Вторник, 10:22 
Главная » »
Главная » Файлы » Экспресс-конкурсы на 2017-2018 уч.г » Всероссийский (Международный) конкурс "Лучшая методическая разработка"

ИЗУЧЕНИЕ ПОЙМЕННОГО ФИТОЦЕНОЗА «ЗАТОН» Г. Славянска –на -Кубани
10.03.2017, 08:00

(Э)

ШУШАРИН Михаил Павлович

Краснодарский край, Славянский район, п.Совхозный

ИЗУЧЕНИЕ ПОЙМЕННОГО ФИТОЦЕНОЗА «ЗАТОН» Г. Славянска –на -Кубани

МБОУ СОШ№6, 10класс

Научный руководитель: Подсвирова Светлана Васильевна, учитель биологии МБОУ СОШ №6

Введение.

 

В последние годы возрос интерес к проблеме изучения и сохранения биологического разнообразия. Хотя перед геоботаникой всегда стоял ряд теоретических проблем, одной из которых является строение и жизнь фитоценозов, то есть размещения в них растений, влияние среды, динамике, роль в природе. Это обусловлено возрастающей интенсивностью использования биологических ресурсов в хозяйственной деятельности человека и как следствия - угрозы снижения биологического разнообразия экосистем.

Пойменные фитоценозы, представляющие сообщества травянистых растений и являющиеся уникальными природными комплексами, так же, как и все экосистемы подвержены антропогенному воздействию. Видовой состав растений является важнейшей интегральной характеристикой пойменных сообществ и одной из форм биологического разнообразия. По видовому составу фитоценоза можно судить об экологии места, условиях окружающей среды, режимах нарушения и динамике сообщества. Изучение видового состава пойм помимо ресурсоведческого значения имеет практическое значение, так как позволяет изучить кормовую базу для животноводства. Но в научной литературе сведения о видовом составе пойменных фитоценозов Краснодарского края немногочисленны. В условиях Славянского района подобные исследования начали проводиться сравнительно недавно [7].

Изучение фиторазнообразия пойменного фитоценоза города Славянска-на-Кубани Славянского района позволит определить стабильность развития экосистемы. Почва поймы лугово-черноземная плодородная, что способствует произрастанию на ней разнообразных травянистых растений, обладающих хорошими кормовыми и питательными качествами. Анализ видового разнобразия поймы позволит составить наиболее полную картину роли в травостое каждого вида растений.

Цель работы состоит в изучении и анализе видового состава пойменного фитоценоза города Славянска-на-Кубани Славянского района Краснодарского края.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

- определить видовой состав пойменного фитоценоза «Затон»;

- изучить структуру пойменного фитоценоза: фазы вегетации, аспект, оценка состояния древостоя, древесно-кустарниковый ярус;

- изучить геоботаническую характеристику пойменного фитоценоза.

Объектом исследования является пойменный фитоценоз в условиях города Славянска-на-Кубани Славянского района Краснодарского края.

Предметом исследования является строение фитоценоза: его флористический состав; состав популяций различных видов.

Практическое значение работы состоит в многофакторном анализе видового состава пойменного фитоценоза реки Протоки города Славянска-на-Кубани.

Теоретическая значимость работы заключается в изучении фиторазнообразия пойменного фитоценоза реки Протоки города Славянска-на-Кубани Славянского района.

 

 

(Э)

ШУШАРИН Михаил Павлович

Краснодарский край, Славянский район, п.Совхозный

ИЗУЧЕНИЕ ПОЙМЕННОГО ФИТОЦЕНОЗА «ЗАТОН» Г. Славянска –на -Кубани

МБОУ СОШ№6,10класс

Научный руководитель: Подсвирова Светлана Васильевна, учитель биологии МБОУ СОШ №6

 

Глава 1. Литературный обзор. Флора пойменных фитоценозов.

 

Фитоценоз – устойчивая совокупность растений, обитающих на относительно однородном участке земной поверхности и существующих в определенных условиях. Динамичная система, изменяемая во времени. Для фитоценоза характерны определенный видовой состав и структура, которые образовались с учетом возможности совместного существования различных видов растений и иных организмов [1].

 

 

1.1. Эколого-биологическая характеристика пойменных фитоценозов

 

Пойменные фитоценозы, сформировались в условиях периодического затопления вешними водами, образующимися в результате таяния снегового покрова, с одновременным отложением наилка — механически взмученных частиц почвы, принесенных во время половодья рекой и смытых водными потоками со склонов долины. Характер растительности речных пойм зависит, прежде всего, от длительности затопления (так называемой поемности) и мощности наилка, причем оба эти фактора могут существенно изменяться год от года.

Реакция растений на затопление зависит от их состояния (покоя или активности) и длительности затопления. При затоплении ранней весной, когда рост растения еще не начался, они лучше выдерживают затопление, чем в период вегетации. Особенно опасно для луговых трав застой полых вод небольшой мощности в конце половодья при установлении теплой погоды, когда содержащийся кислорода в воде мало, а растения начинают активно отрастать [2].

Отложение наилка — важный экологический фактор, оказывающий воздействие на видовое разнообразие растений в пойме. Покрытие растений илом может надолго задержать начало вегетации или совсем погубить их. Наилки мощностью 1-2 см обычно не оказывают отрицательного воздействия на растительность пойменного фитоценоза и способствуют повышению плодородия почвы и лучшему росту растений. Но, увеличение мощности наилка, хотя бы на 1 см, отрицательно воздействует на рост и развитие растений. Наиболее приспособленными к данным условиям произрастания, являются растения с вегетативным способом размножения, так как они легко перемещают подземные органы с почками возобновления из более глубоких слоев к поверхности почвы [1, 27].

Поймы крупных рек представляют собой систему участков, различающихся по рельефу, механическому составу грунта, богатству почвы и увлажнению, сформировавшихся в результате расширения долины боковыми смещениями русла реки и отложения речных наносов — аллювия. В поймах рек выделяется три основные естественные зоны, каждая из которых состоит из комплекса более мелких участков. Прирусловая часть – прирусловой вал – тянется в виде гривы вдоль русла, полого понижаясь в сторону от реки. Центральная зона – центральная пойма – часто занимает весь поперечник речной долины. Она обычно бывает заметно ниже прирусловой полосы и обладает равнинным или пологоувалистым рельефом. Для нее характерно спокойное затопление и медленное отложение тонкого суглинистого наилка. Притеррасная часть - притеррасное понижение – находится в условиях близкого залегания грунтовых вод, сочащихся из под уступа террасы или водораздела. Она наиболее удалена от русла реки и не дренируется ею. Полые воды здесь застаиваются и откладывают тонкий глинистый наилок.

Экологический состав растений определяется их отношением к трофности и влажности почвы. Почва – субстрат, из которого растения потребляют практически все необходимые им соединения. Обусловлено это тем, что почва состоит одновременно из трёх фаз – твёрдой, жидкой и газообразной. На долю твёрдой фазы приходится около 50% объёма почвы. Остальную часть занимают поры, заполненные водой или воздухом. Можно выделить и четвёртую фазу почвы – органическую, в частности, гумусную. Наличием гумуса определяется структура и водоудерживающая способность почвы, её кислотность, питательная ценность и т. д.

По отношению к содержания в почве основных элементов питания растения принято подразделять на эвтрофы, мезотрофы и олиготрофы. Эвтрофы предъявляют высокие требования к содержанию питательных веществ и развиваются только на достаточно плодородных почвах. Это преимущественно обитатели пойм и низинных болот. Олиготрофы произрастают на обеднённых и нередко кислых почвах. Мезотрофы – растения, занимающие промежуточное положение между двумя первыми. Не предъявляя высоких требований к плодородию почв, они, тем не менее, не способны произрастать на почвах с чрезмерным обеднением их.

По приуроченности к местообитаниям с разными условиями увлажнения, и выработке соответствующих приспособлений среди наземных растений различают три основных экологических типа: гигрофиты, мезофиты и ксерофиты [38].

Гигрофиты. Это растения избыточно увлажненных местообитаний с высокой влажностью воздуха и почвы. Характерны структурные черты гигрофитов — тонкие нежные листовые пластинки с небольшим числом устьиц, не имеющие толстой кутикулы, рыхлое сложение тканей листа с крупными межклетниками, слабое развитие водопроводящей системы, тонкие слаборазветвленные корни. Способность гигрофитов к регуляции водного режима ограничена: устьица большей частью широко открыты, так что транспирация мало отличается от физического испарения. Высокая оводненность тканей гигрофитов поддерживается в основном за счет постоянного притока влаги из окружающей среды.

Мезофиты – растения, живущие в условиях достаточно умеренного увлажнения. В своём ареале они хорошо растут и плодоносят, положительно реагируют на некоторое увеличение влажности, но не мирятся с избытком её, отрицательно относятся к засухе.

Ксерофиты – растения, приспособившиеся к значительному постоянному или временному недостатку влаги в почве или в воздухе. Обитают они в районах с умеренным климатом, располагаясь при этом на сухих, хорошо прогреваемых и освещённых местах. Неблагоприятный водный режим растений в сухих местообитаниях обусловлен, во-первых, ограниченным поступлением воды при ее недостатке в почве и, во-вторых, увеличением расхода влаги на транспирацию при большой сухости воздуха и высоких температурах. Корневые системы обычно сильно развиты, что помогает растениям увеличить поглощение почвенной влаги. По общей массе корневые системы ксерофитов нередко превышают надземные части, иногда весьма значительно. Корневые системы ксерофитов часто бывают экстенсивного типа, т. е. растения имеют длинные корни, распространяющиеся в большом объеме почвы, но сравнительно мало разветвленные [38].

Растительность различных частей поймы существенно различается. На крупнопесчаных наносах прируслового вала преобладают заросли корневищных злаков — костров безостого и берегового, пырея ползучего. Почвы бедные, с маломощным гумусовым горизонтом; в условиях молодых наносов почвенный профиль может вообще не быть сформированным.

Ценозы центральной поймы представлены различными сообществами; состав которых зависит от условий рельефа и связанного с ним увлажнения. Для центральной поймы характерны более тяжелые наносы, чем на прирусловом валу, приближенные к поверхности грунтовые воды и развитые дерновые почвы с выраженной дернисто-комковатой структурой. Большую площадь здесь могут занимать: овсяница луговая, тимофеевка, лисохвост, ежа сборная, с которыми сочетаются многолетние бобовые: клевер, люцерна, чина, мышиный горошек, а так же виды разнотравья: девясил, виды подмаренника и д. р. Бессточные понижения в центральной пойме заняты сообществами осок [25].

Луга притеррасной поймы во многом сходны с низинными материковыми лугами. Из злаков им свойственны лисохвосты ровный и коленчатый, двукисточник тростниковый, щучка, а из разнотравья –дербенник, тысячелистник обыкновенный и др.

На территории Славянского района большая часть пойменных фитоценозов из - за бесхозяйственного к ним отношения характеризуются невысоким качеством травостоев, малым видовым разнообразием, что свидетельствует о постепенной деградации естественных лугов.

Из обзора литературы видно, что флора пойм изучена достаточно широко. Рассмотрены особенности структуры и видового разнообразия растительности пойм. Однако в научной литературе представлено недостаточное количество материала, посвященного изучению флоры пойм в условиях Краснодарского края. Именно это послужило основанием для проведения исследования пойменного фитоценоза урочища затон города Славянска-на-Кубани Славянского района Краснодарского края.

 

 

Глава 2. Почвенно-климатические условия района исследования

 

Работа проводилась в Славянском районе Краснодарского края, а в частности в урочище «Затон» поймы реки Протоки.

 

2.1. Климатические условия Славянского района

 

Благодаря южному положению территория края получает много солнечной энергии. Климат на равнине умеренно континентальный степной, в горах более влажный и прохладный, в северной части Черноморского побережья природные условия несут черты Средиземноморья; в юго-восточной части сформировались влажные субтропики.

Славянский район расположен в западной части Краснодарского края, граничит на севере с Приморско-Ахтарским районом и Азовским морем, южной границей является река Кубань, а восточной – река Протока. Площадь Славянского района составляет 215,5 тысяч гектаров земли, из которых 148,8 тыс. гектар используется для возделывания сельскохозяйственных культур [12, 35].

Основой водных ресурсов Славянского района является река Кубань (протяженность в пределах района 62 км) и ее правый рукав – Протока, петляющая на протяженности 123-х километров. Воды Кубани отличаются высокой мутностью, это объясняется тем, что река горного происхождения. За год река переносит 8,44 миллионов тонн взвешенных материалов. Этот ил и песок способствует образованию дельты Кубани.

На жизнь растений огромное влияние оказывают грунтовые воды. Их уровень колеблется от 0 до 300 см. В зоне плавней они всегда на поверхности. Степень засоления грунтовых вод сильно колеблется – от десятых долей грамма до 18 граммов в литре, что подтверждается проводимыми анализами вод [20].

Растительность в пойменно – дельтовой части Славянского района отличается большим разнообразием и подразделяется на плавневую, луговую, лугово – степную и солончаковую. Леса пойменного типа распространены в пойме Кубани, Протоки где преобладают дуб, берест, клен, ива, ясень.

Среднегодовое количество выпавших осадков составляет 589 мм, поэтому исследуемая территория относится к району с умеренным увлажнением (коэффициент увлажнения равен 0,33-0,35), по теплообеспеченности обследуемая территория относится к умеренно-континетальному климату – сумма температур за период активной вегетации равна 3400 градусов Цельсия. Безморозный период 194-220 дней. Периоды с температурой больше 5-10°С длятся соответственно 187 и 230 дней [15].

За период активной вегетации выпадает около 300 мм (51% от годовой нормы). Однако высокие летние температуры вызывают сильное испарение, величина которого в 2-3 раза превышает количество осадков, выпавших за этот период.

Зима неустойчивая с частыми оттепелями, высота снежного покрова 13-21 см. Преобладающими ветрами являются северо-восточные, отличающиеся постоянством с августа по февраль. Ветры этого направления неблагоприятны, так как зимой они приносят холодные массы воздуха, способствующие установлению морозной погоды, выдуванию снега с полей, вымерзанию посевов. Летом эти ветра называются суховеи. Юго-западные и западные ветры смягчают климат: летом приносят влагу, а зимой потепление [12].

Славянский район представляет собой плавневую местность. Некоторые участки местности лежат ниже уровня моря, в результате этого они подвергаются подтоплению. Наиболее высокие отметки над уровнем моря имеются в юго – восточной части района, в окрестностях города Славянска – на – Кубани. Западнее местность постепенно понижается и вблизи плавней приближается к нулевой отметке. Характер рельефа равнинный.

Плавневая зона характиризуется специфическим растительным и почвенным покровым, обусловленным ее расположением в дельтовой равнине реки Кубани.

Славянский район представлен огромным разнообразием почв. Луго – черноземные почв в районе составляют всего лишь 1058 гектаров. Аллювиально – луговые, не засоленные, простираются на 36,9 тысяч гектаров и составляет 40% от всех пахотных земель района. 32,4 тысячи гектаров – это болотные почвы [13].

Почвы плавневой зоны и зоны рисосеяния относятся к гигроморфным почвам.

Аллювиально-болотные почвы большими массивами распространены в части современной дельты, прилегающей к Азовскому морю и настоящим лиманам, соединенные с морем. Иногда небольшими участками эти почвы сохранились днищам плоских обширных депрессий в окружности лугово-болотных и луговых почв.

В дельте Кубани из аллювиальных болотных почв выделяется три подтипа: аллювиальные болотные перегнойно-глеевые, аллювиальные болотные иловато-торфяно-глеевые и аллювиальные болотные иловато-торфяные почвы.

Перегнойно-глеевые (плавневые) почвы приурочены к переходным элементам рельефа (склоны грив, окраины лиманов) в плавневой зоне современной дельты. Характеризуются переувлажнением в течение примерно 6 месяцев в году, покрытием осоковой растительностью с включением тростника. Верхняя часть профиля, мощностью 10-30 см, представляет собой массу перегнойного облика с неполностью разложившимися остатками растений, переходящую в черноокрашенную, обычно глинистую минеральную бесструктурную массу мощностью 5-15 см и подстилаемую сильно оглееной, как правило, оливкового цвета материнской породой.

Торфяно-глеевые (иловато-торфяно-глеевые) почвы распространены в плоских неглубоких лиманах, вернее псевдолиманах, в плавневой зоне дельты. главная морфологическая особенность их – наличием с поверхности торфоподобной массы (псевдоторфа) мощностью до 50 см, которая сформировалась под сплошными зарослями тростника и состоит преимущественно из его неразложившихся корневищ.

Иловато-торфяные почвы отличаются от предыдущего подтипа большой мощностью псевдоторфа – 50-100 см и более. Распространены они по днищам небольших плоских лиманов и по берегам настоящих крупных лиманов, связанных с Азовским морем. Значительная часть площади болотных почв в 60-70 гг. 20 века была освоена под рисовые оросительные системы.

Аллювиальные лугово-болотные почвы распространены в замкнутых понижениях, днищах бывших лиманов и межгрядовых западинах в современной и, реже, древней дельте Кубани. Преобладающая часть этих почв в 60-70 гг. 20 в. была включена в рисовые системы. Данные почвы характеризуются длительным (1-3 месяца в году) затоплением. В настоящее время их затоплением определяется не паводками, а перераспределением атмосферных осадков, сбросами или подпиткой с близлежащих рисовых систем. Уровень грунтовых вод, обычно среднеминерализованных, не опускается ниже 1 м.

Собственно аллювиальные лугово-болотные почвы имеют поверхностный дерновый горизонт мощностью 10-20 см, темноокрашенный (черный или черно-бурый) с комковатой структурой. Содержание гумуса в них относительно высокое – 3-9% и более. Под дерновым горизонтом залегает переходный гумусированный горизонт с содержанием гумуса в 2-3 раза ниже, чем в дерновом горизонте. Общая мощность гумусовых горизонтов составляет, как правило, 26-40 см.

Аллювиальные лугово-болотные оторфированные почвы имеют ограниченное распространение по днищам пересыхающих, угасающих лиманов. Верхний горизонт данных почв имеет дерново-торфянистый характер. Вид торфоподобной массы, мощностью 20-30 см, аналогичен болотным иловато-торфяно-глеевым почвам, т.е. это грубый псевдоторф с обилием неразложивщихся корневищ тростника и клубнекамыша.

Аллювиальные луговые насыщенные слоистые почвы приурочены в основном к прирусловым грядам и валам вдоль русел существующих и угаснувших ериков. Главными особенностями этих наиболее молодых в описываемом типе почв являются: несглаженная почвообразовательным процессом слоистость; преобладание в почвообразующих подстилающих породах средних и легких суглинков; распрпостранение среднемощных (40-80 см) и маломощных (20-40 см) разновидностей; карбонатность с поверхности; повышенная водонепроницаемость. По содержанию гумуса в пахотном горизонте среднемощные разновидности относятся к слабогумусным (2-3%), маломощные – к микрогумусным (1,5-1,0%) и слабогумусным (2,1-2,3%) [15].

Собственно аллювиальные луговые насыщенные почвы занимают 76-80% площади аллювиальных луговых почв дельты Кубани. К их основых характеристикам относят: значительная мощность гумусовых горизонтов (50-100 см и более); хорошо выраженная дифференциация профиля на генетические горизонты, наличие гидроморфных признаков (охристые пятна, прожилки ржавчины).

Аллювиальные луговые насыщенные теноцветные почвы встречаются довольно редко в зоне перехода древней дельты в современную и приурочены к обширным плоским и неглубоким депрессиям. Уровень грунтовых вод под этими почвами 1-1,5 м, минерализация грунтовых вод 3-10 г/литр.

 

 

Глава 3. Объект, материалы и методы исследования.

 

Нами исследовался пойменный фитоценоз «Затон» города Славянска-на-Кубани Славянского района Краснодарского края (Приложение ).

При исследовании пойменного фитоценоза реки Протока нами использовалась методика описания и классификация растительности методом Браун-Бланке [4, 5].

  • полевых работах нами использовались: бланки геоботанического описания, инструмент для выкапывания растений (ботаническая железная лопатка, нож), карманная лупа, линейка, гербарная папка, фотоаппарат.

Пробные площадки были разбиты в наиболее типичных местах в пределах характеризуемого фитоценоза. Как правило, используются площадки квадратной формы. Нами было заложено три площадки для описания леса 25х25 м., и три площадки для описания луга 5х10 м. В нашей работе количество каждого вида подсчитывалось на геоботанических площадках, и учитывались только те растения, которые находились в пределах площадки.

В описание участка входило определение его флористического состава; состава популяций различных видов, обилия, вертикальной ярусности растений в фитоценозе и фенологических фаз.

Описание фитоценоза велось в определённой последовательности на специальных бланках. Использовался один типовой бланк для описания травянистых фитоценозов.

В список вносились названия лишь тех растений, в видовой принадлежности которых не было никаких сомнений. Остальные включались в список под порядковыми номерами (или под условными названиями) и под теми же номерами (или названиями) собирались в гербарий для последующего определения в лаборатории с помощью определителя [22].

Видовой состав определялся по количеству видов, определенных на обеих площадках.

Для определения состояния древостоя первоначально определяется коэффициент состояния древостоя:

к=N/T

где: к – коэффициент состояния i-го вида деревьев; N – общее число учтенных деревьев i-го вида, T – баллы состояния отдельных деревьев [36].

Коэффициент состояния лесного древостоя в целом (К) определяется как среднее арифметическое средних баллов состояния различных деревьев на пробной площадке:

К=а/n,

где: а – арифметическое среднее баллов состояния различных деревьев на пробной площадке; n – количество видов [36].

Видовая насыщенность была определена по количеству видов на каждой площадке.

Для характеристики фаз вегетации была применена система знаков по Алехину [4].

Аспект: определялся визуально и выражался словесными описаниями.

Из методов абсолютного учета обилия растительности использовался глазомерный метод прямого учета; для оценки численности применялась шкала Друде [4]:

Cop3 (copiosae) – растения очень обильны;

Cop2 – растения обильны;

Cop1 – растения довольно обильны;

Sp (sparsae) – растения редки;

Sol (solitaries) – растения единичны.

При выполнении геоботанического описания мы придерживались следующей последовательности.

1. Выбор места описания. В пределах изучаемого ценоза нами были выделены, глазомерно-однородные участки различных типов.

2. Выбор размера и формы описываемого участка растительности. Как правило, используются площадки квадратной формы, размером 10х10 м (100 м2) в 2-кратной повторности по каждому из них. В нашей работе количество каждого вида подсчитывалось на геоботанических площадках, и учитывались только те растения, которые находились в пределах площадки.

Составление описания. Геоботанические описания мы выполняли по определенной форме. Каждое описание содержит указание даты, автора, местоположение [4, 5].

В описаниях использована шкала обилия растений Брауна-Бланке, в которой предусматриваются следующие значения:

r- вид чрезвычайно редок, покрытие незначительное;

+- вид редок и имеет малое проективное покрытие;

1-особей вида много, но покрытие невелико и особи разрежены, но покрытие большое;

2-число вида велико, проективное покрытие 5-25%;

3-число особей вида любое, проективное покрытие 25-50%;

4- число особей вида любое, проективное покрытие 50-75%;

5- число особей вида любое, проективное покрытие 75%.

Фитоценоз поймы реки Протока обследовали в июле-августе, т.е. в период активной вегетации и цветения большинства видов растений.

 

(Э)

ШУШАРИН Михаил Павлович

Краснодарский край, Славянский район, п.Совхозный

ИЗУЧЕНИЕ ПОЙМЕННОГО ФИТОЦЕНОЗА «ЗАТОН» Г. Славянска –на -Кубани

МБОУ СОШ№6, 9 класс

Научный руководитель: Подсвирова Светлана Васильевна, учитель биологии МБОУ СОШ №6

Глава 4. Результаты исследования . Изучение пойменного фитоценоза «Затон» города Славянска-на-Кубани Славянского района.

 

Объектом исследования является пойменный фитоценоз урочища «Затон» в окрестностях реки Протока города Славянска-на-Кубани Славянского района Краснодарского края. Урочище затон располагается на небольшой возвышенности, которое представляет собой сравнительно ровное место без кочек и ухабов. В его окружении находятся берег реки, небольшое болото, шлакоблочный завод, винный завод, катерная станция и дорога.

 

 

 

Далее смотреть архив материала

 

Категория: Всероссийский (Международный) конкурс "Лучшая методическая разработка" | Добавил: Администратор
Просмотров: 186 | Загрузок: 0 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Заказ документов
Copyright 2010 © БОЛЬШАЯ ПЕРЕМЕНА