Орхидеи Раифы

XXI  Республиканская научно-практическая экологическая  конференция школьников им. А.П. Мариновича     

Направление: экологическое краеведение

Орхидеи Раифы : легенды и реальность

Гурьянова Екатерина

МБОУ «Раифская  СОШ Зеленодольского муниципального района  Республики Татарстан»
8 класс

Научные руководители:

И.В. Лексина,

учитель русского языка и литературы

МБОУ «Раифская СОШ ЗМР РТ»                                                                                     

                                                                     Е.В. Чахирева,

                                                      специалист-геоботаник ВКГПБЗ.

 Раифа, 2015

Оглавление

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

1.1. Обзор литературных источников……………………………………....3 стр.

1.2. Обоснование исследования……………………………………………..4 стр.

2. Основная часть…………………………………………………………..6 стр.

2.1. История изучения популяций пальчатокоренника  пятнистого и любки двулистной……………………………………………………………………6 стр.

2.2. Происхождение названия цветка Пальчатокоренник  пятнистый  или Ятрышник пятнистый (кукушкины слезки)………………………………..6 стр.

2.3. Особенности  цветка Любка двулистная (ночная фиалка)…………..8 стр.

2.4. Методика исследования……………………………………………….10 стр.

2.5. Результаты исследования……………………………………..……….11 стр.

3. Заключение……………………………………………………….……..14 стр.

4. Список использованной литературы………………………………..15 стр.

1. Введение.

1.1. Обзор литературных источников

Растительный мир Волжско - Камского государственного природного биосферного заповедника богат и  разнообразен. Всего на территории заповедника известно около 860 видов сосудистых растений, из которых 82 вида цветковых растений  занесены в Красную книгу РТ.  На территории Раифского участка семейство орхидные представлено следующими  видами: пальчатокоренник пятнистый, пальчатокоренник Фукса, пальчатокоренник Траунштейнера, дремлик тёмно-красный, Гудайера ползучая, тайник яйцевидный, мякотница однолистная, неоттианта клобучковая, ятрышник обожжённый, любка двулистная. Природа щедро одарила их необычайной  красотой и разнообразием цветков, изумляющих людей с древнейших времён и до наших дней.

 По данным П. Г. Ефимова «орхидные являются древней группой, возраст которой  оценивается приблизительно в 80 млн. лет».

Л. В. Аверьянов в своей работе «Орхидные  средней России» отмечает, что «…представители семейства почти повсеместно составляют один из наиболее уязвимых компонентов растительных сообществ». Значительная часть представителей этого огромного семейства являются редкими и вымирающими.

Из-за чего же именно в этом семействе так много редких и вымирающих видов?  Орхидологи в своих работах указывают на следующие биологические особенности:

1. большинство орхидных произрастают в строго определённых условиях, и они достигаются, как правило, в ненарушенных растительных сообществах;
2. развитие проростков зависит от контакта с микоризообразующими грибами, так как зрелое семя не имеет эндосперма. Только 1-5% семян  способны к прорастанию;
3. появление надземного побега у наземных орхидных наблюдается в большинстве случаев через 2-3 года после прорастания.  Первое цветение любки двулистной, например, происходит на 7-14 году жизни;
4. орхидные достигли высокого уровня специализации насекомоопыления, не свойственного другим растениям;
5. орхидные растения очень декоративные и обладают  лекарственными  свойствами.

Перечисленные выше особенности орхидных усиливают эффект неблагоприятных воздействий. Основной причиной сокращения численности считается исчезновение подходящих местообитаний. Другой причиной сокращения орхидных является сбор растений для последующего культивирования, получение лекарственного материала, используемого в народной медицине. Имеются данные о негативном влиянии климатических изменений на популяции орхидных. Так потепление климата вызывает сдвиг и сужение границ ареала видов. Для многих орхидных свойственны колебания численности, которые могут быть связаны с особенностью растений впадать в состояние вторичного покоя, один или несколько сезонов, не образуя надземные побеги.

1.2. Обоснование исследования

Актуальность исследования: Объектами мониторинга стали два вида орхидных: пальчатокоренник пятнистый и любка двулистная,  имеющие  красивый и оригинальный цветок. Они  отнесены к категории редких растений, занесенных в Красную книгу РТ и  являются наиболее уязвимыми компонентами растительного сообщества.  Поэтому изучение распространения, экологии, численности их популяций имеет большое значение для современного исследования растительного покрова  и сохранения его биоразнообразия на территории заповедника

Предмет исследования: определение жизненности популяции пальчатокоренника  пятнистого и любки двулистной

Объект исследования: популяции пальчатокоренника  пятнистого и любки двулистной (См. Приложение 1).        

Цель исследования: изучить жизненность популяций пальчатокоренника  пятнистого и любки двулистной

Гипотеза: усиление хозяйственной нагрузки повлияло на жизненность популяции         

Задачи исследования:

1. изучить литературу об орхидных,  в т.ч. художественную и научно-популярную;
2. изучить численность вегетативных и генеративных побегов в структуре ценопопуляции и флористический состав сопутствующих растений;
3. изучить возрастной состав особей популяции, численность растений, уровень цветения и способность к семенному и вегетативному размножению и выяснить, происходит ли естественное возобновление вида;
4. оценить состояние условий обитания  орхидных, причины их изменения.

Методы исследования: наблюдение, биометрическое описание, определение растений, анализ исследований, метод учетных площадок.

Научная новизна исследования: биология орхидных растений, их экологическая приуроченность, численность популяций в условиях РТ слабо изучены, особенно краснокнижных растений.

Практическая значимость исследования: материалы исследовательской деятельности  можно использовать для осуществления мониторинга за экологическим состоянием  орхидных; применять полученную информацию при проведении уроков литературы, русского языка, биологии и экологии; использовать для экологического просвещения населения, для мероприятий по охране редких и исчезающих растений. Данные по состоянию ценопопуляции  можно использовать для уточнения списков охраняемых объектов Красной книги РТ.          

2. Основная часть

2.1. История изучения популяций пальчатокоренника  пятнистого и любки двулистной 

На уроках русского языка и литературы мы часто говорим о важности бережного отношения к природе. Дискутируем, пишем сочинения , статьи в газету,  читаем стихи , «пробуем перо» сами. На уроках биологии мы продолжаем этот разговор, детально изучая особенности  растений и животных, обитающих в нашем крае, на территории  ВКГЗ. На одном из уроков литературы в 2013 году  под «Вальс цветов» П.И. Чайковского мы читали стихотворения об удивительных растениях, произрастающих в нашем крае - о так называемых  северных орхидеях. Нас очень заинтересовала предложенная для размышления тема об орхидеях нашего раифского леса. Орхидея – удивительный цветок, который никого не  оставит равнодушным, поражая своим изяществом, удивительной окраской, интересной этимологией названия.  Нас покорили легенды, рассказывающие об истории происхождения названий пальчатокоренника  пятнистого и любки двулистной. С этого момента  мы стали собирать информацию из художественной литературы, лингвистики, публицистики  о наших орхидеях. Далее перешли к изучению Красной книги РТ (раздел «Орхидные»), энциклопедий, научной литературы. В 2014 году  обратились  за помощью к  специалисту- геоботанику Волжско- Камского государственного природного биосферного заповедника Чахиревой Е.В. и под её руководством стали изучать биологию  орхидных растений,  численность  их популяций в условиях  Раифского участка заповедника, особенно краснокнижных растений.

2.2. Происхождение названия цветка Пальчатокоренник  пятнистый  или Ятрышник пятнистый (кукушкины слезки)

Взгляните в конце весны на изумрудные поляны: среди густеющего травостоя легко отыскать прямой стебелек с пятнистыми цветками, собранными в кисть, и продолговатыми, тоже пятнистыми, листьями. Прежде всего поражает пурпурный цветок, точь-в-точь копирующий тропическую орхидею. (См Приложение 1, рис. 1) Правда, те орхидеи величавы, крупны и роскошны, ведь их родина – тропики, а ятрышник куда более скромен. Но он тоже орхидея, только северная. На родство с блистательными цветами намекает один из шести лепестков – губой свисает, у основания видна шпорца.
    Листья ятрышника по форме и расположению напоминают листья тюльпана. Пестрые цветы собраны в колосок. Так они более заметны насекомым. Многочисленные полосы и пятна на лепестках – своеобразные «медовые знаки»: показывают крылатым гостям направление к накопленным для них лакомствам. Насекомому, присевшему на губу-лепесток, надо пробуравить мясистую стенку шпорца, и только тогда откроется доступ к сладкому соку. Плоды ятрышника – маленькие коробочки со множеством мелких семян. За год каждый стебель растения обзаводится новым сочным клубнем, или толстым пальчатым корнем. Они-то и представляют интерес для сборщиков лекарственного сырья.

Ятрышник пятнистый (Orchis musculata) в народе известен как кукушкины слезы. С чем связано это название?
Существует легенда о кукушке, которая плакала над ним и оставила свои слезы на цветах в виде пятнышек. Говорят, по  поверью, что если рано утром войти в озеро, по берегам которого растет ятрышник, то можно стать       красивой и молодой.

Самобытна внешность ятрышника, но интересен он не цветами, а клубнями. В них-то и сосредоточены чудодейственные вещества, щедро наделенные питательными и лекарственными свойствами. В медицинской практике клубни ятрышника давно известны как салеп.

Салеп богат крахмалом, декстрином, белками, сахаром и обширной гаммой других питательных и целебных веществ. Но особенно ценны слизи, способствующие препаратам из ятрышника обволакивать стенки желудочно-кишечного тракта, а значит, закрывать язвы и различные воспаления от чрезмерных раздражений. Поэтому-то салеп и применяют при язвах, гастритах, дизентерии и некоторых отравлениях. Употребляют его еще для восстановления утраченных сил, после изнурительной болезни, от истощения, а также для поддержания бодрого, жизнерадостного самочувствия.

2.3. Особенности  цветка Любка двулистная (ночная фиалка)

Любка, ночная фиалка, царские свечки — крошечная орхидея бабочка

Ночная фиалка
«В местах сыроватых, где бродят туманы,
Где в травах опушек росинки блестят,
Ты в сумерках запах услышишь медвяный:
«Ночная фиалка» струит аромат.
В Бразилии где-то цветут орхидеи -
Большие, как бабочка, чудо-цветы.
Но северный цветик нам ближе, роднее…»
Так написал о ночной фиалке поэт В. Рождественский.

Ночная фиалка, или Любка двулистная (Platanthera bifolia L.) — вид многолетних травянистых клубневых растений из рода Любка (Platanthera) семейства Орхидные (Orchidaceae), с белыми (реже зеленоватыми) цветками. (См. Приложение 1, рис 2). Встречается любка на лесных опушках, полянках, среди кустарников, в светлых лесах, иногда на влажных лугах. Растение редкое, охраняемое государством. Применяется в народной медицине, но сбор лекарственных средств запрещен.

Любка, ночная фиалка, царские свечки — это разные имена одного и то же цветка с латинским названием: Platanthera bifolia. Любку теперь встретить трудно, вид практически уничтожен «любителями природы», гуляющими и срывающими понравившиеся им цветы. А любка, как все орхидные, не просто, а изысканно красива. Её белые цветки собраны в длинный колос, венчающий стебель, высота которого может достигать 60 см; сам цветок напоминает маленький шлем, а его нижние лепестки похожи на ушные мочки. «Они росой оттягивают мочки». Цветёт любка в июне-июле. Цветы издают очень приятный аромат, который усиливается в пасмурную погоду и к ночи. «Не любят дня». За её аромат, особенно сильный ночью, любка получила второе имя — ночная фиалка. «Тогда ночной фиалкой пахнет всё». Растёт любка в хвойных и лиственных светлых лесах, на полянах и опушках, встречаясь лишь отдельными растениями — «растут особняком». Platanthera избегает сухих или избыточно увлажнённых местообитаний, предпочитает прохладные и умеренно влажные условия — «взлелеяны холодным сосняком («А. А. Титлянова, «»Дремучее царство растений» Бориса Пастернака глазами ученого-эколога).

«Я не знаю, зачем ему это надо, но он действительно остановит вас … Этот цветок выделяется, как если бы в старину на деревенском гулянье… появилась заезжая гостья в длинном белом платье и в белых перчатках, почти до плеч. Как если бы в табуне крестьянских лошадей появилась белоснежная арабская кобылица…но есть в ночной фиалке какой-то оттенок, нечто такое, что сразу выделяет ее из остальных цветов…» . Вот так вдохновенно пишет о нашей белой орхидее-любке Владимир Солоухин в своей книге «Трава».

Северная орхидея любка имеет много народных имён. Например, эта орхидея часто зовётся за душистый ее аромат: «ночная фиалка», «любовный корень», «полевой жасмин», «бальзам дикий», «ночные духи», «ночная красавица». Одно из народных названий хранит воспоминание о древней практике использования этой орхидеи как приворотного зелья (люби-меня-не-покинь) . Англичане зовут этот цветок крошечной орхидеей-бабочкой — «Lesser butterfly-orchid» .

Невероятный для северных мест аромат любки с древних времён вызывал у людей устойчивые ассоциации с нечистой силой и колдовством. Так предстаёт лешачиха из баллады шведского поэта Г. Фрёдинга:

«Разодета, как пастор в пасхальный день!
Из папоротника венок набекрень,
Юбчонка из хвои, корсаж слюдяной,
И пахнет фиалкой ночной …».

Блок посвятил ей целую поэму, которую так и назвал: «Ночная фиалка».

Прекрасному цветку из семейства орхидных — любке посвящено одно из стихотворений Б.Пастернака «Любка» (1924)

 Любка двулистная (ночная фиалка) в народе имеет различные мифы и легенды, благодаря которым растение имеет множество названий, большинство из которых появилось из-за приятного запаха растения, который усиливается в ночное время суток. 

В старославянских писаниях можно встретить миф о Любке двулистной (Ночной фиалке) в котором описывается история про молодую знахарку и прекрасный цветок с дивным запахом, который цветет только ночью и только на праздник Ивана-Купалы в глухом лесу. Кто найдёт этот цветок,  будет всю жизнь счастлив и удача пойдет с ним по жизни. Только найти его очень сложно, и охраняет этот цветок страшный лесной дух. 

Существуют и другие мифы о Любке двулистной (Ночной фиалке), этом красивом ночном цветке. Его особенность (усиление запаха в ночное время суток) заставляла разные народы наделять его различными потусторонними, мифическими качествами, способностями. Сам же цветок в истории упоминается как лекарственное растение, которое помогает от многих болезней.

2.4. Методика исследования

Исследование популяции проводили по методике И. В. Верещагиной «Изучение  северных орхидей  в природе». Методика исследования включала следующие этапы:

1. определение географического положения популяции, экологической и фитоценотической приуроченности вида, флористического состава сопутствующих растений;
2. биометрическое описание ;
3. определение численности и обилия растений;
4. выявление способности к семенному и вегетативному размножению;
5. оценивание состояния условий обитания и изучение видов антропогенной нагрузки;

Для изучения флористического состава и биометрических измерений мы использовали метод учета по квадратам. Закладывали три пробных площадки по диагонали участка на расстоянии 10 метров друг от друга, размер площадки 16 м2 (4х4). Биометрические измерения проводили путем подсчета и измерений обычной линейкой: измеряли высоту стебля, считали число стеблей на кусте и число цветков на одном кусте. Численность растений определяли путем подсчета числа растений на площадке. Экологическую приуроченность определяли местообитанием вида, а фитоценотическую по типу растительного сообщества. Способность к семенному размножению определяли по наличию ювенильных растений и семенных коробочек, при оценке вегетативного размножения отмечали способность растений давать длинные ползучие корневища.

                При оценке состояния условий обитания (хорошее, удовлетворительное, плохое), отмечали изменения условий и причины их вызывающие. По итогам исследований сделали вывод о жизненности популяции.

2.5. Результаты исследования

Виды семейства Орхидные не только наиболее интересная, но и достаточно уязвимая часть флоры. Большинство орхидных -это редкие виды , представленные малыми изолированными популяциями. В связи с этим представляет интерес выявления характерных местообитаниий, изучение структуры и динамики популяций, разработке мир по охране их разнообразия. Большая роль в сохранении орхидных принадлежит заповедникам. Многие представители семейства орхидных отнесены к категории редких и исчезающих, отмечено сокращение в ряде местообитаниях.

Виды семейства Orchidaceae можно назвать индикаторами устойчивости, жизнеспособности экосистемы. Они требуют пристального изучения их эколого-биологических особенностей, в связи с  вопросами охраны. Необходимо  выявить все имеющиеся местонахождения, обеспечить регулярный контроль за состоянием растений.

Объектами мониторинга стали два вида, занесённые в Красную Книгу  РТ: пальчатокоренник пятнистый и любка двулистная. (См. Приложение 3,4) На постоянных пробных площадях учитывалась численность вегетативных и генеративных побегов в структуре ценопопуляции методом сплошного пересчёта, с учётом следующих морфометрических параметров: общая высота генеративного побега, длина соцветия, численность цветков.

Выделение особей различных возрастных групп у этих видов нередко встречает значительные трудности в связи с очень высокой вариабельностью признаков, особенно это касается числа и размеров листьев, иногда бывает сложно подсчитать число жилок. Некоторые особи за время наблюдений переходили к подземному способу существования. Поэтому в пределах популяции выделялись молодые и взрослые генеративные особи.

Сравнение генеративных особей любки двулистной и пальчатокоренника пятнистого в разных растительных ассоциациях показало, что средняя высота растения и размеры листа были минимальны в типах леса, испытывающих сильные антропогенные влияния.

Популяции изученных видов подвержены значительным колебаниям. Резкое падение  численности связано с жаркой и очень сухой погодой весной и летом. Все виды орхидных чутко реагируют на изменения окружающей среды, вызванной деятельностью человека. 

Наряду с климатическими условиями основными факторами, регулирующими их численность, являются антропогенные нагрузки: разрушение местообитаний, выпас скота, сенокошение, сбор грибов и ягод, сбор растений  для букетов. Но всё же стабильность цветения и плотность популяций, наличие молодых растений указывает на благополучное состояние видов в условиях заповедного режима.

3. Заключение

В результате полученных исследований были сделаны  следующие выводы:

1. популяции пальчатокоренника  пятнистого обнаружены в 20  и 100 квартале заповедника, а популяции любки двулистной – в  8 и 20 квартале (См. Приложение 2);
2. возрастной состав ценопопуляции состоит из генеративных и вегетативных особей, преобладающими являются  молодые и взрослые генеративные особи; наличие цветущих и  ювенильных растений, хорошо развитых горизонтальных корневищ, присутствие семенного размножения указывает на жизнеспособность ценопопуляции;
3. средняя высота растения и размеры листа были минимальны в типах леса, испытывающих сильные антропогенные влияния.
4. отмечена тенденция снижения количества генеративных особей, общего числа растений, отсутствие проростков, которые указывают на  происходящие в популяции изменения. Они могут быть вызваны биологическими особенностями орхидных, периодом вторичного покоя, причиной которого являются кратковременные негативные воздействия.  Поэтому необходим дальнейший мониторинг и контроль над экологическим состоянием популяций.    

        Проведенные исследования расширили сведения о распространении экологии, численности популяции пальчатокоренника  пятнистого и любки двулистной   на территории  Раифского участка ВКГЗ. Полученные данные использованы  для уточнения списков охраняемых объектов Красной книги РТ  на территории ВКГЗ.  Материалы экспедиций используются при проведении уроков русского языка, литературы ,биологии, экологии, для экологического просвещения населения

        В выполнении работы помощь оказала специалист- геоботаник Волжско-Камского государственного природного биосферного заповедника Чахирева Е.В.

4. Список использованной литературы

1.   Аверьянов Л.В. Орхидные (Orchidaceae) средней России // Turczaninowia: журнал. -2000. - В. 1. – Т. 3. - С. 30-53.

2.   Ефимов П.Г. Сохранение  орхидных (Orchidaceae juss.) как одна из задач охраны биоразнообразия // Междисциплинарный научный и прикладной журнал «Биосфера». – 2010. – Т. 2. - № 1. – С. 50-58.

3.   Жизнь растений. Цветковые растения. Т.6.,-М., Просвещение, 1982 – С.543.

4.   Красная книга  Республики Татарстан . – Казань, издательство «Идел – пресс», 2006. – С. 832.

5. Лукьянова Ю.А. Редкие и уязвимые виды высших сосудистых растений Национального парка «Нижняя Кама». – Елабуга, 2006 – С.76.

6.   Новиков В.С., Губанов И.А. Популярный атлас-определитель. Дикорастущие растения. – М., Дрофа, 2002. – С.416.

7. Силантьева М.М. Атлас растений леса. . -URL: http://lesnojatlas.com/page/286/cypripedium-guttatum-sw-bashmachok-kapelnyy-pyatnistyy.html .

8.   Казазаева М.Т. Эколого-биологические особенности и разнообразие орхидных : анализ структуры и состояние генофонда.- URL: http://www.dissercat.com/content/ekologo-biologicheskie-osobennosti-i-raznoobrazie-orkhidnykh-analiz-str.