ГЛАВНАЯ >>> БОТАНИКА и ГЕОБОТАНИКА


Главная
    Физическая география
    Геология, геодезия и почвоведение
    Микология и лихенология
    Ботаника и геоботаника
    Зоология беспозвоночных
    Зоология позвоночных
    Водная экология и гидробиология
    Цитология, физиология, медицина
    Экологические проблемы, мониторинг
    Охрана природы и заповедное дело
    Экологическое образование
    Художественная литература о природе

Экологический Центр Экосистема на Facebook Экологический Центр Экосистема ВКонтакте

Видеоканал Экосистема

Загрузить приложения из магазина Google Play / Play Market
Загрузить приложения из AppStore / iTunes Отдых и апартаменты в Болгарии
Предложение для тех, кто любит природу и уединение и хочет отдохнуть на тёплом море дёшево и без посредников: от 20 евро в сутки за трехкомнатную квартиру на море!

Атлас-определитель 'Птицы России' для iPhone и iPad: загрузить из AppStore (iTunes) бесплатно


: : = = + +

Поделитесь ссылкой с друзьями:

Учебно-познавательные экскурсии на АгроБиоФерму в Подмосковье !

Пожалуйста, ставьте активную гиперссылку на сайт eco-ref.ru если Вы копируете эти материалы!
Во избежание недоразумений ознакомьтесь с правилами копирования материалов с сайта www.eco-ref.ru

В некоммерческом Интернет-магазине Экологического Центра "Экосистема" можно недорого (по себестоимости производства) купить (заказать по почте наложенным платежом, т.е. без предоплаты) наши авторские методические материалы по грибам, лишайникам и растениям:
10 компьютерных (электронных) определителей, в том числе: грибы России, древесные растения зимой, древесные растения летом и травянистые растения (дикорастущие цветы),
20 цветных ламинированных определительных таблиц, в том числе: по древесным растениям (деревья зимой, деревья летом, кустарники зимой и кустарники летом), по травянистым растениям (цветы лесов, лугов и полей, водоемов и болот и первоцветы), а также по грибам, водорослям, лишайникам и мхам,
8 цветных определителей травянистых растений (дикорастущих цветов) средней полосы России (изд-во "Вентана-Граф"), а также
65 методических пособий и 40 учебно-методических фильмов по методикам проведения научно-исследовательских работ в природе (в полевых условиях).

Посмотреть в Интернет-магазине

Зеленые растения под снегом

© Афанасьева Кристина (10 класс), Новочебоксарск, 2007

Научные руководители Скворцова Т.Ю., Глушенкова Н.А.

Данная исследовательская работа выполнена в рамках программы
Школы Дикой Природы ®
(Заволжье, январь 2007 г.)

Введение

Зима — трудное, неблагоприятное для растений время года. Основная опасность, которая подстерегает растения зимой — высыхание. Именно это главная угроза, так как вода в почве замерзает. Если в зимнее время начнет подсыхать какая-нибудь часть растения, она неминуемо погибнет. Ведь во время холодов передвижения воды по растению нет и восполнить потери влаги невозможно. А испаряется зимой вода довольно хорошо (вспомните, как быстро сохнет белье на морозе).

Поэтому все адаптации растений к зиме направлены на снижение потерь влаги. Для деревьев и кустарников главный способ борьбы с зимним высыханием — сбрасывание листвы. Такие растения называются листопадными, то есть их листья опадают все осенью, а живут один сезон. Необходимое количество света и воды растения получают в течение весны и лета, их крупные листья работают достаточно эффективно, чтобы обеспечить растение питательными веществами на начало следующего сезона. На зиму такие растения впадают в спячку, практически не расходуя воды и не фотосинтезируя.

Хвойные растения пошли другим путем — в их листьях очень мало собственно воды, а преобладают незамерзающие эфирные масла, алкалоиды, сахара. Все физиологические процессы в хвойных растениях, в том числе и фотосинтез, идут очень медленно, но зато они могут идти при низких температурах, даже зимой. Для еще меньших потерь влаги листья хвойных растений игловидные, жесткие, защищены слоем воска. Каждый лист (хвоинка) живет 2-5 лет, а опадают листья не все вместе, а по очереди в течение года. Дополнительные средства защиты стволов и ветвей — кора (пробковый слой), а почек — почечные чешуи — снижение зимней потери влаги еще больше и обеспечивают дополнительную зимовку этих растений.

Другое дело — нежные травянистые растения. Их основной способ переживания зимы — полное отмирание надземной части (у большинства), или всего растения (у однолетников), либо специальные «хитрые» адаптации (у вечнозеленых и зимнезеленых).

Основное условие существования травянистых зеленых растений в умеренном климате — наличие снегового покрова.

Основная его функция в данном случае — теплоизоляционная. Известно, что снежный покров имеет рыхлое строение из-за формы снежинок. В пустотах между снежинками находится воздух, который отличается плохой теплопроводностью, и именно ему мы обязаны за столь замечательное свойство снега. Благодаря слабой теплопроводности снега суточные колебания температур проникают в его толщу в среднем всего на 24 сантиметра. Именно благодаря снежному покрову и существуют зимой в умеренном климате зеленые растения.

Большинство травянистых растений отмирает на зиму — либо целиком (однолетние), либо только их надземные части (многолетние растения). Но есть и такие, которые зимуют под снегом зелеными — их стебли и листья не меняют своего летнего облика. Стебли этих растений, обычно невысокие, едва возвышающиеся над поверхностью почвы, листья тоже располагаются у земли.

В зеленом состоянии под снегом зимуют две группы растений — вечнозеленые (чьи листья живут 2-3 лет), и зимнезеленые (чьи листья живут один год).

Вечнозеленые растения это все виды мхов, брусника, вероника лекарственная, линнея северная, клюква. Все эти растения имеют типичный для всех вечнозеленых растения набор адаптации — маленькие размеры, пробковый слой на стеблях и восковая кутикула или опушение на листьях, высокое содержание незамерзающих веществ в тканях и т. д.

Мхи не боятся сильных морозов, потому что им совершенно не опасно высыхание. Они поглощают воду из атмосферы через листья и стебли. Настоящих, хорошо развитых корней у мхов нет, и растения впитывают влагу всей своей надземной частью, словно губка. Если долго нет дождя, мох полностью теряет влагу, высыхает до воздушно-сухого состояния. Однако он при этом не погибает, а переходит в состояние покоя. Объясняется это явление свойствами протопласта — живого содержимого клеток мхов. Протопласт мхов не погибает даже после сильного высыхания. Им не опасна потеря влаги ни летом, ни зимой. Мхи переносят зиму в любых условиях, — как под защитой снегового покрова, так и без него.

Зимнезелеными называют листопадные растения, листья которых появляются весной (как у всех листопадных растений), и отмирают все вместе, но не осенью, как у всех «нормальных» растений, а весной. То есть живут листья один год, но период листопада приходится у них на весну. Таким образом растение продлевает себе длительность фотосинтетического периода — от ранней весны, когда снег только стаял и до момента поздней осени, когда слой снега станет существенным. Известно, что листопадные растения должны иметь большой запас питательных веществ на время разворачивания новых листьев. Эти вещества откладываются предыдущим «летним» поколением в корнях и стеблях и у обычных листопадных растений очень много времени уходит на развитие из этих веществ новых побегов. В природе уже давно светло и тепло, а растения еще не начали фотосинтезировать. Это недостаток. Зимнезеленые растения начинают фотосинтезировать и вырабатывать энергию как только сходит снег, т.е. появляется свет — за счет перезимовавших «старых» листьев. И только после того, как появятся новые листья, старые, перезимовавшие, отомрут.

Обычные в наших лесах зимнезеленые растения — копытень европейский, осока волосистая, щитовник игольчатый, зеленчук желтый, кислица обыкновенная.

В лесах средней полосы вечнозеленых и зимнезеленых растений больше всего в ельниках. Основная причина — световой режим в нижних ярусах леса. Из всех наших типов леса — ельник темный, причем во все сезоны года. Поэтому для растений нижнего яруса очень важно как можно дольше продлить возможность фотосинтеза. Кроме того, почвы еловых лесов часто не очень благоприятны для растений — они не очень богаты, обычно переувлажнены и обладают высокой кислотностью. В таких условиях растения развиваются медленно, весной листья распускаются поздно, прошлогодние в это время очень важны.

Велико число зимнезеленых растений в лиственных лесах (но меньше, чем в ельнике). Здесь причина другая. В лиственных, особенно широколиственных лесах после распускания листвы в кронах под их пологом становится настолько темно, что многие растения не могут нормально развиваться. Многие травянистые растения приспособились к очень быстрому развитию в этот короткий период между сходом снега и распусканием листвы на деревьях. Приспособились по-разному: одни — эфемероиды — запасают питательные вещества в клубнях и луковицах и цветут сразу после схода снега, другие — зимуют зелеными, чтобы фотосинтезировать и дать новые побеги за счет перезимовавших листьев.

Цель работы:

Изучение растений, зимующих под снегом в зеленом состоянии.

Задачи:

1. Выбрать несколько сильно различающихся биотопов.

2. Выявить видовой состав древесных и травянистых растений данных биотопов.

3. Определить проективное покрытие каждого вида растения.

Методика

В каждом биотопе в типичном месте закладывается площадка 1х1м. C помощью лопат, снег с площадки удаляется. Ближе к поверхности почвы работать лопатой следует осторожнее, чтобы не повредить растения, а последний, тонкий слой снега желательно удалять щеткой или веником.

Очищенную от снега площадку описывают, т.е. определяют видовой состав всех зеленых растений и их проективное покрытие.

Проективное покрытие определяется по стандартной методике. Всю площадь поверхности площадки принимают за 100% и на глаз определяют, какой процент этой площади закрыт листьями того или иного растения. Проективное покрытие выражают в процентах для каждого из имеющихся видов растений в отдельности. В зимний сезон проективное покрытие бывает очень низким — от 0,1% до 10%.

Попутно с описаниями площадки в ее окрестностях проводится стандартное геоботаническое описание биотопа.

Как обычно определяется видовой состав деревьев и кустарников, их соотношение в лесу (формула древостоя), сомкнутость крон, высота и диаметр растений в каждом из ярусов леса, данные заносятся в бланк описания участка растительного покрова.

Результаты

Нами было выбрано и обследовано 6 биотопов:

  • 1) поляна в сосновом лесу;
  • 2) березняк с примесью сосны (9Б1С);
  • 3) ельник (10Е);
  • 4) смешанный лес (6Б4С);
  • 5) сосняк (10С);
  • 6) березняк (10б).

ХАРАКТЕРИСТИКА БИОТОПОВ

Биотоп №2 (березняк с примесью сосны)

Древесный и кустарниковый ярус Сомкнутость крон Формула древостоя Д (1,3) ср. Н (д) ср. Н (кр) ср. Возраст ср.
Спелый и приспевающий древостой 0,4 9б1с Б: 63

C:62,5

Б:17,3

C:14,3

Б:11,4

C:11,6

C:34
Подрост - Сосна обыкновенная, береза бородавчатая, рябина обыкновенная, - C:3,4 - -
подлесок - можжевельник обыкновенный, ива козья, ива пепельная, крушина ломкая, шиповник sp. - До 3 - -

Биотоп №3 (ельник)

Древесный и кустарниковый ярус Сомкнутость крон Формула древостоя Д(1,3) ср. Н (д) ср. Н (кр) ср. Возраст ср.
Спелый и приспевающий древостой 0,95 10Е 43 12,1 1 31,5
Подрост - - - - - -
подлесок - Можжевельник обыкновенный - 1,5-2 - -

Биотоп №4 (смешанный лес)

Древесный и кустарниковый ярус Сомкнутость крон Формула древостоя Д(1,3) ср. Н (д) ср. Н (кр) ср. Возраст ср.
Спелый и приспевающий древостой 0,6 6Б 4С Б:66

С:53

Б:16,5

С:16

Б:8

С:10

С:31
Подрост 0,10 % Береза бородавчатая, Ель европейская, сосна обыкновенная, липа сердцевидная, осина или тополь дрожащий, рябина обыкновенная - - - -
подлесок - можжевельник обыкновенный, жимолость лесная, крушина ломкая, ива пепельная. - - - -

Биотоп №5 (сосняк)

Древесный и кустарниковый ярус Сомкнутость крон Формула древостоя Д(1,3) ср. Н (д) ср. Н (кр) ср. Возраст ср.
Спелый и приспевающий древостой 0,7 10 С 71 15 8 44
Подрост - Ель европейская, осина или тополь дрожащий, липа сердцевидная, рябина обыкновенная, сосна обыкновенная - 1-1,5 - -
подлесок - можжевельник обыкновенный, крушина ломкая, бересклет бородавчатый, малина лесная, ежевика сизая. - 1,5-3 - -

Биотоп №6 (березняк)

Древесный и кустарниковый ярус Сомкнутость крон Формула древостоя Д(1,3) ср. Н (д) ср. Н (кр) ср. Возраст ср.
Спелый и приспевающий древостой 0,4 10 Б 75 13 10 -
Подрост 0,1 Береза бородавчатая, липа сердцевидная, осина или тополь дрожащий, рябина обыкновенная, сосна обыкновенная, - До 3 - -
подлесок 0,2 можжевельник обыкновенный, крушина ломкая, бересклет бородавчатый, малина лесная, ежевика сизая - До 3 - -

В ходе исследования были выявлены 19 видов высших растений из 11 семейств. Также были найдены 5 видов мхов.

Список растений

название растения

проективное покрытие (%)

1) Будра плющевидная сем. Губоцветные ( Labiatae)

5

2) Брусника, сем. Вересковые (Ericaceae)

15

15

10

2

5

3) Вероника лекарственная, сем. Норичниковые ( Scrophcilariaceae)

0,1

25

4) Вероника дубравная, сем.Норичниковые ( Scrophcilariaceae)

0,1

5) Грушанка круглолистная, сем.Грушанковые ( Pyrolaceae)

20

6) Земляника обыкновенная, сем.Розоцветные ( Rosaceae)

0.1

1

7) Кислица обыкновенная, сем.Кисличные ( Oxalidaceae)

0,1

8) Кочедыжник женский, Отд.Папортникообразные ( Polypodiophita) сем. Кочедыжниковые ( Athyriaceae) 1
9) Кукушкин лён, отд. Мохообразные ( Polypodioohyta)

70

0,1

:

10) Мох Sp1 отд. Мохообразные (Polypodioohyta)

25

4,5

1

5

11) Мох Sp2 отд. Мохообразные (Polypodioohyta)

20

12) Мох Sp3 отд. Мохообразные (Polypodioohyta)

20

13) Дикранум отд. Мохообразные (Polypodioohyta)

1

50

14) Фонтиналис отд. Мохообразные ( Polypodioohyta)

0,1

15) Ожика волосистая, сем.ситниковые ( Juncaceae)

0,3

10

2

0,2

16) Плаун булавовидный, отд. Плаунообразные (Lycopodiophyta) сем. плауновые ( Lycopodiaceae)

1

17) Подмаренник болотный, сем .Мареновые ( Rubiaceae)

0,1

18) Тысячелистник обыкновенный, сем. Сложноцветные (Asteraceae)

0,1

19) Черника, сем. Вересковые (Ericaceae)

25

25

85

15

5

20) Чина болотная, сем. Бобовые (Leguminosae)

1

21) Чина весенняя сем. Бобовые (Leguminosae) 0,1
22) Ястребинка волосистая сем. Сложноцветные ( Asteraceae)

3

23) Яснотка

8

0,1

Среди растений, найденных под снегом, выделяют 2 большие группы: вечнозеленые и зимнезеленые растения.

Вечнозеленые — это все виды мхов, кустарничек: брусника, черника (листопадный кустарничек), травянистые растения: вероника лекарственная, вероника дубравная.

Зимнезеленые — кислица обыкновенная.

Больше всего зеленых растений было обнаружено в 6 биотопе (березняк): здесь их 10: из них 5 вечнозеленых и 1 зимнезеленое и в биотопе 5 (сосняк) здесь 4 вечнозеленых растения.

Наименьшее количество растений в остальных биотопах: по 4 и 5 видов растений, в их числе нет зимнезеленых растений.

Многолетние травянистые растения: тысячелистник обыкновенный, земляника обыкновенная, будра плющевидная, грушанка круглолистная, ожика волосистая, подмаренник болотный, чина болотная, чина весенняя, ястребинка волосистая. По литературным данным у этих растений надземная часть на зиму отмирает. Но наши исследования показали присутствие этих растений под снегом в зеленом состоянии. Мы предполагаем, что это связано с теплой зимой 2006-2007 гг. Более достоверную картину можно получить, проводя многолетние исследования.

Выводы

1. Выбрано 6 сильно отличающихся биотопов: поляна, березняк с примесью сосны, ельник, смешанный лес, сосняк, березняк.

2. Выявлен видовой состав растений данных биотопов: древесный ярус и травянистые растения под снегом. В ходе исследования был найден 21 вид растений из 10 семейств, 8 видов мхов, 1 вид папоротникообразных, 1 вид плауна, зимующие растения: вечнозеленые: брусника, вероника, мхи и зимнезеленые: кислица.

3. Определено проективное покрытие каждого вида растений. Максимальное проективное покрытие имеет черника — 85% (биотоп № 4) и мох кукушкин лён — 70% (биотоп № 2). Минимальное проективное покрытие (0,1%) имеют: тысячелистник обыкновенный, вероника дубравная, земляника лесная, кислица обыкновенная, мох кукушкин лён (в различных биотопах). Также были найдены многолетние растения: тысячелистник обыкновенный, мятлик луговой, земляника обыкновенная, горошек мышиный, грушанка круглолистная.

4. В ходе наших исследований нами было найдено 8 видов многолетних травянистых растений.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. А.С. Боголюбов. Оценка жизненного состояния хвойного подроста. Экосистема. М, 2002.

2. П.Ф. Маевский. Флора средней полосы Европейской части России. Москва, 2006.

3. З.М. Куданова. Определитель высших растений ЧАССР. Чебоксары, 1995 .

4. В.В. Неронов. Полевая практика по геоботанике в средней полосе европейской России. Москва: Издательство Центра охраны дикой природы, 2002.

5. И.И. Степаненко. Лесная типология. Москва, 1999.

6. Л.П. Теплова. Определитель папоротников, хвощей, плаунов. Чебоксары,1973.

7. Методы биологических и экологических исследований в работе с учащимися. Школьный экологический мониторинг. Чебоксары, 1999.

В некоммерческом Интернет-магазине Экологического Центра "Экосистема" можно недорого (по себестоимости производства) купить (заказать по почте наложенным платежом, т.е. без предоплаты) наши авторские методические материалы по грибам, лишайникам и растениям:
10 компьютерных (электронных) определителей, в том числе: грибы России, древесные растения зимой, древесные растения летом и травянистые растения (дикорастущие цветы),
20 цветных ламинированных определительных таблиц, в том числе: по древесным растениям (деревья зимой, деревья летом, кустарники зимой и кустарники летом), по травянистым растениям (цветы лесов, лугов и полей, водоемов и болот и первоцветы), а также по грибам, водорослям, лишайникам и мхам,
8 цветных определителей травянистых растений (дикорастущих цветов) средней полосы России (изд-во "Вентана-Граф"), а также
65 методических пособий и 40 учебно-методических фильмов по методикам проведения научно-исследовательских работ в природе (в полевых условиях).

Посмотреть в Интернет-магазине

Список всех рефератов и справочных материалов по ботанике и геоботанике:

Ботаника как наука. История общей ботаники.
Гистология, или анатомия растений: история науки
Физиология растений: история науки
География растений как наука
Ароморфозы у растений
Эволюция цветка
Фотосинтез
Роль фотосинтеза в биосфере
Одноклеточные зеленые водоросли

Справочник по водорослям:
  Общая характеристика водорослей (введение)
  Строение и размножение водорослей
  Распространение и экологические группы водорослей
  Значение и использование водорослей
  Сбор и гербаризация водорослей

Справочник по систематике и морфологии мохообразных:
  Систематика, строение и размножение мхов (введение)
  Строение мхов класса антоцеротовых
  Строение печеночных мхов
  Строение листостебельных мхов (класса Musci)
  Экология и распространение мохообразных
  Роль мохообразных в природе и деятельности человека
  Сбор и гербаризация мхов
  Определение мохообразных

Что такое мхи?
Удивительные болота
Мхи: иллюстрированный конспект для учителя

Экологические основы устойчивости растений
Холодостойкость растений
Морозоустойчивость растений
Зимостойкость растений
Яровизация растений
Жароустойчивость растений
Засухоустойчивость растений
Ксерофиты, гигрофиты и мезофиты
Приспособления растений к водному образу жизни
Растительные области мира
Растительный мир Камчатки
Биологическая продуктивность лесных ландшафтов
Лесные экосистемы и проблемы их сохранения
Принципы рационального использования лесов
Гигантская секвойя
Бузина обыкновенная
Красная смородина
Сосна: ее микро- и макростроение и техническое использование
Растения-медоносы
Подсолнечник
Лекарственные растения

Растения в рационе человека
  Брусника в рационе человека
  Боярышник в рационе человека
  Барбарис в рационе человека
  Ежевика в рационе человека
  Костяника в рационе человека
  Калина в рационе человека
  Клюква в рационе человека
  Крапива в рационе человека

Исследовательские работы (проекты):
  Изучение сукцессий на вырубках
  Луговые сукцессии
  Фитоиндикация широколиственного и смешанного леса
  Фитоиндикация сосновых лесов
  Изучение растительных сообществ и энтомофауны луговых биоценозов
  Изучение биоповреждений в лесах окрестностей озера Чанграш
  Биоповреждения листьев березы бородавчатой
  Оценка жизненного состояния соснового подроста
  Зеленые растения под снегом
  Проверка достоверности данных о растениях-часах
  Экономическая целесообразность сбора лекарственных растений
  Рисованный определитель цветущих дикорастущих растений сосновых лесов
  Растения красной книги Чувашской республики в окрестностях биостанции
  Краснокнижные растения Чувашской республики в окрестностях биостанции

Дополнительная информация (на сайте www.ecosystema.ru)
  Водоросли России (описания и иллюстрации 52 видов и 49 таксонов)
  Мохообразные России (описания и иллюстрации 200 видов и 214 таксонов различного порядка)
  Деревянистые растения (деревья, кустарники, кустарнички и лианы) средней полосы России (описания и иллюстрации 100 видов и 89 таксонов различного порядка)
  Травянистые растения (дикорастущие "цветы") средней полосы европейской части России (описания и иллюстрации 216 видов и 50 таксонов различного порядка)
  Культурные растения мира: описания и изображения 188 видов

 




Экологический Центр Экосистема на Facebook Экологический Центр Экосистема ВКонтакте Видеоканал Экосистема Загрузить приложения из магазина Google Play / Play Market Загрузить приложения из AppStore / iTunes
Порекомендуйте эту страницу своим друзьям в социальных сетях:

* * | |