Исследовательская работа "Природа не терпит пустоты"

МБОУ «Дубъязская средняя общеобразовательная школа  Высокогорского муниципального района Республики Татарстан»

Тема исследовательской работы:

«Природа не терпит пустоты»

Автор: Батрханова

Гузелия Исламовна

ученица 9б класса

руководитель: учительница

географии и биологии

Абдуллина Халиса

Нуриахметовна

Дубъязы 2017г.

Актуальность

Наше село Дубъязы расположено в очень живописном месте. С севера к селу примыкает овражно-балочная система Турнаяз, с востока село окружают высокие холмы, с юга примыкают две овражно-балочные системы Убыр елгасы и Кереш елгасы, с востока — экосистема Каракуль. Рядом с оврагами растут леса Усаклык и сосновый бор Каракуль.  Во время походов в лес Каракуль, мы видим, как из года в год, молодые сосны все больше и больше захватывают территорию прилегающего к лесу луга. Мы задались вопросом почему это происходи? И как называется этот процесс?

Гипотеза: Природа не терпит пустоты.

Объект исследования: луг  экосистемы Каракуль.

Предмет исследования:  зарастание луга сосняком.

Хронологические рамки: 2010-2015 годы

Территориальные рамки:  Село Дубъязы Высокогорского муниципального района Республики Татарстан.

Цель   работы:   Изучить  роль сукцессии в природе.

Задачи: 

• провести исследования;
• ознакомить с результатами исследования учащихся школы, через школьную газету.

     Методы работы:

• Метод сбора информации с использованием Интернет-ресурсов и специализированной литературы;
•  Беседы с любителями природы;
•  Метод системного анализа.

      Практическая значимость:

   Материалы работы могут найти применение на уроках биологии при изучении темы «Смена биоценозов».      

       Степень изученности темы:

Происходит наглядная смена биоценозов, необходимо его изучить.

 Программа исследования:

• Изучение литературы;
• Практическая работа с объектом;

Содержание.

    I. Введение...................................................................................................2 стр.

    II. Основная часть.......................................................................................2 стр.

1. Сосновый бор Каракуль....................................................................3 стр.
2. Смена биоценозов..................................................3 стр.
3. Значение сукцессий в природе........................................4 стр.

    III. Заключение.............................................................................................5 стр.

          Использованная литература..................................................................5 стр.

Введение

        Природа не терпит пустоты - с латинского: Natura abhorret vacuum.

Выражение принадлежит древнегреческому философу Аристотелю (384—322 до н. э.).

  С  таким явлением мы столкнулись впервые. В течении 5 лет луг и поля рядом с сосновым бором Каракуль стали зарастать  молодыми сосенками. Это меня очень заинтересовало и я решила выяснить как называется этот процесс и как это происходит.

  Сукце́ссия (от лат. succesio — преемственность, наследование) — последовательная закономерная смена одного биологического сообщества другим на определённом участке среды во времени в результате влияния природных факторов или воздействия человека.

    Существует множество классификаций сукцессий, по показателям, способным меняться в ходе сукцессии или по причинам смен:

по масштабу времени (быстрые, средние, медленные, очень медленные),

по обратимости (обратимые и необратимые),

по степени постоянства процесса (постоянные и непостоянные),

по происхождению (первичные и вторичные),

по тенденциям изменения продуктивности (прогрессивные и регрессивные),

по тенденции изменения видового богатства (прогрессивные и регрессивные),

по антропогенности (антропогенные и природные),

по характеру происходящих во время сукцессии изменений (автотрофные и гетеротрофные).

     Если классифицировать сукцессии на основе протекающих процессов, то можно выделить две основные группы: эндогенные, происходящие в результате функционирования сообществ, и экзогенные, происходящие в результате внешнего воздействия. Движущей силой эндогенных сукцессий является несбалансированный обмен сообществ.

      I. Основная часть

 1. Сосновый бор Каракуль.

      В 1978 году на территории 3 га были посажены маленькие сосенки. Это было сделано для защиты овражно - балочной системы Каракуль от разрушения и дальнейшего роста оврагов.  Прошло несколько лет, сосны начали разрастаться, началась внутривидовая борьба между деревьями. Сильнейшие устремились к солнцу, начали подавлять более слабых сородичей. Высохшие деревья, среди сородичей — великанов, являются свидетелями существования естественного отбора в природе. И еще раз подтверждают, что самая яростная борьба - это внутривидовая, когда борьба идет не на жизнь, а на смерть.  Но время идет и побежденные деревья падают, под воздействием мхов и лишайников постепенно превращаются в труху.

     Прошло 37 лет. Сосны достигли в высоту 10-15 метров. Пространство, очистившееся от слабых сородичей, начали занимать осины, рябина, малина. Лес Каракуль стал любимым местом отдыха, сбора ягод и грибов.

2. Смена биоценозов.

       Интересный процесс начался в 2008 году. Рядом с лесом на лугу начали вырастать маленькие сосенки. Луг постепенно начал зарастать деревьями. Встает вопрос: почему это не происходило раньше?

       Пока нарушения не превышают восстановительной способности экосистемы (соблюдается принцип Ле Шателье), она может вернуться к исходному состоянию. Но если интенсивность воздействия выходит за рамки этих возможностей, то первоначально устойчивое, богатое видами сообщество постепенно деградирует, сменяясь другим.

        Что же произошло с нашим лугом?  Почему процесс начался не 20 и 30 лет назад? Почему процесс начался лет 8-10 назад.

       Я попыталась представить ситуацию 20-30 лет назад. На территории нашего села существовал племенной совхоз «Дубъязский», рядом с селом находились две фермы КРС на 500 голов. Совхоз гремел на всю республику, покупать племенных коров приезжали даже с самых отдаленных районов нашей республики. На лугу Каракуль находился так называемый летний лагерь для КРС.  Соответственно, коров пасли на одноименном лугу. Следовательно коровы вместе с травой поедали и молодые растения сосны.

        В конце 90-х годов совхоз благополучно скончался. В настоящее время стада коров съедены, сенокошение не выгодно и прекращено. Соответственно не осталось и КРС. На лугу пасти некого. Но опять же возникает вопрос: почему же полуметровые сосны стали появляться только лет 10 назад? Что происходило в течении 5 лет раньше?

      Вот тут начинается самое интересное, оказалось, что сосны в течении 3-4 лет достигают только 10-15 см в длину, значит среди высокой травы мы их просто не замечали. Но когда сосны набираются сил они начинают расти на 20-30 см в год. И следовательно то что мы уже увидели это были сосны 5-6 летнего возраста. Но природа продолжала нас удивлять. Чем? Спросите вы. А тем, что с ростом сосен изменился видовой состав грибов. Сначала рядом с маленькими соснами росли рыжики. Их было так много, что мы каждый день ходили за грбами. А какие вкусные соленые рыжики, знают наверное все. Но к нашему всеобщему сожалению в последние два года среди молодых деревьев рыжиков нет, но начали появляться маслята и свинушки. Увы, рыжики были вкуснее...

       Вместе с изменением растительности меняется и животный мир территории, подверженной сукцессии.  Из животных появляются зайцы, лесные полевки и мыши, белки. В последние годы замечено приближение лис к селу, были случаи когда они заходили во дворы.  Сукцессионные процессы заметны и среди птичьего населения: в таком лесу поселяются иволги, питающиеся гусеницами.

3. Значение сукцессий в природе.

    Относительно длительное существование биоценоза на одном месте (сосновый или еловый лес, низинное болото) изменяет биотоп (место, на котором существует биоценоз) так, что он становится малопригодным для существования одних видов, но пригодным для внедрения или развития других. В результате в данном биотопе постепенно развивается другой биоценоз, более приспособленный к новым условиям среды. Такая многократная смена одних биоценозов другими называется сукцессией.

   Любое новое местообитание — обнажившийся песчаный берег реки, застывшая лава потухшего вулкана, лужа после дождя — сразу оказывается ареной заселения новыми видами. Характер развивающейся растительности зависит от свойств субстрата. Вновь поселившиеся организмы постепенно изменяют среду обитания, например затеняют поверхность или меняют ее влажность. Следствием такого изменения среды является развитие новых, устойчивых к ним видов и вытеснение предыдущих. С течением времени формируется новый биоценоз с заметно отличающимся от первоначального видовым составом  

    III. Заключение

     Бывшие поля быстро покрываются разнообразными однолетними растениями. Сюда же попадают семена древесных пород: сосны, ели, березы, осины. Они легко и на большие расстояния разносятся ветром и животными. В слабозадерненной почве семена начинают прорастать. В наиболее благоприятном положении оказываются светолюбивые мелколиственные породы (береза, осина).

        Если на определенной местности ранее существовала растительность, но по каким-либо причинам она была уничтожена, то ее естественное восстановление называется вторичной сукцессией. К таким сукцессиям может привести, например, частичное уничтожение леса болезнями, ураганом, извержением вулкана, землетрясением либо пожаром. Восстановление лесного биоценоза после таких катастрофических воздействий происходит в течение длительного времени.

         Ни один вид растений или птиц не может процветать на протяжении всей сукцессии. По мере роста древостоя животное население в значительной степени меняет свой состав. Появляющиеся хищники и паразиты контролируют видовую структуру биоценоза. Поэтому последовательная и непрерывная смена видов во времени — характерная черта большинства сукцессион- ных процессов. В течение сукцессии биомасса живых организмов возрастает, а круговорот веществ увеличивается.

       Большинство сукцессий, наблюдаемых в настоящее время, антропогенные, т.е. они происходят в результате воздействия человека на природные экосистемы. Это выпас скота, рубка лесов, возникновение очагов возгорания, распашка земель, затопление почв, опустынивание и т.п.

     По нашим наблюдениям, пойменный и не только, луг с нарушенной дерниной без скашивания трав через 20 лет полностью зарастает соснами высотой 1,5-2 м.

           Вывод: моя гипотеза верна «Природа не терпит пустоты».