Изучение и анализ видового состава растительности памятника природы "Дубовый рынок" Темрюкского района Краснодарского края

Для оценки обилия видов на площадке использовалась шкала Браун-Бланке (Braun-Blanquet, 1964):

- r - встречается редко,

- + - вид имеет проективное покрытие 1-2%,

- 1 - проективное покрытие 2-5%,

- 2 - от 5% до 25%,

- 3 - от 25% до 50 %,

- 4 - от 50% до 70%,

- 5 - более 70%.

2.2 Методика геронтологических исследований

Описание возрастной (демографической) структуры ценопопуляций деревьев проводилось по методике, разработанной Проблемной лабораторией биологических исследований МГПУ им. В.И.Ленина (Ценопопуляции…, 1988; Широков и др., 1994; Широков и др., 1998). При проведении анализа на пробной площади производился полный перечет особей деревьев всех видов и всех возрастных состояний (начиная от проростков и заканчивая отмирающими состарившимися особями). Для перечета использовалась периодизация онтогенеза (табл.1), предложенная проф. А.А.Урановым (Ценопопуляции, 1988):

Латентный период - состояние покоящихся в почве семян (sm);

Прегенеративный период - состояние проростка (pl) - молодое растение первого года жизни, характерно смешанное питание за счет веществ семени и ассимиляции первых листьев, наличие морфологической связи с семенем и сохранение зародышевых структур (семядолей, первичных побега и корня);

· ювенильное возрастное состояние (j) - растение 1-3 года жизни, характерна простота организации и несформированность признаков и свойств, присущих взрослой особи (наличие ювенильных листьев, отсутствие процессов ветвления, сохранение некоторых зародышевых структур);

· имматурное возрастное состояние (im) - характерно наличие свойств и признаков переходного состояния к взрослым особям - развитие полувзрослых листьев, начало формирования корневой системы, начало процессов ветвления побегов, однако возможно сохранение отдельных первичных черт организации (в зависимости от возраста и степени развитости растения выделяются состояния - im1 и im 2);

· виргинильное возрастное состояние (v) - характерно преобладание взрослых черт в структуре особи, растение имеет вид взрослой особи, но плодоношения нет (в зависимости от возраста и степени развитости растений выделяются состояния - v1 и v2);

Генеративный период - генеративное молодое возрастное состояние (g1) - появляются генеративные побеги, процессы новообразования идут достаточно активно (появление новых побегов и корней преобладает над отмиранием старых частей растения);

· генеративное зрелое возрастное состояние (g2) - процессы отмирания и нарастания уравновешиваются, растения достигают максимальной биомассы и продуктивности семян;

· генеративное стареющее возрастное состояние (g3) - количество генеративных побегов резко сокращается, процессы отмирания начинают преобладать над ростом;

Постгенеративный период - сенильное возрастное состояние (s) - плодоношение отсутствует, происходит постепенное отмирание тела растения, наблюдается сокращение в размерах и упрощение побеговой и корневой систем.

2.3 Методика общей сомкнутости и формулы древостоя

Состав древостоя устанавливался глазомерно, в целом для яруса или для каждого подъяруса, и выражался перечнем пород, участвующих в сложении, с отметкой доли участия каждого, и записывался в виде специальной формулы.

Названия пород в формуле состава древостоя давался сокращенно, первыми буквами названия, написанными заглавными буквами. Доля участия обозначалась числами первого десятка в виде коэффициента перед названием породы. Формула показывает, сколько деревьев каждой породы, по запасу древесины, приходится на 10 деревьев леса. Породы, составляющие по запасу менее 10%, перечислялись без коэффициента; породы, представленные одиночными стволами, отметкой «ед.» (единично).

Далее для каждой породы указывались средние и максимальные высоты и диаметры. Высота деревьев можно определялась глазомерно. Для этого отмечалась на стволе измеряемого дерева определенная высота, например 2 метра, до хорошо заметного места -- какого-нибудь сучка или т. п. Затем отходили от дерева на расстояние 2-4 м., мысленно откладывали вверх по стволу отмеренный отрезок и замечали 4-х метровую высоту. Это расстояние (4 м) также мысленно откладывалось еще выше, что дает новую точку на стволе дерева (8 м) и так до тех пор, пока не оставалось некоторое расстояние, на котором уже не откладывается следующая удвоенная величина. Этот последний отрезок определялся также на глаз и добавлялся к замеренным отрезкам.

Диаметр, по породам, определялся следующим образом: на высоте груди (в среднем на высоте 1,3 м от корневой шейки) измерялась, с помощью мерной ленты, окружность ствола; затем по формуле:

где С -- длина окружности (измеренная), р -- 3,14, определялся диаметр (Д).

Для понимания характера произрастания растительности в лесу определялась сомкнутость крон. Сомкнутость определялась глазомерно, по проекции крон и выражалась в десятых долях единицы (например, 0,8; 0,3). При отсутствии просветов между кронами сомкнутость составляет единицу (1,0).

Глава 3. Результаты исследования и их обсуждение

3.1 Видовой состав

В ходе исследования были получены данные о разнообразии и численности растений данного урочища. В результате маршрутных исследований были сделаны фотографии, отмечены особенности мест произрастания изучаемых видов, условия их обитания.

Сомкнутость крон древесного яруса составляет в среднем 0,6-0,7

До 60% особей дуба усыхают - поражены трутовиками.

Общая сомкнутость подлеска - 0,5

Таблица 1. Видовой состав древесной растительности памятника природы «Дубовый рынок»

Ценопопуляцию дуба курчавого можно отнести к регрессивному типу, поскольку 60% всех особей в ней относятся к сенильной и старой генеративной возрастной группе. Имеющиеся виргинильные экземпляры этой древесной породы имеют низкую жизненность, в массе отмирают. Состояние неустойчивое.

Ценопопуляция дуба черешчатого также неполночленна, в ней представлены молодые и средневозрастные генеративные особи нормальной жизненности (27,3%), а также имматурные растения пониженной жизненности (72,7%). Популяция носит достаточно устойчивый характер.

В ценопопуляциях липы мелколистной - только молодые растения: всходы (33,3%), имматурные (22,2%), виргинильные (25,9%). Причем все виргинильные особи имеют пониженную или низкую жизненность. Плодоносящие деревья липы в данном сообществе отсутствуют и семена поступают только извне (инвазионный тип), однако приживаемость молодых растений невелика, в основном из-за низкой освещенности под пологом леса на уровне подроста. Популяция не устойчива.

В ценопопуляциях клёна татарского ситуация близка к таковой у липы - имеются только имматурные и виргинильные особи (соотношение 1:1), все они пониженной жизнеспособности. Популяция крайне не устойчива.

Демографическая структура фитоценоза «Дубовый рынок», отражена на графике 1 (приложение 1).

Таблица 2. Формула древостоя по 10 геоботаническим площадкам

Дч - дуб черешчатый, Дк - дуб курчавый, Л - липа, Ч - черёмуха, К - клён, Р - рябина, С - сосна, Е - ель, Во - вяз обыкновенный, Вг - вяз граболистный.

Таблица 3. Средняя высота и диаметр растений дуба по 10 геоботаническим площадкам.

Таблица 4. Видовой состав кустарниковой и травянистой растительности памятника природы «Дубовый рынок»

В кустарниковом и травянистом ярусе в ходе хозяйственно-ботанического анализа выявлено 9 видов лекарственных и 7 видов декоративных растений, что в процентном соотношении составляет 14,4% и 12,6% соответственно.

3.2 Анализ численности видов растений в фитоценозе «Дубовый рынок»

В результате подсчёта на трёх учётных площадках были получены следующие данные (табл. 5-7). (см. приложение 3)

Таблица 5. Процентное соотношение по численности видов древесной растительности памятника природы «Дубовый рынок»

Из таблицы видно, что преобладающим видом является дуб черешчатый (55%). Следующим по распространённости является вяз граболистный (27%). Менее всего распространён дуб курчавый (18%).

Соотношение данных древесных культур отображено графически на рисунке 2 (прил. 3).

Таблица 6. Процентное соотношение по численности видов кустарниковой растительности памятника природы «Дубовый рынок»

Из данной таблицы следует, что преобладающим видом кустарникового яруса является ежевика (38%). Вторым по распространённости является шиповник собачий (19%). Далее в сторону уменьшения численности следуют: каприфоль (15%).

Таблица 7. Процентное соотношение по численности видов травянистой растительности памятника природы «Дубовый рынок»

Из таблицы видно, что травянистый ярус памятника природы «Дубовый рынок» имеет большое видовое разнообразие. Здесь наиболее часто встречаются такие виды, как горец птичий (13%), полынь горькая (11%), тысячелистник благородный (11%). Растительность представлена редкими и исчезающими видами (тюльпан Биберштейна, ятрышник шлемовидный, птицемлечник дугообразный).

Глава 4. Методические рекомендации

Результаты данного исследования могут быть применены при изучении в школе на уроках биологии памятников природы. Нами был разработан урок в 8 классе, на тему «Памятники природы Краснодарского края».

8 класс. Урок-путешествие.

Тема: «Памятники природы Краснодарского края».

Задачи:

1. Изучить новые понятия: «Памятник природы, уникумы природы, природные комплексы».

2. Увидеть разнообразие этих объектов.

3. Углубить знание по их размещению на территории края.

4. Прививать любовь к родной природе, её значимости для человека, через изучение этих понятий.

Оборудование: учебник «География Краснодарского края», С.А. Литвинская «Памятники природы Краснодарского края», атлас Краснодарского края, рабочая тетрадь «Природа, экономика», фотографии, презентация.

Ход урока.

I. Изучение нового материала:

1. Выяснить, что означают новые понятия: памятник природы, уникум природы, природный комплекс (учащиеся отвечают на основе предыдущих знаний, учитель дополняет и корректирует их ответы, они записывают определения в тетрадь).

2.Учащиеся с помощью физической карты России повторяют размещение памятников природы, уникумы природы, ПК и плавно переходят к объектам Краснодарского края.

II. 1. Учитель предлагает по карте Краснодарского края, по материалам экскурсий, совершить путешествие к этим объектам.

2. Учащиеся делают вывод о разнообразии этих объектов. Отвечают о том, что они бывают геологические, гидрологические, ландшафтные и другие. Учитель задаёт вопрос о том, как размещаются по территории края, и каковы они по своему происхождению (работа с картой).

III. 1. Защита презентации «Памятники природы Краснодарского края» учеником.

2. Учащиеся, просмотрев презентацию, делают вывод о красоте увиденных памятников природы, дат оценку презентации.

3. Учитель подводит итоги урока, даёт высокую оценку презентации. Предлагает учащимся на основе её создать свою.

Домашнее задание: составить заочное путешествие по памятникам природы Краснодарского края в форме рассказа, презентаций, проекта.

Выводы

1. Анализ видового состава растений памятника природы «Дубовый рынок», позволил выделить доминирующие вид древесных растений, такие как дуб черешчатый и дуб курчавый. Около 60% экземпляров дуба усыхают и поражены трутовниками. Ценопопуляция дуба черешчатого также неполночленна, в ней представлены молодые и средневозрастные генеративные особи нормальной жизненности (27,3%), а также имматурные растения пониженной жизненности (72,7%). Популяция носит достаточно устойчивый характер.

2. По биоморфологическому составу травянистого яруса, в котором были выделены однолетние в количестве 14 видов, многолетние - 41 вид, и двулетние растения - 1 вид, можно судить о постепенной смене лесного сообщества на более устойчивое луговое, что так же происходит под действием антропогенной нагрузки.

3. Сомкнутость крон подлеска и древесного яруса ниже нормы от 0,5 до 0,7. Древостой представлен основными видами, такими как дуб черечатый, дуб курчавый и вяз граболистный, но наблюдается замена в подлеске и в ярусе обновления основных растений на хвойные, являющиеся более устойчивыми в ценопопуляциях.

4. В ходе глиняных разработок карьерного типа на территории памятника природы «дубовый рынок», как основного фактора антропогенной нагрузки наблюдается снижение сомкнутости крон, появление в древостое более устойчивых хвойных видов древесных растений. Так же происходит постепенная смена дубовника на луговое сообщество, более устойчивое к антропогенной нагрузки.

Список литературы

1. Агроклиматический справочник по Краснодарскому краю. - Краснодар: Кн. изд-во, 1961.- 123 с.

2. Алексеев Ю.Е. Травянистые растения. Биология и охрана./ Ю.А.Алексеев. - М.: Агропромиздат, 1988. - 125 с.

3. Ботанический атлас / Под ред. Б.К.Шишкина. - М.: Изд-во с/х литературы и плакатов, 1963.- 580 с.

4. Браун Д. Методы исследования и учета растительности /Д. Браун. М. 1957.

5. Быков Б.А. Геоботаника / Б.А. Быков. Алма-Ата: Изд-во АН КазССР, 1953.457 с.

6. Вальков А.Г. Почвы Краснодарского края, их использование и охрана/ Вальков А.Г. и др.- Ростов-на-Дону, 1996. -С. 8 - 15.

7. Власова Н.П. Практикум по лесным травам. Учеб. пособие для техникумов /Н.П. Власова. - 2-е изд., доп.- М.: Агропромиздат, 1986.- 108 с.

8. Василевич В.И. Статистические методы в геоботанике / В.И.Василевич. - Л.: Наука,1969. - 232 с.

9. Воронов А.Г. Геоботаника/А.Г. Воронов. М.: Высшая школа. 1973. 383 с.

10. Галушко А.И. Флора Северного Кавказа. Изд-во Рост, ун-та, 1977,-Т, 1,2,3-

11. Галушко А.И., Головлева Н.М. Редкие и исчезающие виды растений и животных, флористические и фаунистические комплексы Северного Кавказа нуждающиеся в охране. - Грозный, 1989. - 120 с.

12. География и мониторинг биоразнообразия. /Колл. авторов. М: Издатель-ство Научного и учебно-методического центра, 2002. 432 с.

13. Грейг-Смит П. Количественная экология растений /П. Грейг-Смит. М.: Мир, 1967.358 с.

14. Гроссгейм А. А. Определитель растений Кавказа. - М., 1949. -747 с.

15. Гроссгейм А. А. Растительные богатства Кавказа. - М., 1952. -632 с.

16. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической об-работки результатов исследований) /Б.А. Доспехов. - 5-е изд., доп. И пе-рераб. - М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с.

17. Ипатов В.С. Фитоценология / В.С.Ипатов, Л.А.Кирикова. - СПб.: Изд-во СПбГУ,1998. - 314 с.

18. Козловская Н.В. Флора Белоруссии, закономерности ее формирования, научные основы использования и охраны / Н.В.Козловская. - Мн.: Наука и техника, 1978. - 128с.

19. Коровин В.И, Природа Краснодарского края. - Краснодар, 1970. - 356 с.

20. Коротков В.Н. Новая парадигма в лесной экологии // Биологические науки. М.: Высш.шк., 1991. № 8 (332). С. 7-20.

21. Косенко И.С. Определитель высших растений Северо-Западного Кавказа и Предкавказья. - М„ 1970. - 613 с.

22. Курнаев С.Ф. Теневые широколиственные леса Русской равнины и Урала. М.:Наука,1980. 316 с.

23. Красная книга Краснодарского края: Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды растений и животных / Сост. В.Я. Нагалевский. - Краснодар, 1994. - 285 с.

24. Лекаркин A.M. Леса Кубани. - Краснодар, 1993. - С. 1-13.

25. Литвинская С.А. и др. Редкие и исчезающие растения Кубани. - Краснодар, 1983.-159 с.

26. Маевский П.Ф. Флора средней полосы Европейской части СССР. - М.: Колос, 1964. 880 с.

27. Машкевич Н.И. Растениеводство / Н.И.Машкевич. - М.: Высш. школа, 1974. - 455с.

28. Миркин Б.М., Розенберг Г.С. Толковый словарь современной фитоценологии. - М.: Наука, 1983. 134 с.

29. Миркин Б.М. Современная наука о растительности: Учебник /Б.М. Миркин, Л.Г. Наумова, А.И. Соломещ. - М.: Логос, 2002. - 264 с. Миркин Б.М. Теоретические основы современной фитоценологии /Б.М. Миркин. М: Наука. 1985. 137 с.

30. Миркин Б.М. Что такое растительные сообщества /Б.М. Миркин. М.: Наука, 1986. 161 с.

31. Михайловская Н.С. Строение растений в связи с условиями жизни / Н.С.Михайловская. - М.: Просв., 1977. - 65с.

32. Наумова Л.Г. Основы фитоценологии / Л.Г.Наумова. - Уфа, 1995. - 238 с.

33. Парфенов В.И. Флора Полесья как модель современной и прогнозной динамики флоры умеренной зоны / В.И.Парфенов // Ботаника, исследования. - 1980. - Вып.22. - Мн.: Наука и техника, 1980. - с.48-56.

34. Парфенов В.И. Итоги и перспективы флористических исследований / В.И.Парфенов // Ботан.журн. - 1990. - Т.77. - № 5. - С.85-93.

35. Под редакцией Тахтаджяна А. Л. Жизнь растений. Том 5. Цветковые растения. 2 части. - М.: «Просвещение». 1981. - 1011с., ил.

36. Полуденный И. В., Сотник В. Ф., Хлапцев Е. Е. Эфирно-масличные и лекарственные растения. Учебное пособие для с-х ВУЗов. - М.: Колос, 1979. -183 с.

37. Попадюк Р.В., Чумаченко С.Н. Имитационная биоэкологическая модель развития многовидового, разновозрастного древостоя // Биологические науки. М.: Высш.шк., 1991. № 8 (332). С. 67-78.

38. Популяционная организация растительного покрова. Пущино, 1990. 48 с.

39. Работнов Т.А. Экспериментальная фитоценология / Т,А.Работнов. - М.: Изд-во МГУ, 1998. - 240 с.

40. Синицин С.Г. Горные леса. - М., 1979. - 196 с.

41. Тильба А.П. Растительность Краснодарского края. - Краснодар, 1981.-83 с.

42. Толмачев А.И. Методы сравнительной флористики и проблемы флорогенеза / А.И.Толмачев. - Новосибирск: Наука СО, 1986. - 196 с.

43. Харакоз М.Ф. Лекарственные растения Краснодарского края и их использование. - Краснодар, 1974, - 102 с.

44. Чистякова А.А. Мозаичные сукцессии широколиственных лесов европейской части СССР и их роль в самоподдержании сообществ // Биол. науки №8 (332), 1991. С. 30-45.

45. Шифферс Е.В. Растительность Северного Кавказа и его природные кормовые угодья, - М., 1953, - 399 с,

46. Яковлев Г. П., Аверьянов Л. В. Ботаника для учителя. Часть 2. - М.: Просвещение, 1997. -335 с., ил.

Размещено на Allbest.ru