Вступ. З основою ліс - це найважливіший фактор в екологічній рівновазі біосфери, склад, структура і енергетика якої обумовлені в основному діяльністю живих організмів. Сосновий ліс - найбільший накопичувач сонячної енергії і біологічної маси, один з джерел кисню; він очищає навколоземну атмосферу, регулює стік води, захищає ґрунт від ерозії, позитивно впливає на рух і режим повітряних мас. І, нарешті, ліс - це здоров'я і відпочинок людей, джерело різноманітного найціннішого сировини.
Тема: «Дослідження хвої сосни»
Мета: провести дослідження стану хвої сосни звичайної в Монастирському лісі.
Завдання: визначити стан хвої сосни звичайної.
Об'єкт дослідження - сосна звичайна, лісова (Pinus silvestris).
Сосна звичайна, лісова (Pinus silvestris). Хвойна рослина, що відноситься до сімейства соснових. Ніхто ніколи не бачив сосну без хвої (звичайно якщо дерево не засохло), тому називають сосну вічнозеленою рослиною.
Сосна звичайна - неточний переклад з латині. Якщо переводити дословно- буде сосна лісова. Звичайно, яка ж вона звичайна? Лісова красуня, загадкова і щедра цілителька людських душ і тіл.
Сосна звичайна (Pinus silvestris) утворює ліси в європейській частині і Сибіру. Дерево заввишки 35-40 м. Хвоїнки по 2 в пучку. Шишки довжиною 3-7 см, довгасто-яйцеподібні. Дає стройову і виріб деревину, паливо, дьоготь, смолу, вар, жовчний скипидар, ефірну скипидарне масло, каніфоль. З хвої отримують вітамін С, тирсу використовують для вирощування кормових дріжджів. Посадки сосни служать для закріплення пісків.
При сприятливих умовах сосна може жити 350-400 років, але в середньому живе років 150-200. дуже світлолюбна, так любить світло, що жодна гілочка не переносить його нестачі, тому і відмирають у сосен, що ростуть в лісі, нижні гілки, оголюючи бурштиновий ствол. Вік сосни можна приблизно визначити за кількістю мутовок плюс 5-6 років. До грунту сосна не вимоглива, росте і на пісках, і в заболочених місцях, не переносить тільки засоленості. А ось в загазованому повітрі вона сильно страждає: починає відмирати великі гілки, а потім і верхівка, і дерево повільно вмирає. Сосна може служити індикатором забруднення атмосфери.
Це ще одне цікаве і корисне властивість сосни - здатність очищати повітря від шкідливих бактерій. Так це чи ні, а ось від мікробів нас сосни, точно захищають. Сосна - один з рекордсменів в рослинному світі за кількістю виділяються фітонцідов- речовин, згубних для багатьох мікроорганізмів. Вчені встановили, що в повітрі соснового лісу в 10 разів менше бактерій, ніж, наприклад, в березовому лісі.
У незабруднених лісових екосистемах основна маса хвої сосни здорова, не має пошкодженні і лише мала частина хвоїнок має світло-зелені плями і некротичні точки мікроскопічних розмірів, рівномірно розсіяні по всій поверхні. У забрудненій атмосфері з'являються пошкодження і знижується тривалість життя сосни.
Основний реакцією дерева на несприятливі фактори є зниження приросту хвої, пагонів у дерев, які зазнали впливу викидів промислових підприємств і викидів автомобільного транспорту, щодо контролю.
Які ж речовини найбільш небезпечні для рослин? Це сірчистий газ, фтор, хлор, аміак, фенол, оксиди азоту, сірководень, оцтова кислота, пари ртуті, хлористий водень, окис вуглецю. Але все ж ворогом №1 треба вважати для лісу сірчистий газ. Ця речовина в особливо великих кількостях потрапляє в атмосферу і при цьому дуже отруйна для рослин.
Різні деревні породи неоднаково чутливі до цього впливу. Одні з них більш стійкі, інші, навпаки, дуже вразливі. Кожна деревина чутлива по-своєму. Це частково залежить від того, як довго зберігаються на дереві листя або хвоя, яка тривалість їхнього життя.
Наші листяні дерева з опадаючої щорічно листям краще протистоять шкідливому впливу промислових викидів, ніж вічнозелені хвойні, у яких хвоинки живуть кілька років. Вважається, що для умов лісосмуги Росії найбільш чутливі до забруднення повітря сосни-ші лісу. Це обумовлює вибір сосни як найважливішого індикатора антропогенного впливу, прийнятого в даний час за «еталон біодіагностики».
НЕКРОЗ - омертвіння ділянки тканин рослин, найчастіше це відмирання листя під впливом забруднюючих речовин. Положення на рослині і колір некрозу іноді дозволяють зробити висновок про ступінь і вигляді впливу.
Визначення стану хвої сосни звичайної.
В даної роботи я керувалася методикою, взятої зі збірки Алексєєва С.В. Груздевої Н.В. Муравйова А.Г. Гущиної Е.В. «Практикум з екології» .Для методу біоіндикації по хвої сосни досить зібрати з бічних пагонів крони сосни 5-20 дерев в 15-річному віці приблизно по 300 пар хвоїнок другого і третього року життя. Всю хвою розділити на три частини (Неушкоджена хвоя, хвоя з плямами і хвоя з ознаками всихання) і підрахувати кількість хвоїнок в кожній групі. На підставі цих даних і робиться висновок про ступінь забрудненості атмосфери.
Для дослідження я підібрала три ділянки соснових насаджень, розташованих як в умовах сильного забруднення (біля автомагістралі), так і на мало маркою території на віддаленій відстані від джерел забруднення. на всіх ділянках я виміряла довжину 10 хвоїнок і вирахувала середню довжину хвої (додаток №1 Таблица№2). Перша ділянка я взяла на відрізку дороги в село Яблоново Валуйського району. Це основна дорога і за п'ятнадцять хвилин спостереження я нарахувала 22 машини (з 12.30 до 13.45). По краю дороги вибрала п'ять сосен приблизно п'ятнадцяти - двадцятирічного віку. З бічних пагонів крони сосен зібрала приблизно по 60 пар хвоїнок другого і третього року життя. Загальна кількість пар хвоїнок 300 штук. Склала їх в пронумерований пакет. У кабінеті хвоинки розглянула під лупою і розклала на три групи по класу всихання і пошкоджень. Перша група - Неушкоджена хвоя, друга - хвоя з плямами, і третя група - хвоя з ознаками всихання, підрахували кількість хвоїнок в кожній групі і занесли в табліцу№2 (Додаток № 1).
За цією ж схемою зібрала і оглянула хвоинки, зібрані на ділянці №2 - це територія очисних споруд і на ділянці №3 на території селища «Качиний». Всі дані занесла в таблицю №2 (Додаток № 1). Потім дані порівняла між собою і склала висновок про ступінь пошкодження хвої сосен з досліджуваних ділянок. З огляду на, що з 300 хвоїнок тільки третя частина абсолютно чисті, можна зробитивисновок, що екологічна обстановка в місті не найкраща.
Побачила, що крім ділянок всихання і плям на ділянці №3 на Хвоїнки я зустріла чорні, блискучі крупинки. Спочатку я подумала, що на хвоїнки осіла сажа, але розглянувши Хвоїнки під мікроскопом, побачила, що це чиїсь - то яйця. Що б дізнатися, що це таке, ми з педагогом вирушили на консультацію в лісництво Валуйського району. Максименко В. В. - державний лісовий інспектор Валуйського району повідомив нам, що ми знайшли яйця попелиці, а ось який ми дізналися разом з определителю. Шкідником виявилася тля Cinara, рід попелиць з сімейства Lachnidae. Це великі і середнього розміру попелиці, довжиною 2-7 мм. Буро-сірі або чорно-бурі. Волосисті, з великими трубочками. Харчуються рослинними соками. Зустрічаються на соснових (ялина, сосна, кедр, ялиця, модрина) і кипарисових (ялівець, туя). Сидять рядами на хвої сосни звичайної. Яйця зимують на нижній поверхні хвої. Заходи боротьби: навесні обробка карбофосу. При необхідності обробку повторити через 10-12 днів. Попелиця проколює покриви рослини і висмоктує сік. У місцях масових укусів тканини деформуються, а потім відмирають. Може відбуватися скручування листя і утворення галлів. Квіти на уражених квітконосах не розвиваються, в'януть, ледь розкрившись. Сам цветонос швидко в'яне. Плоди не зав'язуються, зав'язь обсипається. Попелиці, як і інші равнокрилиє комахи (борошнисті червці, кореневі червці, білокрилки, цикадки, шітовкі, ложнощитовки), висмоктують з рослини набагато більше соку, ніж їм необхідно для підтримки життєвих сил. Надлишки вологи і вуглеводів виводиться з організму попелиці у вигляді цукристих виділень, які називаються падь або медяна роса. Ця липка солодка рідина покриває рослина, ускладнюючи його дихання. Долина є хорошим субстратом для розвитку різних грибків. Сажисті грибки, наприклад, можуть покривати лист суцільним шаром, зменшуючи інтенсивність фотосинтезу, що пригнічує і без того ослаблені рослини. Цікаво, що падь можуть збирати бджоли. Мед, отриманий з такої сировини, називають падевий. Сосновий ліс, заселений попелиць стає «медоносним» .Партеногенетіческі розвиваються попелиці мають колосальну плодовитістю, і за літо потомство однієї родоначальниці могло б досягти багатьох сотень і навіть тисяч мільйонів. Однак такого масштабу розвиток попелиць не досягає через значну їх загибелі, так як у них багато ворогів - личинки мух-жужжалок (Bombuliidae), златоглазки (Chrusops), жуки і личинки сонечок, клопи, цвіркуни, кліщі та птиці. Так ми дізналися, що сосни близько Д / К «Нафтовик» необхідно лікувати, інакше вони можуть засохнути на корені.
Також я порівняла середній розмір хвоїнок на всіх ділянках. Для цього на кожній дільниці з сосен було взято по 10 хвоїнок, їх розмір замірявся, і перебувало середнє арифметичне значення. Виявилося, на дільниці №1 середня довжина хвоїнок 4,3 мм, на ділянці №2 - 4,6, на дільниці №3 - 3,5 (додаток №1, таблиця №2).
Висновок: Пошкодження на Хвоїнки говорять про наявність забруднення. Найкоротші хвоинки на ділянці №3. я це пов'язую з тим, що на соснах була виявлена тля Cinara.
Для того щоб перевірити метод біоіндикації. тобто чи відповідає стан хвої забруднення повітря я взяла пробу снігу на всіх трьох майданчиках. У талій воді проби снігу з ділянки №1 візуально виявилося найбільше осаду в порівнянні з іншими ділянками. Менше осаду було в талій воді з проби з дільниці №2 і зовсім мало осаду було в пробі талої води з ділянки №3. Сніг розтопила і перевірила РН талої води. Величина РH снігу обумовлена потраплянням з атмосфери не тільки твердих частинок, але і газоподібних забруднюючих речовин: SO2, CO, CO2, N2O, NO, NO2. Цей показник дуже важливий, т. К. Може сильно вплинути на реакцію середовища ґрунту після танення снігу (підкислити або подщелочив). Чистий сніг, як і чиста дощова вода, має РH = 5,6, що пов'язано з наявністю в повітрі CO2, що створює вугільну кислоту, підкисляють атмосферні опади. Якщо в повітрі багато оксидів азоту, сірчистого газу, діоксиду сірки та інших кислотних підстав, то сніг буде мати величину РH
Порівнявши дані, я з'ясувала, що найчистіший дільниця №3 (селище «Качиний»), більш забруднену ділянку №2 (очисні споруди), а самий пригнічений стан у сосен на ділянці №3 (дорога в село Яблоново). Я з подивом побачила, що у сосен, що ростуть по дорозі в село Яблоново не найгірше стан. Розбираючись, чому ж у сосен в місті гірше загальний стан, ніж у сосен біля автодороги з великим потоком автотранспорту, я виявила одна перевага ділянки №1 - це те, що там природний ліс, а в місті це штучні посадки.
Визначення стану генеративних органів сосни звичайної.
Потім я визначила стану генеративних органів сосни звичайної (обстеження шишок сосни). Під дією забруднювачів відбувається придушення репродуктивної діяльності сосни. Число шишок на дереві знижується, зменшується число нормально розвинених насіння в шишках, помітно зменшуються розміри жіночих шишок (до 15-20%).
Для проведення дослідження в осінню пору я відібрав по 10-20 шишок з 5-10 дерев бажано з 30-40-річного віку, і визначив їх лінійні розміри мірної стрічкою.
З отриманих даних вивела середні для ключової ділянки довжину і діаметр шишок, і занесла в таблицю №3.Средняя довжина і діаметр шишки на дільниці №1 відповідно 49мм. і 43 мм. на ділянці №2 -44мм. і 27 мм. на ділянці №3 -42мм. і 29мм.
Обстеживши шишки сосни звичайної, можна сказати, що найбільші шишки у сосен, які ростуть в лісі по дорозі в село Яблоново (ділянка №1). Потім за розміром слідують шишки з дільниці №2 (очисні споруди) і з ділянки №3 (селище «Качиний»). Шишки з останніх двох ділянок майже одного розміру. Це говорить про те, що рослини, які ростуть в лісі сильніші, ніж посаджені людиною в місті, а сосни в місті піддаються антропогенному впливу, так як розмір шишок на міських ділянках №№2,3 менше, ніж в лісі.
Проаналізувавши отримані результати, я зробила висновок, що порівнюючи природну посадку (ліс по дорозі в село Яблоново) і ділянки з штучними посадками в на очисних і в селищі «Качиний», я отримав похибки біоіндикаторні методів дослідження, пов'язані з тим, що посаджені людиною сосни менш життєздатні спочатку. Проте, можна сказати, що в різних районах міста приблизно однакова екологічна обстановка, в основному пов'язана із забрудненням автотранспортом. Але з огляду на, що з 300 хвоїнок на кожній ділянці тільки третя частина абсолютно чисті, можна зробити висновок, що екологічна обстановка в місті не найкраща. Вважаю, що можливо використовувати сосну звичайну для проведення моніторингу чистоти повітря, так як перевірка на кислотність показала, що навколишнє середовище талої води лужна, отже, сніг забруднений вихлопними газами автомобілів і викидами теплоелектростанцій, внаслідок чого хвоинки сосни мають плями і всихання.
Скоротивши кількість використовуваного в усьому світі викопного палива, перевівши роботу автотранспорту на альтернативне паливо, кожен можемо внести вклад в боротьбу з забрудненням повітря і глобальним потеплінням.
Моя гіпотеза не підтвердилася, як і думка більшості жителів міста - повітряне середовище міста в осінній період є не такою чистою, як би хотілося, і основний забруднювач - це вихлопи автотранспорту та викиди очисних споруд.
-Випустити агітаційні листівки із залученням уваги автовласників до стану їхнього автомобіля.
-У місті збільшити кількість зелених насаджень, ми як юннати готові допомогти в озелененні міста.
Я хочу провести додаткові дослідження в літній період для визначення впливу автотранспорту на рослинний покрив в місті Валуйки.
Алексєєв С.В. Груздева Н.В. та ін. Практикум з екології. Навчальний посібник. -М .:
Нейштадт М.І. визначник рослин. Посібник для студентів педінститутів і вчителів. - М. державне навчально-педагогічне видавництво міністерства освіти РРФСР, 1963р.
Інформаційні джерела Інтернет:
www.businessdecision.com - Website Partner