III Международный конкурс
научно-исследовательских и творческих работ учащихся
«СТАРТ В НАУКЕ»
 
     

ЕСЛИ НЕ МЫ, ТО КТО ЖЕ? (СПАСЕНИЕ ЛЕСНОЙ ОРХИДЕИ)
Мозгин Т.Д.
Автор работы награжден дипломом участника конкурса
Диплом школьника      Диплом руководителя
Текст научной работы размещён без изображений и формул.
Полная версия научной работы доступна в формате PDF


Введение

Загрязнение окружающей среды вследствие хозяйственной деятельности человека в первую очередь отражается на видовом составе флоры и фауны планеты. Не минула эта проблема и нашей области. Последнее издание Красной Книги Калужской области вышло в 2015 году4. В него были включены 305 видов растений и 29 – грибов... Но мало занести исчезающие виды в Красную книгу для их сохранения, надо чтобы эту экологическую проблему прочувствовал каждый. В этом и состоит актуальность моей работы.

Гуляя в лесу, рядом с садовым некоммерческим товариществом «Поляна», расположенным в Калужской области, г. Калуге, ж/д станция Тихонова Пустынь (фото1, приложение1), мы с родителями обнаружили цветы. Как потом оказалось - лесные орхидеи, занесенные в Красную книгу Калужской области под названием Ятрышник. Видно им полюбилась лесная полутень. Это место в лесу нам очень нравится, мы часто бывали здесь.

Спустя некоторое время, я заметил, что количество орхидей в этих местах уменьшилось.

В чём причина? Как исправить ситуацию? Это и стало целью моего исследования.

Цель моего исследования: привлечь внимание окружающих к проблеме исчезновения растений, внести свой вклад в сохранение ятрышника.

В соответствии с целями поставлены следующие задачи:

1. Изучить научную литературу, чтобы расширить представления о ятрышнике, особенностях его строения и жизнедеятельности, выявить его роль в жизни человека и в современной биосфере.

2. Проанализировать многолетние наблюдения за численностью ятрышника.

3. Проинформировать дачников об угрозе исчезновения вида о последствиях их действий

4. Проанализировать результаты просветительской работы.

Объект исследования: ятрышник - растение Красной книги Калужской области.

Предмет исследования: условия сохранения ятрышника в Калужской обл., г. Калуге, ж/д станция Тихонова Пустынь, СНТ « Поляна».

Методыисследования: изучение и анализ литературы, наблюдение, сравнение, обобщение, систематизация, практические опыты, анкетирование. В ходе исследования я учился выделять главное и второстепенное, делать выводы и доказывать свою точку зрения.

Практическая значимость работы состоит:

  • в подготовке теоретического материала для одноклассников по теме «Растения Красной книги Калужской области»,

  • в проведении разъяснительной работы с дачниками,

  • в оформлении и выпуске плаката для дачников (фото 4, приложение 1),

  • в решении важной экологической проблемы сохранения вида ятрышника.

Глава I. Видовая характеристика

I.1.Растение из Красной книги Калужской области

Пальчатокоренник пятнистый (фото5, приложение 1) – так называют одну из самых распространенных орхидей наших лесов. Впрочем, применяется и старое название, не точное, зато лучше выговариваемое – ятрышник пятнистый. Широко распространенное народное имя растения – кукушкины слёзы.

Лесная орхидея пальчатокоренник пятнистый

Пальчатокоренник пятнистый – растение семейства орхидных. Распространен в лесной зоне Европы, частично – Азии. В Европейской России особенно часто встречается на севере, северо-западе, в центральных нечерноземных областях. Доходит до Восточной Сибири. Места обитания – хвойно-лиственные леса с нормальным увлажнением, поляны в них, заросли кустарников. Почвы предпочитает кислые2.

Как и почему ятрышник пятнистый стал пальчатокоренником пятнистым?

Орхидеи (рис.1, приложение 1) – многолетние растения, у которых в почве развиваются два корнеклубня. Один из них – прошлогодний. Запас питательных веществ, накопленный в нем минувшим летом, обеспечивает быстрое развитие надземных органов, цветение и плодоношение растения.

К моменту цветения этот корнеклубень свои запасы уже почти израсходовал. Он выглядит сморщенным. И к концу лета отомрет.

Но на смену ему уже с весны растет новый клубень. За лето он запасет питательные вещества, чтобы израсходовать их в следующем году. У растений рода Ятрышник корнеклубни эти яйцевидной формы.

А у пальчатокоренника клубни имеют два или три выроста, похожих на пальцы (фото 6, приложение 1). Такой «кулачок» с выпущенными пальчиками! Потому и пальчатокоренник 3.

Характерные особенности пальчатокоренника пятнистого

У него особенный цветок (фото 7, приложение 1), в главном сходный с цветками других орхидей. Цветок неправильный, лепестки его разной формы. А особо «отличился» один из них!

Передняя часть этого лепестка вытянута на манер оттопыренной губы. Потому так и назвали. У основания этого лепестка формируется вытянутый цилиндрический шпорец. В нем – запас нектара.

Губа у пальчатокоренника пятнистого разделена на три лопасти. Причем средняя заметно меньше боковых.

Окраска цветка у разных экземпляров растения может отличаться. Чаще всего она бледно-фиолетовая. Но может быть и лиловой, и розовой.

На губе, да и на других лепестках, есть фиолетовые пятна, сливающиеся в полоски 1. Как будто начертан на цветке некий неведомый знак, иероглиф!

Это и в самом деле знак. Только не для нас – для насекомых. Губа – место посадки шмеля, пчелы или мухи. Линии и пятна – «посадочные знаки». Разметка, показывающая насекомому путь к заветной цели – нектару.

Чтобы его добыть, шмель должен пробуравить стенку шпорца. Сделать это можно, лишь расположившись строго определенным образом. Вот и ориентируют гостя «посадочные знаки». Растению ведь тоже нужно, чтобы опылитель «встал под погрузку», как положено!

И пока сладкоежка занят добычей нектара – раз! – и пара мешков с пыльцой надежно закреплена на его теле. Угостившись, опылитель перелетает с цветка на цветок, и где-нибудь да оставит свой груз.

Одиночный цветок этой северной орхидеи слишком мал, чтобы быть хорошо заметным. Поэтому цветки пальчатокоренника пятнистого собраны в плотное колосовидное соцветие (фото8, приложение 1). Такой пестро окрашенный колос виден уже издалека.

Другая характерная особенность пальчатокоренника, по которой его можно опознать – это листья. По форме они больше всего похожи на листья тюльпанов, только поменьше их.

Листьев немного. Они сидят на стебле поочередно. Наиболее велики листья нижние. Они широколанцетные. Выше становятся уже.

Но на них хорошо заметны округлые фиолетовые пятна (фото 9, приложение 1)! Именно этот признак дал видовое название растению.

Зачем эти пятна нужны? Скорей всего, это способ получить больше тепла. Ведь листья пальчатокоренника пятнистого появляются в конце весны, когда еще может быть достаточно прохладно. Благодаря темным пятнам на листьях, растение улавливает больше солнечного тепла.Хорошо прогретые листья испаряют больше воды. В «ответ» мочковатые корни активнее поглощают из почвы воду с растворенными питательными веществами. Поселяется же пальчатокоренник пятнистый только там, где проблем с почвенной влагой не бывает.

Вот эти-то пятна и считались следами кукушкиных слез! Которые она, видимо, проливает, оплакивая своих брошенных птенцов.

Но почему слезы кукушки так заинтересовали людей?! Вспомним, что кукушка в представлении наших предков была птицей вещей – следовательно, почитаемой.

В Зеленые Святки, на Русалочьей неделе (это неделя, предшествующая православному празднику Троицы) девушки ходили в лес, сплетали венки, водили хороводы. Песни свои они обращали и к кукушке.

Но кукушку в лесу легко услышать, особенно весной. А вот увидеть… Вот и обращались к травке, «помеченной» ее слезами. Хороводы вокруг нее водили, песни пели.

Цветет пальчатокоренник пятнистый в июне – июле. А в августе уже созревают плоды-коробочки с множеством мельчайших семян (фото10, приложение 1).

Как у всех орхидей, семена эти не содержат запаса питательных веществ. Прорасти и дать начало новому растению они способны лишь в симбиозе с определенными почвенными грибами. Потому большинство семян просто погибнет. Но их так много, что для сохранения вида хватает.

Симбиоз с грибами – образует взрослое растение. Делясь частью сахаров, орхидея получает от грибов питательные вещества из почвы.5

Пальчатокоренник пятнистый, в отличие от большинства северных орхидей – растение относительно многочисленное и благополучное. Это не значит, конечно, что можно относиться к нему совершенно бездумно – срывать, выкапывать без меры! Так можно погубить любое растение, не только орхидею!

Да и благополучие это весьма относительно. Пальчатокоренник пятнистый внесен уже в Красные книги Московской, Владимирской, Ярославской, Калужской, Рязанской, Смоленской областей.4

И все же это, пожалуй, единственная из орхидей, которую мы пока можем использовать в наших практических интересах. Прежде всего – медицинских. С оговоркой – там, где пальчатокоренник пятнистый сохраняет пока свою многочисленность.

I.2 Практическое использование пальчатокоренника пятнистого

Пальчатокоренник пятнистый – лекарственное растение. В медицинских целях используют корневые клубни растения. Причем собирают лишь молодые, выкапывая их в период цветения. Их используют для приготовления средства, обладающего обволакивающим и противовоспалительным действием. Оно помогает при желудочно-кишечных заболеваниях: гастритах, язвах желудка и двенадцатиперстной кишки, при дизентерии, также при бронхо-легочных заболеваниях, при некоторых отравлениях.

Биологически активные вещества клубней пальчатокоренника пятнистого оказывают стимулирующее действие на организм и способны помочь восстановиться после тяжелых заболеваний и хирургических операций.2

Существует то ли легенда, то ли действительный исторический факт. Персы в своих завоевательных походах всегда несли с собой сушеные клубни орхидей. Одного такого клубня, растолченного и съеденного с водой или молоком, хватало, чтобы обеспечить энергией воина на целый день.6 Биологическая ценность клубней несомненна.

Нужно помнить, что подавляющее большинство орхидей – растения редкие! Многие из них уже попали в Красные книги разных уровней. Использовать как лекарственное растение можно пока (именно пока!) только пальчатокоренник пятнистый.

Другие виды пальчатокоренников – балтийский, Фукса, Траунштейнера, мясо-красный, любые ятрышники, тем более – очень редкие башмачки заготовлять категорически запрещено!4

Использование в садоводстве

Пальчатокоренник пятнистый легко переносит пересадку. Он может стать настоящим украшением сада. Растение не требует какого-то особого ухода, легко переносит холодные зимы. Лишь на сухих песчаных почвах цветок будет чувствовать себя плохо. Тенистая лужайка с глинистой почвой, достаточно или даже избыточно увлажненной, клумба в таких же условиях – вот его место в саду.3

I.3 Условия произрастания

Ятрышники предпочитают влажные, плодородные, но очень рыхлые по текстуре почвы. Они должны быть максимально водо- и воздухопроницаемыми. Несмотря на то, что ятрышник не выносит заболачивания, он любит прохладные, влажно-рыхлые грунты, характеристики которых остаются стабильными даже в летний зной. Ятрышники не любят плотные почвы, а также свежий навоз.

Размножение семенами затруднено. Прорасти и дать начало новому растению они способны лишь в симбиозе с определенными почвенными грибами. Потому большинство семян просто погибнет. Да и зацветет растение лишь через 6 — 8 лет после прорастания. Орхидеи растут медленно. 3

Взрослое растение уязвимо. Если глубина залегания клубней окажется выше положенной, то оно может не перенести зимние холода или вырастит риск поражения растения заболеваниями. Но и более глубокое положение чревато тем, что весной растение опоздает с началом вегетации или вообще не сможет прорасти.

Глава II Проблемы сокращения экземпляров растения

II.1. Анализ результатов наблюдений и описание причин сокращения количества экземпляров

В результате многолетних наблюдений (4 года) было замечено сокращение экземпляров орхидей в этом лесу (фото3, приложение 1). Проанализировав ситуацию, я выяснил причины сокращения количества экземпляров:

1. Дачники вывозят верхний слой почвы из леса к себе на грядки.

А) Уничтожается плодородный слой земли, а ятрышники предпочитают влажные, плодородные почвы.

Б) Вместе с этой землей выкапывают клубни пальцекоренника или же они находятся, практически, не покрыты почвой. Растения могут не перенести зимние холода, возрастает риск поражения растения заболеваниями.

2. Дачники в яблочные года, свозят в лес избытки урожая (фото 2, приложение 1) и засыпают ими почву, сваливая все в кучи, высота которых достигает до 70см в вышину и до 1,5м в ширину.

А) Это приводит к уплотнению почвы, а впоследствии к её заболачиванию. Что является нарушением благоприятных для произрастания ятрышника условий: предпочтительны влажные, плодородные, но очень рыхлые по текстуре почвы. Они должны быть максимально водо- и воздухопроницаемыми. Ятрышник не выносит заболачивания.

Б) Кучи яблок с сорняками значительно увеличивают глубину залегания клубеньков. В результате цветок не может прорасти сквозь такой слой почвы. Или же появляются только листочки лишь летом и не цветут.

3. Любителей лесных прогулок привлекают красивые цветы ятрышника. Дачники срывают цветы в букеты.

Считаю, что такое поведение приводит к тому, что численность орхидеи сокращается с каждым годом.

II.2 Работа с населением

В чём же причина такова варварского поведения в природе? Чтобы ответить на этот вопрос, я провёл опрос дачников. В опросе участвовало 160 человек (приложение 2)

В результате опроса 160 человек было выяснено, что они даже не подозревали о том, что в нашем лесу растут орхидеи, красно книжные растения.

Разъяснительная работа с дачниками:

1. Беседы

- об орхидее, о том, что она занесена в Красную книгу,

- о безвозвратно исчезнувших видах животных и растений

- о том, к чему может привести бездумное отношение к природе.

Многие обещали впредь быть более внимательными и подумать о том, куда девать избытки урожая и сорняки.

2. Мы же в свою очередь предложили им другие способы решения проблемы с яблоками и с сорняками, одно из которых использовать компостные ямы, поделились рецептами зимних заготовок яблок, да и просто вкусных блюд из яблок (приложение 4).

3. Мы решили изготовить информационный лист, который нес информацию о том, что в этом лесу растет орхидея и что яблочные свалки и бездумный вывоз земли из леса сокращает её численность (фото3, приложение 1)

Это наш вклад в сохранения данного вида.

II.3.Знакомство одноклассников с данной проблемой

Так как в результате анкетирования дачников я выяснил, что главная причина небрежного отношения к природе, это безграмотность, я решил просветить своих одноклассников.

В классе на уроке окружающего мира я рассказал одноклассникам о своей находке в лесу рядом с дачей. О том, что этому цветку грозит полное исчезновение из–за человеческого равнодушия. Мы решили, что надо изучать растения Красной книги Калужской области и рассказывать о них другим. Может так оказаться что растение, на которое вы наступаете в лесу, последний экземпляр на Земле.

Результатом нашего творчества стали плакаты об охране растений (приложение 3).

Заключение

В результате изучения книг, анализа наблюдений, практической работы я выполнил все поставленные мною задачи:

  1. Изучил научную литературу, расширил представления о ятрышнике, особенностях его строения и жизнедеятельности, выявил его роль в жизни человека и современной биосфере.

  2. Проанализировал многолетние наблюдения за численностью ятрышника.

  3. Проинформировал дачников об угрозе исчезновения вида.

Все растения из Красной книги по разным причинам находятся на грани исчезновения. В наших силах не допустить их уничтожения. Каждый человек, встретивший растения из Красной книги, должен способствовать увеличению видов или хотя бы оставлять в нетронутом состоянии. Истребление исчезающих видов растительности зачастую происходит из-за неграмотности людей.

Мало занести исчезающие виды в Красную книгу для их сохранения, надо чтобы эту экологическую проблему прочувствовал каждый.

Библиография

  1. Губанов, И. А. и др. Пальчатокоренник пятнистый // Иллюстрированный определитель растений Средней России. В 3 т. — М.: Т-во науч. изд. КМК, 2002. - 499с.

  2. Елина Г. Аптека на болоте: Путешествие в неизведанный мир. СПб.: Наука.1993 - 500с.

  3. Ефимов П.Орхидные северо-запада европейской России.Русская коллекция, КМК,2012.-224с.

  4. Красная книга калужской области. Том 1. Растительный мир. Калуга, ООО « ВашДомъ», 2015. -536с.

  5. Маевский П.Ф. Флора средней полосы европейской части России10-е изд. - М.: Товарищество научных изданий КМК, 2006. - 600 с.
  6. http://fb.ru/article/162666/legenda-o-rastenii-kukushkinyi-sl-zyi-yatryishnik-pyatnistyiy

Приложения

Приложение 1

Фото 1 Карта местности Фото 2 Яблочные кучи в лесу

Фото 3 Наблюдение за пальчатокоренником

Фото 4 Листовка для дачников Фото 5 Пальчатокоренник

Фото 6 Клубни пальчатокоренника

Фото 8 Колосовидное соцветие

пальчатокоренника

Фото 7 Цветок пальчатокоренника

Фото 9 Фиолетовые пятна на листьях пальчатокоренника

Фото 10 Плоды-коробочки с семенами

пальчатокоренника

Рисунок 1

Орхидея

Приложение 2

Опрос дачников

  1. Знаете ли вы растения из красной книги Калужской области?

Ответ: да 0 человек, нет 160 человек

  1. Задумывались ли вы о том, что в нашем лесу могут произрастать растения из Красной книги?

Ответ: да 0 человек, нет 160 человек, из них 102 человека уверенны, что нет растений в нашем лесу из красной книги.

  1. Знаете ли вы это растение, может, видели его? (Показываем фото)

Ответ: да 0 человек, нет 160 человек

  1. Хотели бы вы принять личное участие в сохранении этого вида?

Наверно да 48 человек, мне все равно 16 человек, не знаю как 96 человек.

Приложение 3

Плакаты одноклассников

Приложение 4

Практические советы

Рецепт. Яблоки сушенные

Перед сушкой яблоки нужно вымыть. Следующий этап — удаление сердцевины. Если вы готовите сухофрукты исключительно на компот, то можно и вовсе не вырезать сердцевину.

Далее нарезаем яблоки,толщина кусочков в нарезке должна быть не более 5 мм.

Сушить яблоки на солнце — самый древний, но давно уже не самый удобный способ заготовки сухофруктов. Он годится для жаркого лета.

Сушка в духовке, на плите, в печи.Яблоки нужно разложить равномерно в 1 ряд на противни или лучше на сетки. Сушить при температуре около 75 °С, приоткрыв дверцу на размер ладони. В конце сушки можно понизить температуру до 50-55 °С. Примерно через 7 часов дольки высохнут.

Некоторые сушат яблоки над газовой плитой, нанизав дольки на нитки, разложив их на высоких решетках или прямо на противне — по желанию. Такая сушка довольно быстра, занимает часа 2, но требует постоянного внимания.

Сушка в электросушилке.Это самый простой способ сушки яблок. Нарезать дольки толщиной не более 5 мм, равномерно уложить в электросушке, через пару часов вы получите готовый продукт! Яблоки не подгорят, их не съедят насекомые, они высохнут быстро и правильно.

Приготовление компоста — как сделать компост своими руками

Если измельченные садовые отходы, например, обрезки ветвей и зелень, проложить слоями кухонных отходов и избытками урожая яблок, то смесь перегниет и станет ценной садовой почвой. Установите в саду короб. Землю в основании короба разрыхлите.В качестве дренажа положите ветки — толщина слоя 20 см. На этот слой положите влажные отходы (скошенную траву, кухонные отбросы, яблоки), а сверху — твердый материал (измельченные ветки кустарников), и так, попеременно.Через несколько месяцев компост можно использоваться на овощных грядках.Через год - можно использовать в самых разных целях.

Основа компоста. Биологические отходы для компоста: древесная кора; остатки цветов, земля из цветочных горшков, крапива, яичная скорлупа, садовые отходы (фрукты и ягоды), овощные отходы, обрезки кустарниковых веток, сено, древесная зола, кофейная гуща, картофельные очистки, листья, навоз домашних животных, очистки фруктов, обрезки дерна, опилки, чайная заварка, сорная трава.