Экологическое состояние хвойных пород в микрорайоне школы

Всероссийский конкурс исследовательских работ «Познание-2015»
Секция « Экология»
Тема: «Экологическое состояние хвойных пород в микрорайоне школы»
Работу выполнила:
Грызлова Валерия Максимовна,
ученица 8 класса А, МБОУ «СОШ №13»
г. Северодвинска Архангельской области
Научный руководитель:
Векшина Надежда Захаровна
учитель географии и экономики,
высшей квалификационной категории,
МБОУ «СОШ №13» г. Северодвинска
Архангельской области
Северодвинск
2015г.
ОГЛАВЛЕНИЕ
1.ВВЕДЕНИЕ
3
2.ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
4
2.1 Роль хвойных пород для человека в условиях города
2.2 Характеристика хвойных пород
5
3. Обследование хвойных деревьев в микрорайоне школы
6
3.1. Видовой состав
7
3.2. Жизненная форма и класс высоты.
8
3. 3. Ведомость дендрологической оценки зеленых насаждений
8
3.4.Исследования на участке №1
8
3.5. Результаты исследования
8
4.ЗАКЛЮЧЕНИЕ
9
Список литературы
11
ПРИЛОЖЕНИЯ
12
Приложение 1 Таблица результатов исследования на участке
№1
Приложение 2 Фото изученных деревьев
Приложение 3 Фото хвойных деревьев нашего города
=
ВВЕДЕНИЕ
С каждым днем в городах появляется большое количество различных
построек: жилые дома, магазины, автостоянки. Это приводит к тому, что
места для роста деревьев и кустарников становится всё меньше и меньше.
Цель работы: изучить хвойные породы деревьев, выяснив их состояние в
городской среде.
Задачи:
1.Изучить литературу по данной теме.
2.Провести исследования в микрорайоне школы.
3.Обобщить полученные результаты и сделать выводы.
Методы исследования:
-Библиографический
-Исследовательский
-Анализ и синтез
-Метод наблюдения (визуальный)
-Измерительный
-Математический
Гипотеза: Если в городе будет много зеленых насаждений, то состояние
окружающей среды станет лучше.
Объект
исследования:
экологическое
состояние
территории,
произрастают хвойные породы деревьев.
Предмет исследования: хвойные деревья.
Анализ литературы. В работе по теме исследования мы использовали
различные источники знаний. Характеристика хвойных пород хорошо
показана у Зябченко С.С. и Малаховец П.М. Методики исследования мы
взяли у Алексеева С.В.и Попова Г.А. из практикумов по экологии и
рекомендаций городского Экологического совета.
О состоянии деревьев и местных проблемах мы получили информацию в
газете «Северный рабочий» и из интернет - ресурсов.
где
2. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
2.1 РОЛЬ ХВОЙНЫХ ПОРОД ДЛЯ ЧЕЛОВЕКА В УСЛОВИЯХ ГОРОДА
В городах создается специфическая и во многом неблагоприятная для
жизнедеятельности человека экологическая обстановка.
Профессор Б. П. Токин [1,с.4-6] в 1928 г. открыл, что растения вырабатывают
особые летучие и нелетучие вещества, называемые фитонцидами, причем
фитонциды
некоторых
бактерицидными
растений
свойствами.
(из
числа
изученных)
Исследованиями
обладают
установлено,
что
эффективность фитонцидов различных видов растений неодинакова. Так,
фитонциды коры пихты убивают бактерии дифтерита. Особенно много
фитонцидов выделяют хвойные породы. Один гектар можжевельника
выделяет за сутки 30 кг летучих веществ. Много летучих веществ выделяют
сосна и ель.
Сосна
крымская,
кипарис
вечнозеленый,
кипарис
гималайский
задерживают рост туберкулезной палочки. В сосновом бору, находящемся в
хорошем
состоянии
и
благоприятных
условиях,
произрастания
болезнетворных бактерий в 2 раза меньше, чем в лиственном лесу. Хвойные
породы за сутки способны выделить летучих веществ: c 1 га можжевельника
- 30 кг, сосны и ели - 20 кг; лиственные породы - 2 - 3 кг. Однако сосновым
насаждениям свойственны повышенные радиация и температура воздуха,
пониженная влажность, поэтому для отдыха наиболее благоприятными будут
территории смешанных хвойно-лиственных насаждений.
Значительная роль в улучшении состояния воздуха отводится ионам.
Умеренно повышенная ионизация воздуха сказывается положительно на
здоровье и самочувствии человека. Растительность влияет на ионизацию
воздуха в зависимости от породного состава, полноты, возраста насаждений
и некоторых других характеристик. Лучше ионизируют воздух смешанные
насаждения.
На содержание легких ионов в воздухе влияет также породный состав
насаждений. Причем, установлена (в убывающем порядке) следующая
эффективность различных пород: сосна обыкновенная, береза карельская,
ива плакучая, рябина обыкновенная, дуб красный, туя западная, ель
венгерская, лиственница сибирская, ель обыкновенная, пихта одноцветная [2,
с.163-170, 9Б]
Следовательно, породы, занимающие в этом списке первые места,
увеличивают количество легких ионов в значительно большей степени, чем
породы, помещенные в конце списка.
Растения в городе не только украшают улицы и дворы, но и оказывают
существенное влияние на микроклимат озелененных мест. Древесные
насаждения
летом
снижают
температуру
окружающего
воздуха
и
подстилающей поверхности, защищают от ветра и прямого солнечного
облучения, повышают влажность воздуха, хвойные отлично служат
глушителями шума. Листья и хвоя способны задерживать и осаждать пыль,
поглощать из воздуха газы-загрязнители и другие вредные примеси [2, с.1418]
2.2 ХАРАКТЕРИСТИКА ХВОЙНЫХ ПОРОД
Хвойные породы относятся к семейству голосемянных. К ним
относятся следующие виды: сосна, пихта, ель, кедр, лиственница и др.
Дадим характеристику тех
видов, которые произрастают в нашем
микрорайоне и будут являться предметом нашего исследования.
Сосна - род вечнозеленых хвойных деревьев и кустарников семейства
сосновых. Характеризуется игловидными листьями (хвоей), растущими
пучками от двух до пяти в каждом (у некоторых видов - по одному), и
одревесневающими женскими шишками, созревающими в течение двух
вегетационных периодов. Сосна - один из важнейших источников древесины,
которая в зависимости от вида бывает мягкой и твердой, легкой и тяжелой и
т.п. Особенно ценится строевой сосновый лес, поскольку стволы этих
деревьев высокие, прямые и до большой высоты лишены ветвей, которые
постепенно отмирают при затенении. В США размеров крупных деревьев
достигают 33 вида сосны, разделяемые на две группы. У мягких сосен
светлая древесина и хвоинки растут по пять в пучке; у твердых сосен
древесина желтоватая, более смолистая, пучки состоят из двух-пяти хвоинок.
Ель колючая – зимостойка, к почве не требовательна, устойчива к дыму и
газам. Высота ствола от земли достигает более 20 м. Окраска хвои – от
зеленой до светло-голубой. Осенью и зимой хвоя немного темнеет. Также
декоративны ель обыкновенная, ель канадская и ель сербская. Эти виды
ветроустойчивы и засухоустойчивы, теневыносливы, хорошо зимуют. Почвы
предпочитают богатые растительным перегноем, влажные, но не сырые,
состоящие из торфа, песка, листовой и дерновой земли.(3, с 7-10)
3. ОБСЛЕДОВАНИЕ ХВОЙНЫХ ДЕРЕВЬЕВ В МИКРОРАЙОНЕ ШКОЛЫ
Архитектурно - художественный облик города, как и качество его
среды во многом зависит от количества озелененных территорий,
находящихся в его пределах. Они оказывают значительное влияние на
организацию полноценного отдыха городских жителей, на их психическое
состояние[7, c 48-52]. Специалисты отмечают, что жители города оценивают
облик города высоко, когда есть достаточное количество озелененных
территорий. Больше зелени должно быть на участках детских садов, больниц,
школ. Для того, чтобы горожанам хорошо дышалось, по санитарным нормам
на каждого из них должно приходиться 50 м2 непосредственно в городе[8].
Исследования учащихся 2005 года выявили, что эти показатели не могут
соответствовать принятым нормативам, т.к. на территории микрорайона
всего 2080 зеленых объектов.
Мы решили провести обследование хвойных деревьев на территории
микрорайона школы. Для этого мы использовали рекомендации городского
экологического совета. Главная задача обследования - натуральное
исследование посадок на территории микрорайона и определение их
состояния.
Обследование деревьев начали с июня 2014 года и продолжали вплоть по
декабрь включительно. Нами отобраны несколько сосен, измерены и внесены
показатели в таблицу4 (Приложение 1).
Вывод: в результате проделанной работы было выявлено, что в микрорайоне
школы 2080 зеленых объектов и среди них совсем мало хвойных пород, а на
территории школы растут 278 зеленых объектов и ни одного хвойного
дерева.
3.1. ВИДОВОЙ СОСТАВ
В микрорайоне посадки хвойных деревьев представлены сосной. Они
располагаются по ул. Юбилейной (вдоль домов 23, 37 и др.). Есть 1 елочка,
посаженная у магазина «Фруктовый сад».
Учащиеся школы ежегодно, весной, организуют посадки деревьев. Так
23 мая 2009 года учащимися 9-х классов была проведена акция по посадке
саженцев на территории пришкольного участка. Акция прошла под девизом
«Каждому выпускнику - свое дерево!». В акции участвовали 57 человек.
Учащимися были посажены 21 елочка и 48 сосенок. Всего - 69 саженцев.
Посадки не сохранились.
Весной 2013 году учащиеся 11 а класса посадили в день Последнего
звонка более 30 деревьев, но прижилось не более 10. Деревья,
посаженные,
очень
плохо
пришиваются
и
весной
погибают.
Проконсультировавшись со специалистами – озеленителями, мы выяснили,
что в нашей местности посадки лучше всего осуществлять осенью, за
осенний период они приживаются и до 50% посадок продолжают расти.
Вывод: проанализировав данные, мы пришли к выводу, что видовой
состав зеленых насаждений в микрорайоне школы и на пришкольном участке
достаточно беден. Все растения лиственные, совершенно отсутствуют
хвойные породы, которые могли бы улучшать окружающий воздух, выделяя
фитонциды. Наши исследования подтвердили малое количество зеленых
насаждений вокруг школы. Мы рассчитали, сколько приходится на 1 ученика
- 7,4 м 2 , что в 5 раз меньше нормы [5,c 25-26].
3.2. ЖИЗНЕННАЯ ФОРМА И КЛАСС ВЫСОТЫ.
Класс высоты определялся по методике Ерохиной В.И. и
рекомендациям экологического совета. Обобщив данные, можно сказать, что
по данной классификации:
--деревья относятся к 3 классу (от5 до 10 м);
--деревья - кустарники 1 класса (более 3м) и 2 класса (от 1 до 3 м);
--кустарники - ко 2 классу (от 1до 3 м).
По классу высоты 11 исследованных сосен относятся к деревьям 3
класса, а 1 дерево - к дерево -кустарникам 2 класса (от 1до3 метров).
Вывод: Район школы образовался совсем недавно (чуть более 25 лет),
поэтому деревья имеют высоту, соответствующую:
Деревья 3 класса- 11 деревьев;
Дерево-кустарники-1дерево (Приложение 1).
3.3. ВЕДОМОСТЬ ДЕНДРОМЕТРИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ ЗЕЛЁНЫХ
НАСАЖДЕНИЙ
В ходе работы определялось видовое название объекта,
измерялись диаметр ствола и кроны, как вдоль ряда так и поперек, высота
штамба, число стволов, класс высоты и жизненная форма, а также виды
повреждений.
Итогом работы явилось составление дендрометрической ведомости
(Приложение 1).
3.4 ИССЛЕДОВАНИЕ НА УЧАСТКЕ №1 (сосны по улице Юбилейной)
Исследования проводились по улице Юбилейной, где вдоль дороги
произрастают сосны. Участок для исследования выбран у домов № 37, 29
(Приложение 1).
3.5 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
В ходе работы по исследованию хвойных деревьев в микрорайоне
школы мы обобщили полученные результаты и сделали вывод, что основным
загрязнителем окружающего воздуха является транспорт, проходящий по
близ лежащей к деревьям автодороге.
Несмотря на это, многие деревья находятся в хорошем состоянии: это
видно по имеющимся лишайникам и плодам в виде шишек [Прил.2.1,2].
Из отрицательных моментов влияния окружающей среды мы отметили
пожухлые иголки на деревьях - некрос, асимметричность расположения
веток [Прил.2.3,4]
Между соснами №1 и №2 расположены 2 березы, а между соснами №2
и №3 1 береза и 1 тополь. Исходя из табличных данных у сосны №2 самая
наименьшая ширина кроны, а значит и корневая система [Прил.2.5].
Отрицательно влияют на рост хвойных деревьев сильные ветра, в
результате которых обламываются ветви и образуются трещины. Деревьям
приходится самим себя «лечить», выделяя смолу [Прил. 2.6]. Также на сосне
№4 появился нарост, а на сосне №5 есть морозобоины [Прил.2.7].
Морозобоины возникают вследствие длительного воздействия низких
температур на дерево. Возникают они чаще на северной стороне дерева, хотя
не редко бывают и в разных частях ствола. Повреждаются прежде всего
молодые сильно растущие деревья. Морозобоины — это повреждение коры и
древесины в виде глубоких продольных трещин, доходящих иногда до
центра дерева. Кора вдоль трещин, как правило, отстает от древесины,
увеличивая этим размер раны. Такие повреждения наблюдаются при сильных
морозах, особенно при резких колебаниях температуры в дневное и ночное
время. Морозобоины можно обнаружить не только на стволах, но и на
толстых ветвях. На их появление влияет обводненность тканей растений и
состояние воды в растениях. При замерзании объем ткани уменьшается,
образуются трещины по мере того, как вода переходит в межклеточное
пространство, а воздух вытесняется при образовании льда.
Степень морозоустойчивости стволов зависит от физиологического
состояния дерева, а сосна №5 имела морозобоину средних размеров, так как
на стволе в некоторых местах отсутствовала кора и были трещины.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Мы продолжили работу по изучению зеленых насаждение в
микрорайоне школы, обратив свое внимание на хвойные породы, которых
очень мало.
В результате исследования в микрорайоне школы выявили, что
наличие выхлопных газов от транспорта мало влияет на рост хвойных
деревьев,- так за 25 лет деревья достигли высоты от 3, 6 м до 8,86 м.
Многие растения чувствуют себя благополучно, это проявляется в
наличии лишайников и плодов.
Но есть и такие деревья, которые не выдерживают воздействия
загрязнения окружающей среды. Это видно по наростам, имеющимся у
основания.
Еще одна проблема заключается в том, что сильные ветра, характерные
для нашего города, обламывают ветви растений и в результате этого
образуются трещины. Для того,
чтобы излечить себя деревья выделяют
смолу, тем самым закупоривая «раны».
Из наблюдений видно, что между хвойными деревьями часто посажены
лиственные деревья и кустарники, кроны которых заграждают поток
солнечного света исследуемым объектам, а корневая система забирает все
минеральные вещества. В результате чего мы наблюдаем ассиметричность
роста ветвей и появление некроса - пожухлых иголок.
Для исправления данной ситуации мы предлагаем:
- продолжить работу по мониторингу зеленых насаждений в микрорайоне
школы и на пришкольном участке;
-продолжить школьную традицию по посадке деревьев и кустарников;
-высаживать хвойные породы деревьев вдоль автодорог; около детских
учреждений;
-провести посадку новых растений на пустующих участках земли;
-проводить различные мероприятия по охране природы, активно участвовать
в сборе макулатуры, чтобы сохранить как можно больше деревьев [6].
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Атрохин В.Г., Кузнецов Г.В. Лесоводство – 2-е изд., перераб. и доп. – М.:
Агропромиздат, 1989- ,с. 4-6, с. 16-40.
2. Зябченко С.С. Сосновые леса Европейского Севера – Л.: Наука, 1984-,с.1418, с. 163-182.
3. Малаховец П.М. и др. Практическое пособие по озеленению городов и
поселков Архангельской области. Авторы- составители: П.М. Малаховец.
В.А..Тисова. Г.И. Травникова, В.С. Цвиль,- Архангельск, 1999г.-с 54-59
4.Алексеев С.В., Груздева Н.В., Гущина Э.В., Муравьев А.Г. Практикум по
экологии: учебное пособие.- М.: АО МДС, 1999.- с. 61-62, 112-116.
5
Попова
Г.А.Экология
в
школе.
Мониторинг
природной
среды:
методическое пособие.- М.: ТЦ Сфера, 2005.- с. 3-4, 11-15, 21-22, 25-27, 43.
6.Попов А. Делянки в городе: воздух чистят не деревья - наши легкие
//Северный рабочий.- 2005.- 21 сент.- с. 1.
7. Хотулева О.В.Экологическая оценка состояния деревьев в городе
//Биология в школе.- 2005.- №5.- с. 48-52.
8 Яблоков С.А.Дерево в городе //Энергия: экономика, техника, экология.1998.- №1.
9.Интернет ресурсы:
А) http://ru.wikipedia.org
/wiki/
Б) http://www.viprastenia.ru/articles-17.htm/
В) http://boleznisada.ru
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1
Таблица результатов исследования на участке №1
(сосны по улице Юбилейной)
Инвент Видово Жизненна Класс
арный е
я форма
высоты р
номер назван
Сосна
а
р кроны р кроны стволо е
ствола, штамб вдоль
ие
№1
Диамет Высот Диамет Диамет Число Примечани
Дерево
попрек
в,
ряда, м
Соснысм
по улицеа,Юбилейной
37 ряда, м шт
7м70см 33см
2м47с
5м 35см 4м
1
м
м
отсутствую
ствол т
Трещины,
наросты
м
ствол
ветки без
хвои
Лишайник
2м30с 1м82см 3м24см 1
и, наросты,
м
ствол
сухие
ветки,
отходящая
кора
№2
Сосна
Дерево
5м10см 51см
№3
Сосна
Дерево
6м
№4
Сосна
Дерево
6м30см 72см
2м17с 1м82см 2м
№5
Сосна
№6
Сосна
Дерево
4м97см 71см
2м27с 4м30см 3м88см 1ствол Трещины,
лишайник
м
, но
и,
верху некрос
67см
2м70с 1м49см 1м95см 1
Наросты,
лишайник
м
ствол
и, сухие
ветки
Морозобои
Дерево- 3м60см 47см
2м51с 1м53см 2м34см 1
ны,
кустарн
м
ствол
трещины,
отсутствие
ик
коры
Сосны по улице Юбилейной 29
1
шка
раздва
иваетс
я
№7
Сосна
Дерево
6м89см 67см
Ассиметри
чность,
ствол
лишайник
и
2м29с 2м98см 3м39см 1
м
Имеются
шишки,
м
ствол
трещины
со смолой
Трещины,
2м58с 5м10см 5м18см 1
лишайник
м
ствол
и,
наросты
№8
Сосна
Дерево
5м60см 1м10см 2м27с 5м58см 5м20см 1
№9
Сосна
Дерево
7м48см 1м8см
№10
Сосна
Дерево
6м60см 68см
№11
Сосна
Дерево
7м30см 76см
Лишайник
и,
м
ствол
трещины
Лишайник
2м40с 4м10см 3м84см 1
и,
м
ствол
трещины,
некрос
№12
Сосна
Дерево
8м86см 84см
2м6см 5м92см 5м37см 1
2м30с 4м90см 4м11см 1
Лишайник
и,
ствол
трещины,
трещины
со смолой
Приложение 2
Фото изученных хвойных деревьев.
1)
Лишайники
2) Плод
2)
Ассиметричность
5) Соседство с лиственными деревьями
4) Некрос
6) Выделение смолы
7) Нарост
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Хвойные деревья нашего города.
Приложение 3