МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ КАЛУЖСКОЙ ОБЛАСТИ
МБОУ Средняя общеобразовательная школа №11 г. Обнинска
Экологический клуб «Экос»
Тема: Сравнительная характеристика фитоценозов на различных этапах сукцессионого развития
Автор: , 10 класс
Научные руководители:
к. б.н., ИАТЭ НИЯУ МИФИ, руководитель клуба «Экос»
, педагог дополнительного образования ЦРТДиЮ «Эврика»
Обнинск, 2015
Оглавление
Введение. 3
Методы и материалы.. 4
Результаты и их обсуждение. 4
Выводы.. 9
Литература. 10
Приложения. 11
Введение
Учение о сукцессиях как последовательных и необратимых сменах сообществ растений или животных на конкретном участке во времени определило важное динамическое направление в ряде наук (ботанике, зоологии, экологии и др.). В современном представлении сукцессии выступают как универсальное явление в природе. На одном участке могут проходить одновременно несколько типов сукцессий, различных по масштабу и продолжительности, нередко переходящие друг в друга. Существует большое число классификаций сукцессий по вызывающим их причинам, длительности, ведущему фактору и т. д.
Сукцессия делиться на первичную и вторичную. Первичные сукцессии развиваются параллельно с почвообразованием под влиянием постоянного попадания извне семян, отмирания неустойчивых к экстремальным условиям сеянцев и лишь с определённого времени — под влиянием межвидовой конкуренции. Развитие того или иного серийного сообщества и его смена обусловлены в основном содержанием азота в почве и степенью разрушения её минеральной части.
В качестве примера вторичной сукцессии обычно приводят ельник, уничтоженный пожаром. На занимаемой им ранее территории сохранилась почва и семена. Травяное сообщество образуется уже на следующий год. Дальше возможны варианты: во влажном климате доминирует ситник, затем он сменяется малиной, она — осиной; в сухом климате преобладает вейник, он сменяется шиповником, шиповник берёзой. Под покровом осинового или берёзового леса развиваются растения ели, со временем вытесняющие лиственные породы. Восстановление темнохвойного леса происходит примерно за 100 лет.
Цель:
Выявить различия в составе хвойных ассоциаций, расположенных на территории национально парка «Угра» (Юхновский район).
Задачи.
1) Провести геоботанические описания двух участков, находящиеся на различных этапах сукцессионного развития.
2) Сравнить разнообразие видов растений, расположенных в различных ярусах.
3) Выявить доминантные виды растений в каждом ярусе.
4) Определить степень устойчивости каждой экосистемы и ее возможный этап сукцессионного развития.
Методы и материалы
Исследования проводились в течение летнего лагеря «Пилигрим – 2013» участниками клуба «Экос» на территории национального парка «Угра» вблизи деревни Натальинка Юхновского района Калужской области (приложение 1). Для изучения характера растительности силами экологического клуба «Экос» было произведено геоботаническое описание нескольких участков на территории леса и луга, сформировавшегося на месте заброшенного поля (Шенников, 1964). Для геоботанического описания закладывались площадки 10х10 метров, и описывалось 4 яруса: 1 – взрослые деревья; 2 – кустарники; 3 – подрост; 4 – травянистый ярус. Затем составлялся сводный список всех видов растений, встречающихся на площадках. При определении видов растений использованы общепризнанные пособия (Губанов, 2004; Маевский, 2006; Шанцер, 2006). Встречаемость для взрослых деревьев, деревьев в ярусе подрост и кустарников определялась по количеству видов на каждой площадке.
Результаты и их обсуждение
В таблице 1 представлены результаты геоботанических описаний соснового леса, район реки Угра, деревня Наталинка, Юхновский район.
|
Таблица 1. Результаты геоботанического описания соснового леса
№ | Название видов | Встречаемость | Среднее значение | ||
Взрослые деревья | |||||
1. | Сосна обыкновенная | 5 | 5 | 7 | 6 |
2. | Берёза бородавчатая | 2 | 1 | 2 | 1.66 |
3. | Дуб черешчатый | 1 | 2 | 1 | 1.33 |
4. | Ель обыкновенная | 1 | - | 1 | 0,66 |
5. | Осина | - | 1 | - | 0,33 |
Подрост | |||||
6. | Дуб черешчатый | 4 | 1 | 1 | 2 |
7. | Берёза бородавчатая | 3 | 1 | - | 1,33 |
8. | Сосна обыкновенная | 2 | - | - | 0,66 |
9. | Ива козья | 1 | - | 2 | 1 |
10. | Ель обыкновенная | 2 | - | - | 0,66 |
11. | Клён остролистный | - | - | 1 | 0,33 |
12. | Осина | - | 2 | - | 0,66 |
Подлесок | |||||
13. | Крушина ломкая | 7 | 3 | 1 | 3,66 |
14. | Рябинник рябинолистный | 10 | 9 | 6 | 8,3 |
15. | Смородина чёрная | - | - | 3 | 1 |
16. | Крыжовник | - | - | 1 | 0,33 |
17. | Бузина кистевидная | - | - | 2 | 0,66 |
18. | Жимолость лесная | - | - | 1 | 0,33 |
19. | Малина обыкновенная | 2 | 2 | 2 | 2 |
Травянистый ярус | |||||
20. | Хвощ зимующий | + | + | - | |
21. | Земляника лесная | + | + | + | |
22. | Черника обыкновенная | + | + | + | |
23. | Лапчатка прямостоячая | + | + | - | |
24. | Щитовник игольчатый | + | - | - | |
25. | Осока трёхгранная | + | + | - | |
26. | Подорожник большой | + | - | - | |
27. | Короставник полевой | + | - | - | |
28. | Бор развесистый | + | + | - | |
29. | Марьянник луговой | + | + | + | |
30. | Звездчатка лацетолистная | + | - | - | |
31. | Бодяк болотный | + | - | - | |
32. | Щитовник мужской | - | + | + | |
33. | Чистотел большой | - | + | + | |
34. | Мятлик луговой | + | - | - | |
35. | Хмель вьющийся | - | + | + | |
36. | Смолка обыкновенная | - | + | - | |
37. | Овсяница луговая | + | - | - | |
38. | Ожика волосистая | + | + | - | |
39. | Крапива двудомная | - | + | + | |
40. | Иван-чай узколистный | - | + | - | |
41. | Черноголовка обыкновенная | - | + | - | |
42. | Вероника дубравная | - | + | + | |
43. | Подмаренник настоящий | - | + | - | |
44. | Ландыш майский | - | - | + | |
45. | Недотрога мелкоцветковая | - | - | + | |
46. | Вероника лекарственная | + | + | - | |
47. | Купырь лесной | - | + | + | |
48. | Кислица обыкновенная | - | - | + | |
49. | Подмаренник цепкий | - | + | + |
|
В результате проведения геоботанических описаний выявлено, что участки соснового леса обладают значительным видовым разнообразием: 5 видов взрослых деревьев, 7 видов в подросте, 7 видов кустарников и 30 видов травянистых растений (рис.1).
|
Рис. 1. Соотношение количества видов взрослых деревьев на территории соснового леса. |
|
Рис.2. Соотношение количества видов деревьев в ярусе подрост на территории соснового леса. |
|
Рис. 3. Соотношение количества видов кустарника на территории соснового леса. На участках луга обнаружено 3 вида формирующихся древесных пород в ярусе подрост и 12 видов травянистых растений. В подросте доминирует сосна обыкновенная, что позволяет предположить о формировании молодого сосняка на песчаных бедных почвах. В условиях хорошей освещенности, малой увлажненности и песчаной почвы формируется травянистый ярус с преобладанием флоры, характерной для сосновых ассоциаций. Среди видов травянистых растений встречаются и рудеральные виды (полынь обыкновенная), что свидетельствует о роли антропогенного фактора |
|
Рис. 4. Соотношение количества видов взрослых деревьев на территории зарастающего луга. |
Сводный список видов растений на лугу, находящемся около леса.
Ярус Подрост:
1) Сосна обыкновенная 100 шт.
2) Берёза бородавчатая 8 шт.
3) Ива козья 3 шт.
Травянистый ярус
1) Смолка обыкновенная
2) Земляника лесная
3) Ежа сборная
4) Щавель луговой
5) Осока трёхгранная
6) Овсяница красная
7) Марьянник дубравный
8) Хвощ полевой
9) Подмаренник мягкий
10) Короставник полевой
11) Полынь обыкновенная
12) Колокольчик раскидистый
Таким образом, доминантным видом в подросте сосняка является дуб черешчатый. На зарастающем лугу доминантным видом в подросте является сосна обыкновенная. Это даёт право утверждать о наблюдении сукцессионной серии со сменой доминантных видов, в которой участвует рассмотренные нами типы растительных ассоциаций.
Выводы
1) В результате анализа геоботанических описаний выявлено, что наибольшим видовым разнообразием обладают участки соснового леса: на участках соснового леса обнаружено 5 видов взрослых деревьев, 7 видов в ярусе подрост, 7 видов кустарников и 30 видов в травянистом ярусе. На участках луга обнаружено 3 вида в ярусе подрост и 12 видов травянистых растений.
2)На участках соснового леса отмечена тенденция к переходу от соснового к смешанному лесу: 40% занимает мелколиственные и широколиственные породы.
3) Характер подроста на территории соснового леса свидетельствует в пользу замены сосновых ассоциаций лиственными ассоциациями. Характер подроста на зарастающем лугу свидетельствует о формирование на месте луга соснового леса.
4)Более устойчивым на данном этапе является ассоциация соснового леса, обладающая большим разнообразием видов и сложившихся пространственной структурой.
5)На примере зарастающего луга наблюдается вторичная сукцессия, характеризующаяся неустойчивостью и тенденцией смены луговой растительности на растительность леса.
Литература
1. Воронов , М., Высшая школа, 1973 г.
2. Горчаковский изменения растительности: мониторинг, оценка прогнозирование // Экология. 1984. №5. с. 3 – 16.
3. и др. Определитель сосудистых растений – М., Аргус,1995 .
4. Николайкин : учеб. для вузов / , , . – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Дрофа, 2003. – С. 171-175.
5. Экология - М., Мир, 1986.
6. В и др. Общая ботаника с основами геоботаники - М., Высшая школа, 1994г.
7. Полякова и деградация лесных биогеоценозов//Лесоведение.1979.№3.С.70-80.
8. оценка состояния некоторых лесных фитоценозов в условиях рекреационной нагрузки. Автореферат. Калуга 2006.
9. , Былова : Учеб. пособие для студентов пед. ин-тов по биол. спец. – М.: Просвещение, 1980. – С. 228-236.
10. . Растения средней полосы Европейской России. Полевой атлас.3-е изд. 2009. ─ 470 с.
11. Шенников в геоботанику. Л. 1964
12. Шилов : Учеб. для биол. и мед. спец. вузов. – 2-е изд., испр. – М.: Высшая школа 2000. – С. 432-444.
Приложения
