Международный школьный научный вестник

Научный журнал для старшеклассников и учителей ISSN 2542-0372

Данная статья является реферативным изложением основной работы. Полный текст научной работы, приложения, иллюстрации и иные дополнительные материалы доступны на сайте II Международного конкурса научно-исследовательских и творческих работ учащихся «Старт в науке» по ссылке: https://www.school-science.ru/2017/1/27656.

Каждый лесной пень неповторим, это целый мир со своим населением, своей растительностью. Летом пень наряжается в мантию из мягкого зеленого мха. А зимой надевает роскошную пушистую снежную шубу. Пень – хороший объект для определения типов трофических групп, экологических нишей организмов. Определенные виды усачей, короедов поселяются на определенных видах деревьев. «Адрес» короедов – пространство между корой и древесиной, «профессия» (т.е. пища) – кора. В древесине могут жить личинки усачей, бронзовки, жука-носорога, древоточца и многие другие насекомые.

Пни различаются по видовому составу, степени разложения древесины, особенностям увлажнения, а значит, обрастанием разными видами мхов или лишайников. Норы в пне – убежище, место гнездования опять же различных насекомых и позвоночных животных…

Пень, по Ожегову, – нижняя часть ствола срубленного, спиленного или сломленного дерева вместе с оставшимися в земле корнями и комлем.

А так говорит Википедия: «Пень – небольшая часть ствола дерева, оставшаяся после его частичного уничтожения и включающая в себя его корни. Процесс полного удаление пня из грунта (корчевание) может быть сложным и трудоёмким. Пень может быть как ещё живым (тогда из него ещё может снова вырасти дерево – пнёвая поросль), так и мёртвым».

Актуальность работы: привлечь внимание представителей районного лесничества к проблеме появления в лесу крупных древесных остатков, к проблеме сохранения молодняка ели и других видов растений, необходимости организации санитарных вырубок и удалению многочисленного повала ели.

Цель работы: изучить обитателей пней разных видов деревьев, определить уровень разрушения пней и и разложения валежа ели (Picea abies), сосны (Pinus sylvestris), березы (Betula pendula, В. pnbescens) и осины (Populas tremida), а также выявление важнейших факторов, влияющих на этот процесс.

Задачи:

1. Определение составных компонентов экосистемы и взаимодействующих с ней объектов ;

2. Установление структуры экосистемы, т.е. совокупность ее внутренних и внешних связей;

3. Нахождение законов функционирования экосистемы, определяющих характер изменения ее компонентов и связей между ними под действием внешних факторов. сравнительная оценка потери массы древесины и коры в зависимости от древесной породы.

Методики исследования: наблюдения, ведения дневника, моделирование, изучение справочной литературы.

Исследуемая территория: ельник в д. Макшеево.

Экосистема – понятие безранговое. Это может быть система любого размера – от капли прудовой воды до биосферы в целом. В отличие от биогеоценоза понятие «экосистема» более широкое и охватывает сообщества любого ранга.

Экосистема – природный комплекс, образованный живыми организмами и средой их обитания, связанными между собой обменом веществ, потоком энергии и информации.

Следовательно, экосистема пня, как и любая экосистема состоит из двух подсистем (рисунок).

Пень – уникальная экосистема, в которой почти вообще отсутствует пастбищная цепь, но зато здесь можно увидеть тонкую грань между паразитами и сапрофитами: если гриб поселяется ещё на живом дереве – он паразит, но если на пне – сапрофит.

В процессе наблюдения за экосистемой старого пня, мне удалось проследить основные типы биотических взаимоотношений: симбиоз, паразитизм, хищничество, квартирантство, конкуренция .

Вывод. Пень служит примером косвенных межвидовых отношений в экосистеме леса. Насекомоядные птицы поедают многих насекомых, которые кормятся и живут в старом пне; пни и корневая система спиленного дерева мешает при закладке новых лесопосадок; пни занимают достаточно много места, отнимая полезную площадь леса; пни и корни, особенно трухлявые, подгнивающие, являются идеальным местом для заселения насекомых-вредителей и бактерий-паразитов, так что вовремя не убранный пень может легко стать причиной поражения вредителями и других насаждений.

А что же делать с корнями?

Если с удалением пней дело обстоит немного проще, так как они находятся на поверхности земли, то корни спиленного дерева остаются под землей. Их вроде бы и не видно, но они будут существенной помехой при закладке фундамента будущего здания, прокладке подземных коммуникаций, а также не дадут нормально развиваться корневой системе других насаждений. Таким образом, не только пни, но и корни деревьев подлежат обязательному удалению с участка.

Что же дальше произойдет со старым пнем? Я могу только вообразить и смоделировать, что пень через год превратиться в сказочное удивительное чудовище или большой муравейник.

Вывод: удаление пней и корней помогает не только расчистить участок под посадку новых саженцев, но и выступает как эффективная защита дерева от короеда и других насекомых и бактерий-вредителей.

Результативность: на скорость разложения удельной массы коры и стволовой части пня, влияет диаметр пня и возраст экосистемы; данные исследовательской работы можно использовать для изучения Многообразия грибов, мхов,лишайников и других учстников экосистемы.

Заключение

В результате исследований было установлено, что пень является экосистемой с тесными пищевыми связями. Небольшое количество видов живущих в пне делает эту систему неустойчивой. Цепи питания простые, так как продуцентов мало. В пне представлены все звенья пищевых цепей, детритной: пень представляет собой большое количество питательных веществ, и пастбищной, так как на пне растут мхи, лишайники, хвощи, папоротники и покрытосеменные растения, которые так же являются пищей для обитателей пня. Чем больше диаметр и высота пня, тем больше он содержит обитателей, таким образом, от возраста спиленного дерева зависят размеры экосистемы. Количество видов обитающих на хвойных и лиственных пнях существенно не отличается. Длинных пищевых цепей в пне быть не может, так как в пне обитает не много видов животных. Процесс разрушения древесины длителен, и его скорость зависит от количества лесного опада и условий, в которых он происходит, от активности древоразрушителей. Наиболее быстро минерализации подвергаются опавшие листья и хвоя. Богатые легкодоступными органическими соединениями, они разрушаются грибами быстрее, чем более крупные ветки, покрытые корой.

Выводы

1. Пень является экосистемой со сложными пищевыми взаимоотношениями.

2. Пищевые цепочки обитателей пня могут, насчитывают 3-4 звена.

3. Количество обитателей пня зависит от размеров и степени его разрушения.

4. Обнаружены две цепи питания: детритная и пастбищная.

5. Пень неустойчивая экосистема, виды, обитающие в пне немногочисленны и непостоянны.