Эколого-биологическая характеристика балки Гнедой Дол Большечерниговского района Самарской области

ГОРОДСКАЯ МЕЖШКОЛЬНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ

«Я – ИССЛЕДОВАТЕЛЬ»

Секция «Экология»

Эколого-биологическая характеристика балки Гнедой Дол

Большечерниговского района

Самарской области

Автор: Алехин Иван,

ученик 6 «А» класса

МБОУ СОШ № 102 г.о. Самара

Научный руководитель: Баженова Елена Менделевна,

учитель биологии высшей категории

Консультант: Смахтина Нелли Петровна,

студентка 5 курса ЕГФ ПГСГА

Самара, 2014

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

 Степи представляют собой травянистые, обычно лишенные деревьев, растительные сообщества, приуроченные к почвам черноземного типа. В составе этих сообществ главную роль играют ксерофитные виды растений. В до агрокультурный период степи занимали большие площади не только в южной, но и в северной части области, где участки степной растительности чередовались с лесными.  

В результате роста населения в Поволжье многие степные массивы послужили базой для развивающегося земледелия. В первую очередь распахивались выровненные водораздельные участки. Распаханные площади в Самарской области, как и в других областях юго-востока Европейской части нашей страны, довольно велики и составляют 70-80% от всей территории.

Из всех экосистем на Земле степь является одной из самых пострадавших от неразумной деятельности человека, который постоянно подвергал изменениям природную флору (Лавренко Е.М. 1938г). Постепенное обеднение флоры приводит к снижению продуктивности и уменьшению растительного покрова. Поэтому на современном этапе актуальной является проблема изучения и сохранения природы степей, неотделимой частью которой является ее флора.

Как уже отмечалось, в доагрокультурное время степи занимали обширные пространства, особенно в южной части области. С тех пор соотношение «рукотворного» ландшафта и «дикой» природы резко изменилось. Распаханы плодородные черноземные и каштановые почвы, сократились пастбищные угодья. Данная тенденция продолжает усиливаться. При таком положении дел необходимо спасти от дальнейшего разрушения даже небольшие участки степной растительности, имеющие научно-познавательную и эстетическую ценность. Одной из действенных мер сбережения естественных природных комплексов степей может служить выделение их в качестве памятников природы. Отмечая роль памятников природы в сохранении генофонда степей, в то же время следует подчеркнуть, что их численность недостаточна. Необходимо взять под охрану истоки малых и средних рек, представляющих собой степные балки. Флора степей изучается с XVIII века до настоящего времени, но исчерпывающей информации о ней нет. Это и определяет актуальность темы данной работы.

Цель исследования:

Дать эколого-биологическую характеристику флоры балки «Гнедой дол»

Задачи исследования

1. Изучить природные условия балки «Гнедой дол» (Большечерниговский район) по литературе

2. Изучение флористического состава балки «Гнедой дол» и выявление его особенностей

Глава 1. ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БОЛЬШЕЧЕРНИГОВСКОГО РАЙОНА

Район расположен в степной зоне на юге Самарской области (рис.1). Большечерниговский район был образован в 1935 году. Районным центром является село Большая Черниговка. Расстояние до областного центра 145 км. Расстояние до ближайшей ж/д станции Самара 145 км. Район расположен в степной зоне на юге Самарской области. Граничит с Казахстаном, Саратовской, Оренбургской областями, Большеглушицким, Пестравским районами Самарской области. Площадь территории — 2980 км².

Рис.1. Географическое расположение Большечерниговского района

Самарской области

К югу от р. Самары рельеф носит волнисто-равнинный характер. Если не считать небольших лесов по долинам основных рек, мелких колков в вершинах балок и узких лесокультурных полос, то на обширном пространстве взору открывается панорама открытой слабоволнистой степи (рис.2).

Рис.2. Большечерниговские степи

Степи представляют собой травянистые, обычно лишенные деревьев, растительные сообщества, приуроченные к почвам черноземного типа. Летом растительность испытывает значительный недостаток влаги.

Огромные территории степей были распаханы, и естественный растительный покров здесь не сохранился, лишь сравнительно небольшие по площади участки степи можно встретить в настоящее время.

Объектом нашего исследования стала балка «Гнедой дол», расположенная в 5-10 км северо-западнее пос. Восточный Большечерниговского района Самарской области. Проведенный флористический мониторинг балки «Гнедой дол» позволил выявить видовой состав растений и дать характеристику флоры интересного степного объекта. Ранее этот участок был охраняемым, но вследствие иррациональной деятельности человека потерял свои естественные черты и более 25 лет назад был исключен из списка памятников природы регионального значения.

Глава 2. МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ФЛОРЫ

Важнейшей работой полевого ботаника является гербаризация растений (Ильина В.Н., Митрошенкова А.Е., Шишова Т.К. , 2011)

Для сбора гербария необходимо иметь специальное полевое снаряжение:

1. Копалка для извлечения подземных органов растений из почвы.
2. Ботаническая папка, заблаговременно заправленная газетной бумагой или гербарная сетка.
3. Полиэтиленовый мешок, в который укладываются растения, предназначенные для морфологического описания и определения.
4. Перочинный ножик для срезания веток деревьев и кустарников.
5. Небольшой блокнот для записи флористического состава местности – полевой дневник, карандаш.
6. Запас полевых этикеток (12 х 8 см) – черновые или готовые.
7. Компас, карманная лупа [8,9].

Растения для гербария собирают в любое время дня, обычно в сухую погоду, т.к. растения, собранные в сырую погоду, быстро темнеют. Для гербария берут неповрежденные цветущие растения средних размеров с подземными органами. У древесных растений срезают отдельные побеги. Подземные органы растений осторожно освобождают от почвы. Толстые корни или корневища разрезают вдоль, оставляя лишь половину.

Собранные на экскурсии растения, предназначенные для гербария, тотчас после экскурсии аккуратно перекладывают из папки в ботанический пресс (деревянную раму с туго натянутой проволочной сеткой) (Ильина В.Н., Митрошенкова А.Е., Шишова Т.К. , 2011).

Пресс с растениями туго затягивают веревкой. Ежедневно растения в прессе просматривают и меняют прокладки. Влажные прокладки просушивают и используют вновь.

В теплую солнечную погоду растения высыхают через 7—8 дней. Окончательное высыхание определяют по следующим признакам: верхушки побегов, листья, цветки сухого растения не опускаются; растение становится хрупким, ломким.

Для определения растений были использованы определители флоры:

1. Определитель растений Среднего Поволжья / Под. ред. Благовещенского В.В. – Л.: Наука, 1984. – 392 с.
2. Определитель сосудистых растений / Губанов И.А., Киселева К.В., Новиков В.С., Тихомиров В.Н. – М.: МГУ, 1992. – 400 с.
3. Флора средней полосы европейской части России. 10-е изд. – М.: Тов-во науч. изданий КМК, 2006. – 600 с.

Глава 3. АНАЛИЗ ФЛОРЫ БАЛКИ «ГНЕДОЙ ДОЛ».

Флорой называется исторически сложившаяся совокупность видов растений, приуроченная к определённому географическому пространству и связанная с его современными природными условиями и геологическим прошлым. Изучением флоры занимается такая отрасль ботанической науки, как флористика (Плаксина, 2004; Флора Самарской области, 2007).

Флора, будучи природным явлением, обладает определенными свойствами. К ним относятся богатство, или разнообразие составляющих ее видов, возраст, эндемизм, автохтонность (автохтоны – это аборигены, а виды, появившиеся на данной территории в результате расселения, называются аллохтонами), наличие реликтовых и редких видов растений и т.д. Важнейшим признаком любой флоры является её видовой состав. Учёт видового состава, или инвентаризация флоры представляет основу любого научного флористического исследования.

Все виды растений относятся к определённым систематическим категориям. Большое значение имеет определение ведущих семейств, составляющих ядро каждой конкретной флоры. Также весьма показательными являются соотношения между численностью видов и родов различных семейств. При изучении систематического состава флоры необходимо указать все вышестоящие таксономические категории, к которым относятся отмеченные виды растений.

Далее анализ флоры предусматривает разделение её на группы видов в соответствии с их географическими, экологическими, хозяйственными или какими-либо иными свойствами, что позволяет судить не только о природных особенностях флоры, но и о степени нарушенности ее естественных черт при антропогенном прессе.

Проведенный флористический мониторинг внутренних сборов балки «Гнедой дол» позволил выявить видовой состав растений и дать характеристику флоры интересного степного объекта. Полный флористический список, включающий 28 видов растений, помещен в приложении 1. В таблице 1 содержатся данные о систематической принадлежности растений и соотношении категорий высшего ранга.

В целом изученная флора принадлежит к отделу Покрытосеменные. Большую часть флоры составляют виды, относящиеся к классу Двудольных – 24 вида, или 85.71%. Класс Однодольные включает 4 вида (14.29%).

Численный видовой состав внутри семейств колеблется. Наиболее многочисленными оказались семейства Астровые – 7, Бобовые – 6 и Злаки – 4.

Количество видов ведущих семейств и их процентное соотношение представлены в таблице 2. В сумме 3 ведущих семейства содержат 17 видов, или 60.71%. На долю остальных семейств приходится 39.29 % (11 видов).

Перечень родов представлен в таблице 3. Всего 2 рода включают по 2 вида растений это род Ковыль -2 вида, и род Клевер – 2 вида и роды Молочай, Подмаренник, Резак, Чина, Солодка, Полынь и др. включают по 1 виду.

Таблица 1

Соотношение таксонов высшего ранга

Таблица 2

Ведущие семейства флоры

Таблица 3

Роды флоры

Роды Вьюнок, Солодка, Люцерна, Цикорий, Солонечник, Пижма и Осот представлены 1 видом.

Таким образом, флора изучаемого нами объекта разнородна в систематическом отношении, подтверждением чему является большое число многочисленных и даже монотипных родов – представленных всего одним видом.

Флора изучаемого природного комплекса весьма неоднородна и в экологическом отношении. По отношению к условиям почвенного увлажнения выделен ряд экологических групп растений (Горышина, 1979; Двораковский, 1983). Среди установленных групп преобладают мезофиты – растения умеренно увлажненных местообитаний, составляющие 32.14% (9 видов) всей флоры. К их числу относятся горошек мышиный, осот полевой, солонечник русский, цикорий обыкновенный, горошек мышиный, клевер средний и другие.

Отнесение вида к той или иной хозяйственной группе растений проводилось нами на основе следующих литературных источников: Определитель растений Среднего Поволжья, 1984; Сосудистые растения Самарской области, 2007. Результаты анализа помещены в таблице 4.

Таблица 4

Хозяйственные группы растений

Преобладающей хозяйственной группой оказались медоносные растения (17 видов) - василек косматоголовый, осот полевой, солонечник русский, цикорий обыкновенный, горошек мышиный, чина клубненосная, котовник кошачий, дербенник иволистный, и другие виды.

Среди лекарственных растений можно выделить осот полевой, чина клубненосная, резак обыкновенный, молочай Вальдштейна прутьевидный и другие. К кормовым относятся горошек мышиный, клевер луговой, Пырей ползучий и другие.

На четвертом месте находятся сорные растения (7 видов): костер растопыренный, льнянка обыкновенная и другие.

Группа ядовитых, дубильных, декоративных, пищевых, красильных и других групп включают не более 3 представителей.

При изучении флоры балки Гнедой дол нами были обнаружены растения, занесенные в Красную книгу Самарской области, это солодка голая и ковыль перистый. Последний вид включен в список охраняемых на территории России (Приложение 2).

Заключение

Из всех экосистем на Земле степь является одной из самых пострадавших от неразумной деятельности человека, который постоянно подвергал изменениям природную флору. Постепенное обеднение флоры приводит к снижению продуктивности и уменьшению растительного покрова. Поэтому на современном этапе проблема изучения и сохранения природы степей, неотделимой частью которой является ее флора.

Возрастание угрозы экологической катастрофы в глобальном масштабе вызывает осознание настоятельной необходимости рационализации экологопользования и координации усилий в охране окружающей среды в рамках всего международного сообщества.

Разведение видов в искусственных условиях – один из путей сохранения видового разнообразия планеты. И сохранить необходимо не просто последнего представителя, а популяцию достаточной численности, способную самовоспроизводиться и увеличивать свою численность.

Каждый биологический вид – уникальное произведение природы, результат длительной эволюции. Потеря его невосполнима. Это неизбежно приводит к нарушению экологического равновесия, утрате возможности использования в будущем его полезных свойств. Известно много примеров, когда виды, считавшиеся бесполезными или даже вредными, оказывались незаменимыми при решении проблемы обеспечения человечества высококачественными продуктами питания, эффективными лекарственными препаратами.

Именно поэтому рациональное использование природных ресурсов, охрана редких и исчезающих видов животных и растений являются одной из важнейших задач современности.

Литература

1. Атлас Самарской области. – Омск: Омская картографическая фабрика Роскартографии, 2002. – 96 с.
2. Воронин В.В. География Самарской области. – Самара: СИПКРО, 2004. – 274 с
3. Головлев А.А., Прохорова Н.В. Природа Самарской области (краснокнижные растения и животные, их охрана, биологические ресурсы): Учеб. Пособие. – Ульяновск: Издательство «Вектор-С», 2008. – 252 с.
4. «Зеленая книга» Поволжья: Охраняемые природные территории Самарской области / Сост. Захаров А.С., Горелов М.С. – Самара: Кн. изд-во, 1995. – 352 с.
5. Ильина В.Н., Митрошенкова А.Е., Шишова Т.К. Полевой практикум по ботанике с основами фитоценологии.- Самара, изд-во ПГСГА, 2011. – 260с.
6. Красная книга Самарской области. Т.1. Редкие виды растений, лишайников и грибов / под ред. Г.С.Розенберга, С.В.Саксонова. – Тольятти: ИЭВБ РАН, 2007. – 372 с.
7. Курочкин Е.И. Лекарственные растения Среднего Поволжья. - Куйбышев: Куйбышевск. кн. изд-во, 1984. – 240 с.
8. Обзорный атлас окружающей среды Самарской области. – Самара: ООО «Самвид», 2007 – 89 с.
9. Определитель растений Среднего Поволжья / Под. ред. Благовещенского В.В. – Л.: Наука, 1984. – 392 с.
10. Определитель сосудистых растений / Губанов И.А., Киселева К.В., Новиков В.С., Тихомиров В.Н. – М.: МГУ, 1992. – 400 с.
11. Плаксина Т.И. Редкие, исчезающие растения Самарской области. – Самара: Самарский ун-т, 1998. – 272 с.
12. Природа Куйбышевской области / сост. Горелов М.С., Матвеев В.И., Устинова А.А. – Куйбышев: Кн. изд-во, 1990. – 464 с.

Приложение 1

Флористический список балки "Гнедой дол"

Приложение 2

Солодка голая (гладкая)

Солодка голая (Glycyrrhiza glabra) - многолетнее травянистое растение с прямостоячими крепкими стеблями 50—80 см высоты, семейства бобовых (Leguminosae). Листья очередные, непарноперистые, 5—20 см длины, с точечными железками. Цветки собраны в рыхлые кисти бледно-фиолетового цвета. Плод – кожистый прямой или изогнутый боб бурого цвета, 2—3 см длины и 4—6 мм ширины. Цветет с июня до августа.

Солодковый корень применяют при заболеваниях верхних дыхательных путей как отхаркивающее, смягчающее и противовоспалительное средство. Применяют также как легкое слабительное средство при хроническом запоре. В последнее время препараты солодки используются при лечении бронхиальной астмы у детей.

Занесена в Красную Книгу Самарской области.

Ковыль перистый

Плотнодерновинный многолетник. Видовой эпитет растение получило за мягкие волоски, напоминающие перья, которыми покрыта его длинная ость. Как и другие перистые ковыли, принадлежит к наиболее характерным степным растениям. Часто обитает на остепненных полянах в дубравах и березовых колках, а близ северной границы ареала - на обнажениях известняка и близких к нему пород или сухих пойменных гривах. 

Ковыль обладает оригинальными способами распространения семян, которые у большинства видов снабжены длинными перисто-опушенными остями. С их помощью довольно тяжелая зерновка переносится ветром. Через некоторое время она опускается вдали от материнского растения, но в большинстве случаев не сразу достигает почвы, запутываясь в густом травостое и подстилке из отмерших прошлогодних листьев и стеблей. В ночное время, при выпадении росы, зерновка начинает зарываться. Нижнее спирально закрученное колено ости начинает раскручиваться и постепенно опускает зерновку все ниже и ниже, пока она не достигает уровня почвы. Далее зерновка, подобно штопору, ввинчивается острым концом в почву. Утром, с восходом солнца, ость начинает подсыхать и вращаться в обратном направлении, но из почвы не выскакивает, поскольку острие зерновки усажено многочисленными жесткими щетинками, отогнутыми в обратном направлении. Впоследствии ость у вершины зерновки обламывается, оставляя ту в почве.

Соцветия часто используются с ущербом для растений при составлении сухих букетов, а перистые ости окрашивают в разные яркие цвета. Из-за значительных потрав подлежит охране, особенно вблизи крупных городов. Занесен в Красную Книгу Российской Федерации и Красную Книгу Самарской области.