Исследование сообщества смешанного леса с. Амзя, расположенного на северо-западе республики Башкортостан.

                                                          Шамсутдинов Амаль

                                                               обучающийся 9 а класса  

                                                        МОАУ СОШ с. Амзя

                                                                          городской округ г. Нефтекамск

            Руководитель: Матвеева Л.И

                 учитель химии и биологии

Тема: Исследование сообщества смешанного леса с. Амзя,

расположенного на северо-западе республики Башкортостан.

Актуальность: На севере и западе с. Амзя находится лесной массив, простирающийся на несколько километров, поэтому он имеет большое значение в нашей жизни. Лес смягчает и улучшает климат, предотвращает смывы почвы и образование оврагов [1] вдоль реки Амзинка. Люди ходят в лес за ягодами, грибами, собирают лекарственные растения или просто отдохнуть и насладиться окружающей природой. А в лесу встречаются редкие растения и животные, к которым мы должны бережно относиться. Так же мы должны следить за тем, чтобы не нарушалась естественная экосистема леса под деятельностью человека. Поэтому изучение видового состава леса, расположенного рядом с нашим селом, является для нас актуальным. Своей работой мы старались обратить внимание людей на красоту нашего леса, бережно относиться к ней.

Объектом проведенного нами исследования является лесное сообщество, расположенное на участке леса, находящееся на юго-западе от с. Амзя городского округа г. Нефтекамск (см. Приложение рис.1).

Мы изучили лесное сообщество в целом: и растения, и животных, и взаимодействие факторов неживой природы на жизнедеятельность живых организмов [11].

Целью нашей работы было: доказать, что лесное сообщество – это совокупность взаимодействующих живых организмов и условий среды, функционирующих как единое целое.

В своей работы мы выделили задачи:

   1.Изучить видовую структуру сообщества  участка смешанного леса.

   2.Изучить экологические группы растений и животных данного участка леса

   3.Провести наблюдения за сезонными изменениями в лесном сообществе

Гипотеза: между видами обитающими на одной территории возникают сложные взаимодействия, в результате чего в природе складываются определенные комплексы, совокупности живых и неживых компонентов. Сроки и место проведения исследований: исследования проводились в течении 2х лет: осень, зима, весна, лето 2021-22 год.

Обзор литературы

В данной работе были использованы материалы из книг: А.П. Пехов «Биология с основами экологии» (С-Петербург.2021г.), С.И. Колесников «Экология» (Ростов-на-Дону,2016г);  учебники по экологии 9 класса (Алексеев С.В. 1989), (Криксунов Е.А., Пасечник В.В., Сидорин А.П., 1995).

Изучение классификации жизненных форм растений; изучение основных экологических групп растений мы провели, используя практикум «Организмы и среда их обитания» 9-11 класс (Фадеева Е.О., Бабенко В.Г., 2002).

При определении растений мы пользовались школьным определителем

растений «Атлас определитель высших растений» ( Новиков  В.С., Губанов И.А., 1997) и «Растения и животные» ( Руководство для натуралиста М.: Мир, 1991г).

Кроме этого как дополнительные источники информации были использованы материалы о растениях и животных из Б.М. Миркин, Л.Г. Наумова «Растения Башкортостана» Уфа: Китап, 2002г ; Детская энциклопедия, том 4 «Растения и животные» (издательство Академии Педагогических наук РСФСР, Москва, 1959г.); «Красная Книга Башкирии». 1987г. ; Алексеев С.В., Груздева Н.В., Муравьев А.Г., Гущина Э.В. Практикум по экологии: Учебное пособие под ред. С.В. Алексеева.  М.: АО МДС,1996, 192с . При оформлении исследовательской работы использовали правила оформления работы (Магазов О.А. 1996). [7].

Материалы и методика

Исследования проводились в лесу, расположенном сразу за селом на юго-западе от с. Амзя (см. Приложение рис.1).

Работа проводилась в течении 2021-22 года

Объектом исследования было лесное сообщество с присутствующими

компонентами: растениями, животными.

Основными методами нашей работы является:

Изучение дополнительной литературы по данному вопросу;

Экскурсии в лес [2];

Наблюдения за сезонными изменениями [2];

Сбор растений и изготовление гербария [2];

Определение растений и животных [5], [8], [9], [11]

В основе методики изучения лесного сообщества лежит:

Работа с определителями [9], [11];

Изучение справочной литературы [1], [3], [6], [10], [13];

Работа с практикумом [2], [9];

Изучение дополнительной литературы по данному вопросу [3], [13]

Оборудование:

Для сбора гербария мы использовали совки, гербарную сетку, газеты.

Для записей пользовались блокнотами и карандашами.

Краткая физико- географическая характеристика лесного сообщества

Для составления характеристики исследуемого объекта мы воспользовались стандартным бланком (Куришкина Л.А. Составление физико-географической характеристики территории, занимаемой зелеными насаждениями. – (Журнал «Биология в школе»., - 2001., №5.) ( см. Приложение)

Результаты исследований

Структура сообщества

Структурой обычно называют соотношение различных групп организмов, различающихся по систематическому положению, по роли, которую они играют в процессах переноса энергии и вещества, по месту занимаемому в пространстве, в пищевой, или трофической, сети, либо по иному признаку [4].

Видовая структура. Одним из важных показателей структуры сообщества

является число видов – видовой состав входящих в него организмов [10].

Для изучения видового разнообразия мы заложили пробную площадку 100Х100 м. (см. Приложение фото.1). Собрали гербарий наиболее распространенных растительных организмов, по определителю определили их систематическое положение [5], [8], [9], [11]. Наиболее распространенным видом на пробной площадке оказались: деревья: сосна обыкновенная (Pinus Sylvestris), береза бородавчатая (Betula verrucosa), ель обыкновенная (Picea adies), кустарники: лещина обыкновенная (Corylus avellane) (лесной орех), волчье лыко (Daphne mezereum), бересклет бородавчатый (Euonymus europaeus); кустарнички : брусника обыкновенная (Vaccinium vitis idola L),

Далее определили расположение растение по ярусам(см. Приложение фото.10), используя таблицу [13] «Ярусы лесов умеренных широт по Хржановскому» (см.табл.1,2)

Таблица №1.

Ярусы лесов умеренных широт (Хржановский, 1976г).

Таблица №2 Расположение растений участка по ярусам

Кроме морфологического пространственного сложения лесного сообщества, видового состава и обилия растительных организмов мы изучили жизненные формы  организмов (см. Приложение фото.10-11).  , пользуясь классификацией Раункиера  [6] (см.табл. 3 в приложении)

Занимаясь сбором растений для гербария, мы попутно изучали видовой

состав живых обитателей леса [9], [11]. За животными мы только наблюдали, а

затем, используя дополнительную литературу, подбирали материал о них.

Так мы выяснили, что в данном лесу обитают: живородящая ящерица, уж обыкновенный (см. Приложение фото.12),синицы, сойки, сороки, кукушки, совы, дятел (см. Приложение фото.8)., черные вороны, полевой воробей, лисы, рыжий лесной муравей. Так же на исследуемый участок зимой забегали зайцы, лисы, кабаны и лоси, о чем свидетельствовали оставленные ими следы на снегу (см. Приложение фото.6-7) и объеденные стволы сосен (см. Приложение фото.3-4). Глубже в лесу обитают медведи, волки.

Для определения жизненных форм обитателей леса мы использовали

классификацию Д.Н. Кашкарова (1945). Основные группы жизненных форм животных [12] мы представили в таблице № 4.( см. табл 4 в приложении)

Таким образом, в лесном биоценозе отмечены три основные жизненные формы лесных обитателей: наземные, древесные лазающие формы, воздушные.

Классификация живых организмов по способу питания и механизму превращения энергии

По способу питания все организмы подразделяются на автотрофы и

гететрофы [4]

Автотрофы – осуществляют превращение неорганических веществ в

органические.

Гетеротрофы – используют для питания готовые органические вещества.

По механизму превращения неорганических веществ в органические среди

автотрофов можно выделить фототрофы и хемотрофы.

Фототрофы осуществляют образование органических веществ в процессе фотосинтеза.

Таким образом, изучив видовой состав экосистемы, изучив дополнительную

литературу мы можем сделать вывод о том, что в данном лесном

сообществе автотрофами являются все растительные организмы, кроме

этого по механизму превращения неорганических веществ в органические они относятся к фототрофам, так как образование органических веществ

происходит в процессе фотосинтеза [4]

А к гетеротрофам относятся все обитатели леса и произрастающие здесь

грибы: подберезовики, опята, грузди, маслята, белые грибы, сыроежки, подосиновики (см. Приложение фото.14). На березе увидели паразитический гриб- чагу.

Кроме этого по отношению к трофическим связям организмы экосистемы подразделяются на продуценты, консументы и редуценты [1]

Приведем пример пищевой цепи в данном лесном сообществе:

Орехи лещины ( продуцент)   —>    белка   (консумент 1 порядка)    —>

—>  лиса (консумент 2 прядка)   —>    напочвенные бактерии (редуценты)

Экосистема леса представляет собой любое меняющееся единство, включающее все организмы на данном участке и взаимодействующее с окружающей средой. Поток вещества и энергии создают травянистые растения, далее по цепочке происходит передача энергии и образуется

определенная трофическая структура, которую обеспечивают видовое разнообразие и круговорот веществ внутри системы [2]

Влияние абиотических факторов на распространение видов

Жизненные формы отражают приспособленность организмов ко всему

комплексу экологических факторов, т.е. к специфике данного местообитания в целом, и проявляются в своеобразии внешнего облика и особенностях строения и физиологии, тогда как экологические группы отражают приспособленность организмов к отдельным факторам внешней среды [12]

Наиболее существенными экологическими факторами, влияющими на

структуру растений, является влажность почвы и воздуха, свет и тепловые

условия, особенности почв, конкурентные отношения в сообществе [12]

На исследуемом участке мы определили экологические группы растений [12] (см. Табл. 5 в Приложение) по отношению к свету:  гелиофиты, сциофиты и факультативные гелиофиты; по отношению к температурам: морозоустойчивые и нежаростойкие; по отношению к воде: мезофиты;  по отношению к почвам: базифильные, олиготрофные и эвтотрофные (см. Табл 5 в Приложение)

Кроме этого, нами были изучены экологические группы птиц по месту обитания и пищевой специализации [12] (см. Табл.6 в приложении).

Изучили экологические группы млекопитающих, обитающих в данном лесном сообществе [12] (см.Табл.7 в приложении). Таким образом, основные экологические группы птиц и млекопитающих леса, которые мы выделили – кустарно-лесные птицы (по месту обитания и пищевой специализации) и млекопитающие населяющие лес и заросли кустарников (по месту обитания преимущественно наземные формы) [12]

 Так же в течении мы следили за сезонной динамикой: изменением растений, поведением животных в различные сезоны года (см.Приложение « Сезонные изменения»)( см. фото. 2,9-11,13-15.)

Заключение

Объектом проведенного нами исследования является лесное сообщество. На протяжении двух лет мы изучали лесное сообщество.

Основной целью нашей работы было доказать, что лесное сообщество – это совокупность взаимодействующих живых организмов и условий среды,

функционирующих как единое целое.

В ходе выполнения работы мы :

1. Изучили видовую структуру сообщества  участка смешанного леса ;

2.Изучили некоторые экологические группы растений и животных;

3.Провели наблюдения за сезонными изменениями в лесном сообществе.

Нами было собраны и определены растительные организмы, произрастающие на исследуемом участке с использованием определителей растений.

Проведенные нами исследования показали, что лес является уникальной экологической системой.

Мы установили прямую зависимость между абиотическими факторами и живыми организмами, изучили основные экологические группы растений и

адаптационные реакции, вызванные определенным экологическим фактором, и сделали вывод о том, что в лесном сообществе присутствуют различные

экологичекие группы растений [4]: По отношению к свету – светолюбивые,

тенелюбивые и теневыносливые; по отношению к температурам –

льдоустойчивые и нежаростойкие; по отношению к воде – мезофиты; по

отношению к кислотности почвы – индефференты; к составу почвы –

олиготрофы. Изучая видовую структуру лесного сообщества мы отметили,

что преобладающими видами растений являются кустарниковые и древесные

формы; выявили жизненные формы растений по классификации Раункиера;

путем наблюдений и изучения дополнительных источников провели

классификацию живых организмов по способу питания [6].

Лес подвержен антропогенному воздействию – местные жители вывозят на его территорию мусор .

Исследования лесного сообщества позволили высказать серьезные опасения насчет сохранения видового разнообразия лесных обитателей. Исчезли многие виды, занесенные в Красную книгу – башмачок настоящий, очень редко, но пока встречается прострел обыкновенный и баранец обыкновенный. Поэтому мы ведем пропаганду среди учащихся и населения села, чтобы очень бережно относились к этим краснокнижным видам растений [5]

В ходе проводимых исследований мы занимались работой, направленной на сохранение леса – выпускали листовки, проводили разъяснительную работу в школе, проводили уборку на территории леса, подкармливали зимой птиц и лосей, забредающих на наш участок из чащи леса.

Таким образом, изучив и исследовав данный природный объект, мы пришли к выводу, что лесное сообщество является самой большой экологической системой, где четко прослеживается взаимосвязь между живыми организмами и условиями среды, а разнообразие живых организмов зависит не только от условий, которые его окружают, но и от деятельности человека.

Литература

1. Алексеев С.В. Экология 9 класс.  М., 1989. 245 с.
2. Алексеев С.В., Груздева Н.В., Муравьев А.Г., Гущина Э.В. Практикум по экологии: Учебное пособие под ред. С.В. Алексеева.  М.: АО МДС,1996, 192с
3. Гриценко Н.В., Груздев Г.А. Охрана природы. Благовещенск. 1989,135 с.
4. Колесников С.И. «Экология» (Ростов-на-Дону,2016г)
5. «Красная Книга Башкирии». 1987г.
6. Криксунов Е.А., Пасечник В.В. Экология 9 класс. М.:Дрофа,1995.  240 с.
7. Магазов А.М., Магазова Л.Н. Правила оформления результатов

исследовательской работы по экологии// Юннатский вестник. –1998. Вып.

8. Миркин Б.М, Наумова Л.Г «Растения Башкортостана» Уфа: Китап, 2002г

9.Новиков  В.С., Губанов И.А., 1997) «Атлас определитель высших растений»

10. Пехов А.П. «Биология с основами экологии» (С-Петербург.2021г.)

11. «Растения и животные» ( Руководство для натуралиста М.: Мир, 1991г).

12. Фадеева Е.О., Бабенко В.Г. Организмы и среда их обитания. – М., 2012,

69  с.

13. Чернова Н.М., Былова А.М. Экология. – М.: Просвещение. 1988. –240 с.

14. https://nsportal.ru/ap/library/drugoe.