Олга Сидоренкова
Изследването е проведено с помощта на методическия наръчник на А.С. Боголюбов, Н.С. Лазарева "Изследване на динамиката на растежа на дърветата по годишните пръстени."
Работата се основава на най-простата техника за изготвяне на рязане на ствола на дърво, последвано от броене и измерване на ширината на годишните пръстени (годишни нараствания), за да се изготви графика на динамиката на растежа на дърветата по години и да се анализира във връзка с промените във външните фактори. Целта на работата е също така да се извърши сравнителен анализ на динамиката на растежа на различните дървета с опит да се идентифицират общите закономерности на тяхното развитие.
Изтегли:
Визуализация:
MCOU "Анинска средно училище с UIOP"
MCOU "Анинска средно училище с UIOP"
Изучаване на динамиката на растежа на дърветата по годишни пръстени
Ученик 10 "В" клас
Олга Сидоренкова
Научен съветник:
Учител по география
Безуглова Надежда Николаевна
Анна
2013
Въведение _____________________________________________________________________ 3
Глава 1. Преглед на източниците на информация по темата на изследването _____________________ 5
1.1. Растежни пръстени - какво е това _________________________________ 5
1.2. Как се образуват пръстени на дърветата_____________________________________ 5
1.3. Ширина на пръстена за растеж ________________________________________________ 6
1.4. Определяне на възрастта на дървото по годишни пръстени ______________________ 6
Глава 2. Методология на изследване _____________________________________ 8
2.1. Резюме на семинара _______________________________________ 8
2.2. Методи за изследване на динамиката на растежа на дърветата по дървесни пръстени _________ 8
Глава 3. Резултати и тяхното обсъждане _______________________________________________ 10
Заключения по работата ________________________________________________________________ 15
Списък на използваните източници на информация ________________________________ 16
Въведение:
Членовете на научното студентско дружество „Млад пътешественик” през настоящата година продължиха да изучават природата на родното село Анна.
Селото ни е „заровено” в зеленина: дървета, храсти, цветя. Повечето от дърветата, които растат в селото, са зелени площи на „зряла” възраст. Преди няколко години в селото и в неговите граници загинаха много дървета, особено брези. Нека се опитаме да определим възрастта на дърветата и да разберем причината за смъртта на растенията.
Цел: да проучи динамиката на растежа на дърветата по годишните пръстени, използвайки примера на брадавическа бреза.
задачи:
- изучавайте информация по тази тема в литературни източници и интернет.
- да се запознаят с начина на изпълнение на работата;
- пребройте броя и измерете ширината на годишните пръстени (годишен прираст);
- съставете графика на динамиката на растежа на дърветата през годините;
- анализирайте динамиката на растежа на дърветата поради промени във външни фактори;
- да се извърши сравнителен анализ на динамиката на растежа на различните дървета с опит да се идентифицират общите закономерности на тяхното развитие.
Обект на изследване:бреза.
Предмет на изследване:годишни пръстени върху отсечени дървета.
Хипотеза: динамиката на растежа на дърветата се определя от промените във външните фактори.
Уместност на работата:
Като органична част от градоустройствената структура, зелените площи участват активно в създаването на пейзажи на жилищни райони. Големи зелени площи, разположени между отделни устройствени зони, ги обединяват, придават на града цялост и завършеност. Богатството от цветове и форми на растенията, промяната в цвета на широколистната покривка на дърветата и храстите според сезоните на годината оживяват градските пейзажи.
Зелените площи изпълняват различни функции в населеното място: намаляват съдържанието на прах и газ във въздуха; предпазва от вятъра; имат фитонцидни свойства; влияят на температурния режим; влияят на влажността на въздуха; борба с шума и др.
Фиг. 1. Засаждане на дървета.
Във връзка със значителната роля на зелените площи в ежедневния живот на човека, много внимание се отделя на озеленяването на населените места както от общинските власти, така и от обикновените анинци. Засаждането на разсад от дървета и храсти в обществените градини и по улиците на Анна е редовно събитие през пролетта. В процесите на озеленяване участват възрастни жители на селото и ученици. Санитарните сечи, резитбата на дърветата, обработката на вар спомагат за запазването на зелените площи в нашето село.
Но наблюденията показват, че дърветата, засадени по едно и също време, умират след определен период, смъртта на растенията продължава дори в зряла възраст. Не е лесно зелените площи да оцелеят в границите на голямо селище. Ето защо откриването на причините за болестите и смъртта на дърветата, опазването на насажденията е важна екологична задача, пред която са изправени жителите на нашето село.
Глава 1. Преглед на източниците на информация по темата на изследването.
1.1. Пръстени на дървета - какви са те?
В необятните простори на Сибир и в Украйна, в Аляска и по склоновете на Апенините - навсякъде, където умереният климат е разпространил своето влияние, дърветата притежават прекрасно свойство, известно на всеки от нас от детството: всяка година, независимо дали е зло суша или силни валежи, върху ствола дърветата растат нов слой дървесина. Тези растежни слоеве са известни като растежни пръстени, тъй като един такъв пръстен обикновено се образува годишно.
пръстени на дървета,годишни слоеве при растенията това са зони на растеж на дървесината, причинени от сезонната периодичност на активността на камбия в резултат на редуването на топли и студени сезони. Те са ясно различими върху напречните сечения на ствола, клоните и корените на дървесни растения под формата на не съвсем правилни (не строго концентрични) пръстени.
В средата на ствола на много дървета ядрото се вижда ясно. Състои се от рехави тъкани, образувани за първи път в живота на едно дърво. Ядрото прониква в ствола на дървото до самия връх, всеки негов клон. Годишните или годишните слоеве дървесина са разположени около сърцевината в концентрични пръстени. Всяка година дървото, като риза, поставя нов слой дърво и поради това стволът и клоните стават по-дебели. Между дървесината и кората има тънък слой от живи клетки, наречен камбий. Повечето от клетките се използват за изграждане на нов годишен слой дървесина, а много малка част за образуване на кора.
Такива видими пръстени на растеж се образуват само в онези области на Земята, където има ясна смяна на сезоните. В райони без ясна смяна на сезоните, например на екватора, също се образуват пръстени на дърветата, но те са практически невидими - дървесината има еднакъв цвят.
1.2. Как се образуват пръстени на дърветата?
Разглеждайки напречния разрез на дървото, можете да видите, че той се състои от редуващи се светли и тъмни концентрични пръстени. Всяка двойка пръстени (светли и тъмни) се образува през годината, поради дейността на камбия, и се нарича годишен пръстен.
Освен това елементите на дървесината, отложени през пролетта и лятото, се различават значително по своята структура: например през пролетта се отлагат големи клетки с тънки стени, които образуват главно съдовата система и се различават в по-светъл цвят, докато през лятото и началото на есента , дебелостенни малки клетки се отлагат, образувайки механична тъкан с по-тъмен цвят. В същото време по-старата дървесина е обърната към центъра на ствола, а по-новата, оформена по-късно към периферията.
Комбинацията от един светъл и един тъмен концентричен пръстен е един годишен пръстен, съответстващ на един период на растеж (година), а общият брой пръстени на дърветата съответства на броя на годините от живота му. Понякога при силно инхибиране на растежа годишните пръстени през дадена година не се образуват. В други случаи най-често при многократно разлистване на дървото и през един и същи вегетационен период се образуват двойни годишни пръстени.
1.3. Ширина на пръстена за растеж.
Ширината на пръстена за растеж е изключително променлива. Температурата, количеството на валежите, броят на слънчевите дни, режимът на околните водоеми, атаката на насекоми вредители - всички тези причини или допринасят за растежа на дървото, или го спират. Дебелината на годишния прираст се влияе и от вътрешни биологични сили, например възрастта на растението, честотата, с която плододава, силата на плододаване през текущата година, както и интензивността на храненето и метаболизма.
Различните видове дървета могат да бъдат благоприятно повлияни от голямо разнообразие от естествена среда. Горещото слънчево лято може да съживи едно растение и да доближи смъртта на друго. В този случай пръстените на растежа на двете дървета ще се развият по различен начин. Неблагоприятните условия са друг въпрос. Ще има ли прекомерна влага, ще духат ли постоянни пресушаващи ветрове, ще нападнат ли насекоми гората или почвата изведнъж ще стане оскъдна - всичко това няма да се забави, за да засегне всяко растение. В продължение на десетки и стотици километри зелените обитатели на гората ще реагират на тези явления по същия начин: техните кръгове на растеж, образувани тази година, ще бъдат тънки и болезнени.
Сред различните сили, които допринасят за растежа на едно дърво, светлината, топлината и влагата играят най-важна роля. Промените в климата - продължителни дъждове или продължителни горещини, слани, зимни преспи или безснежни зими - обикновено се наблюдават в обширни райони. Тъй като метеорологичните условия са свързани с дейността на Слънцето и състоянието на атмосферата, тяхното еднородно въздействие се проявява на голяма площ, оказвайки влияние върху развитието на всички живи същества.
В зависимост от породата, възрастта, условията на отглеждане и при едно и също дърво - от позицията в ствола, ширината на годишните слоеве ще даде силни колебания. Най-тесните годишни слоеве (до 1 мм) са характерни за чемшира, а най-широките (повече от 1 см) са характерни за тополите.
В млада възраст дървото обикновено образува по-широки годишни слоеве, отколкото по-късно. При благоприятни условия на отглеждане се образуват по-широки годишни слоеве.Ако времето е благоприятно, тогава расте широк годишен пръстен, а през суровото студено лято се образуват толкова тесни пръстени, че понякога трудно могат да се различат с просто око. При някои дървета годишните пръстени са ясно видими, докато при други са едва забележими. Дори един и същ ствол на дърво в различни области има различна ширина на пръстените.
Отделните дървета имат по-тесни пръстени на растеж на върха, отколкото в основата. А при дърветата в гората, напротив, годишните пръстени на върха са по-широки, отколкото в основата на багажника.Има обаче характеристики характерни за всички видове дървета или за повечето дървета от един и същи вид. Например, ширината на пръстените от осветената страна на дървото е по-голяма, отколкото от страна на сянката, следователно, според пъновете, останали от самотно стоящи дървета,можете да определите къде са север и юг. При видовете, които започват да растат под горския балдахин (в нашите гори, например смърч, дъб), като правило може да се наблюдава редовна промяна в ширината на пръстените през първите години от живота им: докато младите дървото живее на сянка, пръстените са тесни, когато светлината започне да достига по-голяма - те стават по-широки. Естествената загуба и изсичането на съседни дървета също влияят на ширината на пръстените - когато се образува „прозорец“ до растящо дърво, то започва активно да расте, добавяйки растеж, както по височина, така и по дебелина.
1.4. Определяне на възрастта на едно дърво с помощта на годишни пръстени.
Природата е направила дърветата свои летописци. Всяка година от живота си дървото влиза в своя "дневник", в който годишните пръстени служат като страници. Всеки такъв пръстен е файл с памет, който съхранява данни за климатичните условия от миналото – температура, валежи, влага и състав на почвата, слънчева активност и дори химическия състав на земната атмосфера.
Един годишен пръстен, съответстващ на един период на растеж (година), и общият брой пръстени на дърветата съответства на броя на годините от живота му.
По броя на растежните пръстени на дърво, изрязано в долната част на ствола, можете грубо да прецените възрастта на дървото. Трудно е да се определи точната възраст, тъй като понякога се образуват фалшиви пръстени на растеж, което е свързано със спиране на деленето на камбиевите клетки в случай на смърт на листата при пролетни слани или когато вредителите ядат листата. Също така, по броя на дървесните пръстени може да се заключи за скоростта на растеж на дървото и условията на неговия живот, в зависимост от нивото, на което е направен рязането.
Глава 2. Методология на изследване.
2.1. Кратко описание на работилницата.
Работата е извършена на 14 май 2012 г. В работата са използвани проби от разфасовки от бреза. Извършена е санитарна сеч на дървета в двора на дом № 113 на ул. Комунална и на ул. Паркой, на територията на дендрариума на селото. Именно от тези райони са взети проби от разфасовки.
Работихме в две групи. Инструкторите бяха членове на научното дружество на студентите „Млад пътешественик”. За изследването използвахме проба от трион, изрязан от дърво, линийка и молив.
2.2. Метод за изследване на динамиката на растежа на дърветата по дървесни пръстени.
Изследователската работа е извършена с помощта на методическото ръководство "Изследване на динамиката на растежа на дърветата по дървесни пръстени". Автори:А.С.Боголюбов, Н.С.Лазарева ("Екосистема", 2001).
Работен план:
1 ... Подготовка на трион... В гората трябва да намерите паднало или изправено сухо дърво, за което можете да определите годината на смъртта. Ако на дървото са запазени игли или сухи листа, тогава то е умряло наскоро и текущата година може да се счита за година на смъртта му. Ако няма игли и листа, но са оцелели най-малките клони, тогава е умряло миналата година. По-добре е да не използвате по-стари дървета, тъй като е невъзможно да се определи точно годината на смъртта на дървото и всички по-нататъшни усилия ще бъдат анулирани от липсата на „отправна точка“.
Разрезът на ствола се прави възможно най-близо до основата на дървото, тъй като е желателно да се знае колкото е възможно по-точно годината на раждане на дървото. Въпреки това, във всеки случай, при последващото изчисляване на годината на раждане на дървото, няколко години се добавят към възрастта на ствола на нивото на рязане - докато дървото порасне до височината на рязания. Разстояние от половин метър съответства на около 5-7 години, около -10-12 метра.
2. Преброяване на ширината на пръстените.Тази работа се извършва заедно: единият прави измервания, другият прави диктовка. Подредете измерванията в следния ред. Първо, с тънък молив се маркира линия, по която ще се правят измервания. Линията трябва да минава точно от центъра на рязания до външния му ръб (по радиуса). За измерване трябва да изберете сектора на багажника с най-малко аномалии - пукнатини, неконцентрични уплътнения, остатъци от възли, стари изтръпнали рани и др. Линията за броене трябва да минава през максималния "среден" сектор на дървения материал.
След това линийка с ясно различими милиметрови деления (например метал) се нанася върху външния ръб на последния (външен) пръстен. Нулата на линийката трябва да се изравни с външния ръб на последния пръстен.
Ориз. 4. Преброяване на ширината на пръстените.
За да запишете измерванията, попълнете таблицата:
Маса 1.
Динамика на растежа на дърветата.
Година | Етикет | Растеж |
В колоната "година" се посочват предварително всички години, като се започне от годината на смъртта на дървото - "дълбоко във времето", до годината на раждане на дървото, която е точно зададена след края на измерванията.
В колоната "етикет" напишете данни за положението на границата на следващия годишен пръстен върху линийката (в милиметри).Такова броене се извършва последователно от последния (външен), до първия пръстен (в центъра на рязания).
След приключване на изчисляването на позицията на пръстените по радиусната линия (след попълване на колоната "етикет") се започва изчисляването на годишните приращения. Това се прави с помощта на калкулатор, като от стойността на всеки по-стар пръстен се изважда стойността на местоположението на по-младия.
3. Изграждане на графика.Въз основа на получените данни за растежа се начертава графика на динамиката на растежа на дърветата през годините. Годините са нанесени по абсцисата - отляво надясно от годината на раждане на дървото до последната година от живота му. По оста на ординатите са нанесени абсолютните стойности на приращението - в милиметри.
4. Интерпретация на данни.Анализирайте динамиката на растежа на дърветата във връзка с промените във външните фактори. Направете сравнителен анализ на динамиката на растежа на различни дървета с опит да идентифицирате общите закономерности на тяхното развитие.Анализирайте резултатите и направете изводи.
Глава 3. Резултати и тяхното обсъждане.
Обект 1. ул. Комунална, къща No113.
Първата група изследва проба от бреза, отсечена от ул. Комунална. Изчислена е ширината на годишните пръстени. Въз основа на резултатите от изчисленията беше попълнена таблицата:
Таблица 2.
Динамика на растежа на дърветата. Обект 1. ул. Комунална, къща No113.
Година | Етикет | Растеж | Година | Етикет | Растеж | Година | Етикет | Растеж |
2012 | 1995 | 23,4 | 1978 | 69,4 | ||||
2011 | 1994 | 24,6 | 1977 | 73, 1 | ||||
2010 | 1993 | 26,1 | 1976 | 78,3 | ||||
2009 | 1992 | 28,5 | 1975 | 83,2 | ||||
2008 | 1991 | 31,1 | 1974 | 85,2 | ||||
2007 | 1990 | 34,0 | 1973 | 86,0 | ||||
2006 | 1989 | 36,5 | 1972 | 86,7 | ||||
2005 | 1988 | 39,0 | 1971 | 89,2 | ||||
2004 | 1987 | 42,8 | 1970 | 93,5 | ||||
2003 | 10,7 | 1986 | 44,2 | 1969 | 97,0 | |||
2002 | 12,1 | 1985 | 46,2 | 1968 | 101,1 | |||
2001 | 14,1 | 1984 | 49,8 | 1967 | 104,4 | |||
2000 | 15,7 | 1983 | 53,2 | 1966 | 106,9 | |||
1999 | 16,4 | 1982 | 56,3 | 1965 | 109,1 | |||
1998 | 17,8 | 1981 | 58,2 | 1964 | 113,3 | |||
1997 | 19,8 | 1980 | 62,4 | 1963 | 115,1 | |||
1996 | 21,1 | 1979 | 65,2 | 1962 | 118,6 | |||
1961 | 123,2 |
Ориз. 5. Динамика на растежа на бреза. Комунална улица.
Анализирайки получената графика, маркираме годините с минимални увеличения: 1973, 1974, 2009, 2010, 2011. Нека отделим периодите на бавен растеж на брезата: 1973-1974 г. (2 години); 2009-2010-2011 (3 години).
Нека се опитаме да разберем причините за бавния растеж на брезата. Всякакви неблагоприятни обстоятелства, като потисничество, засушавания, слани, увреждане от насекоми, болести и др., намаляват ширината на растежните пръстени.
Ориз. 6. Метеорологична станция в с. Анна.
Данните, получени от общинската метеорологична станция, позволиха да се определят неблагоприятните фактори, повлияли на растежа на брезата. Лятото на 1972 г. се счита за едно от най-сухите в Черноземния регион през последните сто години. Суха пролет, липса на валежи за повече от 60 дни доведоха до суша.
Съгласно методиката изчисляването на годишните прирасти се прави, като от стойността на всеки по-стар пръстен се извади стойността на местоположението на по-младия. Следователно увеличението от 1972 г. до 1973 г. (1 година) се записва в колоната "Година" - 1973 г. и е равно на 0,7.
През 1973 г. беше отбелязано и доста горещо лято. Следователно увеличението от 1973 до 1974 г. е 0,8.
Сред различните фактори, които допринасят за растежа на едно дърво, светлината, топлината и влажността играят най-важна роля. А също и в млада възраст дървото обикновено образува по-широки годишни слоеве, отколкото по-късно. Това може лесно да се види от таблицата и графиката. От 1962 до 1972 г. увеличението варира от 2,5 до 4,6. Най-високите темпове на растеж се наблюдават през този период от време. По-късно увеличението намалява значително. Съседните дървета са пораснали на височина и условията на осветление за короната са се влошили.
Отбелязва се ниско увеличение от 2009 до 2011 г. Жалко, че данните на общинската метеорологична станция, поради затварянето, не могат да се използват. Ще използваме резултатите от метеорологичните наблюдения, получени от членове на Young Traveller.
Ориз. 7. Отчитане на показанията на устройствата.
В края на лятото на 2009 г. и лятото на 2010 г. в района на Воронеж беше забелязана необичайна жега. Есента на 2009 г. беше суха, суровото безснежно начало на зимата „изцеди“ останалата влага от почвата, а снегът, който падна в средата на зимата, не накисна замръзналата почва и се срина с пролетното наводнение. Зимата на 2010 г. беше много мразовита, особено през февруари. Подобни неблагоприятни условия доведоха до загиването на много дървета, включително и в района на изследване.
Според нашите изчисления дървото е засадено през 1962 г. Нека вземем предвид едно важно условие. С помощта на техниката при последващото изчисляване на годината на раждане на дървото се добавят няколко години към възрастта на ствола на нивото на рязане - докато дървото порасне до височината на рязания. Разстояние от половин метър съответства на около 5-7 години, около метър - 10-12. Отрязаната проба е взета на височина не повече от 40 cm от повърхността на земята. Дървото е на 50 години (по наши изчисления). Съответно: 50 години + 5 години = 55 години или 1962 - 5 години = 1957 (година на засаждане)
Членове на НОУ „Млад пътник” разговаряха с обитателите на дом № 113 на ул. Комунална и разбраха, че къщата е построена през 1959 г. и през пролетта на същата година е засадена алея от брези и тополи.
Трябва да се обърне внимание на грешката, свързана с факта, че два слоя могат да се образуват за една година или образуването на слоеве не се случва. Последното обикновено е резултат от недостатъчно хранене на дърветата. По-често има удвояване на годишния слой, което се случва, например, ако младата зеленина е изядена от насекоми или побита от пролетни слани и вместо нея се развиват нови листа от резервни пъпки.
Обект 2. Улица Парковая. Дендрариум в с. Анна.
Втората група изследва проба от отсечена бреза от ул. Паркова. Изчислена е ширината на годишните пръстени. Въз основа на резултатите от изчисленията беше попълнена таблицата:
Таблица No3.
Динамика на растежа на дърветата. Обект 2. Улица Парковая. Дендрариум в с. Анна.
Година | Етикет | Растеж | Година | Етикет | Растеж | Година | Етикет | Растеж |
2012 | 1979 | 49,6 | 1946 | 141,6 | ||||
2011 | 1978 | 52,5 | 1945 | 145,9 | ||||
2010 | 1977 | 55,0 | 1944 | 149,4 | ||||
2009 | 1976 | 57,5 | 1943 | 152,4 | ||||
2008 | 1975 | 60,8 | 1942 | 155,6 | ||||
2007 | 1974 | 61,7 | 1941 | 159,4 | ||||
2006 | 1973 | 62,3 | 1940 | 162,6 | ||||
2005 | 1972 | 65,2 | 1939 | 166,2 | ||||
2004 | 1971 | 67,7 | 1938 | 170,4 | ||||
2003 | 1970 | 70,4 | 1937 | 174,4 | ||||
2002 | 1969 | 73,5 | 1936 | 178,3 | ||||
2001 | 10,7 | 1968 | 77,0 | 1935 | 181,8 | |||
2000 | 11,9 | 1967 | 79,9 | 1934 | 185,2 | |||
1999 | 13,4 | 1966 | 82,9 | 1933 | 188,9 | |||
1998 | 14,7 | 1965 | 86,3 | 1932 | 192,3 | |||
1997 | 16,7 | 1964 | 89,1 | 1931 | 196,4 | |||
1996 | 18,3 | 1963 | 90,9 | 1930 | 200,0 | |||
1995 | 19,0 | 1962 | 93,3 | 1929 | 204,0 | |||
1994 | 19,9 | 1961 | 96,1 | 1928 | 207,7 | |||
1993 | 21,8 | 1960 | 99,1 | 1927 | 211,6 | |||
1992 | 23,2 | 1959 | 101,8 | 1926 | 215,7 | |||
1991 | 24,9 | 1958 | 104,2 | 1925 | 219,8 | |||
1990 | 27,1 | 1957 | 107,1 | 1924 | 223,6 | |||
1989 | 29,6 | 1956 | 110,6 | 1923 | 227,8 | |||
1988 | 31,5 | 1955 | 114,2 | 1922 | 232,6 | |||
1987 | 33,2 | 1954 | 117,2 | 1921 | 237,8 | |||
1986 | 35,2 | 1953 | 120,3 | 1920 | 242,8 | |||
1985 | 37,4 | 1952 | 123,1 | 1919 | 247,6 | |||
1984 | 39,9 | 1951 | 125,6 | 1918 | 252,0 | |||
1983 | 41,8 | 1950 | 128,3 | 1917 | 256,8 | |||
1982 | 43,5 | 1949 | 131,4 | 1916 | 262,0 | |||
1981 | 45,5 | 1948 | 134,2 | 1915 | 267,7 | |||
1980 | 47,7 | 1947 | 137,4 | 1914 | 273,4 |
Въз основа на данните в таблицата е изградена графика:
Ориз. 8. Динамика на растежа на бреза. улица Парковая.
Анализирайки получената графика, маркираме годините с минимални увеличения: 1973, 1974, 1994, 1995, 2009, 2010, 2011. Нека отделим периодите на бавен растеж на брезата: 1973-1974 (2 години), 1994-1995 (2 години), 2009-2010-2011 (3 години). Има много причини за намаляване на растежа на брезата. Успяхме да изследваме ефекта само от климатичните условия върху намаляването или увеличаването на растежа. Неблагоприятни климатични условия: силна суша през лятото на 1972-1973 г.; мразовита зима на 1994 г.; горещо лято на 2009 г.; суша през 2010 г.; суха есен 2009 г.; студена втора половина на зимата на 2010г.
От 1957 г. се наблюдава леко намаление на растежа. Причината е намаляването на осветеността на короната на дървото поради значителната височина на съседните дървета.
Годишните пръстени на тази проба се различават по различни ширини на годишните слоеве. По ширината на пръстените можете да определите страните на хоризонта. Такива пръстени се образуват в резултат на неравномерно осветление, гъсто засаждане на съседни дървета.
Максималното увеличение се отбелязва до 1946 г. Това се дължи на младата възраст на дървото. От 1957 до 1987 г. темповете на растеж практически не се променят, тъй като дървото се развива хармонично и външните условия не се променят.
По наши изчисления дървото е засадено през 1914 г., то е на 92 години. Използвайки техниката, при последващото изчисляване на годината на раждане на дървото се добавят няколко години към възрастта на ствола на нивото на рязане - докато дървото порасне до височината на рязания. Разстояние от половин метър съответства на около 5-7 години, около метър - 10-12.
Отрязаната проба е взета на височина не повече от 40 cm от повърхността на земята. Дървото е на 92 години (по наши изчисления). Съответно: 92 години + 5 години = 97 години или 1914 - 5 години = 1909 (година на засаждане)
Според данните на Первомайското горско стопанство и администрацията на селото, този участък от парка е бил засаден с брадавица през 1909 г.
Да си припомним историята на парка. Паркът се отличаваше с оформлението си. Свободната ландшафтна композиция се състоеше от ливадни площи и групи дървета, т.нар. „парцели“, има само 50. Всяка група се състоеше предимно от един вид, а съседните групи не се повтаряха една друга. Брезова горичка беше в съседство с група лиственици, дъбове със смърчове и т.н. Поради това не се наблюдава потискане на брезите от други дървесни видове.
Заключение: динамиката на растежа на дърветата зависи от промените във външните фактори.
Заключения за работата:
- За да напишем работата, се запознахме с информациятапо тази тема в литературата и интернет;
- се запозна с метода на изпълнение на работата"Изучаване на динамиката на растежа на дърветата по дървесни пръстени ”;
- преброява броя и измерва ширината на годишните пръстени (годишни прирасти) на проби от разрези от два обекта;
- направиха графики на растежа на дърветата през годините на два обекта;
- анализира динамиката на растежа на дърветата с промени във външните фактори;
- определя физическите фактори на средата на растеж на дървесните растения, които влияят върху растежа и образуването на дървесни пръстени, променяйки значително тяхната структура. Те включват: излагане на температура (това може да са земни пожари, водещи до локално нагряване на ствола на дървото, което причинява смъртта на камбиалните клетки и клетките на формиращия пръстен на текущата година); директно механично действие. Често се появява в резултат на свлачища, скални падания. Води до смърт на камбиални клетки и деформация или смърт на клетки от образуващия се годишен пръстен; излагане на радиация (при високи дози възникват анатомични нарушения в структурата на годишните пръстени); географското място на растеж на дървото (има значителни разлики в меридионалното разпределение на интензитета на слънчевата радиация, което причинява разлика в разпределението на топлината и влагата); почва (механичната структура и химичният състав на почвата определят нейната влагоемкост и в резултат на това количеството налична вода за дървесни растения); температура и валежи (динамиката на които през вегетационния период най-силно влияе върху образуването на годишни пръстени) и др.
За да използвате визуализацията на презентации, създайте си акаунт в Google (акаунт) и влезте в него: https://accounts.google.com
Надписи на слайдове:
MCOU "Аннинска средно училище с UIOP" Изучаване на динамиката на растежа на дърветата по годишни пръстени Автор: Ученица 10 "V" клас Олга Сидоренкова Ръководител: Учител по география Надежда Николаевна Анна Безуглова 2013 г.
Цел: да се проучи динамиката на растежа на дърветата по годишните пръстени, като се използва примера на брадавица бреза. Цели: изучаване на информация по тази тема в литературата и Интернет; да се запознаят с начина на изпълнение на работата; пребройте броя и измерете ширината на годишните пръстени (годишен прираст); съставете графика на динамиката на растежа на дърветата през годините; анализирайте динамиката на растежа на дърветата поради промени във външни фактори; да се извърши сравнителен анализ на динамиката на растежа на различните дървета с опит да се идентифицират общите закономерности на тяхното развитие; да анализира получените резултати и да направи изводи.
Хипотеза: динамиката на растежа на дърветата се определя от външни фактори. Обект на изследване: бреза. Предмет на изследване: годишни пръстени върху отсечени дървета.
Уместност на работата:
Преглед на източниците на информация по темата на изследването. Растежните пръстени, годишните слоеве в растенията са зони на растеж на дървесината, причинени от сезонната периодичност на активността на камбия в резултат на редуването на топли и студени сезони. Годишни пръстени - какви са те? Как се образуват пръстени на дърветата? Ширина на пръстена за растеж. Определяне на възрастта на едно дърво с помощта на годишни пръстени.
Методология на изследването. Кратко описание на работилницата. Обект 1. Улица Комунална къща № 113 Обект 2. Улица Парковая.
Метод за изследване на динамиката на растежа на дърветата по дървесни пръстени. Изследователската работа е извършена с помощта на методическото ръководство "Изследване на динамиката на растежа на дърветата по дървесни пръстени". Автори: А.С.Боголюбов, Н.С.Лазарева (Екосистема, 2001).
Работен план: 1. Подготовка на трион. В гората или на улицата трябва да намерите паднало или изправено сухо дърво, в което можете да определите годината на смъртта.
2. Преброяване на ширината на пръстените. Първо, с тънък молив се маркира линия, по която ще се правят измервания. Линията трябва да минава точно от центъра на рязания до външния му ръб (по радиуса). Линията за броене трябва да минава през максималния "среден" сектор на дървения материал.
След това линийка с ясно различими милиметрови деления (например метал) се нанася върху външния ръб на последния (външен) пръстен. Нулата на линийката трябва да се изравни с външния ръб на последния пръстен.
Година Етикет Растеж За да коригирате измерванията, попълнете таблицата: Динамика на растежа на дърветата. В колоната "година" се посочват предварително всички години, като се започне от годината на смъртта на дървото - "дълбоко във времето", до годината на раждане на дървото, която е точно зададена след края на измерванията. В колоната "етикет" напишете данни за положението на границата на следващия годишен пръстен върху линийката (в милиметри). Такова броене се извършва последователно от последния (външен), до първия пръстен (в центъра на рязания). След приключване на изчисляването на позицията на пръстените по радиусната линия (след попълване на колоната "етикет") се започва изчисляването на годишните приращения. Това се прави с помощта на калкулатор, като от стойността на всеки по-стар пръстен се изважда стойността на местоположението на по-младия.
3. Изграждане на графика. Въз основа на получените данни за растежа се начертава графика на динамиката на растежа на дърветата през годините. Годините са нанесени по абсцисата - отляво надясно от годината на раждане на дървото до последната година от живота му. По оста на ординатите са нанесени абсолютните стойности на приращението - в милиметри. 4. Интерпретация на данни. Анализирайте динамиката на растежа на дърветата във връзка с промените във външните фактори. Направете сравнителен анализ на динамиката на растежа на различни дървета с опит да идентифицирате общите закономерности на тяхното развитие. Анализирайте резултатите и направете изводи. Години на живот на дърветата Растеж. мм
Резултати и тяхното обсъждане. Обект 1. ул. Комунална, къща No113. Динамика на растежа на дърветата.
Графика на динамиката на растежа на бреза
Дневник на времето в Анна за май 2012 г. Наблюдение на времето на територията на училището
Графичен анализ: 1. Години с минимални увеличения: 1973, 1974, 2009, 2010, 2011. 2. Периоди на бавен растеж на бреза: 1973-1974г. (2 години); 2009-2010-2011 (3 години). Фактори, повлияли на минималното увеличение и забавяне на растежа на брезата: 1. Лятото на 1972 г. се счита за едно от най-сухите в Черноземния регион през последните сто години. Суха пролет, липса на валежи за повече от 60 дни доведоха до суша. 2. Доста горещо лято беше отбелязано и през 1973г. 3. Отбелязва се нисък растеж от 2009 до 2011 г. В края на лятото на 2009 г. и лятото на 2010 г. в района на Воронеж беше забелязана необичайна жега. Есента на 2009 г. беше суха, суровото безснежно начало на зимата „изцеди“ останалата влага от почвата, а снегът, който падна в средата на зимата, не накисна замръзналата почва и се срина с пролетното наводнение. Зимата на 2010 г. беше много мразовита, особено през февруари.
3. Високи темпове на растеж от 1962 до 1972г. Фактори, повлияли на максималния растеж и ускоряване на растежа на брезата: 1. В млада възраст дървото обикновено образува по-широки годишни слоеве, отколкото по-късно. 2. До 1972 г. темповете на растеж бяха високи по друга причина. Нямаше силно потискане на брезата от съседните дървета. Тъй като височината на дърветата през този период е незначителна.
Според нашите изчисления годината на засаждане на дървото е 1962 г. По методологията при последващото изчисляване на годината на раждане на дървото се добавят няколко години към възрастта на ствола на нивото на срязване - до дървото е нараснал до височината на рязания. Разстояние от половин метър съответства на около 5-7 години, около метър - 10-12. Отрязаната проба е взета на височина не повече от 40 cm от повърхността на земята. Дървото е на 50 години (по наши изчисления). Съответно: 50 години + 5 години = 55 години или 1962 - 5 години = 1957 (година на засаждане) Внимание! Грешка. Членове на НОУ „Млад пътник” разговаряха с обитателите на дом № 113 на ул. Комунална и разбраха, че къщата е построена през 1959 г. и през пролетта на същата година е засадена алея от брези и тополи.
Обект 2. Улица Парковая. Дендрариум в с. Анна. Динамика на растежа на дърветата.
Графика на динамиката на растежа на бреза
Анализ на графиката: 1. Години с минимални увеличения: 1973, 1974, 1994, 1995, 2009, 2010, 2011. 2. Периоди на бавен растеж на бреза: 1973-1974г. (2 години); 1994-1995 (2 години); 2009-2010-2011 (3 години). Фактори, повлияли на минималното увеличение и забавяне на растежа на брезата: 1. Неблагоприятни климатични условия: тежка суша през лятото на 1972-1973 г.; мразовита зима на 1994 г.; горещо лято на 2009 г.; суша през 2010 г.; суха есен 2009 г.; студена втора половина на зимата на 2010г. 2. От 1957 г. се забелязва лек спад в растежа. Причината е намаляването на осветеността на короната на дървото поради значителната височина на съседните дървета. 3. Годишните пръстени на тази проба се различават по различни ширини на годишните слоеве. Такива пръстени се образуват в резултат на неравномерно осветление, гъсто засаждане на съседни дървета.
Фактори, повлияли на максималния растеж и ускоряване на растежа на брезата: 1. В млада възраст дървото обикновено образува по-широки годишни слоеве, отколкото по-късно. 3. Максималното увеличение се отбелязва до 1946г. 2. От 1957 до 1987 г. темповете на растеж практически не се променят, тъй като дървото се развива хармонично и външните условия не се променят.
По наши изчисления дървото е засадено през 1914 г., дървото е на 92 години. Използвайки техниката, при последващото изчисляване на годината на раждане на дървото се добавят няколко години към възрастта на ствола на нивото на рязане - докато дървото порасне до височината на рязания. Разстояние от половин метър съответства на около 5-7 години, около метър - 10-12. Отрязаната проба е взета на височина не повече от 40 cm от повърхността на земята. Дървото е на 92 години (по наши изчисления). Съответно: 92 години + 5 години = 97 години или 1914 - 5 години = 1909 (годината на засаждане) Според данните на Первомайското горско стопанство и администрацията на селото тази част от парка е засадена с брадавици през 1909 г.
Изводи по творбата: За да напишем творбата, се запознахме с информацията по тази тема в литературните източници и интернет; се запозна с метода на изпълнение на работата „Изследване динамиката на растежа на дърветата по дървесни пръстени“; преброява броя и измерва ширината на годишните пръстени (годишни прирасти) на проби от разрези от два обекта; направиха графики на растежа на дърветата през годините на два обекта; анализира динамиката на растежа на дърветата с промени във външните фактори; определя физическите фактори на средата на растеж на дървесните растения, които влияят върху растежа и образуването на дървесни пръстени, променяйки значително тяхната структура; Тази техника ви позволява да определите възрастта на дървесните пръстени, но с грешки в измерването, поради влиянието на външни и вътрешни фактори върху дървото.
Дендроклиматологични проучвания в околностите на с. Горелец
Статията е резултат от тригодишната работа на московски ученици в лятното природонаучно училище, което се провежда ежегодно в селото. Горелец, Костромска област и обработка на данни в Москва. През 2002 г., за първи етап на работа, авторите получиха 4-то място в конкурса за научни разработки на ученици "Юниор - 2002". Московските ученици Олга Рудик, Александър Черепанов, Елизавета Манковская, Надежда Адина и ученичката от Костромска област Любов Батманова също участваха в събирането и обработката на данни.
Докато се подготвяхме за следващото лятно училище, разгледахме енциклопедията "География" (издателство "Аванта +") и прочетохме за възстановяването на климатичните параметри от изминалите години чрез дървесни пръстени. Там всичко беше просто и красиво и решихме да го проверим (година преди това вече проверихме тезата, че е възможно да се ориентираш в гората без компас по това как расте мъхът - оказа се, че е невъзможно. ) методите за обработка на резултатите са измислени сами. Тогава се оказа, че и в Шефилдския университет, един от основните центрове по дендроклиматология, правят същото.
Всичко се оказа много сложно, неразбираемо и интересно - и съвсем не като в енциклопедията. Някои от резултатите от нашата работа са представени в тази статия.
Според литературата дърветата са естествен архив на изменението на климата. Показано е, че има корелация между серията от дебелини на дървесните пръстени и времевите серии от климатични данни и слънчева активност. Това дава възможност да се получи информация за историята на климата за онези периоди от време, когато не са правени инструментални наблюдения. Изследването на дървесни пръстени се използва и за определяне на възрастта на дърветата в стари сгради.
Дендроклиматологичният метод се основава на зависимостта на интензивността на фотосинтезата в листата на дърветата и следователно на количеството дървесина, образувана годишно, от климатичните параметри. За северните райони основният фактор, влияещ на този процес (лимитиращ фактор) е температурата, за южните райони - влажността и валежите. Положението за умерен климат е по-трудно.
За да получим информация за климатичните параметри, е необходимо да имаме надеждна база данни за дебелината на дървесните пръстени за даден район (за някои райони съществуват бази данни), поради което една от задачите ни беше да съставим такава база данни за изследването област - северната част на Костромска област. Освен това бяха поставени следните задачи:
- да се идентифицират факторите, влияещи върху дебелината на растежните пръстени;
- да се построи осреднена крива на дебелини на дървесни пръстени за дадена площ;
- да се анализира връзката на тази крива с графиките на климатичните параметри.
Обект на нашето изследване бяха разфасовките и сърцевините от смърч и бор. (Керн е проба от дървесина, пробита от дърво с помощта на специален инструмент - бормашина.) Те са получени от паднали и живи дървета в гората, на поляна, в близост до жилищни сгради и от трупи на стари дървени къщи. Опитахме се да вземем проби от дупето, за да видим повече пръстени и следователно да получим най-много информация за всяко дърво.
Разгледахме 50 проби от дървета на различна възраст, получени на няколко обекта с различни местни условия. Разфасовките бяха полирани, сканирани и въведени в компютър.
Разработихме полуавтоматична система за измерване на дебелината на пръстените и обработка на данни с помощта на Photoshop и Excel.
Обработката на данните беше извършена по следния начин. Редове с дебелина на пръстените на дърветата бяха изгладени с 3 или 9 точки (формула T 2 = (T 1 + T 2 + T 3) / 3). Освен това изгладените криви бяха нормализирани, т.е. разделена всяка дебелина на максималната стойност на дебелината на годишните слоеве (формула T 1 = T 1 / T max). Това беше направено така, че графиките на зависимостта на дебелината на пръстена от неговия брой за всички дървета имат сходни мащаби (точката на дебелината на пръстена е не повече от една). След това свързахме графиките на разрезите една към друга във времето, като определихме при какво изместване на графиките една спрямо друга корелацията ще бъде най-голяма. Съкращенията бяха обвързани с такъв график, в който годината на последния годишен пръстен беше точно известна.
В резултат на изследването получихме следните резултати.
1. Естеството на зависимостта на дебелината на пръстените от възрастта на дървото не зависи от височината, на която е направен рязането.
2. Дебелината на всеки пръстен зависи от биологичната възраст на дървото в момента на образуването на този пръстен.
Графиките на зависимостта на дебелината на пръстена от неговия брой могат да бъдат разделени на два вида. За самотно растящи дървета те имат следната форма: първо се наблюдава увеличаване на дебелината в интервала от 10-20 години, след това постепенно, експоненциално намаляване, което е свързано с физиологията на растежа на дърветата. При дърветата, растящи в гората, дебелината на пръстените се увеличава през първите 40 години, след което се наблюдава постепенно намаляване (фиг. 1 и 2). За да се изключи влиянието на този фактор при последващо разглеждане, за дадена площ са построени криви на растеж за смърч и бор поотделно за дървета, растящи в гора и самостоятелни.
Ориз. 1. Крива на растеж на самотно растящ смърч
Ориз. 2. Крива на растежа на смърч, растящ в гората
Има и аномални дървета, които първо са израснали в гъста гора и са били задръстени с други дървета, а след това са си проправили път към светлината и са започнали да растат интензивно.
3. Дебелината на пръстена се влияе от местните условия на растеж на дървото.
Идентифицирахме разликите между графиките на дебелините на дървесните пръстени за дървета, растящи в гъста гора и стоящи самостоятелно. Влиянието от изсичането на околните дървета върху естеството на графиките на дебелината също е голямо.
Тази зависимост се дължи на следното: дърветата, растящи в гъста гора, имат голяма конкуренция с други дървета и други растения за светлина, пространство, влага, органична материя. Следователно те растат нагоре, към светлината, а дебелината на пръстените в такива дървета в началото на живота им е малка, но след това могат да се увеличат рязко, ако пробият над други дървета.
При самотните дървета ситуацията е различна. Няма конкуренция, така че те получават достатъчно светлина и органична материя, дървото расте красиво, здраво и няма резки скокове в дебелината на пръстените. Разфасовките на такива дървета са особено ценни при изучаване на влиянието на климатичните условия.
Влиянието на сечта върху естеството на дебелината на годишните слоеве се изразява във факта, че преди сечта дърветата са расли в гъста гора и са били задръстени с други дървета, след сечта дърветата получават повече свобода за растеж, тъй като конкуренцията за ресурси изчезва. По правило това е много ясно видимо: на графиките на дебелината на пръстените на растежа на такива дървета има рязък скок нагоре. Такива скокове затрудняват изучаването на влиянието на климатичните условия върху това дърво.
Влиянието на местните условия се отразява по различен начин върху растежа на смърча и бора поради разликата в техните екологични ниши: смърчът е устойчив на сянка, но взискателен към почвата, страхува се от температурни крайности, силни ветрове, борът е фотофилен и устойчив на температурни крайности. Това се проявява в графиките на дебелината на годишните слоеве за дървета, взети от един обект (фиг. 3 и 4). Сравнявайки ги, може да се възстанови историята на тази гора.
4. Дебелината на пръстените се влияе от макроклиматичните условия.
За да се установи влиянието на климатичните фактори върху дебелината на растежните пръстени, бяха изследвани групи проби, взети от различни места. В рамките на всяка група е извършена абсолютна проверка на времето (за да се избегнат неточности при определяне на възрастта на последния пръстен).
Разгледахме дървета от три обекта. Сравнявайки графиките за дърветата на всеки обект, за по-нататъшна работа подбрахме графиките на разфасовките, които бяха подобни една на друга (коефициентът на корелация е повече от 0,6). По-специално бяха изследвани парцелите, получени в т. нар. „Митикинска площадка“ – сеч на пътя за с. Миткино (фиг. 3 и 4).
Сравнявайки дървета от различни обекти, ние поставяме останалите графики, подходящи за анализ, в съответствие с известната дата на последния годишен пръстен. Така получихме серия от дебелини на годишните слоеве, които могат да се сравнят с поредицата от климатични параметри в нашия район за почти 200 години.
На графиките на годишните дебелини на слоя за много дървета има съвпадение на локални минимуми, т.е. намаляване на дебелината на пръстените в определени години. Има ясен спад в растежа в края на 19 век, през 30-те години на миналия век. и в. 1968-1975 г Очевидно това е проява на влиянието на климата върху растежа на дърветата.
След цялостна подготовка на данните установихме съвпадението на критичните точки, които идентифицирахме от кривите на дебелините на повечето дървета, с критичните точки на температурните графики, измерени от 1880 г. до наши дни (фиг. 5) ( Данните са получени от най-близката до нашата област метеорологична станция в Казан.). Установено е, че намаляването на дебелината на годишните слоеве в повечето проби съвпада със спад на зимните температури в периода 1892–1896, 1929–1932 и 1965–1970. Някои екземпляри показват съвпадение на забавяне на растежа на дърветата със зимните спадове на температурата през 40-те години на миналия век. и през 1950-1955г.
Ориз. 5. Дебелини на пръстените и зимни температури
Трябва да се отбележи, че не открихме никакви корелации между графиките на нашите разфасовки с летните, пролетните, есенните и средногодишните температурни криви. Това е в противоречие с литературните данни, че дебелината на годишните пръстени зависи от средната температура през вегетационния период (март – септември). Както предполагат някои климатолози, към които се обърнахме за съвет, забавянето на растежа на дърветата е свързано с увеличаване на дълбочината на замръзване на почвата със силно понижение на средната дневна температура от декември до февруари. Предлагаме да проверим тази хипотеза в следващите изследвания.
заключения
1. Много фактори, както местни, така и климатични, влияят върху дебелината на дървесните пръстени в нашите условия. Индивидуалното разпределение между дърветата е много голямо, поради което са необходими значителен брой проби и внимателна математическа обработка.
2. Оказа се, че значителните минимуми на графиките на дебелините на дървесните пръстени са свързани с продължително (няколко години) понижение на зимните температури. Възможно е други климатични параметри (например валежи) също да повлияят на дебелината на пръстените. Този въпрос изисква допълнителни изследвания.
литература
1. Кренке А., Кислов А.История на климата. / Енциклопедия за деца. Т.3. География. - М .: "Аванта +", 1994.
2.Ваганов Е.П., Наурзбаев М.М., Хюз М.К.Свидетели на средновековното затопляне на климата. - Природа, 2000, бр.12.
3.Бялко А.В., Гамбургиев А.Г.... Статистика за времето. – Природа, 2000, бр.12.
4. Николаев В.Праисторическа климатология. htth: //nauka.relis.ru//05/0108/05108068/htm
Спонсор на публикуването на статията: Slomanet предоставя висококачествени ремонтни услуги на брави на врати в Москва. Възползвайки се от предложението на фирмата, можете да се обадите на опитни майстори, които ще осигурят услуги като спешна смяна на брави в метална врата, както и отваряне на стари брави и врати. Повече информация за предоставяните услуги можете да намерите на уебсайта на компанията Slomanet, който се намира на адрес http://www.slomanet.ru/
ОБЩИНСКА ДЪРЖАВНА УЧЕБНА ИНСТИТУЦИЯ
ЗЮЗИНСКАЯ СРЕДНА
ОБЩО ОБРАЗОВАТЕЛНО УЧИЛИЩЕ
Изследвания
„ОПРЕДЕЛЯНЕ НА ВЪЗРАСТТА НА ДЪРВОТО
ВЪРХУ ГОДИШНИТЕ МУ Пръстени"
Завършен: ученик от 4 клас
Снегирев Дмитрий
Ръководител:
начален учител
Снегирева Наталия Владимировна
Зюзя 2015 г
СЪДЪРЖАНИЕ
Въведение ……………………………………………………………………… 2 стр.
Теоретична част ……………………………………………………… .4 стр.
Практическата част на обучението. ………………………………………… 5 стр.
Заключение ………………………………………………………… ... страница 7
Литература ……………………………… .. ……………………………… .8 стр.
Приложение.
Въведение
Искам да започна изследователската си работа с факта, че през 1969 г. е построена нова сграда на Зюзинската гимназия. След това ученици от 1-10 клас по време на почистване на училището, заедно с учители, засадиха разсад на дървета около училището. Разсадът порасна, позелени и благодарение на грижите им се превърна в огромни дървета. Тополата, която расте на входа на училището, беше особено стройна и мощна. Но през 2011 г. това дърво трябваше да бъде отсечено, т.к започна да застрашава безопасността на училището. Решихме да проучим разреза на това дърво. Опитах се самостоятелно да определя възрастта на дървото и да изясня в коя година е засадено.
Затова избрах темата:"Определяне на възрастта на топола по годишните й пръстени."
Обективен:
Определете възрастта на тополата и установете връзката между възрастта и условията на нейния растеж.
Задачи :
1. Проучете литературата по темата;
2. Определете възрастта на дървото за специално избран разрез от дървото;
3. Анализирайте годишните пръстени.
4 . Формулирайте заключения, които позволяват да се потвърди изложената хипотеза.
Изследователска хипотеза:
1.По броя на годишните пръстени можете да определите възрастта на дървото.
2. Ширината между растежните пръстени зависи не само от възрастта на дървото, но и от условията на живот на дървото през различните години.
Предмет на изследване е трион, отрязан от топола, растяща близо до училището.
Обект на изследване фактори, влияещи върху ширината на растежните пръстени.
Основни методи на работа:
изследвания;
метод на анализ и обобщение.
описателен;
Теоретична част
Дърветата, растящи в климатични зони със сезонен климат, не растат по един и същи начин през лятото и зимата: основният растеж се случва през лятото, докато през зимата растежът е силно забавен. Разликата в условията води до факта, че дървесината, която расте през зимата и лятото, се различава по своите характеристики, включително плътност и цвят. Визуално това се проявява във факта, че стволът на дървото на напречния разрез има ясно видима структура под формата на набор от концентрични пръстени. Всеки пръстен съответства на една година от живота на дървото ("зимният" слой е по-тънък и визуално просто отделя един "летен" пръстен от друг). Добре известен метод е да се определи възрастта на отсеченото дърво чрез преброяване на броя на дървесните пръстени на среза. В зависимост от много фактори, действащи през лятото (продължителност на сезона, температура, валежи и др.), дебелината на дървесните пръстени през различните години от живота на дървото е различна. Разликите в дебелината на пръстените в различните години са доста значителни. Като се вземе предвид ширината на всеки пръстен и се прилагат методите на математическата статистика, вероятността от грешка е значително намалена.
Практическа част
Моята работа е да изследвам разреза. Изследването на тополовия трион се основава на метода на пръстеновидния анализ, който се основава на свойството на едно дърво да расте годишно с един годишен пръстен.
С помощта на годишните пръстени ще се опитам да определя възрастта на дървото и условията на отглеждане.
Описание на изследвания материал.
За изследването е използвано дърво от сеч, взет е напречен разрез на топола. (Приложение 1)
С внимателен преглед на срязаната повърхност с невъоръжено око и чрез докосване можете да се уверите, че изрязаната дървесина е различна по структура.
(Приложение № 2)
Преброяване на ширината на пръстените.
Най-отговорната процедура при изпълнението на тази задача е изчисляването на ширината на годишните пръстени.
Първо, с тънък молив очертавам линията, по която ще се правят измерванията. Линията трябва да минава точно от центъра на рязания до външния му ръб (по радиуса). За измерване трябва да изберете сектора на багажника с най-малко аномалии - пукнатини, неконцентрични уплътнения, остатъци от възли, стари изтръпнали рани и др. Линията за броене трябва да минава през максималния „среден” сектор на дървения материал.
(Приложение № 3)
След това към външния ръб на последния (външен) пръстен прилагаме линийка с ясно различими милиметрови деления. Нулата на линийката трябва да се изравни с външния ръб на последния пръстен.
(Приложение № 4)
Изследването се извършва с помощта на линийка (вземаме линийка от 30 см) и лупа
Диаметър на цевта D - 66см
Р 1 = 1 cm R 2 = 1 см R 3 = 0,9 см R 4 = 1,2 см R 5 = 1,3 см R 6 = 0,8 см
Р 7 = 0,5 cm R 8 = 0,5 cm R 9 = 0,9 cm R 10 = 1 см R 11 = 0,9 см R 12 = 1 см R 13 = 1 см R 14 = 0,9 см R 15 = 0,5 см R 16 = 0,6 см R 17 = 0,5 см R 18 = 0,7 см R 19 = 0,8 см R 20 = 1 см R 21 = 1,5 см R 22 = 0,4 см R 23 = 1 см R 24 = 1,5 см
Р 25 = 1,8 см R 26 = 2 см R 27 = 1,5 см R 28 = 1 см R 29 = 1,4 см R 30 = 1,5 см R 31 = 1,4 см R 32 = 1 см R 33 = 0,8 см
Р 34 = 2 см R 35 = 2 см R 36 = 2 см R 37 = 2,3 см R 38 = 2,5 см R 39 = 0,6 см
Р 40 = 0,5 см
Проучване с лупа показа, че приблизителният радиус на ширината между растежните пръстени еР 1 = 1,5 см(вижте приложение 5)
Пробата има четиридесет годишни пръстена. В центъра има по-хлабава сърцевина, която се вижда ясно. Растежните пръстени са широки, тъмни и светли, едва различими, не еднакви по ширина от различните страни на дървото, дървесината е здрава.
В хода на изследването на измерването на живота на пръстените разбрах, че дървото е на 40 години и е засадено около 1971 г. 2011 (годината на отсичане на дървото) - 40 (броят на годишните пръстени) = 1971. Това се потвърждава от спомените на очевидци. Училището е открито през 1970 г., дърветата са засадени на следващата година през пролетта.
Ширината на разстоянието между годишните пръстени е от 0,5 до 2,5 мм.
Също така идентифицирах благоприятни и неблагоприятни години за растежа на дървото, това е показано в таблицата. (Приложение 6)
Също така, въз основа на разстоянието между пръстените за растеж, разбрах къде дървото има южната и северната страна. Това може да се види от пръстените на растежа. Там, където има тесни пръстени и ширината между халките е от 0,2 мм до 1 см, това е север, а където широките пръстени и ширината между халките са от 1 см до 2,5 см, това е юг. (Приложение 7)
заключение: дървото е на около четиридесет години. Растеше по влажни земи, хранено е добре, за което свидетелстват широките светложълти пръстени и състоянието на дървесината. Дървото расте на добре осветено място, поради което ширината на годишните пръстени от различните страни на дървото е приблизително еднаква.
Можете да кажете със сигурност, че такова растение би могло да стане дълготрайно, ако не беше отсечено.
Заключение
След като анализирах получения материал, стигнах до заключението, че като преброите броя на пръстените с линийка, можете да определите приблизителната възраст на отсеченото дърво.
По дебелината на пръстените за растеж можете да разберете в какви условия е растело дървото през различните години от живота. Тесните пръстени на растеж показват липса на влага, засенчване на дърветата и лошо хранене. Чрез пръстените за растеж можете да определите и кардиналните точки. Растежните пръстени обикновено са по-широки от южната страна на дървото и по-тесни от северната страна.
Тъй като дебелината на ствола се увеличава всяка година, изглежда, че дълголетните трябва да се търсят сред дебели дървета, но не беше там - беше, растежът на едно дърво в дебелина зависи главно не от възрастта на растението , но при условията на растежа му.
Човек може да попита: "Защо да знаем възрастта на едно дърво?"
Отговорът според мен е прост.Дървото е вид източник на информация, чрез който човек може да научи за метеорологичните условия, за качеството на почвата, екологичното състояние на района в различни периоди от време. Дървото „може да се чете като книга“. Погледнете по-отблизо и ще проникнете в тайните на миналото и настоящето!
Библиография
1. BN Головкин, MT Мазуренко. Енциклопедично издание
"Опознавам света" -М .: ООО "Издателство Астрел" 2002 г.
2.V.A. Корчагин. Биология: Растения, бактерии, гъбички, лишеи: Учеб. за 6-7 клас-М .: Образование, 1990
Приложение No6
Анализ на условията на растеж на дърветата
Благоприятни години
Неблагоприятни години
1-5 (1971-1975 г)
6-8 (1976-1978)
9-14 (1979-1984)
15-19 (1985-1989)
20,21 (1990-1991)
23-26 (1993-1996)
27-29 (1997-1999)
30-32 (2000-2002)
34-37 (2004-2008)
Общинска образователна институция
„Средно училище на име Р. А. Новикова
С. Ковилино, Чернянски район, Белгородска област "
Изследвания
"Изучаване на динамиката на растежа на дърветата чрез дървесни пръстени"
Изпълнено:
Сбитнева Светлана,
ученик от 10 клас
Ръководител:
Гревцева В.А.,
учител по биология
Съдържание.
1. Въведение.
2. Подготовка на рязане.
3. Преброяване на дървесни пръстени.
4. Изграждане на графика.
Цел на работата: подготовка на разфасовки от стволове на дървета с последващи
броене и измерване на ширината на годишните пръстени (годишни
печалби).
Растежните пръстени, видими на напречното сечение на ствола на дърво, растящо в умерен климатичен пояс, се появяват в резултат на факта, че през един вегетационен период растежът на дървото по дебелина не е същият. В началото на лятото растежът на багажника в дебелина се дължи на големи насипни клетки, които впоследствие имат лека сянка. В края на вегетационния период - през есента - образуваните дървесни клетки са по-малки, а черупките им са по-дебели, отколкото през пролетта и лятото. Цветът на тези клетки е по-тъмен от тези, които са се образували в началото на лятото. По този начин пръстенът на дървото има светъл и тъмен компонент и в резултат на това можем да видим границите на дървесните пръстени върху изрязаното дърво.
Такива видими пръстени на растеж се образуват само в онези области на Земята, където има ясна смяна на сезоните. В райони без ясна смяна на сезоните, например на екватора, дървесните пръстени също се образуват върху дърветата, но те са практически невидими - дървесината има тъмен цвят.
По броя на дървесните пръстени на разфасовката на ствола можете доста точно да определите възрастта на дървото. Освен това ширината на един растежен пръстен, тоест годишният растеж на дървото, се колебае от година на година. Зависи от състоянието на дървото в даден вегетационен период, което от своя страна зависи от климатичните характеристики на годината, здравето на дървото и много други фактори.
Всяка година дървото нараства външен слой дървесина под формата на пръстен, поради което се нарича едногодишно. Като преброим броя на пръстените, ще разберем със сигурност възрастта на дървото. Но не всички дървета имат дървесни пръстени и те не винаги са дървесни пръстени.
Всеки годишен пръстен се състои от две части: светла и хлабава (това е вътрешната част на пръстена) и по-тъмна и по-плътна (външната част). Тези две части от един и същи пръстен са се образували по различно време: по-леката и по-свободната - през пролетта и лятото; тъмно през есента. През зимата, в нашия климат, дървото не расте. В тропически климат, където няма зима, дървото расте през цялото време и повечето тропически дървета нямат забележими годишни слоеве.
Между дървесината и кората на дървото има специална тъкан, състояща се от живи клетки, способни на делене и растеж. Тази тъкан се нарича камбий. Оформя много тесен пръстен около дървото, който може да се види само с лупа. Когато камбиевите клетки се делят, се образуват както дървесни клетки, така и клетки от кората. Но клетките, които произвеждат камбий, са различни. В един случай се създават клетки, които изграждат проводяща тъкан, тоест такава, по която се движат различни дървесни сокове и хранителни вещества; в другия, механични тъкани, придаващи здравина на багажника.
Появата на клетки от проводяща и механична тъкан съвсем не е случайна.
През пролетта, когато сланите спрат и земята се размрази, дървото започва да живее: движението на соковете се отваря, листата цъфтят, настъпва цъфтеж, появяват се нови издънки. По това време дървото се нуждае от ускорен пренос на вода и хранителни вещества от корените към клоните. Следователно, камбий произвежда много клетки за изграждане на проводяща тъкан, състояща се от съдове с широк лумен, в които може да се побере голямо количество необходими сокове. Именно те създават вътрешната, пружинна част на пръстена за растеж. До есента се образуват тесни луменни съдове, които придават здравина на багажника. Механичните тъканни клетки имат удебелени стени, кухините им са много по-малки. Тези клетки създават външната, по-плътна, есенна част на растежния пръстен. На следващата година отново се образуват клетките на проводящата тъкан, а след това и механичната.
Така границата между дървесината на две съседни години е линията на контакт на клетките, образувани през есента на предходната година, с клетките, отложени през пролетта на следващата година. На разрез от дърво се вижда с просто око. Още по-добре, границата между съседни годишни слоеве дървесина се вижда под микроскоп.
При иглолистните дървета - бор, смърч, ела, кедър и лиственица - късната (есенна) дървесина е оцветена по-тъмно от пролетната дървесина и затова пръстените на дърветата винаги се виждат ясно. При широколистните видове, например дъб и ясен, пръстените на растеж също са ясно видими, тъй като голям брой големи съдове са концентрирани в пролетната част на дървесината на тези растения. В други, например, трепетлика, бреза, липа, върба, малки съдове и годишни пръстени са трудни за разграничаване. За да може границата между пръстените да изглежда по-остра, такова дърво трябва да бъде боядисано (например с химически молив).
Как стволът на едно дърво се променя с възрастта.
Учените, изучаващи хода на растежа на едно дърво, изследват не само дебелината на ствола, но и височината му в различни периоди от живота, както и външния вид, формата и обема.
Ежегодно растящата дървесина като покривка покрива ствола на дървото, като външните му части са най-младите, а вътрешните, разположени по-близо до сърцевината, са най-старите.
Ако нарязахме ствола на дърво по дължина, щяхме да видим цял ред шишарки, покриващи се един друг. Всеки от тези конуси отразява формата на ствола на дървото в различни периоди от живота му. С други думи, надлъжният разрез на ствола показва как височината, дебелината и формата на ствола на дървото се променят годишно. Следователно, на такъв надлъжен разрез е възможно да се видят и измерват промените в дървото в дебелината и височината.
Изрязването на цял ствол на дърво по дължина и дори в самата му сърцевина е доста трудна задача. Обикновено е по-лесно да се направи. На всеки един-два метра се изрязват кръгове по ствола на отсечено дърво. Долният кръг се изрязва в самия корен - той ще бъде най-големият. Например при отсечен бор има 120 годишни пръстена на долния кръг, а на следващия, който е изсечен на височина 2 m, има по-малко пръстени, на следващия - още по-малко и накрая, на последния, четиринадесети кръг, разположен на разстояние 0,5 m от върха, има много малко пръстени - само 12.
Какво означава? Ако в долния кръг има 120 растежни пръстена, тоест дървото вече е на сто и двадесет години, а на последния кръг има 12 растежни пръстена, тогава през последните 12 години дървото е нараснало само с 0,5 m , тъй като от последния кръг до върха е имало само 0,5 м. Височината на дървото на 108 години (120-12) е тази, на която е изрязан последният кръг. На следващия кръг отгоре можете да преброите вече 26 пръстена. Това означава, че дърво на възраст 94 години (120-26) е имало височина, от която е взет кръг с 26 растежни пръстена. И т.н.
Следователно винаги можем да разберем възрастта на дървото на височината на кръга, който изрязахме.
Още един пример. Дървото беше отсечено. На най-долния кръг (или на пъна) бяха преброени 62 пръстена. Това означава, че дървото е било на 62 години.
Подготовка на трион.
В гората намираме паднало или изправено сухо дърво, от което може да се определи годината на изсъхване. Ако иглите са запазени на дървото, значи то е починало наскоро и текущата година може да се счита за година на смъртта му. Ако няма игли, но най-малките клони са оцелели, тогава е умрял миналата година. Ако няма малки клонки и игли, но кората е добре запазена, то преди около две години. По-добре е да не се използват по-стари дървета, тъй като е невъзможно да се определи точно годината на смъртта на дървото. Всички по-нататъшни усилия ще бъдат анулирани от липсата на "РЕФЕРЕНТНА ТОЧКА" на ХРОНОЛОГИЧЕСКАТА СКАЛА.
Прясно падналите неочаквани дървета могат да се считат за идеален вариант за рязане. Те умират „не от собствената си смърт“, т.е. не от болести и вредители, а под въздействието на външни сили.
Изрязваме ствола възможно най-близо до основата на дървото, тъй като е желателно да знаем годината на раждане на дървото възможно най-точно. Въпреки това, във всеки случай, при последващото изчисляване на годината на раждане на дървото, няколко години се добавят към възрастта на ствола на нивото на рязане - докато дървото порасне до височината на рязания. Разстояние от половин метър съответства на около 5-7 години, около метър - 10-12.
Правим рязане с механичен трион.
За да направим тренировъчен рязане (т.е. не еднократно изследване, а за съхранение и последващо многократно изследване от ученици), подготвяме диск, тоест трионираме два пъти, като правим два успоредни разреза на разстояние от на около 10 см един от друг.
Преброяване на ширината на пръстените.
Най-отговорната процедура при изпълнението на тази задача е изчисляването на ширината на годишните пръстени.
Първо, с тънък молив очертайте линия, по която ще се правят измервания. Линията трябва да минава точно от центъра на рязания до външния му ръб (по радиуса). За измерване трябва да изберете сектора на багажника с най-малко аномалии - пукнатини, неконцентрични уплътнения, остатъци от възли, стари изтръпнали рани и др. Линията за броене трябва да минава през максималния „среден” сектор на дървения материал.
След това към външния ръб на последния (външен) пръстен прилагаме линийка с ясно различими милиметрови деления. Нулата на линийката трябва да се изравни с външния ръб на последния пръстен.
заключение:ширината на растежните пръстени от осветената страна на дървото е по-голяма, отколкото от сенчестата страна, така че по пъновете, останали от самотно стоящи дървета, можете да определите къде са северът и югът. Докато младото дърво живее на сянка, пръстените са тесни, когато започне да достига повече светлина, те стават по-широки. Трябва да се отбележат годините с минимални и максимални нараствания, периодите на бавен и ускорен растеж на дърветата. Ширината на растежните пръстени също зависи от климатичните и метеорологичните условия на растеж.
МОУ ДОД „Център за допълнително образование за деца
Георгиевски район"
Детска асоциация "Природоизследователи"
Определяне на устойчивостта на растенията
за засоляване на почвата и въздуха
Въведение
Цел: да се проучи устойчивостта на някои растения, растящи на територията на село Новозаведенни, към засоляване на почвата и въздуха.
задачи:
Оценка на чувствителността на растенията към засоляване на почвата и въздуха;
Определете ефекта от хлоридно и карбонатно засоляване;
Изберете видове, които са относително устойчиви на неблагоприятните ефекти на солите.
Практическата значимост на научноизследователската работа се състои във факта, че тя може да се използва от жилищно- комуналните услуги при дейности по озеленяване, в уроци по екология при изучаване на антропогенното влияние върху почвата, както и по време на избираемата дисциплина „Физиология на растенията ".
Ефектът на солеността върху растителните организми.
Растенията, приспособени да живеят в условия на прекомерна соленост, се наричат халофити (от гръцкото "галос" сол, "фитон" растение). Това са солеустойчиви растения, растящи на различни почви по бреговете на солени езера и морета, и особено на засолени почви в степни и пустинни райони. Всички халофити могат да бъдат разделени на три групи:
1) Истинските халофити (еухалофити) са най-устойчивите на сол растения, натрупващи значителни концентрации на соли във вакуоли.
2) Солепродуциращите халофити (кринохалофити), абсорбиращи соли, не ги натрупват вътре в тъканите, а се отстраняват от клетките с помощта на секреторни жлези (хидатоди), разположени върху листата.
3) Солеустойчивите халофити (гликохалофити) се адаптират към отглеждане на засолени почви поради натрупването на органична материя в тъканите. Високото осмотично налягане в клетките им се поддържа от продуктите на фотосинтезата, а не от минерални соли. Клетките на тези растения не са пропускливи за соли. (Сергеева, 1971) Засоляването води до създаване на нисък воден потенциал в почвата, поради което притокът на вода в растението е много затруднен. Най-важната страна на вредния ефект на солите също е нарушение на метаболитните процеси. Проучванията на физиолога Б. П. Строганов показват, че под въздействието на солите в растенията се нарушава азотната обмяна, което води до интензивно разграждане на протеините, в резултат на което се натрупват междинни метаболитни продукти, които са токсични за растението. , като амоняк и други силно отровни продукти. Под въздействието на соли възникват нарушения на ултраструктурата на клетките, по-специално промени в структурата на хлоропластите. (Строгонов, 1967)
Намаляването на продуктивността на растенията в условия на хлоридна соленост се определя от инхибирането на техния растеж, което е неразделна характеристика на реакцията на растенията към промените в околната среда. Степента на потискане на растенията и намаляването на биомасата е в пряка връзка с концентрацията на сол в субстрата и продължителността на солеността. Въпросът за индиректния ефект на солите върху растежа на растенията е неясен. (Waring, Phillips, 1984) Някои автори твърдят, че основната причина за забавянето на растежа на растенията в условия на соленост трябва да се счита не прякото въздействие на излишните соли в техните тъкани, а отслабването на способността на корените да доставят метаболитни продукти, необходими за растежа им до леторастите, т.е. забавяне на приема на хранителни вещества от субстрата, инхибиране на техния метаболизъм в корените и транспортиране до леторастите. (Удовенко, 1977)
Особен интерес представлява въпросът за разликите в нивото на толерантност към солта на различните растителни органи. Отрицателният ефект от високата концентрация на сол засяга преди всичко кореновата система на растенията. В същото време страдат външните клетки в корените, които са в пряк контакт със солевия разтвор. Характерна особеност на кореновите системи на почви с дълбоко засоляване е тяхното повърхностно разпределение. Рязкото повишаване на концентрацията на NaCl в средата води до рязко повишаване на йонната пропускливост на кореновата система. При излишък от соли корените на растенията губят тургора си, умират и, заглушавайки, придобиват тъмен цвят. Изследванията показват, че корените са по-чувствителни към солеността от въздушните органи. Известни са обаче и факти за положителния ефект на солеността на субстрата върху натрупването на коренова маса с по-бавен растеж на леторастите. В стъблото клетките на проводящата система са най-податливи на действието на соли, чрез които солевият разтвор се издига до надземните органи. При засоляване с натриев хлорид леторастите са къси и бързо завършват растежа си. Листата също са силно чувствителни към соленост. Често срещана реакция за много култури е смъртта на долните листа, изсъхване на върховете на листата, промяна в цвета на листата от тъмнозелен до светлозелен с жълт оттенък, ясен признак на увреждане на солта. (Генкел, 1982)
С увеличаване на концентрацията на сол се наблюдава тенденция към намаляване на сочността на растенията, което показва потискане на способността за осморегулация. С повишаване на концентрацията на натриев хлорид растенията губят способността си да поддържат органите хидратирани и това се отразява негативно на тяхната соленосимост. Но в същото време различните видове растения имат различни способности да регулират съдържанието на вода в тъканите си. Така растенията C3 регулират съдържанието на вода в органите си по-лошо от C4. (Горишина, 1979)
В резултат на обобщаване на данните за влиянието на засоляването на околната среда бяха идентифицирани следните фактори на инхибиране на растенията по време на засоляване:
1) Затруднено водоснабдяване на цялото растение и следователно негативни промени в работата на механизмите на осморегулация;
2) Дисбаланс на минералния състав на околната среда, в резултат на което има нарушения на минералното хранене на растенията;
3) Стрес поради висока соленост;
4) Интоксикация. (Прокофиев, 1978)
В селскостопанското производство основният метод за борба със засоляването е рекултивацията на засолените почви, създаване на надежден дренаж и промиване на почвата след прибиране на реколтата. На солни близанки (почви, съдържащи много натрий), рекултивацията се извършва с помощта на гипс, което води до изместване на натрия от почвения абсорбиращ комплекс и заместването му с калций. Въвеждането на микроелементи в почвата подобрява йонния обмен на растенията при условия на засоляване. Солоустойчивостта на растенията се повишава след прилагане на предсеитбено втвърдяване на семената. За семена от памук, пшеница, захарно цвекло е достатъчно третиране за един час с 3% разтвор на NaCl, последвано от изплакване с вода (1,5 часа). С това "втвърдяване" пропускливостта на протоплазмата за соли намалява, прагът за нейната коагулация със соли се увеличава, естеството на метаболизма се променя - растенията, отглеждани от такива семена, се характеризират с по-ниска скорост на метаболизма, но са по-устойчиви на хлоридно засоляване. За втвърдяване до сулфатно засоляване семената се накисват в 0,2% разтвор на магнезиев сулфат за 24 часа. (Володко, 1983)
Физико-географска характеристика на изследователския обект
Област Георгиевски се намира в южната част на Ставрополския край. Село Новозаведенное се намира в източната част на Георгиевски район, на левия бряг на река Кума, на надморска височина от 245 метра. Географско местоположение - 44о с. ш. и 43o c. и др., южно от умерения пояс. Климатът на селото е умерено континентален. Лятото е горещо, средната температура през юли е +26 0С, максималната през юли е +420С. Зими със малко сняг, средна януарска температура -40C, минимална януарска температура -320C. Селото се намира в зона на недостатъчна влажност, годишно падат 400-500 мм валежи. (Савелиева, 2003)
Преобладават източни, североизточни и западни ветрове. Природни явления като мъглата са свързани с климата. Всяка година през последните пет години пада градушка.Релефът на селото е хълмиста равнина, на север от селото започват Прикумските височини до 260 m, на югоизток от Терско-Кумската низина. Природна зона - степ. Селото е разположено в преходна зона - от чернозем към кестенови почви, в долината на р. Кума почвите са алувиални. (Вишнякова, 2000)
3. Място, материал, методология на изследване
При извършване на работата е използвана техниката, предложена от Федорова A.I. (Работилница по екология .., 2001 г.). Тази работа беше извършена в три варианта.
Обект на изследване: черна черница (Morus nigra), дребнолистен бряст (Ulmus laevis), обикновена круша (Pyrus communis), череша (Cerasus avium), градинска череша (Cerasus vulgaris), обикновена кайсия (Armeniaca vulgaris), обикновен люляк ( Syringa vulgaris), снежно зрънце (Symphoricarpos albus), върбова спирея (Spiraea salicifolia), обикновена лигуста (Ligustrum vulgaris), ароматен портокал (Philadelphus coronarius).
Оборудване, реактиви, материали: 100ml бутилки; стелажи за епруветки; измервателни тръби; везни; тежести; остър бръснач; Na2CO3, NaCl соли; вода; клонки от различни растения с 3-4 еднакви малки листа.
Вариант 1. Ефектът от опрашването на растенията със соли върху тяхната устойчивост (илюстрира ефекта от ветровите отлагания върху растенията).
Ход на работа: Клоните на различни дървесни растения се претеглят и изравняват (чрез нарязване) до еднакво тегло, държат се във вода за 15 минути, докато се насищат с влага, отстраняват се, изсушават се с филтърна хартия и се третират с омокрящ агент (1 % зелен сапунен разтвор). Ролята на овлажняващ агент в естествена среда се играе от разтвори на някои соли, които образуват гел, хуминови и фулви киселини, съдържащи се в еоловите трансфери и най-важното, екскрецията на самите растения. След това разрезът на клона бързо се подновява с бръснач и в съда се поставя голяма епруветка със строго дозирано количество чешмяна вода. Отворът на съда се затваря плътно с лист от станиол, епруветките се надписват. Солите (NaCl, Na2CO3) се смилат в хаван до фино диспергирано състояние. Парчета памучна вата се навиваха свободно на клечка, затягаха се с конец и се използваха като четка, с която листата, дръжките и опитните растения бяха равномерно напудрени със соли. Контрол - растения без прах. Клоните се излагат на разсеяна светлина в продължение на 1 седмица, като се избягва силно нагряване. След това взехме предвид такива признаци като загуба на тургор, поява на полупрозрачни петна от инфилтрация, поява на некроза (мъртва тъкан), изсъхване на краищата на листата, тяхното усукване и т.н. В същото време абсорбцията на вода от теста тръби се измерва с помощта на измервателна тръба.
Вариант 2. Ефектът на утаяването на сол върху листата на растенията (имитира ефекта на утаяването на сол върху листа или росата, отложена върху солната покривка на листа, т.е. ефекта на солен разтвор върху листа).
Ход на работата: Клоните на различни видове дървесни растения с еднакъв брой листа се изравняват чрез претегляне, както в предишния експеримент, държани чрез пълно потапяне в 5% солеви разтвори (NaCl, Na2CO3) за 15 минути. Контролните клони се държаха във вода. За експеримента са използвани поне четири клона от всеки вид. След това срезовете бързо се подновяват с бръснач и клоните се поставят във вода (еднакво количество във всички експерименти и контроли). Изпаряването на водата от епруветките се предотвратява чрез изолация от фолио. След 1 седмица се оценява състоянието на растенията и
· Попили вода.
Вариант 3. Поглъщане на разтвори от засолени почви от растения (експериментът симулира състоянието на растенията и тяхното усвояване на разтвори от засолени почви, което се причинява от засолени подземни води близо до повърхността).
Ход на работата: Приготвят се 5% разтвори на соли (NaCl, Na2C03). Равно количество от тези разтвори се излива в големи епруветки. Контролът е вода. Клоните на растенията бяха претеглени и изравнени чрез резитба. Съдовете се изолират от изпаряване на водата с фолио. След 1 седмица се оценява състоянието на растенията и се измерва поглъщането на вода.
Резултати от изследванията
Ефектът от опрашването на растенията със соли върху тяхната устойчивост. В този вариант наблюдавахме влиянието върху растенията на ветрови утайки, които съдържат различни соли и се пренасят от вятъра. Ефектът на солеността се оценява чрез визуални наблюдения на външния вид на растенията и се сравнява с контролните растения. Резултатите от наблюдението са представени в Таблица 1. Таблица 1
Увреждане на листата на растенията при опрашване със соли.
име
растения
Естеството на увреждането на листата
Na2CO3
NaCl
Дребнолистен бряст
Появата на тъмни петна по ръбовете на листната плоча
Листата пожълтяват, появяват се кафяви петна
Черница
Загуба на тургор, листната плоча е напълно кафява
Загуба на тургор, извити и изсъхнали листа
Обикновена круша
Листната плоча е потъмняла
Тъмни и кафяви петна
череши
Пожълтяване по централната вена
Част от листната плоча стана кафява
череша
Цветът на листата не се е променил
Между вените се появиха тъмни ивици
кайсия
Загуба на тургор, свиване на долните листа и опадане
Загуба на тургор, поява на петна, изсъхване на листата
Люляк
Листата стават мръснокафяви.
Загуба на тургор, листата стават грозни, изсъхват и падат.
Снежно бяло
Листата са жълто-кафяви на цвят
Появяват се кафяви петна, които се превръщат в "дупки"
Привет
Леко потъмняване на листата
Потъмняване на жилките на листата
спирея
Появата на тъмни петна по листата и стъблата, изсушаване на долните листа.
Появата на некротични петна
Чубушник
Загуба на тургор, потъмняване и изсъхване на долните листа
Листата губят тургор, увисват, изсъхват
Загуба на тургор в растенията се наблюдава на втория ден след опрашване с NaCl и Na2CO3. Признаците на токсичност се появяват по листата за 3-5 дни при прах с Na2CO3 и за 2-3 дни с NaCl. По листните плочи се появяват некротични петна, наблюдават се листна маса и изсъхване на листата, потъмняване в областта на вените, загуба на некротични петна и образуване на "дупки". Промени в листните плочи се наблюдават в по-голяма степен при чубушник, черница, бряст, люляк. При черешите и лигуса листните плочи са претърпели по-малко промени. Сравнявайки степента на увреждане на листата под действието на NaCl и Na2CO3, можем да кажем, че хлоридното засоляване има по-силен ефект върху листата на растенията, отколкото карбонатното засоляване. Процесът на поглъщане на вода от растенията се нарушава при опрашването със соли. Резултатите от наблюдението са показани на фигура 1.
Фиг. 1 Поглъщане на вода от растенията, когато са напрашени със соли
От данните, представени на фигурата, се вижда, че при опрашване със соли процесът на поглъщане на вода се нарушава в повечето от опитните растения. При крушите се запазва висока интензивност на водопоглъщане при хлоридно засоляване, докато при черниците процесът на поглъщане изобщо не протича. Превишение от контролните стойности с 13% се наблюдава при круши с карбонатна соленост, при черниците и черешите те са по-ниски от контролните и са съответно 12% и 13%.
Сравнявайки получените данни за промяната във външния вид на листата и водопоглъщането, бяха определени растенията, които са най-устойчиви на засоляване на въздуха - това са череша, круша, череша и лигуус, черница, кайсия, бряст, чубушник, люляк са по-малко устойчиви.
Ефектът на солевите разтвори върху листата на растенията. При този вариант е изследван ефектът от утаяването на сол върху листа или от падането на росата върху листната покривка, т.е. действие върху листа на разтвор на соли. Резултатите от наблюденията на промените във външния вид на растенията са представени в таблица 2.
таблица 2
Увреждане на листата от солеви разтвори
Име на растението
Естеството на увреждането на листата
Na2CO3
NaCl
Дребнолистен бряст
Листата губят тургора си, увисват.
Навиване и изсушаване на листата
Черница
По ръбовете на листата се появява тясна ивица, а между жилките се появяват жълтеникаво-зелени петна.
Оцветяване на листата
Обикновена круша
Листата стават тъмни на цвят
Появата на проходни петна
череши
По вените на листата се появяват тъмни ивици
Няколко малки, тъмни петна
череша
Появата на тъмнокафяви граници по ръба на листа
Появата на точки по краищата на листа, покафеняване на горните листа
кайсия
Появата на жълти и бели петна, изсъхване на листа
Загуба на тургор, изсветляване и изсъхване на листата
люляк
Мръсни лилави листа
Тъмни ивици по протежение на вените
Снежно бяло
Кафяви петна по листата
Некротичните петна падат, оставяйки „дупки“ в листата
Привет
Появата на кафяви петна
По вените се появяват тъмни ивици
спирея
Жълта граница около ръба на листата
Потъмняване на листата
Чубушник
Загуба на тургор, изсушаване
Бързо съхнене, навиване и опадане на листата
Промените в цвета на листата и загубата на тургор при повечето растения настъпват на следващия ден след третирането на леторастите със солеви разтвори. По ръба на листата се появяват светлозелени петна. За първи път некрозата нараства бързо. Цветът на листата става кафяв, ръбовете са огънати, върховете на леторастите потъват надолу, горната част на леторастите изсъхва бързо. На 5-7-ия ден се наблюдава падане на листата. Според степента на увреждане на листната плоча, черешите, черешите, спиреята не са устойчиви на разтвор на натриев карбонат, чубушник, черница, бряст не са устойчиви. Черешите и лигуса са устойчиви на натриев хлорид. В този вариант, както и в първия, ефектът на натриевия хлорид върху опитните растения се проявява в по-голяма степен, което се забелязва от морфологичните изменения на листните плочи.
Резултатите от абсорбцията на вода от растенията след третирането им със солеви разтвори са показани на Фигура 2.
Фиг. 2 Поглъщане на вода от растенията, когато листата са изложени на 5% солеви разтвори
Извършените измервания показват, че интензитетът на поглъщане на вода в повечето растения е по-висок, когато се третират с разтвор на NaCl. Следователно, при условия на карбонатна соленост в растенията, намаляването на процеса на поглъщане на вода е по-изразено. В по-голяма степен поглъщането на вода намалява при чубушник и спирея, при череши, снежни плодове, круши, водопоглъщането намалява в по-малка степен.
Сравнявайки получените данни, можем да кажем, че най-устойчиви на влиянието на солеви разтвори са черешите, снежните плодове и крушите.
Усвояването на солеви разтвори от засолените почви от растенията
Този експеримент симулира състоянието на растенията и тяхното усвояване на разтвори от засолени почви, което се причинява от солените подпочвени води близо до повърхността. Резултатите от увреждане на листата при усвояване на разтвори на NaCl и Na2CO3 са представени в Таблица 3.
Таблица 3
Увреждане на листата при усвояване на разтворите
NaCl и Na2CO3 5% концентрация
Име на растението
Естеството на увреждането на листата
5% NaCl
5% Na2CO3
Дребнолистен бряст
Загуба на тургор, листата пожълтяват
Загуба на тургор, поява на тъмни петна
Черница
Загуба на тургор, изсъхване на листата
Загуба на тургор, нагъване и изсъхване на листата
Обикновена круша
Загуба на тургор
Загуба на тургор, поява на бели ивици в долните части на листата
череши
Загуба на тургор
по централната вена
череша
Загуба на тургор
Загуба на тургор, покафеняване на листата по централната жилка
кайсия
Загуба на тургор, потъмняване на вените, сгъване на ръба на листата
Загуба на тургор, загуба на некротични петна
люляк
Загуба на тургор, покафеняване на листата
Загуба на тургор, поява на големи черни петна
Снежно бяло
Загуба на тургор, покафеняване на листата
Загуба на тургор, покафеняване на листата, поява на големи черни петна
Привет
Загуба на тургор, появява се бяло солено покритие
Загуба на тургор, поява на солни петна, загуба на некротични петна
спирея
Загуба на тургор, частично покафеняване на листата
Чубушник
Загуба на тургор, малко некротични петна
Загуба на тургор, поява на солни петна
Когато растенията абсорбират разтвори на NaCl и Na2CO3 с 5% концентрация, загубата на тургор настъпва на следващия ден след поставянето на експеримента във всички растения с изключение на спиреята. Промените по листата в 5% разтвор на натриев хлорид се появяват на 3-5 дни, в разтвор на натриев карбонат на следващия ден. По-силният ефект на натриевия карбонат може да се обясни с факта, че содата се разпада, образувайки силна основа (натриев хидроксид). (Алешин, 1985) Дръжките и жилките на листата на опитните растения придобиват кафяв цвят. В по-малка степен се наблюдават промени в листата при спирея, череша, череша, круша; при други растения се забелязват по-значителни увреждания; при лигуса се появява бяло солено покритие върху листата.
Усвояването на солеви разтвори от растенията причинява не само промяна в листните плочи, но и нарушава процеса на абсорбция на вода в растенията. Резултатите от абсорбцията на вода от растенията в този експеримент са показани на фигура 3.
Ориз. 3 Усвояването на вода от растенията от разтвори на соли с 5% концентрация
При усвояване на разтвори растенията губят способността си да абсорбират вода в по-голяма степен и това се отразява негативно на толерантността към солта. От данните, представени на фигурата, се вижда, че 5% разтвор на Na2CO3 влияе в по-голяма степен върху усвояването на водата от растенията, като в същото време различните растителни видове имат различна способност да абсорбират вода при условия на засоляване. Бряст, череша, снежно зрънце поглъщат повече вода, следователно са по-устойчиви на сол.
По този начин факторът соленост влияе негативно върху живота на растенията. Засоляването води до промяна в анатомичната и морфологична структура на листата, намаляване на абсорбцията на вода. Солената толерантност на растенията се свързва със способността им да натрупват минерални соли или подвижни органични съединения в клетките и тъканите
заключения
След анализ на резултатите, получени по време на изследването, могат да се направят изводи:
Чувствителността на различните растения към соленост не е еднаква, не съвпада при оценка на различни показатели, при засоляване на въздуха, листните плочи са най-чувствителни, при засоляване на почвата абсорбцията на вода е по-нарушена;
При засоляване на въздуха ефектът от хлоридното засоляване е по-изразен, при засоляване на карбонатната почва;
Сред опитните растения могат да се разграничат видове, които са относително устойчиви на засоляване на почвата, спирея, череша, снежно зрънце, бряст;
Череши, круши, череши, лигус, люляк, кайсии и снежни плодове са относително устойчиви на соленост на въздуха.
литература
Алешин Е.П. Физиология на растенията. - М .: Агропромиздат, 1985
Володко И.К. Микроелементи и устойчивост на растенията към неблагоприятни условия - Минск: Наука и техника, 1983
Вишнякова В.Ф. Екология на Ставрополския край. - Ставропол, 2000г.
Горишина Т.К. Екология на растенията. уч Ръководство за университети, - М .: В. школа, 1979
Генкел П.А. Физиология на топло- и сухоустойчивостта на растенията - М.: Наука, 1982
А. А. Прокофиев Проблеми на сухоустойчивостта на растенията - М.: Наука, 1978
Савелиева В.В. География на Ставрополския край. - Ставропол, 2003.
Сергеева К.А. Физиологични и биохимични основи на зимната издръжливост на дървесните растения.- Москва: Наука, 1971
Строгонов BP Физиология на земеделските растения. т. 3, - М.; 1967 г
10. Waring F., Phillips I. Растеж и диференциация на растенията. - М .: Мир, 1984
11. Удовенко Г.В. Солоустойчивост на културните растения. - Л.; 1977 г
12. Федорова A.I., Николская A.N. Работилница по екология и опазване на околната среда. - М .: Владос, 2001.
