XXVII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Изучение влияния абиотических факторов на вертикальный прирост растений пришкольного участка
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
И трудно себе представить школьный двор, где совершенно отсутствовали яркая зелень газонов, тенистый шатер раскидистых крон деревьев, куртины кустарников. Озеленение школьных дворов имеет важное санитарно-гигиеническое и эстетическое значение. (2)
С каждым годом хорошеют улицы нашего города, территории школьных дворов, все меньше остается пустырей. Ежегодно высаживаются сотни деревьев и кустарников. К сожалению, приходится признать, что к проведению этих работ порой относятся формально, не учитывая влияние абиотических факторов на растения
Тема нашей работы: Изучение влияния абиотических факторов на вертикальный прирост растений пришкольного участка.
Цель нашей исследовательской работы: выяснить, оказывают ли влияние абиотические факторы на растительный организм.
Исходя из целей работы, были определены задачи:
1. изучение теоретического материала;
2. определение вертикального прироста растений пришкольного участка;
3. проведение анализа среднего значения температуры за период проведения измерений;
4. проведение анализа количества осадков выпавших за период проведения измерений;
5. составление практических рекомендаций по использованию растений при озеленении школьного двора.
1. Литературный обзор
1.1. Связь организмов со средой выражается в действии на них различных групп экологических факторов. Любые свойства или компоненты внешней среды, оказывающие влияние на организмы, называют экологическими факторами.
Экологические факторы чрезвычайно разнообразны, и каждый вид, испытывая их влияние, отвечает на него по-разному. (6)
Температура - один из важнейших абиотических факторов. Во-первых, она действует везде и постоянно. Во-вторых, температура влияет на скорость многих физических процессов и химических реакций, в том числе и на процессы, идущие в живых организмах и их клетках.
Любой организм способен существовать лишь в определенном диапазоне температуры. У растений одно из важнейших приспособлений к температуре — форма роста.
Все живые организмы испытывают потребность в воде. Биохимические реакции, идущие в клетках, протекают в жидкой среде. Большинство растений основную часть влаги получают из почвы.
Практически вся энергия поступает на Землю в виде солнечного излучения, состоящего из видимого света, ультрафиолетовых и инфракрасных лучей. Потребности разных растений в свете не одинаковы. Световые растения обитают на открытых местах, они приспособлены к свету высокой интенсивности и плохо чувствуют себя при затенении. Теневые растения обычно живут под пологом леса и приспособлены к низкой интенсивности света. Теневыносливые растения могут жить при разной интенсивности света. (4)
1.2. Ниже приводится краткое описание кустарниковых растений, произрастающих на пришкольном участке и используемых в проведении работы:
Свидина белая. Куст 2-3 м высоты с гибкими ярко-красными ветвями и побегами. Листья супротивные, простые, широко яйцевидные или эллиптические. Цветки обоеполые, молочно-белые, мелкие, в щитовидных многоцветковых соцветиях. Плод - сочная, голубовато-белая, почти шаровидная костянка, не съедобная. Цветет в мае — июне, иногда все лето или повторно осенью. Зимостойкая. Теневыносливая. Устойчивая к дыму, промышленным газам и пыли. Декоративная, благодаря пышному цветению, голубовато-белым плодам и рубиново-красным ветвям. Нетребовательная к почве, но предпочитает наносные, плодородные свежие или даже сырые почвы берегов рек и ручьев. Пригодная для одиночных и групповых посадок, для опушек, бордюров, живых изгородей. (5)
1.3. Ильм приземистый, низкий, мелколистный Дерево 8-12 , реже 15 м высоты и до 69-80, иногда - больше сантиметров в диаметре ствола. Кроны шатровые, иногда плакучие. Молодые ветви желтовато-зеленые, затем пепельно-серые, а на старых стволах кора темно-серая, глубокоморщинистая. Листья ланцетно-эллиптические, двоякопильчатые, мелкие. Крылатки плодов около 1,5 см в диаметре, орешки - в центре крылаток. Плодоношение ежегодное и обильное. Нетребователен к плодородию и влажности почвы, выносит слабую ее засоленность. Растет быстро. Светолюбив, зимостоек. Переносит самую сильную стрижку и обрезку в любом возрасте, что позволяет создавать из него бордюры любой высоты, формировать разнообразные кроны - шаровидные, конические и др. (5)
2. Практическая часть
2.1. Наблюдения начали проводить в 2024 году на территории пришкольного участка.
Были взяты 6 контрольных растений в каждой зоне пришкольного участка.
1 зона - северная сторона, посадки ильма мелколистного (бывший школьный дендрарий, территория детского сада).
2 зона - южная сторона, газон под окнами школы, посадки свидины белой вперемешку с ильмом мелколистным.
(см. приложение 1)
При помощи рулетки в сантиметрах ежемесячно мы измеряли длину 10 побегов, расположенных на одном растении. Измеряли прирост каждый раз от последнего, двигаясь последовательно по междоузлиям или от места среза ветки. Рассчитывали среднее значение вертикального прироста одного растения по формуле:
сумма 10 измерений
10
Результаты измерений каждый месяц заносили в таблицу (см. приложение 2).
Во всех случаях измерений выводили среднее и заносили в таблицу (таблица 1приложеие 4).
В 2025 году продолжили работу по определению вертикального прироста растений пришкольного участка (см. приложение 3). За 2025 год также рассчитали среднее значение и занесли в таблицу (таблица 2 приложение 4).
На следующем этапе работы мы обратились в Амурский областной центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, где получили данные по температуре (среднее значение ночных и дневных температур) и количеству осадков за период проведения измерений за 2024 и 2025 года. Данные занесли в таблицу (таблица 3 и таблица 4 приложение 5) и проанализировали.
2.2. Результаты анализа средних значений температуры показали, что в 2025 году самым жарким месяцем был июль. Сравнивая температуры за 2024 и 2025 год, мы отметили, что в 2025 году температура была выше, чем в 2024 году (см. приложение 6). Самым «сухим» месяцем в 2024 году был май, когда выпало 10,9 мм осадков, а в 2025 году «сухим» месяцем был июль, когда выпало всего 7,7 мм осадков. В 2025 году осадков выпало меньше, чем в 2024 году (см. приложение 6). Проанализировав данные температур и количества осадков можно сделать вывод, что 2024 год был благоприятным, чем 2025 год по проявлению абиотических факторов.
Результаты определения вертикального прироста показали, что влияние абиотических факторов благоприятно сказалось на растениях 1 зоны. Прирост составил 28,6 см и 36,2 см в 2024 году и соответственно 23,1 см и 31,25 см в 2025 году. На растения 2 зоны (ильм мелколистный) абиотические факторы влияли неблагоприятно. Прирост составил в 2024 году 22,2 см и 20 см, а в 2025 году прирост был 15,3 см и 16,3 см, что значительно ниже прироста в 2024 году в этих зонах и ниже прироста растений в 1 зоне (см. приложение 7). К концу наблюдений во 2 зоне погибли растения 6 варианта опыта и 1 варианта опыта.
Заключение
При исследовании вертикального прироста растений пришкольного участка мы пришли к выводу, что при озеленении пришкольного участка были допущены ошибки при высадке растений. Свидину белую, теневыносливое растение, любящее влажные почвы, посадили на открытом солнечном сухом месте (2 зона). Ильм мелколистный, светолюбивое растение, был посажен в затененное место на пришкольном участке (1 зона). При ухудшении абиотических факторов (повышение среднего значения температуры и малое количество осадков) в 2025 году уменьшился вертикальный прирост у растений.
Используя результаты исследования, мы рекомендуем:
1. перед посадкой растений на пришкольном участке знакомиться с основными сведениями о древесных и кустарниковых растениях. Учитывать отношение данных растений к свету и влаге, соответственно выбирать место посадки растений;
2. свидину белую высаживать на затененные участки с влажной почвой. Помнить о том, что растение не переносит яркого солнечного цвета и сухих почв;
3. ильм мелколистный использовать на ярко освещенных участках с любой почвой.
Список литературы:
1. Зверев И.Д. Практические занятия по экологии для учащихся 9 класса. -
М.: Просвещение, 1998. - 78 с.
2. Зеленый наряд города. - Хабаровск, Кн. изд., 1977. - 192 с.
3. Миркин Б.М., Наумова Л.Г. Экология России. Учебник из
Федерального комплекта для 9-11-х классов общеобразовательной школы. - М.: АО МДС, 1996. 272 с.
4. Общая биология: Учебник для 10-11-х классов школ с углубленным изучением биологии / Рувинский А.О, Высоцкая Л.В., Глаголев С.М. и др.; Под ред. Рувинского А.О.. - М.: Просвещение, 1993. - 544 с.
5. Усенко Н.В. Деревья, кустарники и лианы Дальнего Востока:
Справочная книга /Второе, переработанное и добавленное издание. -Хабаровск: Кн. изд-во, 1984. -272 с.
6. Чернова Н.М. и др. Основы экологии: Учебник для 9 класса
общеобразовательных учреждений /Чернова Н.М., Галушин В.М., Константинов В.М.. 2-е изд. - М.: Просвещение, 1998. - 240 с.
Приложение 1:
Схема расположения исследуемых растений на пришкольном участке
2 зона
Свидина белая белая
Ильм мелколистный
1 зона
Ильм мелколистный
Ю
С
Приложение 2:
Влияние различных абиотических факторов на вертикальный прирост растений пришкольного участка в 2024 году:
|
Месяц |
Номер зоны участка |
Варианты опыта |
|||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
||
|
май |
1 |
12 |
18 |
18 |
21 |
17 |
19,5 |
|
2 |
10 |
13 |
16 |
14 |
16,5 |
15 |
|
|
июнь |
1 |
19 |
25 |
27 |
27,5 |
23 |
21 |
|
2 |
15 |
17 |
23 . |
19 |
16,3 |
15 |
|
|
июль |
1 |
41 |
38 |
41,5 |
32 |
41 |
36 |
|
2 |
34 |
37 |
29 |
31 |
35 |
29,5 |
|
|
август |
1 |
39 |
32 |
35 |
31 |
29 |
30 |
|
2 |
23 |
27 |
25 |
28 |
24,6 |
21 |
|
|
сентябрь |
1 |
38 |
30 |
33 |
27 |
29 |
28,5 |
|
2 |
18 |
21 |
16 |
12 |
11 |
15 |
|
Приложение 3:
Влияние различных абиотических факторов на вертикальный прирост растений пришкольного участка в 2025 году:
|
Месяц |
Номер зоны участка |
Варианты опыта |
|||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
||
|
май |
1 |
24 |
27 |
23 |
18 |
21 |
19 |
|
2 |
18 |
16 |
18 |
15 |
14 |
11 |
|
|
июнь |
1 |
31 |
28 |
44 |
35 |
36 |
32 |
|
2 |
21 |
21 |
30 |
20 |
12 |
15 |
|
|
июль |
1 |
22 |
26 |
27 |
21 |
28 |
25 |
|
2 |
14 |
19 |
13 |
17 |
19 |
- |
|
|
август |
1 |
18 |
26 |
21 |
19 |
17 |
20 |
|
2 |
11 |
15 |
17 |
15 |
10,2 |
- |
|
|
сентябрь |
1 |
13 |
16 |
14 |
17 |
11 |
13,1 |
|
2 |
10 |
15 |
11 |
13 |
9,3 |
- |
|
Приложение 4:
Таблица 1.
Среднее значение вертикального прироста в 2024 году составило:
|
Варианты опыта |
Среднее |
||||||
|
Номер |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
значение |
|
зоны |
вертикаль- |
||||||
|
участка |
ного |
||||||
|
прироста, см |
|||||||
|
1 |
29,8 |
28,6 |
30,9 |
27,7 |
27,8 |
27 |
28,6 |
|
2 |
20 |
23 |
29,7 |
20,8 |
20,7 |
19,1 |
22,2 |
|
Среднее |
|||||||
|
значение |
25,5 |
29 |
28,3 |
25,2 |
27,25 |
25,3 |
|
|
вертикального |
|||||||
|
прироста, см |
|||||||
Таблица 2.
Среднее значение вертикального прироста в 2025 году:
|
Варианты опыта |
Среднее |
||||||
|
Номер |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
значение |
|
зоны |
вертикаль- |
||||||
|
участка |
ного |
||||||
|
прироста, см |
|||||||
|
1 |
21,6 |
24,5 |
25,8 |
22 |
22,6 |
21,8 |
23,1 |
|
2 |
14,8 |
17,2 |
17,8 |
16 |
12,9 |
13 |
15,3 |
|
Среднее |
|||||||
|
значение |
20,9 |
21,6 |
23,1 |
21,4 |
21,3 |
20,6 |
|
|
вертикального |
|||||||
|
прироста, см |
|||||||
Приложение 5:
Таблица 3.
Среднее значение температуры и количества осадков за 2024 год:
|
Месяц |
Температура |
Количество осадков, мм |
|
май |
+ 15,0 |
10,9 |
|
июнь |
+ 18,3 |
140,6 |
|
июль |
+ 21,6 |
275,5 |
|
август |
+ 21,2 |
70,5 |
|
сентябрь |
+ 12,5 |
44,9 |
Таблица 4.
Среднее значение температуры и количества осадков за 2025 год:
|
Месяц |
Температура |
Количество осадков, мм |
|
май |
+ 13,2 |
108,8 |
|
июнь |
+ 20,6 |
43,4 |
|
июль |
+ 23,0 |
7,7 |
|
август |
+ 21,4 |
95,1 |
|
сентябрь |
+ 13,9 |
58,0 |
Приложение 6:
Среднее значение температуры за 2024 и 2025 года:
Среднее значение количества осадков за 2024 и 2025 года:
Приложение 7:
Вертикальный прирост растений пришкольного участка за 2024 и 2025 года: