Осокорь // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: В 86 томах (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.  (Проверено 8 августа 2009)
25. Комаров В. Л. Флора СССР. В 30 т / Гл. ред. и ред. тома акад. В. Л. Комаров. — М.—Л.: Изд-во АН СССР, 1936. — Т. V. — С. 216—242. — 762 + XXVI с. — 5175 экз.
26. Соколов С. Я., Шипчинский Н. В., Ярмоленко А. В. Деревья и кустарники СССР. Дикорастущие, культивируемые и перспективные для интродукции. / Ред. тома С. Я. Соколов. — М.—Л.: Изд-во АН СССР, 1951. — Т. II. Покрытосеменные. — С. 174—217. — 612 с. — 2500 экз.
27. Браславская В.Б., Куркин В.А. Стандартизация сырья и препаратов тополя и прополиса // Фармация. – 2009. – №4. – С. 53–56.
28. Браславская В.Б., Куркин В.А., Жданов И.П. Антимикробная активность экстрактов и эфирных масел почек некоторых видов Popula L // Растительные ресурсы. – 1991. – Т. 27, Вып. 2. – С. 77–81.
29. Изучение возможности использования почек тополя черного для антимикробного препарата / Н.В. Никитина, Т.И. Максименко [и др.] // Актуальные проблемы создания новых лекарственных препаратов природного происхождения: материалы VII Междунар. съезда. – СПб., 2003. – С. 80–82.
30. Никитина Н.В. Изучение условий получения двухфазного экстракта из тополя черного почек (Populus nigra L.), семейства Salicacea и его анализ / Н.В Никитина, С.Н. Степанюк // Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции: Сб. науч. трудов. – Пятигорск, 2009. – Вып. 64. – С. 198–199.
31. Никитина Н.В., Степанюк С.Н. Разработка дерматологической мази с экстрактом почек Рopulus nigrum // Научные ведомости Белгородского государственного университета. – 2010. – №16 (87), Вып. II. – С. 120–127.
32. Валягина – Малютина Е. Т. Определитель. Деревья и кустарники зимой. М. 2001.
    2. Валягина – Малютина Е. Т. Деревья и кустарники средней полосы Европейской части России. Санкт – Петербург. 1998.
    3. Комплексный доклад «гидрометеорология и мониторинг окружающей среды – на службе области». Облкомитет экологии. 2001 – 2002.

http://ru.wikipedia.org/