Исследовательская работа "А лес нам нужен, особенно хвойный"

РАЙОННАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ УЧЕБНО - ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ  РАБОТ

«СТАРТ В НАУКУ»

А лес нам нужен, особенно хвойный

Исследовательская работа

Выполнена учеником 5 класса муниципального бюджетного образовательного учреждения «Луковецкая средняя общеобразовательная школа»

Холмогорский р-н                          Ранченко Михаилом      

Научный руководитель: муниципального бюджетного общеобразовательного учреждения «Луковецкая средняя школа», Холмогорский р-н

Давлеева Людмила Александровна

учитель химии и биологии

работа выполнена 2019г

с. Холмогоры, 2019

Оглавление

 Введение ……………………………………………………………………………………..3

Глава I  Практический эксперимент

§1.1  Определение кислотности почвы……………………………………………………5

§1.2 Определение в хвое наличие аскорбиновой кислоты..……………………………... 5

Глава II Работа в Келдозерском лесничестве………….….……………………………..6

§ 1   Беседа с главным лесничим ………………………………………………………...6

§ 2 Работа с документами Келдозерского, Луковецкого лесничеств и анализ данных документов  по вырубке и восстановлению лесов………………………………………....7

   §  3 Пожары в лесу………………………………………………………………………….8

Глава III Полезные свойства сосны……………………………………………………..10

Глава IV Экспериментальная часть работы……………………………………………11

Заключение  ………………………………………………………………………………….12

Используемая литература …………………………………………………… …………….13

 Приложения:

№1 Сравнительная характеристика по биологическим данным сосны и ели      …..……14

№2 Общий вид сосны и ели…………………………………………………………………15

№3 Практический эксперимент. Работа с саженцем. Определение кислотности

 почвы………………………………………………………………………………………..16

№4 Практический эксперимент определение аскорбиновой кислоты в хвое…………..17

№5 Работа в Келдозерском лесничестве…………………………………………………..18

Введение

       Сосна и ель для меня это непросто слова - это жизнь моя. Я живу на улице Сосновой. Дом мой стоит в окружении величавых, красивых сосен и елей. Но сосна это дерево особое, гордое.  Каждый день мимо моего дома идут груженые  лесовозы. Я задумался, не сосну ли вывозят.  Узнал у водителей - в основном  вывозят ель и сосну. Возник вопрос, а что останется, если  столько леса вывозят?  Принял решение провести собственное расследование и найти ответ на вопрос. Вот так и получилась исследовательская работа на тему: «А лес нам нужен, особенно хвойный»

Актуальность работы состоит в том, чтобы обратить внимание на состояние хвойных лесов в лесничестве.

Цель исследования: Выявить, есть ли  причины сокращения лесных ресурсов Келдозерского лесничества,  и предложить  пути их решения. 

Сроки проведения: май – октябрь 2019 г.

Объект исследования: хвойные растения ( сосна обыкновенная– (Pínus sylvéstris) и ель обыкновенная- (Picea abies)

Предмет исследования: вырубка и восстановление лесов в Келдозерском и Луковейком лесничествах.

Исходя из цели исследования, были поставлены следующие задачи:

1. Изучить биологию сосны обыкновенной и ели

      2.Провести опрос водителей лесовозов.

3.Посмотреть в динамике за 15 лет восстановление и вырубку лесов в Келдозерском и Луковецком лесничествах. Выяснить, каковы причины сокращения лесных ресурсов.

4.Узнать, в лесничестве как проводятся лесовосстановительные работы

5.Проанализировать полученные результаты.

6.Наглядно представить полученные результаты и сделать вывод.

7.Узнать о целебных свойствах сосны из литературы.

8.Привлечь внимание учащихся и взрослого населения к озеленению посёлка.

Практическая значимость работы: Хвойные деревья, в отличие от лиственных, выделяют кислород круглый год. Вечнозелёные хвойные деревья - ценная порода дерева. Но при таком подходе, когда вырубка леса опережает его естественное восстановление, долго не придётся ждать, когда будем задыхаться от нехватки кислорода.                                  Для решения поставленных задач были использованы следующие методы: Описание, сравнение, наблюдение, анализ литературы и полученных данных, обобщение. Методика: 1) Математический расчёт процентного соотношения площадей занятых посадками саженцев к вырубленным. 2)Определили кислотность почв, используя универсальный индикатор. 3)Определили наличие аскорбиновой кислоты в хвое, используя  марганцовку.

Холмогорский район располагается на территории Русской платформы. Почвы Холмогорского района подзолисто-глеевые и торфяно-болотные почвы, а также торфяники, преимущественно верхового типа. Подзолистые почвы формируются под смешанными елово-сосновыми лесами с примесью мелколиственных древесных пород. Растительный покров лесотаёжной зоны, в которой расположен Холмогорский район, имеет широкое распространение в напочвенном покрове мхов, лишайников, кустарников. [5] Что в себя включают хвойные? Нас интересуют сосна и ель. Из литературных источников я узнал, что иголки или чешуйки у хвойных деревьев, это видоизмененные листья.[2] Изучив строение, и произрастание ели и сосны мы сделали сравнение сосны и ели, составили таблицу отличий и сходных черт. (Приложение № 1) Пришли к выводу сходства есть, но отличий больше.

Также узнали, что из естественных трещин коры и искусственных надрезов вытекает смола, заливающая нанесенные повреждения. Янтарь – это окаменевшая смола хвойных деревьев. Этот факт меня удивил очень![7]

        Я узнал, что по количеству мутовок можно определить возраст у молодой (до 35-40 лет) сосны. Например, у школы стоит сосна, я насчитал 22 мутовки на сосне. Значит, возраст ее - 25 лет, так как  первые три года сосенки мутовок не образуют. Одна из физиологических особенностей сосны - самоочищение от сучьев. Нижние ветви отмирают, и ствол становится как стройная колонна, уходящая в небо. Объясняется это тем, что дыхание ветвей происходит достаточно интенсивно, поэтому в нижних частях ствола нарушается баланс - вещества расходуются быстрее, чем накапливаются в ходе фотосинтеза. Это приводит к быстрому отмиранию нижних ветвей». [3] Сосны, которые растут у моего дома, имеют возраст с 20 до35 лет. У сосны листья двух типов: коричневые чешуевидные и зеленые фотосинтезирующие. Зеленые листья расположенные  пучками по 2 хвоинки, а у ели по одной. У сосны веточки тянутся вверх, а у ели вниз опущены.(Приложение № 2)

Глава I Практический эксперимент в кабинете химии

§ 1.1  Определение кислотности почвы

У нас в посёлке самое красивое, могучее, заметное дерево сосна. У школы есть и сосна и ель. К почвам сосна не требовательна и произрастает в самых разных условиях.

Мы взяли пробы почвы, где произрастает сосна, определили кислотность. Приготовили раствор почвы в воде 1:2 и при помощи индикаторной бумажки (тест универсальный) определили рН среды. Все пробы имели рН среды равной от 4 до 5. Почва кислая, бедная. (Приложение № 3)

§ 1.2 Определение в хвое наличия аскорбиновой кислоты.

Целебные свойства сосны с давних времен используются людьми для лечения многих заболеваний. На Руси было принято жевать смолу сосны для укрепления зубов, десен, для дезинфекции полости рта.[5]      

  Хвоя сосны является сырьем, богатым витамином С, содержит, так же как и сосновые почки, эфирное масло. Эфирные масла обладают свойством уничтожать бактерии и вирусы. Все эти свойства сосны активно используются в медицине. Хвоя содержит витамины: К, Р, группы В, а также много минералов. Вот почему коров весной поят отваром хвои.  Витамин С, содержащийся в хвое повышает иммунитет. Во времена Великой Отечественной войны, настойки из хвои спасали семьи, армию, страну от гибели. Но даже сейчас, если человеку доведется оказаться в экстремальных ситуациях, вдали от современных инфраструктур, природа и тогда придет к нему на помощь.

Мы провели опыт и доказали, что в сосне, действительно содержится аскорбиновая кислота. (Приложение № 4) Взяли настой хвои сосны налили в стакан, в контрольный стакан налили дистиллированную воду и бросили туда аскорбиновую кислоту налили раствор марганцовки. Раствор обесцветился. Тоже самое провели с раствором хвои,  через некоторое время раствор обесцветился.

 Одно из интересных и полезных свойств сосны - способность очищать воздух от вредных бактерий. Установлено, что в воздухе соснового леса в 10 раз меньше бактерий, чем в лиственном лесу. [6] Мы сделали вывод, что необходимо как можно больше хвойных лесов сохранить и садить на территории посёлка.

Глава II Работа в Келдозерском и Луковецком лесничествах

§ 1 Беседа с главным лесничим.

Мы  посетили Келдозерское лесничество. Задали интересующие меня вопросы главному лесничему Хотенову Сергею Анатольевичу.

Какой породой идёт восстановление леса на вырубленных площадях и почему? Успевает ли лес восстановиться? Хорошая ли приживаемость саженцев?

Есть ли площади готовые к вырубке,  посаженные школьниками из школьного лесничества?

Работа в Келдозерском лесничестве с консультантом по моей работе Хотеновым Сергеем Анатольевичем.

Рубка леса – это форма активного воздействия на лес, которое может быть позитивными и негативным. В нашем районе сплошная рубка запрещена, поэтому производится выборочная рубка, т.е. рубки ухода. При таких рубках площадь никогда не освобождается от леса, он всегда разновозрастный и разноярусный. 

Здесь я выяснил, что при вырубке леса потери древесины составляют примерно 12%.

Что же это за потери? В настоящее время проводится сортиментная заготовка - отпиливается комель от ствола, вершина, сучки, а затем распиливается на определённой длины ствол и его вывозят.  Работает на заготовке 4 бригады, контроль  за их работой очень серьёзный. Это и понятно ведь на заготовках используются дорогостоящие машины. Но я отметил и непорядок, заключался он в том, что все отходы заминает бульдозер в почву, а эта часть могла бы использоваться на дрова. Вот здесь необоснованные потери.

§ 2 Работа с документами Келдозерского лесничества и анализ данных документов по вырубке и восстановлению лесов.

Проанализировали данные с 2000 года по 2019 год, посмотрев в динамике с 2000 года сколько гектар леса вырублено и сколько восстановлено.

в 2000 году вырублено 797 га леса, а посадки произведены на 180 гектарах леса - 22%  от вырубленной площади засажено.

В 2005 году вырублено 611 га, а посажено саженцев 149 га - 24% от вырубленной площади засажено.

В 2010г  вырублено – 833 га, а посажено 28 га - 3% от вырубленной площади засажено.

В 2015 вырублено  - 542 га , а посажено 6 га - 1% от вырубленной площади засажено.

В 2019г вырублено – 960 га, а посажено 6 га  - 0,6% от вырубленной площади засажено.

Когда я сделал расчёты, то очень расстроился по поводу истребления лесов. На диаграмме видно, что идёт увеличение объёмов заготовки древесины. К сожалению, это ведёт к уничтожению запасов лесного массива нашей территории. Проблема восстановления лесных ресурсов существует, так как объёмы восстановления лесов далеко не покрывают их убыли. (Приложение №5)

Данные полученные из Луковецкого лесничества тоже неутешительны.

в 2000 году вырублено 113 га леса, а посадок нет

В 2005 году вырублено 549,4 га, а посажено саженцев 60 га - 10% от вырубленной площади засажено.

В 2010г  вырублено – 408 га, а посажено 25 га - 6% от вырубленной площади засажено.

В 2015 вырублено  - 191 га, а посажено 0 га - 0% от вырубленной площади засажено.

В 2019г вырублено – 105 га, а посажено 0 га  - 0% от вырубленной площади засажено.

В связи с интенсивной вырубкой на данной территории должно проводиться интенсивное насаждение молодых саженцев деревьев на месте вырубленного леса.

Меры по сохранению подроста лесных насаждений ценных лесных древесных пород осуществляются одновременно с проведением рубок лесных насаждений. Лесовосстановление осуществляется в целях восстановления вырубленных, погибших, поврежденных лесов. В течение последних лет темпы рубки лесов не замедляются, объемы вывоза древесины значительно опережали темпы лесовосстановления.

 Я изучил саженцы сосны, отметил, посадочный материал – сеянцы 2 лет. Корневая система хорошо развита. Сам сеянец выгляди красивым сильным (Приложение № 3р 1,2)  

Но также в лесничестве выяснил, что есть не только восстановление искусственное, но  и естественное.  Происходит естественное восстановление за счёт молодого прироста, на делянке примерно оставляют 4 тысячи молодняка. Как заверил меня лесничий,  этого хватает  на возобновление леса.

Также  выяснили, что высаживают саженцы сосны, так как она лучше приживается и быстрее растёт.

На основании вышеизложенного,  можно сделать следующий вывод:  объём рубок превышает намного объёмов посадок саженцев. Следовательно,  уже нельзя считать леса Севера неистощимыми. Как нам показалось,  истощена база и Келдозерского, и Луковецкого лесничества. Надо найти  выход, из этой ситуации.  Использование новых перспективных лесопромышленных пород. Это перспективный путь повышения древесной продуктивности.  Необходимо больше использовать площадей под посадки леса. Привлекать учащихся на посадки. Школьники ответственно относятся к этому серьёзному делу и в доказательство тому можно посетить площади огромных деревьев посаженных школьниками.                                            

Проанализировав ответы, мы сделали следующие выводы: Повышение продуктивности леса - одна  из наиболее трудных проблем лесоводства. Фактическая продуктивность характеризуется реальной продукцией. Спелый древостой используется практически полностью без потерь – это очень хорошо (так должно быть), но ведь не секрет, что с огромными потерями происходит лесозаготовка. Поэтому исключение потерь, надо рассматривать как часть общей проблемы повышения продуктивности лесов. Это  главная задача в настоящее время.  А также создание, обновление и улучшение состава древостоев путём введения быстрорастущих, устойчивых древесных пород. Прежде всего, это касается хвойных видов, дающих в короткие сроки ценное древесное сырье. Мы уверены, что тема наша очень актуальна, ведь лесные ресурсы истощаются, что дальше?

§ 2.3 Пожары в лесу также истребляют леса.

Существует два основных фактора возникновения пожаров в лесу. Это природный фактор, когда пожар может возникнуть во время грозы от вспышки молнии. И человеческий – чаще всего возникает от неосторожного обращения с огнём и несоблюдения правил пожарной безопасности в лесу. Это непогашенный костёр, брошенная спичка или окурок, весенний поджёг сухой травы. Частота пожаров зависит от погоды: сухого и жаркого лета, а так же от захламлённости лесов сухостоем и плохой очистки вырубки.

Мы ознакомились со статистикой пожаров за последние восемь лет и узнали, какой ущерб они нанесли лесам.

Вред от пожаров огромный яркий пример этому – 2011 год. Последний пожар был в 2011 году древесины на корню сгорело 9196 м3  на сумму 577693, 88 р

Статистика пожаров по Келдозерскому лесничеству. Нас очень обрадовали полученные данные, что в течение 8 лет пожаров не было,  Протокол  № от 2011г прилагается.

Незаконные вырубки не выявлены.
Выход из этой ситуации один: значительно расширять площади посадок особо ценных пород деревьев – и особенно сосны.
Комплексно перерабатывать лес, не вырубать его в объеме, превышающем прирост.
А лес то нужен особенно хвойный и конечно сосна. Почему? 

Глава III Полезные свойства сосны.

Девять основных оздоравливающих свойств сосновой пыльцы:
1. Обладает функциями питания печени и защиты почек.

2.Способствует лечению гиполейкоцитоза. При применении в течение 2 месяцев количество эритроцитов возрастает на 25-30%, содержание гемоглобина - на 15%, а также повышается содержание иммуноглобулина в плазме крови.
3. Способствует восстановлению организма от радиоактивных повреждений.
4. Является сильным антиоксидантом, повышает иммунитет, предотвращает образование опухолей.     Польза для человека и животных:

Факт 1. Свободное дыхание. Все мы знаем, как хорошо дышится в хвойном лесу – и это не пустые слова. Воздух в таком лесу, буквально, пропитан фитонцидами. Они губительно действуют даже на туберкулезную палочку.

Факт 2. Средство от авитаминоза. Мы доказали в сосне присутствие аскорбиновой кислоты.

 Факт 3. Шишки от инсульта. Американские ученые доказали, что вещества из группы танинов, которые содержатся в сосновых шишках, могут помочь в лечении инсультов, благодаря способности предотвращать гибель клеток головного мозга.

Факт 4. Защита от гриппа. 

 Факт 5. Натуральный антиоксидант. В древесине содержится уникальный природный антиоксидант - биофлаваноид дигидрокверцетин (ДГК).

Факт 6.  Ценность хвойных пород, исключительно велика. Они дают самую ценную для многих отраслей народного хозяйства древесину и множество других продуктов леса.
Факт 7. На ветках и стволах хвойных деревьев строят себе жилища белки и другие лесные обитатели. Сосна удобна тем, что может служить биоиндикатором круглогодично. Она быстро реагирует на присутствие загрязнителей и признаки, по которым можно об этом судить, легко определимы. В ответ на действие вредных веществ на ней появляются жёлтые и чёрные пятна – некрозы, хвоинки сохнут и начинают опадать. Сосна на территории посёлка выглядит здоровой.

Глава IV Проведение практического эксперимента. Мои наблюдения.

 Опыт 1. Весной у дома мы всегда сжигаем ветки сосны, которые сломались за зиму. Понаблюдав за сгоранием, я заметил, что свежие веточки трещат не сильно, и горят медленнее, чем старые ветки, дыма от них очень много. Тут можно сделать вывод, что и хранение леса это опасно, может возникнуть пожар от старой древесины.

А также я отметил, что при сжигании одного и того же количества веток сухих и свежих,  пепла образуется больше из хвои зелёной. Из литературы выяснил, что причина в том, что в свежей хвое больше органических веществ.

Опыт 2.  Из литературных источников я узнал, что одно дерево производит кислорода для трех человек. Мы посчитали количество деревьев на территории школы их 341 дерево из них 2 ели и одна сосна. В школе учится 210 учеников, работают 20учителей и 25 тех. персонала. В школе насчитывается 255 : 3 = 85 деревьев необходимо для достаточного количества кислорода. А у нас  341 дерево на школьной территории.

Вывод: На школьном участке посажено достаточное количество деревьев.

Опыт 3 Из Интернет источников мы узнали, 1 ель спасёт 60 кг макулатуры. А сколько макулатуры мы выбрасываем ежедневно? После уроков взвесили бумажный мусор в 310 кабинете. Было выброшено 247 г бумаги за один день. Если посчитать, за учебный год (170 дней) один класс выбрасывает      247*170 = 41990г  42 кг

В нашей школе 14 классов:     41990г * 14 = 587860 г – приблизительно 588 кг.

Получается почти 588 кг макулатуры, выбрасывают в год школьники.

588 : 60 = 9.8 ~ 10 елей можно было спасти. Вывод:  необходимо собирать макулатуру.

Вывод: Сбор макулатуры существенно сохранит количество лесов. Давайте собирать и сдавать макулатуру! Мы вы пустили листовки с призывом к сбору макулатуры.

Заключение

       Подводя итог, я могу с уверенностью сказать, что со строением ели и сосны я познакомился.  Посмотрев в динамике, за 15 лет восстановление и вырубку лесов в Келдозерском лесничестве мы сделали вывод, идёт  сокращение лесных ресурсов.

Мы узнали, что недостаточно  производится восстановление лесов на территории лесничества

Узнали о целебных свойствах сосны из литературы. И практически доказали наличие в хвое сосны аскорбиновой кислоты. Раскрыли пользу сосны для человека.

Чтобы больше дети узнали о вечнозелёных  растениях, составили кроссворд. Дети заинтересовались, так как кроссворд выполняется на компьютере.  И ещё, игра – презентация составлена «Компьютерные игры»

Предлагаю рекомендации по мерам охраны окружающей среды:

1. Всем жителям нашего посёлка соблюдать правила пользования лесными богатствами, не вырубать без надобности хвойные. На новогодние праздники ставить искусственную ёлочку.

2.Продолжить работу по озеленению посёлка, используя при этом посадочный материал  сосну, кедр,  лиственницу

3. Использование новых перспективных лесопромышленных пород. Это перспективный путь повышения древесной продуктивности.  Необходимо больше использовать площадей под посадки леса. Привлекать учащихся на посадки.

4. Остатки деревьев при разделке использовать на дрова.

5.Провести информационную беседу для жителей посёлка и учащихся о сборе макулатуры. собирать

 Эти рекомендации даны и лесничему Келдозерского лесничества.

Источники информации (литература, интернет - источники)

1.Алексеев С.В., Груздева Н.В. и др. Практикум по экологии. Учебное пособие. - М.: Изд-во АО МДС. 1996г

2.  Воробьев Г.И.; Ред. кол.: Анучин Н.А., Атрохин В.Г., Виноградов В.Н. и др. Лесная энциклопедия: В 2-х т. - М.: Сов. энциклопедия, 1985.-563 с., ил.  

3.  Дорохина  Л.  Н.  и  другие.  Руководство  к  лабораторным  занятиям  по  ботанике  с основами экологии. -  М.: Просвещение, 1986.

4. Ливенцев  В.П.,  Атрохин  В.Г.  Практикум  по  лесоводству:    Учеб.  пособие  для учащихся 9-10 кл. – 2 изд., исп. – М.:. Просвещение, 18981. – 176с.

Интернет –источники:

5.https://antimiles.ru/currants/chem-otlichaetsya-sosna-ot-eli-kratko-raznica-mezhdu-elyu-i-sosnoi.html

6.https://www.botanichka.ru/article/sosna-obyiknovennaya-na-vashem-uchastke/

7. https://sibved.livejournal.com/179013.html