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

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ АНТРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ЖИЗНЕННОСТЬ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ В ГОРОДЕ СЕРПУХОВЕ
Литвинова В.Д.
Автор работы награжден дипломом победителя второй степени
Диплом школьника      Диплом руководителя
Текст научной работы размещён без изображений и формул.
Полная версия научной работы доступна в формате PDF


Введение.

Коммунальными службами для озеленения нашего города, в основном, используются листопадные породы, которые в нашей климатической зоне большее время года находятся без листьев и, значит, не защищают от шумового загрязнения и пыли. Большое количество бюджетных средств затрачивается на уборку опавшей листвы. Уборка листьев приводит к нарушению круговорота веществ, к деградации почвы и растительности, что требует затрат на их восстановление. На листьях размножается большое количество насекомых – вредителей, грибков, часто вызывающих аллергические реакции у населения. Между тем, жители города часто высаживают около домов хвойные деревья, в частности, сосну обыкновенную. Сосна – вечнозеленое дерево и использование его в озеленении города эстетически выигрышно. Традиционно считается, что сосна обыкновенная не относится к газоустойчивым видам. В связи с увеличением количества автотранспорта в городской черте увеличивается количество вредных веществ, попадающих в окружающую среду. Возникает вопрос: «Можно ли использовать для озеленения города сосну обыкновенную?»

Данная работа носит проектно-исследовательский характер и направлена на расширение знаний об окружающем мире.

Проблема исследования: Жители города часто высаживают около домов хвойные деревья. Сосна не считается газоустойчивой породой.

Объект исследования: сосна обыкновенная.

Гипотеза: Сосну обыкновенную можно широко использовать для озеленения города.

Цель работы: изучение возможности использования сосны обыкновенной для озеленения города.

Задачи:

  • Познакомится с теоретическим материалом по данной теме.

  • Исследовать источники антропогенного влияния на жизненность сосны обыкновенной.

  • Используя различные методики, провести оценку жизнеспособности сосны обыкновенной в городских насаждениях.

  • Проанализировать полученные результаты и сделать выводы.

Методы исследования: теоретические - изучение литературы, наблюдение, эксперимент, сравнение, анализ.

Исследование возможных видов антропогенного влияния на жизненность сосны.

Задачами являются:

  1. Описание объекта исследования.

  2. Исследование антропогенного влияния на жизненность сосны обыкновенной.

Описание объекта исследования.

Сосна́ обыкновенная - дерево высотой 25-40 м и диаметром ствола 0,5-1,2 м. Ствол прямой. Крона высоко поднятая, конусовидная, а затем округлая, широкая, с горизонтально расположенными в мутовках ветвями.

Кора в нижней части ствола толстая, чешуйчатая, серо-коричневая, с глубокими трещинами. В верхней части ствола и на ветвях кора тонкая, в виде хлопьев (шелушится), оранжево-красная.

Ветвление одномутовчатое. Побеги зелёные, к концу первого лета становятся светло-коричневыми. Почки яйцевидно- конусообразные, оранжево-коричневые, покрыты белой смолой чаще тонким, реже более толстым слоем.

Хвоинки расположены по две в пучке, 4—6 см длиной, 1,5—2 мм толщиной, сизовато-зелёные, как правило, слегка изогнутые, живут 2—4 года. Верхняя сторона хвоинок выпуклая, нижняя желобчатая, плотная, с хорошо заметными голубовато-белыми устричными линиями. У молодых деревьев хвоинки длиннее (5—9 см), у старых короче (2,5—5).

Мужские шишки 8—12 мм, жёлтые или розовые. Женские шишки 3—6 см длиной, конусообразные, одиночные или по 2—3 штуки, при созревании матовые светло-коричневого цвета; созревают в ноябре — декабре, спустя 20 месяцев после опыления; открываются с февраля по апрель и вскоре опадают. Чешуйки шишек почти ромбические, плоские или слабовыпуклые с небольшим пупком, с заострённой верхушкой. Семена чёрные, 4—5 мм, с 12—20-миллиметровым перепончатым крылом.

Исследование антропогенного влияния на жизненность сосны обыкновенной.

Озелененные территории - неотъемлемая часть города. Они учувствуют в формировании облика города, имеют санитарно-гигиеническое, реакционное и ландшафтно-архитектурное значение. На растения в черте города оказывают влияние антропогенные факторы: повышенная загазованность, подземных коммуникаций в зоне корневой систем.

Газоустойчивость – это способность растений противостоять воздействию различных газов, сохраняя при этом нормальное развитие и рост. В промышленных и выхлопных выбросах в больших количествах содержится сернистый газ. Он является самым токсичным для растений и относится к кислым газам (прил. №1). Боль­шинство растений накапли­вают в своих тканях токсические вещества, которые содержатся в воз­душной среде. Попав внутрь листа, SO2 может негативно влиять на жизнеспособность растений.

По данным городского экологического комитета, выбросы промышленных предприятий за последние годы уменьшились и, основным источником рос­та загрязнения атмосферы, а, значит, источником выделения сернистого газа в городах является автотранспорт.

Древесные растения менее чувствительны к загрязняющим веществам, чем травянистые. Обычно по степени устойчивости выделяют устойчивые, среднеустойчивые и неустойчивые виды (прил.№1, №2). Критерием устойчивости служит размер площади некрозов поверхности листа.

От загрязняющих веществ очень сильно страдают хвойные поро­ды: появляется суховершинность, уменьшается длина хвоинок на побеге, происходит быстрая потеря хвои. Нарушается рост и развитие растений.

Методики выполнения работы и полученные результаты.

Задача: Провести оценку жизнеспособности сосны обыкновенной в городских насаждениях.

Для того чтобы исследовать признаки сосны обыкновенной мы определили участки:

Участок № 1 –в 50 метрах от автодороги ул. Лесная.

Участок № 2 - в «зоне отдыха» в парке.

Участок № 3 – внутридомовые территории.

Участок № 4 – молодые посадки внутри домов.

Морфометрический метод оценки газоустойчивости растений.

Определение состояния хвои сосны обыкновенной.

Морфометрический метод основан на выявлении степени повре­ждения хвои растений (Приложение №4).

Задача: выявить и оценить количественно поврежденные уча­стки хвои растений, которые произрастают в районах с разной степенью загазованности.

Ход работы

  1. Для оценки газоустойчивости мы взяли по 10 хвоин различных растений одного яруса, произрастающих на различных участках города.

  2. У каждой хвоины мы определили площадь поврежденной части(хлорозов и некрозов) к общей площади хвоины.

  3. Сравнили данные по участкам и внесли их в таблицу.

  4. Сделали вывод.

Вывод: в результате исследования хвои сосны мы обнаружили небольшое ко­личество хвоинок с повреждениями (некрозами), соответствующие второму и третьему классу повреждения. Количество хвоинок с усыханием (хлорозом) более высокое и соответствует второму, третьему и четвертому классу.

Наиболее повреждена хвоя на участке №1 около дороги. Можно предположить, что это связано с влиянием выхлопных газов. В парковой зоне на участке №2 повреждения небольшие. На участке №3 наблюдаются повреждения больше, чем в парковой зоне, так как деревья находятся около парковки машин. На участке №4 повреждений не обнаружено.

Состояние хвои

№ участка

№1

Вдоль дороги

№ 2

В парковой зоне

№3

Внутридомовая территория

№4

Молодые посадки внутри дворов

Всего обследовано хвоинок

100

100

100

100

Количество хвоинок с усыханием хлорозом

22

4б - 12

3б – 6

2б - 4

8

4б - 2

3б – 4

2б - 2

12

4б – 8

3б – 2

2б - 2

-

% количества хвоинок с хлорозом

22%

8%

12%

0%

Количество хвоинок с повреждением некрозом

8

3а – 6

2а - 2

4

3а – 2

2а - 2

4

3а – 4

2а - 0

-

% количества хвоинок с некрозом

8%

4%

4%

0%

Оценка жизнеспособности деревьев в городской среде по дефолиации крон и ветвей.

Задача: Провести оценку жизнеспособности деревьев городских насаждений.

Состояние деревьев визуально определялось по сумме основных биоморфологических признаков: густота кроны, ее охвоенность - дефолиация.

Известно, что при ухудшении условий произрастания у сосны обыкновенной наблюдается дефолиация, то есть опадение хвои, внешне это проявляется в снижении обычной густоты кроны.

Дефолиация оценивается по четырем основным классам. Каждому классу соответствует определенный процент потери хвои или степень разреженности кроны (Приложение № 5).

0 – дефолиация не более 10 % ( густота кроны 90 – 100 %)

1 – незначительная дефолиация – 10 – 25 % ( густота 75 – 90 %)

2 – средняя степень дефолиации – 25 – 60 % ( густота 40 – 75 %)

3 – сильная дефолиация - > 60% (густота кроны 60% (густота кроны