Экологические особенности тростника обыкновенного (Phragmites austral is Trin, ex Steud.) на территории г. Якутска (стр. 1 )

ГАОУ ДОД РС (Якутия) « Республиканский центр экологии, туризма

и агротехнологического образования

МБОУ Физико-технический лицей им.

Экологические особенности

тростника обыкновенного

(Phragmites austral is Trin, ex Steud.) 

на территории г. Якутска

Выполнила:

Иванова Ирина,

10 класс, ФТЛ им.

Г. Якутск

Руководитель:

,

педагог ДО

Якутск – 2017

Экологические особенности  тростника обыкновенного

(Phragmites austral is Trin, ex Steud.)  на территории г. Якутска

Содержание

  Введение _3_

  Экологические особенности тростника  обыкновенного (литературный обзор)  _4_ Экология тростника  _4_ Эколого-химические функции тростника  _5_ Применение тростника в хозяйстве  _7_ Методы борьбы с разрастанием тростника  _8_
  Район, материалы и методы исследований  _9_
  Пространственная  изменчивость структурных характеристик  тростника  обыкновенного  _10_
  Степень жизнеспособности тростниковых зарослей  _ 14_
Сравнение якутскую  популяцию тростника обыкновенного  с псковской популяцией _16 _

  Выводы  _17_

  Заключение _18_

  Литература _19_

Экологические особенности  тростника обыкновенного

(Phragmites austral is Trin, ex Steud.)  на территории г. Якутска

Введение

В настоящее время город  Якутск  является одним из крупнейших городов на Севере с развитым сельскохозяйственным, топливно-энергетическим, промышленным производством и транспортной сетью. Рост города сопровождался возникновением многих негативных факторов, ухудшающих его экологическую обстановку, что привело к «…катастрофическому обеднению биоразнообразия произрастающих в городе растений и обитающих животных ( и др., 2011, с. 32)…». В результате сложившихся условий широкое распространение  получили растения  с высокой экологической валентностью, к которым относится тростник обыкновенный (Рragmites аustralis (cav) Trin. Exsteud). Моноколониальные тростниковые заросли  распространены по всей территории города. Они встречаются и на прибрежных участках водоемов, и  вдоль дорог, и на обширных площадях брошенных земель в селитебной зоне, заваленных различными мусорными отходами и заболоченных стоялыми водами. В нашем городе тростник носит титул  злостного сорняка агрессора, который снижает эстетические качества городской среды.  Между тем, и  (2014)  отметили, что тростник обыкновенный  может расти на субстратах, где «…не может расти ни одно растение  (с. 154)…».

Изучению экологии  тростника обыкновенного на территории г. Якутска, не уделено должного внимания. Поэтому  выявление роли  этого широко распространенного вида  в  урбанизированных условиях г. Якутска  в настоящее время является  очень актуально.

Целью нашей работы является  изучение состояния якутской популяции тростника обыкновенного  в разных экологических условиях территории г. Якутска.

Задачи:

выявить пространственную динамику структурных характеристик  тростника;  оценить степень жизнеспособности тростниковых зарослей. сравнить  структурные показатели якутской популяции тростника с  псковской популяцией;

Гипотеза. Структурные характеристики и жизнеспособность тростника обыкновенного на  территории города Якутска в условиях многолетней мерзлоты  определяется его избирательной способностью к  экологическим условиям местообитаний. 

Исследования проведены в 2015-2016 годах.

Эколого-биологические особенности тростника  обыкновенного

(литературный обзор)

1.1. Экология тростника обыкновенного. Тростник обыкновенный, или южный — Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steud. (Phragmites communis Trin.).  «…Тростник обыкновенный – характернейшее растение берегов водоемов. Распространен на всей территории России и зарубежной Европы, кроме Арктики. Растет как в прибрежной зоне водоемов, до глубины 1,5 м, так и в наземных условиях, при неглубоком залегании грунтовых вод. Стебель с многочисленными узлами, до 5 м высотой. Корневище очень ветвистое. Лист ланцетно-линейный или линейный, 5–25 мм шириной, плоский. Метелка крупная, до 30 см длиной. Колоски 6–17 мм длиной, 3–7 – цветковые, темно-фиолетовые; колосковые чешуи ланцетные, нижняя 2,5–5 мм длиной, верхняя 3–9 мм длиной. Нижняя цветковая чешуя кожисто-перепончатая, с шиловидным острием, превышающим длину чешуи. Цветет в июле-августе, плодоносит в августе-сентябре, не ежегодно. В одном соцветии образуется до 50–100 тыс. зерновок. Минимальная температура прорастания 8–10 °С, оптимальная температура прорастания 20 °С. Прорастание идет на свету, с поверхности почвы или с глубины не более 0,5–1,0 сантиметров. Семена жизнеспособны один год. Очень активно размножается корневищами. Типичный пирофит, прекрасно восстанавливается после выжигания сухих побегов (, 1966, с. 606)…».

Стебли прямостоячие, высотой от 0,5 до 3 м, очень редко лежачие, толщиной до 12 мм, полые, гладкие, густо облиственные. Листья серо - или сизо-зеленые, их влагалища плотно обхватывают стебель; листовые пластинки длинные, линейно-ланцетные, плоские, довольно широкие (1-5 см), жесткие, по краям острошероховатые.

Цветки тростника собраны в колоски, которые, в свою очередь, образуют крупное верхушечное метельчатое соцветие. Метелка обычно густая, длиной от 10 до 50 см.

Минимальная температура прорастания 8–10 °С, оптимальная температура прорастания 20 °С. Прорастание идет на свету, с поверхности почвы или с глубины не более 0,5–1,0 сантиметров. Семена жизнеспособны один год. Очень активно размножается корневищами. Тростник всегда образует большие заросли. Его длинные корневища постоянно растут и ветвятся, захватывая новые пространства  (https://ru. wikipedia. org/).

Это растение распространено почти по всему свету. В России он встречается практически повсюду, кроме Арктики. Влаголюбивое растение. По отношению к воде относится к группе гидро-гигрофитов. Типичный пирофит, прекрасно восстанавливается после выжигания сухих побегов, высокая холодостойкость(4).

Растет на побережьях и по мелководьям самых разнообразных водоемов. Образует огромные заросли в устьях рек, впадающих в Каспийское, Азовское и Черное моря, а также вокруг многих озер. Обычен тростник также на болотах, зарастающих озерах, многих заливных лугах, сырых песках, где значительно уменьшает загрязненность воды органическими веществами. (http://www. ansmed. ru) Тростник способен расти в воде соленых лиманов, вблизи серных источников, в сильно загрязненных промышленными стоками водоемах, на полях фильтрации и даже в шламонакопителях промышленных систем водоотведения. Тростник обычен по  берегам рек и озёр на богатых, часто засолённых почвах. Особенно много в низовьях рек, где часто образует обширные заросли.

1.2. Эколого-химические функции тростника обыкновенного.  Установлено, что с зарослями тростника имеют пищевые связи 85 видов беспозвоночных и позвоночных животных  (5). Среди диких животных активными потребителями биомассы тростника являются многие водоплавающие птицы, ондатра, водяная полевка. Заросли тростника – это и важнейший биотоп береговой зоны, место нереста, обитания и нагула молоди частиковых рыб, место гнездования водоплавающих птиц. Биомасса тростника, особенно молодые побеги, используются в пищу животными различных систематических групп (6).

В водных экосистемах скопления водорослей выступают как субстрат для поселения многих видов беспозвоночных животных, а также как убежища, в которых находят укрытие разные виды рыб и других животных(вороны, саранча).

Заросли тростников и водной растительности, снижая течение и силу ветра, также создают условия для поселения ряда видов животных, для которых существование на открытых водоемах невозможно.

Заросли  тростника имеют важное экологическое значение: поселившись на топких или болотистых местах, тростник со временем превращает их в более сухие участки: большая масса листьев и стеблей испаряет много влаги, как бы выкачивая ее из сырой почвы (15).

Следует оберегать от истребления заросли тростника, так как наряду с бактериями и водорослями, они играют роль живых фильтров. Тростник улучшает качество воды за счет поглощения ряда растворенных и дисперсных веществ. Он поглощает многие загрязняющие вещества, уничтожает своими выделениями болезнетворные бактерии (6).

Густые заросли тростника на площади 1 га поглощают из воды и почвы и аккумулируют в своих тканях до 5 - 6 т различных солей, оздоровляя реки и водоемы. В нижних, покрытых водой побегах, развиваются водно-воздушные корни, с их помощью задерживаются находящиеся в воде всевозможные мелкие растительные и животные волокна, жировые и нефтяные эмульсии, хлопья коллоидов и пр. Эти корни поглощают из воды питательные для тростника, но балластные и даже токсичные для водоемов вещества и соли. Многие токсичные вещества (аммиак, фенол, азотнокислый свинец, азотнокислая ртуть, сернокислая медь, кобальт хлористый, азотнокислый хром) не оказывают вредного влияния на тростник. Тростник выступает в роли  биоиндикатора экологической не благополучности  территорий (7).

Также под влиянием жизнедеятельности этого растения качество воды заметно улучшается благодаря непрерывному обогащению водно-почвенной среды кислородом. Заросли тростника, затеняя поверхность водоема и понижая температуру воды, а также поглощая биогенные вещества, угнетают развитие сине-зелёных водорослей (8).

Положительная роль тростника связана также с ролью в процессах самоочищения водоема, где его заросли делают последующие функции:

1) механическую очищающую, когда в зарослях растений задерживаются взвешенные и слаборастворимые органические вещества;

2) минерализации и окислительную функцию;

3) детоксикации органических загрязнителей (8).

Тростник обычный характеризуется высочайшей интенсивностью фотосинтеза, активным поглощением азота и кремния.  Не считая того, в собственных тканях он копит: железо - 680, марганец - 560, медь - 6,5, цинк - 50, хром - 0,7 мкг/ кг сухого вещества. Они входят в состав биокатализаторов, нужных для жизнедеятельности растений, а хром в малых концентрациях является элементом-стимулятором (9) .