Международный школьный научный вестник

Научный журнал для старшеклассников и учителей ISSN 2542-0372

• Авторы
• Научный руководитель
• Файлы
• Литература

Тимирбулатова М.Ф. 1

---

1 г.о. Самара, МБОУ Школа № 41 «Гармония», 8 «З» класс

Кутнаева О.С. (Самара, МБОУ Школы № 41 «Гармония»)

Статья в формате PDF

0 KB

1. Андреева, И. И. Ботаника / И.И. Андреева, Л.С. Родман. – 3–е изд., перераб. и доп. – М.: КолосС, 2007. – 528 с.

2. Басов В.М. Практикум по анатомии, морфологии и систематике растений: учебное пособие для вузов / В.М. Басов, Т.В. Ефремова. – М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2010. – 240 с.

3. Губанов И.А. Иллюстрированный определитель растений Средней России. В 3 т. – М.: Т-во науч. изд. КМК, Ин-т технолог. иссл., 2004. – Т. 3. Покрытосеменные (двудольные: раздельнолепестные).

4. Коржинский С.И. Северная граница черноземно-степной области восточной полосы Европейской России в ботаникогеографическом и почвенном отношении // [Соч.] С. Коржинского (Труды Общества естествоиспытателей при Казанском университете). – Казань: тип. Ун-та, 1888–1889. – С. 24.

5. Мельникова, Н. А. Ботаника (летняя учебная практика): учебно-методическое пособие / Н.А. Мельникова, Ю.В. Степанова. – Самара: РИЦ СГСХА, 2014. – 159 с.

6. Митрошенкова, А.Е. Полевой практикум по ботанике: уч-метод. пособие; издание 3–е, стереотип / А.Е. Митрошенкова, В.Н. Ильина, Т.К. Шишова. – М. – Берлин: Директ-Медиа, 2015. – 240 с.

7. Новиков В.С. Популярный атлас-определитель. Дикорастущие растения. – М.: Дрофа, 2006.

8. Саксонов С.В. Путеводитель по Самарской флоре (1851 – 2011). Флора Волжского бассейна. Т.I. / С.В. Саксонов, С.А. Сенатор. – Тольятти: Кассандра, 2012. – 511 с. илл. 627.

9. Ужамецкая Е.А. Травянистые растительные сообщества поймы р. Самары / Ин-т экол. Волж. Бассейна РАН. / Тольятти, 1992. – 24 с.

10. Фардеева М.Б., Прохоров В.Е. Полевая практика по ботанике: учебно-методическое пособие для проведения комплексной экологической учебно-полевой практики, раздел: Ботаника. – Казань, 2009.

11. Шенников А.П. Волжские луга Средневолжской области. – Л., 1930. – 386 с.

12. www.ecosystema.ru.

13. www.lektrava.ru.

14. www.ayZdorov.ru.

15. www.greeninfo.ru.

16. www. botanichka.ru.

17. www.spravlektrav.ru.

18. www.botane.ru.

19. www.plantarium.ru.

Актуальность темы. Волга – крупнейшая река Европы и одна из самых длинных рек в мире (3530 км). На 1705–1708 км, на ее левом берегу, перед впадением в Волгу реки Сок, расположился поселок Волжский (Царевщина). На юго-западе от него расположен геологический объект гора-останец Царёв курган. Волга прорывается здесь между правобережными Жигулевскими (гора Серная) и левобережными Сокольими (гора Тип-Тяв) горами. Река Сок отделяет Царёв курган и Волжский от Сокольих гор, а Волга – от Жигулёвских гор. Здесь находится самое узкое место Самарской Луки – Жигулевские ворота.

Чуть выше по течению от поселка Волжский располагается зона заливных лугов, ограниченная с северо-востока возвышенностью, на которой расположен большой дачный массив – Березова Грива. Чередуясь с цепями длинных озер (их не меньше десятка!), луга образуют здесь неповторимый пейзаж с видом на Ширяевский овраг (долину Самарской Луки, в которой расположено село Ширяево). Весной, в половодье, Волга разливается, затопляя всю эту территорию, и вода достигает уровня грунтовой дороги, идущей вдоль всего массива (рис. 1). Это великолепное зрелище! Вода стоит довольно долго, и вот, когда она, наконец, уходит, взору открываются сочные зеленые луга и полные рыбой чистейшие озера. И даже не верится, что несколько дней назад здесь было «море»…

Рис. 1. Заливной луг весной во время половодья

Мы любим прокатиться на велосипеде по полевым дорогам, искупаться в теплых озерах, а на пути обратно – остановиться на лугу и нарвать для мамы пестрый букет полевых цветов, вдохнуть их аромат. Но однажды, любуясь разнообразием цветов, их форм и размеров, мы задумались… Ведь мы ничего о них не знаем – ни названия, ни особенностей… А может быть, мы зря рвем их так бездумно? Ведь наверняка все они имеют какую-то ценность? И можно ли их сохранить на память, ведь букет быстро увянет? Так у меня и родилась идея посвятить свою научно-исследовательскую работу изучению цветущих трав заливного луга.

Актуальность исследования. Воспитание истинного гражданина России начинается с воспитания любви к родному краю, заботы о сохранности всего живого, что составляет флору и фауну своей малой родины. На уроках биологии мы познакомились со всеми отделами царства Растений, из которых особенно интересным нам показался отдел Покрытосеменных (Цветковых) растений. В свое время все правобережье Волги являлось территорией классических почвенно-ботанических исследований С.И. Коржинского [4] и геоботанических изысканий А.П. Шенникова. Наиболее пристально изучались волжские луга. В дальнейшем была опубликована капитальная монография «Волжские луга Средневолжской области» [11]. Эта и другие работы А.П. Шенникова вошли в историю луговедения и геоботаники как образцы углубленного и всестороннего изучения луговой флоры и растительности.

Однако мы не нашли современных данных о разнообразии сосудистых растений заливных лугов вышеобозначенного нами географического района.

В связи с актуальностью выявленной нами проблемы, мы сформулировали цель нашего исследования – изучить видовой состав цветущих трав пойменного луга близ поселка Волжский.

Для достижения поставленной цели нами были поставлены следующие задачи:

• изучить научную литературу по данному вопросу;

• произвести сбор цветущих трав пойменного луга и их гербаризацию;

• определить видовую принадлежность собранных нами растений;

• проанализировать флористический состав цветущих трав пойменного луга, выяснить их хозяйственное значение.

Гипотеза исследования. Чем больше мы будем знать о цветущих луговых травах и их полезных свойствах, тем бережнее будем относиться к природе родного края.

Обзор литературы

Пойменные луга

Заливные (или пойменные – от слова «пойма») луга характерны для долин рек, заливаемых во время половодий. При ежегодном затоплении весенними талыми водами на поверхности почвы откладывается слой плодородного осадка – наилок. Он состоит из илистых, глинистых и песчаных частиц. Флористический состав этих лугов богат и разнообразен Пойменные луга иногда выкашивают до 3-х раз за лето на корм скоту, либо распахивают для выращивания огородных и полевых культур [1].

В поймах рек различаются в поперечном от русла направлении три более или менее резко обособленные части [8 9]:

1. Прирусловая, ближайшая к руслу реки;

2. Центральная, или средняя;

3. Притеррасная, наиболее удаленная от русла и прилегающая непосредственно к коренному берегу или приречным террасам – гривам (рис. 2).

Рис. 2. Схематичное изображение поймы реки

Отсюда и происхождение названия дачного массива – «Березовая Грива»: он расположен на возвышенности, которую воды разлива никогда не затопляют. По длительности затопления пойменные луга делятся на краткопойменные (заливаются водой на срок до 15 дней), среднепойменные (от 15 до 25 дней) и долгопойменные (от 25 и более дней) [1].

Понятие о флоре

Флора – совокупность систематических единиц (видов, родов, семейств и пр.) на определенной территории. Изучением флоры занимается такая отрасль ботанической науки, как флористика. Мы будем изучать флору заливного луга. Травянистые растения, составляющие луг, принадлежат к различным семействам отдела Покрытосеменных (или Цветковых) растений. Экологической особенностью луговых растений является потребность их к достаточному, но не избыточному увлажнению (мезофитность, т.е. средняя влаголюбивость) и плодородию почв [3, 10].

Для характеристики луга используют следующие критерии: ярусность, видовой состав, степень покрытия, оценка роли каждого вида (обилие).

Сообщества пойменного луга обладают ясно выраженной ярусностью: первый ярус – высокотравье – образован, прежде всего, верховыми злаками, крупным разнотравьем и осоками; второй и третий ярусы – мелкотравье, составлены низовыми злаками, бобовыми, а также многочисленными растениями лугового разнотравья; четвертый ярус прижат к почве и образован луговыми мхами, всходами и молодыми растениями [6].

Методика изучения флоры

При изучении флористического состава природных комплексов желательным является сбор гербария растений, а также их фотографирование. Гербарий всегда был и остается важнейшим и принципиально незаменимым средством познания растений, основой научной работы в области систематики, флористики, экологии и географии растений. Гербарий хранит справочный материал, предоставляет образцы для определения видовой принадлежности растений сравнительным методом и служит эталоном их правильных научных названий [4, 5].

Определение растений

При определении устанавливается принадлежность растения к определенному семейству, роду и виду. Определение лучше всего проводить на свежем материале. Перед началом определения необходимо рассмотреть детали строения растения. Строение цветка является основными признаком при определении цветковых растений, поэтому особенно тщательно с помощью лупы или микроскопа следует разобраться в строении цветка – найти чашечку, венчик, тычинки и пестики, сосчитать их количество (до 10), установить положение завязи – верхняя, нижняя, полунижняя, отметить число плодолистиков и охарактеризовать тип гинецея. Отметить форму соцветия и тип плода. Затем перейти к рассмотрению стебля, листьев, определить способ роста стебля, тип листорасположения, форму листьев, установить характер подземных органов, строение корневой системы [2, 7].

Анализ флоры

Флористический анализ обычно включает следующие направления: выявление систематического обзора, видового состава флоры и анализ хозяйственно ценных групп растений [7]. Исходя из цели и направления использования видов растений выделяются следующие наиболее важные хозяйственные группы: пищевые, лекарственные, медоносные, кормовые, прядильные, эфирно-масличные и пряные, масличные, сахаристые, красящие, декоративные.

Лека́рственные расте́ния – обширная группа растений, органы или части которых являются сырьём для получения средств, используемых в народной, медицинской или ветеринарной практике с лечебными или профилактическими целями.

Медоносные – так называют растения, у которых находятся особые медовые железки, медовики, или нектарники, выделяющие сладкую сахаристую жидкость, так называемый нектар. Они часто посещаются пчёлами для сбора нектара, пыльцы с цветков и клейкого вещества с молодых листьев и побегов. В ульях эти продукты перерабатываются, соответственно, в мёд, пергу и прополис.

Кормовые растения – дикорастущие и возделываемые растения, используемые в качестве кормов для сельскохозяйственных и диких животных. Подразделяют на пастбищные, сенокосные, силосные и применяемые для приготовления концентрированного корма.

Материал и методы исследования

Место проведения исследования. Исследовательская работа проводилась в СДТ Березовая Грива поселка Волжский Красноярского района Самарской области.

Время проведения и продолжительность исследования. Лето 2016 года: июнь – изучение литературы по теме исследования; июль, август – полевые работы: фотографирование, сбор и сушка растений для гербария; 2017–2018 гг. – работа над оформлением гербария, систематизация и анализ полученных данных, написание научной работы.

Объектами исследования явились только цветущие в этот период лета травы вышеупомянутого пойменного луга.

Фотографирование. Перед сбором растений обязательно производили их фотосъемку в естественной среде обитания при помощи зеркального фотоаппарата SONY модели SLT-A33 (рис. 3).

Рис. 3. Фотографии цветущих луговых трав

Сбор растений и гербаризация. Полевые работы проводили в сухую ясную погоду, отбирали здоровые, неповрежденные цветущие растения со всеми надземными органами. Подземные вегетативные органы (корни) мы не собирали, а срезали стебель ножницами. Высушивание собранных растений проводили под прессом, в качестве которого использовали большие книги, переложив образцы дополнительными листами бумаги – прокладками. Влажные прокладки заменяли сухими ежедневно.

Следующий этап – создание гербария (рис. 4). При размещении растения на гербарных листах аккуратно расправляли все его части.

Высушенные растения монтировали на гербарных листах из плотной белой бумаги. В правом нижнем углу гербарного листа приклеивали гербарную этикетку размером 10x8 см (рис. 5). На ней отражали данные о месте и времени сбора образца, указывали семейство, вид, а также имя собиравшего [3].

Определение видовой принадлежности растений. Это был самый сложный, длительный, но увлекательный этап данной работы.

Неоценимую помощь в идентификации собранных образцов растений нам оказали «Путеводитель по Самарской флоре» Саксонова С.В. [8] и электронные атласы-определители травянистых растений, найденные нами на сайтах www.ecosystema.ru и www.plantarium.ru. В ходе работы мы проводили сравнение вегетативных органов высушенного растения и его фотографии с таблицами-определителями, таким образом делая заключение о принадлежности данного растения к тому или иному семейству и виду. Эти данные заносили в гербарную этикетку.

Рис. 4. Работа над гербарием

Рис. 5. Пример гербарного образца растения и гербарной этикетки

3. Результаты исследования

3.1. Геоботаническое описание луга

Географическое положение – Координаты: 53,45 северной широты; 50,05 восточной долготы (рис. 6). Тип растительности – луг. Класс формации – летний пойменный зеленый луг. Площадь: длина – 400 м, ширина – 150 м, площадь 60000 кв.м.

Окружение – с северо-востока ограничен грунтовой дорогой и непосредственно самим дачным массивом, с юго-востока – озером малый Ильмень, с юго-запада – озером Большой Ильмень, с северо-запада – озером Давыдово. То есть луг располагается на притеррасной части поймы. Микрорельеф – ровный. Длительность затопления в 2016 году в этом районе составила 18 дней, следовательно, луг среднепойменный.

Рис. 6. Фотография исследуемого луга со спутника

Описание флористического состава пойменного луга

В ходе проведения исследования для гербария нами были собраны, засушены и определены цветущие травянистые растения 22 видов, относящихся к различным семействам. Все растения принадлежали к отделу Покрытосеменных (или Цветковых), классу двудольных. Подробный флористический состав пойменного луга представлен в табл. 1.

Из представленной таблицы видно, что большинство собранных нами растений относятся к семействам сложноцветные (6 видов), бобовые (4 вида) и норичниковые (3 вида). Остальные семейства – зонтичные, лютиковые, мальвовые, розовые, колокольчиковые, гвоздичные, дербенниковые, толстянковые, маковые – представлены единичными видами. Нагляднее это распределение можно проследить на диаграмме (рис. 7).

Таблица 1

Флористический состав пойменного луга

Рис. 7. Распределение собранных растений по семействам

3.3. Анализ хозяйственной значимости собранных растений

Анализ хозяйственной значимости и лекарственных свойств собранных нами растений показал, что из 22 видов все (т.е. 100 %) имеют лекарственные свойства, 11 (50 %) – являются хорошими кормовыми растениями, 6 (27,3 %) используются как декоративные, а 5 (22,7 %) – относятся к медоносным растениям (табл. 2).

Таблица 2

Хозяйственная значимость цветущих растений заливного луга

Заключение

В ходе проделанной работы мы убедились, что наблюдение растений в природе, сбор их и составление гербария – это плодотворный и увлекательный способ знакомства с царством растений.

Результатом нашей исследовательской работы явился ГЕРБАРНЫЙ АЛЬБОМ, в котором мы собрали все полученные сведения: гербарный образец растения с гербарной этикеткой, сделанное нами фото растения на лугу, карточку-схему растения из атласа-определителя, а также краткое описание каждого растения с указанием его хозяйственной значимости и области его применения (рис. 8, 9).

Рис. 8. Пример оформления страницы гербарного альбома

Рис. 9. Гербарный альбом

Обобщая полученный нами опыт и данные результатов проведенных исследований, можно сделать следующие выводы:

1. Мы изучили литературу, узнали много нового о заливных лугах и о растениях, на них произрастающих;

2. Узнали правила сбора, засушивания и оформления гербария;

3. Самостоятельно собрали и заготовили 22 гербарных образца, изучили определительные признаки растений, произвели их идентификацию;

4. Овладели некоторыми методами, используемыми при геоботаническом описании луга;

5. Произвели научный анализ и обработку полученных данных: выявили видовую структуру и процентное соотношение представленных на лугу семейств цветущих травянистых растений: сложноцветные – 27,3 %, бобовые 18,3 % и норичниковые 13,6 %;

6. Проанализировали хозяйственную значимость собранных растений в процентном соотношении: лекарственные – 100 %, кормовые растения – 50 %; декоративные растения – 27,3 %; медоносные растения – 22,7 %.

А самое главное – мы узнали о поразительных свойствах растений, на которые раньше не обращали внимания, и поняли, какое богатство находится прямо под нашими ногами…

Библиографическая ссылка