МБОУ ДОД «ДЭБЦ» Демского района, МБОУ СОШ № 000
Научный руководитель: , педагог МБОУ ДОД «ДЭБЦ» Демского района городского округа город Уфа РБ
Почему береза не сбросила листья?
Береза под моим окном в этом году не сбросила листья. Такое с ней случилось впервые. Листопад – естественный процесс отделения листьев от стеблей. В зимнее время он сохраняет растения от потери воды, когда ее поступление из почвы практически прекращается. Кроме того, листопад освобождает растения от вредных для них веществ, которые накапливаются к осени в клетках листьев. Без листопада на листьях задерживалось бы много снега, а под его тяжестью могла произойти поломка ветвей и стеблей.
Актуальность. Березе принадлежит огромная роль в очищении и оздоровлении окружающей среды. В расчете на один кубический метр древесины береза поглощает до 1000 кг углекислого газа и выделяет до 700 кг кислорода. Благодаря своим биологическим особенностям и особой декоративности, она относится к древесным породам с сильным рекреационным воздействием, а нарушение фенологических фаз, выпадение фазы листопада может привести к гибели березы в городских насаждениях.
Изучение динамики сезонного развития растений необходимо при подборе их для озеленения, для оценки эстетических и санитарно-гигиенических свойств растений, при разработке и проведении мероприятий, обеспечивающих повышение биологической устойчивости городских зеленых насаждений, их защиту от вредителей и болезней.
Цель моего исследования: изучить причины нарушения листопада у березы в городских условиях.
Задачи:
1. Маршрутным методом установить места произрастания березы повислой и выбрать деревья с разной степенью листопада.
2. Провести биоморфологические исследования листьев с дерева и опавших листьев с земли.
3. Проанализировать полученные результаты и разработать рекомендации по сохранению берез в Демском районе.
Объект исследования: береза повислая. Предмет исследования: листопад.
Практическая значимость. Данная работа может быть отправной точкой для исследования нарушений фенологических фаз зеленых насаждений Демского района.
Исследования проведены с 30 октября по 15 ноября 2015 г.
По фенофазе растений можно судить о состоянии окружающей среды, например, о температурном и водном режиме почвы весной. В различные годы одни и те же фенофазы могут проходить в разные сроки при сохранении последовательности смены фенофаз.
Краткая характеристика основных фенофаз:
Набухание листовых почек. Вся почка значительно увеличилась в размере. Распускание почек. На вершине почек чешуйки разошлись и выглядывают кончики листочков. Зеленение. Все почки на дереве раскрылись, но листочки не развернулись, дерево или кустарник кажутся покрытыми зеленой «дымкой».
Распускание листьев. Появление листьев с полностью распрямленной пластинкой.
Полное облиствление. Большинство листьев достигло нормальной величины.
Закладка почек. Появление почек в пазухах боковых листьев.
Окончание роста побегов. Чаще всего сопровождается закладкой верхушечной почки. Зацветание. Распускаются первые цветки. У ветроопыляемых пород пыление одиночных мужских соцветий. Массовое цветение.
Отцветание. Массовое опадение венчиков, околоцветных чешуек, мужских соцветий или мужских шишек у ветроопыляемых пород. Окончание цветения. На дереве или кустарнике остаются одиночные цветки. Начало образования завязей.
Начало созревания плодов. Появляются первые зрелые плоды с характерной для данного вида окраской. Массовое созревание. Более половины плодов на дереве созрели.
Начало изменения окраски листьев осенью. Появление первых листьев с осенней окраской. Полное окрашивание. Начало листопада. С растения начали опадать первые листья. Массовый листопад. Более половины листьев в кроне опало. Окончание листопада. В кроне остаются лишь одиночные листья. http://biofile. ru/bio/9750.html
Образование листьями пробкового и отделительного слоев. Задолго до отделения листа от стебля, в его основании закладывается слой пробки. Он покрывает будущий листовой рубец, рис.1. Снаружи от него формируется отделительный слой. Клетки этого слоя ослизняются, что приводит к нарушению связи между листом и стеблем. Достаточно слабого ветра, и лист полностью отделяется от стебля. Образование пробкового и отделительного слоев наступает задолго до выпадения снега и связано с уменьшением длины дня, (Викторов, 2011)
Рис.1. Отделительный слой на стеблях.
Уфа, столица республики Башкортостан, лежит под 54° 43° с. ш. 73° 35 в. д. Город расположен на берегу реки Белой, при впадении в неё рек Уфа и Дёма, на Прибельской увалисто-волнистой равнине, в 100 км к западу от хребтов Башкирского (Южного) Урала. Демский район – один из семи районов, находится обособленно, в юго-западной части города Уфы, в междуречье рек Белая и Дема (Кр. энц.,1996).
Район исследований относится к южной лесостепной зоне.
Почвы аллювиальные, серые и темно-серые лесные, в том числе карбонатные характеризуются большим разнообразием, пестротой механического состава, нарушенные.
Район исследований находится на перекрестке улиц Магистральная и Юматовский переулок. Обе улицы перегружены автотранспортом в часы пик, рядом находятся жилые многоэтажные и малоэтажные дома, детский сад № 000.
Методики исследований: - маршрутный метод исследования флоры, (Миркин, 2005). Обследован жилой квартал, ограниченный улицами Магистральная, Ухтомского, Юматовский переулок. Для контроля обследованы березы по улице Ухтомского и в парке культуры и отдыха Демского района. При маршрутных исследованиях учитывалась открытая площадь почвы под березами, условия естественного и искусственного освещения, степень облиственности;
- биоморфологический метод исследования согласно методу (1962). При этом с березы повислой с не опавшей листвой отбирались ветки с листьями и опавшие листья с земли. На 15-и листьях измерялись длина черешка и длина листовой пластинки, отмечалось наличие или отсутствие отделительного слоя у листа при листопаде;
- метод электронной микроскопии — изучение объектов при помощи цифрового электронного микроскопа под увеличением от 10 до 500 раз. Параметры цифрового электронного микроскопа: HG-H4873 Portable USB LED Digital 500X 5.0M Microscope Endoscope Camera Pen. Рассматривалось наличие и развитость пробкового слоя под увеличением в 100 раз.
В результате исследований установлено следующее:
В жилом квартале, ограниченной улицами Магистральная, Ухтомского, Юматовский переулок произрастает 7 деревьев березы повислой. Жилой квартал застраивался 28-30 лет назад. Все деревья имеют разную степень листопада. Наибольшее количество листьев (> 30%) осталось на березе № 1 (под моим окном), остальные деревья голые.
Все березы находятся в одинаковых условиях естественного освещения, влажности, климата и почвы, поэтому влияние данных факторов на листопад можно исключить. Среднегодовая температура воздуха в 2015 году (по 28 декабря) составила 5,1 градуса. Минимальное значение -31.4 (08.01.2015), максимальное значение +34.3 (24.06.2015), количество наблюдений 2885. Количество выпавших осадков 611 мм, максимальное значение 19,0 мм за 12 ч.(07.05.2015), количество дней с осадками 214, количество наблюдений 723 /http://rp5.ru/. Многолетние средние данные по г. Уфе: температура +3.1°C; осадки – 517 мм. http://thermo. karelia. ru/weather/w_precips. shtml
Сравнение данных за 2015 год с многолетними данными показывает, что год был достаточно влажным и теплым.
Отличие микроусловий обитания березы № 1 – искусственное освещение, под деревом находится городской фонарь. Следующее отличие – береза растет в 5 метрах от фундамента жилого дома и в 1 метре от тротуара. Искусственное освещение и близость фундамента и тротуара, возможно, могут являться причиной нарушения фенофазы листопада.
На контрольных участках наблюдается аналогичная ситуация: березы, запечатанные в асфальт, или находящиеся в непосредственной близости от тротуаров, листву не сбросили. На остановке Островского рядом стоят 2 березы, одна голая, другая с листьями. Отличие – у березы с листьями приствольный круг земли запечатан в асфальт. В парке культуры и отдыха березы голые, кроме произрастающих в полуметре от тротуаров. Искусственное освещение одинаковое.
Сравнение данных с данными в контроле позволяет сделать вывод о том, что березы не переносят запечатывание приствольного круга, почва под асфальтом является неблагоприятной для нормального роста и развития березы повислой.
Для изучения биоморфологии опавших и не опавших листьев березы мы отобрали по 15 листьев с земли (опавших) и с дерева. Все листья обследовали на наличие отделительного слоя. На листьях с земли имеется четко выраженная пробка, на не опавших листьях этого нет.
Опавшие листья значительно превосходят по длине оставшиеся на дереве как по длине черешка, так и по длине листовой пластинки. Это позволяет сделать вывод о том, что не опавшие листья с дерева не созрели, отстают в развитии.
Выводы и рекомендации:
1. Маршрутным методом установлено, что березы в Демском районе имеют разную степень листопада: от полностью голых до сильно облиственных. Все березы находятся в одинаковых условиях естественного освещения, влажности, климата, поэтому влияние данных факторов на листопад можно исключить. Листопад не наступил только у тех деревьев, приствольные круги которых запечатаны асфальтом.
2. При измерении биоморфологических параметров мы установили, что опавшие листья значительно превосходят по длине оставшиеся на дереве как по длине черешка, так и по длине листовой пластинки. На листьях с земли имеется четко выраженная пробка. На листьях с дерева пробки нет. Из этого следует, что листья у берез с запечатанным приствольным кругом не вызревают, отстают в развитии.
3. Рекомендации по сохранению берез в Демском районе: распечатать приствольные круги, удобрить и взрыхлить почву под деревьями.
Список литературы.
1. Башкортостан. Краткая энциклопедия. - Уфа, 1996. – С. 20, 24-25.
2. , Никишов , 6 класс. М.: Наука, 2011 г.
3. Голубев биоморфологии травянистых растений центральной лесостепи: Тр. Центрально-черноземного заповедника им. . – Воронеж, 1962. – Вып. 7. – 602 с.
4. , Климат Уфы, Уфа, 1987. – С.5-6.
5. Миркин о растительности. М., Изд-во «Гилем», 2005г.
Интернет ресурсы
http://www. microarticles. ru/article/
http://biofile. ru/bio/9750.html
https://ru. wikipedia. org/wiki/Берёза_повислая
/http://rp5.ru/ Архив_погоды_в_Уфе/
http://thermo. karelia. ru/weather/w_precips. shtml
