Вредитель тополя
творческая работа учащихся по биологии (9 класс)

Введение

Тополь - самое распространенное  дерево, используемое для озеленения населенных пунктов нашей страны. Эти великаны своей пышной кроной создают тенистую прохладу, очищают воздух от пыли, украшают улицы и скверы.

Тополь настолько всем известное и привычное дерево, что немногие люди замечают его вокруг себя и не вникают в неприятности, которые могут произойти с этим деревом.

В этом году в середине лета, в июле, вокруг всё было зелено и красиво. Как-то я шел по  улице нашего поселка, и  обратил внимание на тополя: с ними происходило что-то странное, листья желтели. А уже через несколько дней во время отработки на пришкольном участке,  я увидел, что  группа ребят занималась уборкой листьев, облетевших с тополей, находящихся на территории школы.

Я решил  рассмотреть листья  тополей и заметил на них  желтизну, похожую на ржавчину. Все листья тополей были будто чем-то прожжены. С этого момента я стал внимательно рассматривать деревья нашего поселка. Как оказалось, большинство из них  на разных улицах поселка были желтыми, с поврежденными листьями,  но попадались и зеленые деревья, с красивой кроной. Так появилась тема моего исследования.

Я задался целью:  выяснить,  в чем причина пожелтения (появления ржавчины) и раннего опадания листьев с тополей в нашем поселке.  

Исходя из поставленных целей, мною были сформулированы следующие задачи:

• изучить научно-популярную литературу по данной проблеме;
• узнать, какие деревья используются для озеленения населенных пунктов, найти положительные и отрицательные стороны озеленения тополями;
• провести наблюдения за деревьями, выяснить причину болезни тополей;
• провести сравнительный анализ заболеваемости тополей в разных регионах страны;
• познакомиться  с программой озеленения поселка в местной администрации. 

Объектом  исследования стали тополя поселка Онохой

Предмет исследования:  причины пожелтения листьев тополя и их раннее сбрасывание деревьями

Гипотеза

         Может ли причиной пожелтения листьев тополя быть моль, так как похожее поражение листьев наблюдалось в предыдущее лето, только на плодовых яблоневых культурах.

        Актуальность данной работы в том, что тополь является преобладающим деревом в озеленении населенных пунктов  нашей страны, в том числе, и нашего поселка Онохой. Его широко используют для озеленения улиц городов и сел, дорог, его высаживают в промышленных зонах. Эти растения способны быстро уничтожить вредные компоненты в воздухе. Это очень важное свойство дерева - улавливать из воздуха пыль, снижать уровень шума, увлажнять и охлаждать воздух. Все эти факторы зависят в первую очередь от размеров его кроны. А тополь - одно из немногих деревьев, которое не просто очень быстро растёт, но и легко развивается в любой агрессивной для растений  среде (с сильно загрязненным воздухом, с уплотненной, засоленной и грязной почвой, с сильно измененной динамикой температуры и влажности воздуха). Поэтому важно, чтобы тополя не погибали, а выполняли свою важную миссию в озеленении населенных пунктов.

Методы исследования

Для  установления   причин пожелтения листьев тополей и их раннего опадания мною  использовались методы:

1. изучение теоретического материала по данной проблематике;
2. микроскопирования;
3.  наблюдения;
4. беседы с работниками администрации поселка;
5. сравнительного анализа;
6. обобщения.

Структура работы

Данная работа  состоит из введения, основной части и заключения.

Во введении обоснованы выбор и актуальность  темы, определенны цели и задачи, предмет, методы проведения исследования.

Основная часть посвящена  изложению  содержания проведенного исследования.

В заключении обобщены результаты исследования и сделаны соответствующие выводы.

        Работа включает 5  наименований источников и 3 интернет ресурса.

Основная часть

2.1.Тополь как самый распространённый вид деревьев для озеленения

Тополя в озеленении населенных пунктов страны стали применять с 1946 года, а ранее это растение  для этих целей не применялось. Это объяснялось тем, что после Великой Отечественной войны нужно было быстро восстановить разрушенные города и села, высадить деревья. Правительство страны распорядилось повсеместно высаживать неприхотливые, устойчивые к засухе, не требующие особого ухода деревья, которые бы быстро росли и не доставляли особых хлопот.

Дендрологи предложили Тополь бальзамический. В отличие от других деревьев, тополь быстро растет, легко размножается, устойчив к городским условиям, у него густая крона, красивый внешний вид, он занимает меньшую площадь, благодаря компактной кроне, относительно дешев[1].  Это предложение было принято, программа озеленения страны утверждена. Тополя стали высаживать везде.

Из энциклопедии деревьев России, я узнала, что тополь относится к семейству «Ивовых» [2]. Это достаточно крупные высокорослые деревья. Максимальная высота растения в отдельных случаях составляет приблизительно 50 метров. Крона дерева может быть разного вида, от яйцевидной  до шаровидной и плакучей. В период цветения тополь покрывается мелкими цветочками, которые собраны в соцветия сережки. Плод-коробочка с семенами, снабженными тополиным пухом для распространения.

Род этих деревьев включает около 90 видов растений. Наиболее распространенные виды деревьев, которые растут на территории нашей страны, это:

• Тополь бальзамический;
• Белый,  или Серебристый;
• Канадский;
• Тополь черный (осокорь);
• Тополь душистый;
• Пирамидальный;
• Тополь лавролистный   и другие [2].

У нас в Бурятии культивируется Тополь бальзамический. Он завезён в Россию из Северной Америки. Высокорослое дерево, сильноветвистое, с очень пышной кроной и душистыми почками.

              Познакомившись подробно с характеристикой этого дерева, я выяснил его положительные и отрицательные свойства.

Плюсы тополя

• Активно поглощает из воздуха углекислый газ;
• Фитонциды (летучие вещества образуемые растениями), выделяемые тополями, эффективно оздоровляют воздух, убивая микробы.
• Тополь  выделяет кислорода в несколько раз больше, чем другие растения, используемые в озеленении населенных пунктов;
• Тополь декоративен,
• Растет быстро, отличается высокой способностью к размножению,   поэтому  его  и  используют  в   озеленении городов.

Минусы тополя

• В первую очередь это пух, от которого возникает аллергия у многих людей. Но, при этом исследования ученых доказали, что аллергию вызывает не сам пух, а та городская пыль, которая на нем оседает.

Есть ботанический секрет, тополя после обрезки не будут давать пуха около 5-7 лет.

• В городских условиях дерево с большой площадью кроны и хрупкой древесиной потенциально опасно. Старые тополя имеют слабую поверхностную корневую систему, что делает их очень неустойчивыми. Каждая серьёзная гроза, сопровождающаяся сильными порывами ветра, предвещает опасность падения деревьев, особенно тополей.
• Еще одно неприятное свойство - это вредители тополей, одним из которых является тополиная моль. Она живет на деревьях, откладывает там яйца и размножается. А осенью моль перемещается в квартиры на зимовку. Несмотря на то, что моль не несет опасности для человека, такое явление в своем доме мало кому понравится.

2.2 Тополиная моль – один из вредителей тополя

     Пройдя по  поселку Онохой, я увидел, что многие улицы озеленены тополем. Это главные улицы нашего населенного пункта: Гагарина, Серова, 40-лет ЛПК, Пионерская, Мира, Строительная, Юбилейная, Терешковой и др. В основном это аллеи старых тополей.  Листья на этих деревьях в  июле  пожелтели, пожухли и уже начали опадать.

На некоторых листьях хорошо просматривались внутренние ходы  каких – то организмов, на каких – то листьях  я нашел коконы в паутине. К моему удивлению, листья молодой поросли тополей были зеленые,  и поражения их не наблюдалось.

Меня заинтересовало, чем же вызвано поражение листьев тополей. При анализе специальной литературы и  интернет-ресурсов я выяснил, что тополя в нашем поселке поражены тополиной молью. Я решил узнать об этом вредителе подробнее, собрать информацию о тополиной моли, выяснить какую опасность несет это насекомое для деревьев.

Из энциклопедии я узнал, что свое название моль получила из-за периода распространения в период цветения тополей, в тополином пухе.  Это насекомое паразитирует на тополях. Ведет  ночной образ жизни, поэтому, выйдя вечером на балкон или просто на улицу, наверняка, можно встретить порхающих в воздухе мелких бабочек.

Тополиная моль не опасна для человека: она не переносит возбудителей опасных инфекций.

Второе название тополиной моли – пестрянка, относится насекомое к отряду Чешуекрылых, или Бабочек. Мне удалось поймать такую бабочку в вечернее время, которые массово летали над тополями, чтобы отложить яйца, ьи рассмотреть в бинокуляр.

Отличительная особенность взрослого насекомого - бархатистые серые крылья с ярким узором. Общий окрас серый, пепельный, невзрачный. На передних крыльях имеются бурые поперечные полосы, которые заметны лишь при взмахе. В состоянии покоя эти полоски больше напоминают темные пятна. Задние крылья очень маленькие и имеют блеклую окраску. Размах крыльев составляет не более 1 см [5].

О личинках тополиной моли я прочитал в справочнике и рассмотрел иллюстрации. Это мелкие гусеницы, которые имеют особенность приобретать цвет листвы деревьев, из-за чего бывают невидимыми. Яйца очень мелкие, продолговатой формы с боков сплюснутые, желтоватого оттенка.

Наибольший урон растительности наносит личинка тополиной моли. Она питается  мягкими тканями  листьев деревьев. На поврежденной поверхности сначала образуется ржавое пятно, а затем остается лишь сквозное отверстие с рыхловатым паутинным коконом. Ходы  личинки видны на листьях невооруженным глазом. Они очень прожорливы и активны. Питается личинка пестрянки не только тополиной листвой, но и не прочь полакомиться сочной молодой зеленью плодовых деревьев и кустарников, что наблюдалось у нас в поселке летом 2021г., когда массово поражались яблоневые культуры.

2.3 Исследовательская часть

Мною были проведены несколько исследований: [Приложение 2]

1. Цель: С помощью метода микроскопирования  расссмотреть, есть ли на листьях тополя ходы личинок

Описание исследования:  Я рассмотрел под лупой, а затем под микроскопом 10 листьев тополя, собранных в п.Онохой. На 5 из них были обнаружены поражения, сделанные личинками в ходе прогрызания тканей  листьев.  Этими листьями личинка питалась.

Вывод : У 50 %  пораженных листьев тополя  четко видны  ходы личинок

2. Цель: Рассмотреть под микроскопом пораженные листья тополя, выяснить,

как выглядят ходы личинок

Описание: Я рассмотрел пораженные листья и увидел, что ходы личинок на листе напоминают широкие извилистые линии и  переплетения.  Ходы желто-зеленого цвета и серебристо-зеленого.

Вывод: Ходы на  пораженных  листьях выглядят в виде «минных» полей.

На некоторых листьях они равномерной ширины, на некоторых – расширяются, потом сужаются. На недавно пораженных листьях четко просматриваются ходы, а на пожелтевших видны «минные» поля.  

3. Цель: Рассмотреть пораженные листья тополей, выяснить, есть ли на них другие вредители

Описание: Я рассмотрел пораженные  листья тополя, на нескольких я нашел   коконы окуклившихся гусениц тополиной моли, зимующую стадию жизненного цикла, которая адаптировалась к зимним холодам, оплелась коконом.

Вывод: На пораженных листьях тополя обнаружены коконы с окуклившимися гусеницами и  личинки насекомых других вредителей тополей, пока мне неизвестных[Приложение2]

   2.4 Жизненный цикл и размножение моли

Тополиная моль отличается высокой плодовитостью. Взрослые особи должны успеть за 72 часа оставить 2-3 кладки яиц. Они не питаются, а расходуют энергию, которую извлекают из жира, запасенного личинкой.

Самки откладывают яйца в тополином пухе, который разносится ветром на большие расстояния. Раз в сутки моль осуществляет кладку яиц. Этот процесс приходится на конец апреля, начало мая.

Через неделю на свет появляются маленькие гусеницы, размеры которых достигают 5 мм. Гусеницы очень быстро развиваются и на своем пути поедают все, что возможно, в первую очередь, поедают листья многолетних тополей. Они выедают мины на листьях - отверстия диаметром около 2 см. В них личинки окукливаются, а во второй половине лета появляются серебристо-пестрые бабочки.

Листья с личинками во время листопада попадают в почву, и коконы с гусеницами спокойно переносят осенние и зимние холода. Как только снег растаял, особи снова становятся активными.

2.5 Вред от тополиной моли и методы борьбы с ней

Я выяснил, что тополиная моль появляется в период тополиного пуха и распространяется с ним.

Во время наблюдения за тополями, я выяснил, что личинки бабочки - гусеницы  вредят именно тополям, особенно старым деревьям и тем самым нарушают ландшафтный интерьер. Но если численность бабочек велика, то кроме тополей, они уничтожат любые парковые и культурные посадки.

Основные способы борьбы с тополиной молью, которые реально использовать в нашем поселке:

1. Биологический метод, экологически безопасный для природы и человека:

• привлечение в поселок птиц, летучих мышей, насекомых энтомофагов, которые активно поедают взрослых особей или их личинок. Для этого развешивать весной скворечники, осенью кормушки, не разрушать места их естественного гнездования и обитания;
• кронирование тополей, так как листья молодой поросли плохо поедаются гусеницами, и не накопив жир, в куколку она превратиться не может;
• кронированные тополя не образуют пух, а именно туда откладываются яйца вредителем.

2. Химический метод, который используется в крупных городах специальными службами, но опасный для природы и человека. В этом случае проводится обработка деревьев специальными химическими препаратами.  В нашем поселке не применяется, метод затратный для казны местной администрации.

• Многочисленные кладки яиц и гусеницы уничтожается составами, которые содержат парафин либо карбофос.
• Против гусениц и бабочек используются безопасные инсектицидные смеси из пиретрума (ромашка кавказская лекарственная) в жидком виде либо в форме порошка. Быстродействующий состав без сильного запаха обладает парализующим эффектом. Разводится и применяется утром либо вечером до 7 раз за сезон, с перерывами 4-6 дней. Для уничтожения куколок раствор заливается в грунт.

3. Механический способ:

• Развешивание липких ловушек на деревьях;

4.  Абиотический фактор:

• Избавиться поможет только очень крепкий мороз, который приведет к гибели зимующих в почве куколок.

5. Активно избавляться в осенний период от опавших листьев, в которых зимуют куколки бабочки, защищенные коконами и спокойно переносящие в такой фазе развития  осенние и зимние холода.

      По проблеме поражения тополей молью в поселке Онохой,  я встретился и побеседовал с главой нашего поселения Ивановым В.В. О том, что листья тополей поражены и опадают,  в администрации знали, но то, что причина - это тополиная моль, были удивлены. В администрации нашего поселка разработана программа по озеленению поселка, которая предусматривает:

1. проведение обрезки старых тополей. Мною было замечено, что листья молодой поросли не поражаются личинками моли, и это процедура спасает многие деревья. В этом вопросе администрации приходится сотрудничать с РЭС, они подпиливают высокие старые тополя, которые могут повреждать ЛЭП и выводить их из строя. Но вывоз спиленных деревьев осуществляется сложно, что я наблюдал на улице 40- лет ЛПК. Там спиленные летом деревья  лежат до сих пор,  а уже январь месяц 2023г, загромождают проезжую часть дороги и создают аварийную ситуацию. С эстетической стороны – это тоже проблема для поселка.
2. Проведение мероприятий по озеленению поселка. Ежегодно администрация тратит на это сумму в размере 50 тыс.  рублей. Это средства от выигранных конкурсов и грантов. Закупаются саженцы в Тапхарском питомнике Селенгинского района. В последние годы предпочтение отдается таким культурам как яблоня, груша, 2 видам сирени. Выживаемость саженцев в 2021г. составила 90%, а в 2022г. – 65%. Это связано с засушливым летом. Организация искусственного полива -  очень затратное мероприятие для администрации поселка.  Чтобы сохранить молодые саженцы, их огораживают. Это  позволяет их защитить от вытаптывания  и от   поедания  домашними животными, которые иногда бесконтрольно гуляют по поселку.
3. В центре поселка была высажена   аллея саженцев из 200 кедров. Данная территория закреплена за центром детского чтения и ДК.  
4. Уход за саженцами по периметру памятника воинам Великой Отечественной войны.

        Проект по озеленению нашего поселка курирует специалист администрации ГП «Онохой» Павлова Мария Валерьевна.  Во время беседы с ней она рассказала о мероприятиях по озеленению нашего поселка,  представила план дальнейших действий по озеленению:

1. ввести в число растений для озеленения поселка  рябину;
2. в 2023 г. провести обрезку деревьев по улице Гагарина за счет средств администрации поселка, так как обрезка тополей по ул. Юбилейной в 2022 г. дала положительный результат,  молодая поросль старых деревьев не поражалась личинками тополиной моли;
3. использовать для озеленения  безпуховые виды тополей, не требующие специальной трудоемкой санитарной обработки. Мы также рекомендовали администрации обратить внимание на    серебристый тополь, т.к. он  не поражается тополиной молью так, как это происходит с бальзамическими тополями.
4. тополь был выбран неслучайно, ведь это  самый наилучший вид дерева, очищающий воздух озелененных населенных пунктов, поэтому отказываться от этого растения в качестве одного из видов озеленения в поселке не планируют.

2.6   Как живут тополя в других регионах?

Известно, что тополя произрастают на территории нашей страны в каждом городе, в каждом населенном пункте. Мне стало интересно,  какая ситуация по поражению тополей тополиной молью в других районах Бурятии и г. Улан-Удэ, а также в других регионах РФ и какие виды тополей там используются для  озеленения.

Я обратилась за помощью к  знакомым, родственникам, бывшим выпускникам нашей школы, которые  живут в разных регионах нашей страны или выезжают за пределы республики.  Их я попросил  понаблюдать за тополями, которые растут у них, поделиться наблюдениями и выслать мне фотографии.

    Проведен анализ ситуации по заражению тополей тополиной молью в Заиграевском и  Кижингинском районах , г.Улан-Удэ республики Бурятия, г. Иркутске, г. Чите, г. Томске, г. Анапе РФ . Полученную информацию я проанализировал, обобщил и внес в таблицу. [Приложение 1]

Заключение

   Выдвинутая мною гипотеза о том, что причиной пожелтения листьев тополя и их раннего сбрасывания деревьями является тополиная моль, подтвердилась.

Мною было выяснено:

1. В большей степени поражаются старые, не кронированные деревья тополя бальзамического;
2. В большей степени подвержены поражению тополиной молью тополя женских особей, а мужские деревья  – более устойчивы, их листва не была поражена тлей;
3. Поражает листья личинка моли, которая питается мягкими тканями листа, проделывая в них ходы-мины;
4. Откладывает бабочка яйца в тополиный пух, который легко разносится ветром на большие расстояния;
5. Данный абиотический фактор способствует быстрому расселению вредителя по регионам страны и массовому заражению тополей;
6. Проблема по заражению тополей тополиной молью оказалась актуальной не только для нашего региона, но и для многих регионов нашей страны, особенно приграничных с нашей республикой;
7. Исключением из всех анализируемых регионов оказался юг нашей страны, г. Анапа. Там распространен другой вид тополя, тополь пирамидальный, который в отличие от тополя бальзамического не был поражен вредителем,
8. Проблема поражения тополя бальзамического тополиной молью требует  новых подходов в работе служб, занимающихся озеленением наших населенных пунктов;
9. Необходимо использовать виды тополей безпуховых, проводить своевременную обрезку старых деревьев или заменять их альтернативными районированными  видами растений, которые не подвержены поражению данным вредителем.
10. Делать ставку в озеленении населенных пунктов на Тополь серебристый, который не подвергается напасти данного вредителя,
11. Активно избавляться в осенний период от опавших листьев, в которых зимуют куколки бабочки, защищенные коконами и спокойно переносящие в такой фазе развития  осенние и зимние холода.

 Собрана коллекция засушенных листьев тополей, оформлен гербарий.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Наблюдение за листьями тополя бальзамического

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Сравнительная таблица: тополь мужской и тополь женский

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Беседа с главой п.Онохой Ивановым В.В.

НАБЛЮДЕНИЕ ЗА ТОПОЛЯМИ В  П.ОНОХОЙ

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

Молодые саженцы яблони, груши на улицах п.Онохой

Обрезка старых тополей по улице 40 лет ЛПК п.Онохой

ПРИЛОЖЕНИЕ 6

1. Лист тополя пирамидального
2. Лист тополя серебристого
3. Лист тополя бальзамического