Исследовательская работа Сохраним первоцветы

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение гимназия № 38 г.о. Тольятти

Исследовательская работа

«Сохраним первоцветы»

Авторы: Захарова Анна

Чернобай Екатерина 8 «А» класс

Руководитель проекта: Кузяева Р. К.,

учитель географии первой квалификационной категории

г. о. Тольятти

2015

Содержание

Введение: актуальность, цели, задачи

3

Реализация проекта и проведенные мероприятия

5

Результаты

14

Используемая литература

15

Введение: актуальность, цель, задачи

Есть просто xpaм,

Есть храм науки.

А есть еще природы храм -

С лесами, тянущими руки.

Навстречу солнцу и ветрам.

Он свят в любое время суток,

Открыт для нас в жару и стынь.

Входи сюда,

Будь сердцем чуток,

Не оскверняй ее святынь.

Русская природа, полная поэзии и прелести, волнует каждого человека, любящего родную землю. А.И.Герцен писал: «Наши бесконечные луга, покрытые ровной зеленью, успокоительно хороши, в нашей стелющейся природе что-то мирное, доверчивое, раскрытое…Что-то такое, что поется в русской песне, что кровно отзывается в русском сердце».

Человек всюду и каждодневно соприкасается с природой. Природные ресурсы нашего района и области-это леса, сады и зеленые насаждения в населенных пунктах, реки, озера, и пруды, воздух, которым мы дышим, вода, которую пьем, окружающий нас животный мир. Это источник здоровья людей и кладовая народного хозяйства страны. Беречь, любить и охранять природу-дело всех и каждого. Заботиться о сохранении и приумножении богатств родной природы-прямая обязанность и высокий патриотический долг каждого россиянина, жителя нашей святой и легендарной земли.

Окружающая природная среда испытывает все возрастающее воздействие хозяйственной деятельности человека, техногенных и других факторов. Появляются искусственные формы рельефа, распахиваются склоновые земли, нарушается среда обитания многих зверей, птиц, насекомых сокращаются их численность и видовое разнообразие, уменьшаются запасы лекарственных растений.

В настоящее время экология превратилась в одну из главенствующих междисциплинарных синтетических наук, решающую важнейшую проблему-изучение взаимоотношений человечества с окружающей средой. И наверное поэтому прогнозисты утверждают, что XXI век-век экологии. А причиной тому-опасная по своим глубине и масштабам степень противостояния человека и остальной природы.

Глобальная проблема является катастрофическое сокращение биологического разнообразия на планете. Сейчас ежегодно в мире гибнет в среднем несколько видов животных и растений. И темп вымирания нарастает. В нашей стране в среднем за 3-5 лет исчезает один вид млекопитающих, а также мы теряем в год несколько видов животных растений. Угроза кануть в небытие в равной степени нависла и над могучими кронами столетних гигантов, и над нежными венчиками первоцветов, которые и привлекли наше внимание.

Наш город Тольятти - это уникальный город, значительная территория которого до пожаров 2010 года была занята хвойными лесами. После колоссальных лесных потерь многие жители города стали активно пытаться восстановить численность хвойных деревьев, про первоцветы же, популяции которых также существенно пострадали от пожара, незаслуженно забыли. В связи с этим учащиеся нашей гимназии решили заняться восстановлением численности редких первоцветов. В данной работе представлены обобщенные итоги работы в период с апреля 2014 года по сентябрь 2015 года.

Таким образом, основная цель проекта: увеличить численность редких первоцветов на территории г. о. Тольятти путем искусственного выращивания с последующим высаживанием в естественную среду обитания.

Для достижения цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Найти информацию о первоцветах, которые произрастают на территории г.о. Тольятти и выявить наиболее малочисленные виды;

2. Изучить и проанализировать информацию об условиях произрастания, развития и опыления редких первоцветов, отобрать те виды, которые пригодны к искусственному выращиванию;

3. Произвести отбор семян, выращивание и высадку растений в естественную среду;

4. Проанализировать приживаемость и репродуктивную эффективность;

5. На основе проделанной работы сделать соответствующие выводы, учесть полученный опыт при дальнейшем разведении и восстановлении численности первоцветов.

Реализация проекта и проведенные мероприятия

На территории г. о. Тольятти в ходе ботанических экспедиций сотрудников Института экологии Волжского бассейна РАН были зарегистрированы следующие виды редких первоцветов:

• Адонис весенний;

• Ветреница алтайская;

• Медуница лекарственная;

• Медуница неясная

• Пион тонколистный;

• Прострел раскрытый;

• Рябчик русский;

• Тюльпан Шренка [1].

Изучив литературу по физиологии, биохимии, особенностям жизненного цикла и вегетации этих растений, мы пришли к выводу, что в состав стартового набора культивируемых первоцветов войдут:

• Адонис весенний (горицвет весенний) - это многолетнее травянистое растение, из семейства лютиковых, достигающее 60 см высоты. Стебли округлые, голые, прямостоячие. Прикорневые и нижние стебельные листья имеют чешуйчатую форму буроватого цвета. Остальные стебельные листья сидячие, многораздельные [2]. Светло-желтые цветки одиночные, крупные, цветет горицвет рано - в апреле-мае. Созревшие плоды имеют шаровидную форму, морщинистые; стебельки их крючковатые. Корневище вертикальное, короткое, темно-бурого цвета. Горицвет весенний относится к холодостойким растениям, выносит сильные падения температуры, особенно его цветы. Произрастает в средней полосе Европейской части России, на Украине, Северном Кавказе, в степной части Сибири, на Южном Урале. Растет в степях и лесо-степях, на опушках леса, на открытых склонах, среди кустарников. Любит солнце [3]. В некоторых странах и кое-где у нас горицвет выращивается как садовая культура из- за больших ярких, красивых цветов, которые появляются ранней весной, притом цветы появляются раньше листьев. Размножают горицвет корневищами и семенами. Корневища высаживают осенью или весной во влажную почву, разрезая их на отрезки по числу почек. Семена сеют весной или летом, заделывая их на глубину 2-3 см [2].

Рис. 1. Адонис весенний

• Пион тонколистный (воронец) - многолетнее цветковое растение. темно-красный цветок с изумрудными тонкими листьями. Именно он изображен на гербе Вейделевского района. В свое время этот великолепный пион украшал целинные просторы России и Украины. В мае, когда раскрывались его одиночные цветки, не было земли красивее: повсюду, куда ни кинь взгляд, степное разнотравье пестрело ярко - красными огненными пятнами растения. Но человек распахал степи, и вместе с ними почти исчезло из природы это растение. К счастью, оно прекрасно развивается и размножается в культуре (с конца XVIII века), и к настоящему времени пион тонколистныйможно увидеть в цветниках всех стран мира с умеренным климатом. Его куст, покрытый тройчатыми, с узкими, нитевидными долями листьями, может существовать на одном месте 10 - 15 лет, год от года образуя все больше цветоносов. Правда, после отцветания (середина июля) куст разваливается и почти теряет декоративность. В это время листья можно срезать, но если есть потребность в семенах (они созревают в июле - августе), цветонос оставляют до их сбора. Размножают делением куста после цветения (июль) или семенами. Посадочную яму хорошо заправляют минеральными удобрениями. Слабо противостоит сорнякам, поэтому обязательны частые прополки [2].

Рис. 2. Пион тонколистный

• Прострел раскрытый (сон-трава) - многолетнее травянистое растение. Многолетнее травянистое растение с мощным вертикальным корневищем. Стебли прямые, высотой 7 - 20 см, несущие по одному цветку и покрывало из трех сросшихся листьев, разделенных на линейные дольки. Прикорневые листья пальчато-рассеченные, длинночерешковые. Все части растения сильно опушенные. Цветки с ширококолокольчатым, венчиковидным, простым, шестичленным, сине-фиолетовым околоцветником, многочисленными желтыми тычинками и многими пестиками с верхней завязью. Плоды - многоорешки, каждый орешек с волосистым столбиком длиной 3-5 см. Цветет в апреле - мае, до распускания листьев, плоды созревают в мае - июне. Растет в степях, на опушках, полянах, в сухих сосновых лесах [2].

Рис. 3. Прострел раскрытый

• Рябчик русский - долголетнее травяное растение, которое принадлежит семейству Лилейных. Данный вид семейства находится на грани вымирания и занесен в Красную книгу. Это луковичное растение достигает высоты 40 см. Ее луковица имеет диаметр 1 см, сама по себе она сплюснутая, имеет в наличии один донец, одну запасающую чешую и две пленчатые чешуи. Стебель прямой и тонкий. Его первая треть лысая, а далее он покрыт листьями. Они расположены в порядке очереди. По своей форме листы линейные и острые. Листья, которые растут сверху стебла, являются нитевидными, супротивными и сближенными с закрученной верхушкой. С их помощью рябчик зацепляет другие растения, благодаря чему цветок может удерживать цветки и плоды. Цветки крупные, колокольчатые и поникающие. На одном растении их может быть максимум 4. По форме околоцветник венчиковидный и окрашен в коричнево-пурпуровый цвет [3]. Растет русский рябчик на остепненных склонах, опушках кустарников, а также днищах оврагов и балок. Что касается степи и лесостепи, то в этой зоне цветок может расти только на известковых и меловых субтратах, реже - на черноземах. Луковица, которая имеет придаточные корни, расположена в самой верхушке горизонта. По причине этого растение питается атмосферной влагой. Период весеннего вегетационного периода рябчика очень короткий. Растет он на плодородных почвах, которые содержат большое количество гумуса. Период цветения припадает на конец мая. Размножается растение при помощи дочерних луковиц и семян [2].

Рис. 4. Рябчик русский

Этап первый: патрулирование территории и сбор семян. В качестве территории сбора семян были выбраны лесные массивы вблизи пос. Портовый и лесной массив на границе Центрального и Комсомольского района (см. схема 1).

.Схема 1. Состояние городских лесов г. Тольятти

Данные территории не только пострадали от пожара, но и были изрядно замусорены недобросовестными жителями. Поэтому, чтобы очистить территорию будущих посадок, нам пришлось провести целую серию субботников.

Рис. 5. Очищаем лес

Рис. 6. Участники экологического клуба на очередном выезде

Из-за низкой численности выбранных видов, семена были собраны в недостаточном количестве, поэтому часть посевного материала решено было приобрести. В связи с этим, выражаем огромную благодарность, Знамесовой Ольге Ивановне, директору цветочного магазина «Зеленый сад», которая безвозмездно передала недостающее количество семян (прил. 1). Итоговый размер нашего экспериментального семенного фонда представлен в табл. 1.

Табл. 1

Семенной фонд

Название

Собрано, г

Куплено, г

Всего, г

Адонис весенний

28

80

108

Пион тонколистный

129

150

279

Прострел раскрытый

12

60

72

Рябчик русский

8

32

40

Этап второй: посадка семян и выращивание всходов (экономическое обоснование см. прил. 2). Посадка семян и выращивание всходов производилось частично в кабинете биологии и географии, частично в домах учащихся. Изучив физиологические особенности и биохимические требования к почвогрунта выбранных видов первоцветов, в качестве почвенной основы мы решили взять 2 вида смесей:

1. смесь А - универсальную почвенную смесь (торф низинный - 6 частей, перегной - 2 части, дерновая земля - 1 часть, коровяк - 1 часть). Для создания наиболее благоприятных условий для произрастания рябчика обыкновенного, всходы которого очень чувствительны к кислотности почвы, почвогрунт под это растение дополнительно обрабатывался известью, из расчета 20 извести на 6 кг почвогрунта.

2. Смесь Б - универсальную почвенную смесь (торф низинный - 5 частей, перегной - 1 части, коровяк - 1 часть, древесные опилки - 2 части). Для создания наиболее благоприятных условий для произрастания рябчика обыкновенного почвогрунт под это растение также дополнительно обрабатывался известью, из расчета 20 извести на 6 кг почвогрунта.

Семена сеяли в посадочные ящики, пластиковые и торфоперегнойные горшочки после предварительного замачивания в течение 8 часов в теплой воде. Поскольку каждое семечко для нас было крайне важно, мы воспользовались так называемой посадкой в ящики без пикировки, стараясь сеять семена таким образом, чтобы минимальное число растений пострадало от самоизреживания (экономическое обоснование см. прил. 1).

Табл. 2

Появление первых ростков после посадки, дни

Название

Смесь А, дни

Смесь Б, дни

Адонис весенний

4

6

Пион тонколистный

6

4

Прострел раскрытый

5

5

Рябчик русский

7

4

Табл. 3

Всхожесть

Название

Смесь А, %

Смесь Б, %

Адонис весенний

89

77

Пион тонколистный

82

91

Прострел раскрытый

86

83

Рябчик русский

75

84

Анализируя сколько времени прошло до появления первых всходов на каждом типе почвогрунта и уровня всхожести семян, мы пришли к следующим выводам. Всходы адониса весеннего при прочих равных (полив, подкормка, освещение) наиболее активно развивались на субстрате смесь А. Ростки по поверхности почвенного покрова появлялись раньше в среднем на 2 дня, были более крепкие, равномерно развивались, формировали крепкий стебель и листовые пластины характерной площади без деформаций. При использовании смеси Б, ростки были менее крепкими, наблюдалось нездоровое вытягивание стебля, деформация листовой пластины. Для пиона тонколистного оптимальной оказалась также смесь Б, прострел раскрытый в целом одинаково прореагировал на обе смеси, а для рябчика русского наиболее подходящей оказалась смесь Б.

.

Рис. 7. Наша рассада

Этап третий: высадка в естественную среду. В начале мая 2015 года была произведена высадка. Мы старались действовать очень аккуратно, чтобы свести вред от пересадки к минимуму, поэтому за 7 дней до пересадки растения стали во время полива получать специальную подкормку типа «Корнесил». Непосредственно в день высадки мы постарались максимально увлажнить растения. В качестве места высадки мы решили использовать часть лесного массива пос. Портовый, которая находится в относительно небольшом удалении от воды, чтобы во время летних выездов мы могли использовать воду из реки.

Рис. 8. Выезды на высадку

Этап четвертый: наблюдение и уход. В течение всего вегетационного периода мы старались по мере сил наблюдать за нашими посадками. К сожалению, из-за летних каникул мы могли посещать наши саженцы по графику. Всвязи с этим во время летних выездов (12.06.2015 , 26.06.2015, 10.07.2015, 21.07.2015, 9.08.2015, 22.08.2015см. прил. 3.) мы активно привлекали к работе жителей пос. Портовый, а также детей, не уехавших из города на каникулы. Уход включал в себя уборку мусора, полив, внесение удобрений типа «Корнесил» и «Флорист», прополка наиболее активных сорняков агрессоров.

Рис. 9. Наши посадки в начале лета (вверху пион тонколистный, внизу рябчик русский)

Этап пятый: сбор семян и анализ приживаемости. Несмотря на наши усилия, приживаемость растений оказалась довольно низкой.

Табл. 4

Приживаемость растений, % выживших растений

Название

Конец мая, начало июня

Конец вегетационного периода

Адонис весенний

61

35

Пион тонколистный

67

38

Прострел раскрытый

73

42

Рябчик русский

66

37

Отчасти такую низкую приживаемость можно объяснить тем, что растения подверглись высадке в их естественное местообитание слишком рано. Поэтому следующая задача исследования звучала так: установить сроки высадки данных растений, а также разработка детального плана ухода за посадками первоцветов и организация специальных трудовых отрядов.

Результаты

Учащиеся нашей гимназии № 38 активно занимаются восстановлением численности редких первоцветов на территории г. о. Тольятти. За 2014-2015 учебный год учащимися нашей гимназии и его куратором была проведена серьезная учебно-исследовательская работа по изучению флористического разнообразия г. о. Тольятти. Участники познакомились с редкими и исчезающими видами первоцветов (рябчик русский, пион тонколистный, адонис весенний, прострел раскрытый), изучили биохимические особенности и специфику вегетативного цикла каждого из видов, приобрели первичные навыки работы геоботаника-полевика и флориста.

В ходе работы за указанный период было высажено более 1300 особей первоцветов, из которых на конец вегетативного периода выжило около 450 (36%). Приживаемость высаженных растений была достаточно низкая. За осенне-зимний период 2014-2015 учебного года учащимися была проведена дополнительная исследовательская работа на предмет выявление факторов, повышающих устойчивость данных растений к стрессу и эффективность приживаемости. Результаты наших теоретических исследований в данный момент проверяем на практике.

Но в целом, даже такой результат улучшает демографию первоцветов на территории г. о. Тольятти. Кроме того в процессе подготовки природной почвы посадке была очищена от мусора территория площадью около 2 га. Также к проблеме резкого сокращения численности первоцветов активно привлекалось внимание общественности. Многие из ребят, которые помогали нам в работе летом, в новом учебном году также выразили желание продолжить работу по восстановлению численности первоцветов.

Для обеспечения устойчивого результата и восстановления численности первоцветов необходимо:

1. Регулярно высаживать редкие растения в окрестностях г. о. Тольятти и обеспечивать им необходимый уход для роста и развития.

2. Вести учет приживаемости растений, выявлять лучшие сроки высадки редких растений.

3. Необходимо продолжить сбор семян и выращивание редких растений .

4. Регулярно изучать редкие растения, произрастающие в г. о. Тольятти, организовать в летний период сбор их семян.

5. .Закладывать на учебно-опытном участке опытные делянки для посева семян редких растений с последующим их высаживанием в окрестностях г. о. Тольятти.

Для достижения устойчивого результата мы также планируем изучить и отработать на практике методику высадки и ухода за саженцами первоцветов, вести активную работу по разведению и высаживанию первоцветов, привлекать население к работе по восстановлению численности первоцветов, вести среди населения пропаганду сохранения первоцветов.

Используемая литература

1. Красная книга Самарской области. Т. 1. Редкие виды растений, лишайников и грибов / Под ред. Чл. - корр. РАН Г, С, Розенберга и проф. Саксонова. - Тольятти: ИЭВБ РАН, 2007. - 232 с.

2. Красницкий, Н. Г. Занимательная ботаника. - М: РОСМЭН, 2008. - 359 с.

3. Янушкин, Т. К. Редкие лекарственные растения / Т. К. Янушкин, С. С. Новрузоцкий. - М: РОСМЭН, 2002. - 489с.