Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах и улицах «Добрая дорога детства» 2
Скачать 151.71 Kb.
|
www.diplomrus.ru ® Авторское выполнение научных работ любой сложности – грамотно и в срок Содержание Введение... 4 Глава 1. История исследования и хозяйственное использование облепихи крушиновой (Hippophae rhamnoides L.)... 13 1.1. Систематическое положение облепихи... 13 1.2. Экология и биология вида... 13 1.3. Происхождение и развитие облепихи... 18 1.4. Ареал вида... 26 1.5. Хозяйственное значение... 30 1.6. История исследования... 33 Глава 2. Физико-географическая характеристика Калининградской области... 40 2.1. Географическое положение... 40 2.2. Геоморфология и рельеф... 42 2.3. Водные ресурсы... 45 2.4. Почвы... 47 2.5. Климат... 48 2.6. Растительность... 51 Глава 3. Методика исследования и объем выполненных работ... 55 Глава 4. Эколого-биологические особенности облепихи крушиновой... 64 4.1. Распространение... 64 4.2. Эколого-биологические особенности... 66 4.3. Урожайность плодов облепихи и объем их допустимого изъятия (ОДИ) из природных сообществ (1999-2004 гг.)... 68 4.4. Потенциальная и реальная семенная продуктивность облепихи (2002-2004 гг.)... 71 4.5. Фенология (2000-2003 гг.)... 86 Глава 5. Структура популяции облепихи... 97 5.1. Структура популяции... 97 5.2. Видовой состав облепиховых фитоценозов... 101 Глава 6. О категории охраны (редкости) облепихи крушиновой в Калининградской области... 110 Выводы... 112 Рекомендации... 114 Список литературы... 115 Приложения... 134 Введение Введение. Актуальность темы. Растительный организм - уникальное творение природы. Только растения способны улавливать и трансформировать энергию солнечного луча в первичный крахмал, при этом регенерируя и восполняя запас кислорода в атмосфере Земли. Растения снабжают человека продуктами питания, тканями, лекарственными препаратами и многим другим. Они лежат в основе цепей питания в любой экосистеме биосферы и поэтому недооценить их значение для окружающей среды, жизни животных и человека невозможно. В 1992 году в Рио-де-Жанейро состоялась всемирная конференция ООН по окружающей среде и развитию. На этой конференции главами государств и правительств был принят ряд стратегических документов и, в первую очередь, «Повестка дня XXI века», определяющая цели, задачи, основные направления деятельности, механизмы обеспечения перехода к устойчивому развитию, а также участников развития будущего мира. Именно после этой конференции стал широко применяться термин «Sustainable Development» - устойчивое развитие (Экология ..., 2002). Российская Федерация ратифицировала положения документов всемирной конференции ООН в 1995 году. А в конце августа - начале сентября 2002 года в Йоханнесбурге прошел уже второй всемирный саммит по устойчивому развитию, где были подведены итоги за 10 лет, прошедших с момента подписания первого соглашения. На этом саммите была достигнута договоренность о том, чтобы к 2010 году заметно уменьшить сокращение биологического разнообразия и, как можно скорее остановить потерю биологических ресурсов (Экология ..., 2002). На рубеже XX-XXI столетий, человечество окончательно пришло к осознанию того, что невосполнимые (нефть, газ, уголь, руды и др.) ресурсы недр Земли конечны. Это, в свою очередь, заставило по иному взглянуть на проблему использования восполнимых ресурсов (животные, растения, микроорганизмы) в системе океан-континенты. Показательными в этом плане 5 являются итоги Международной Биологической Программы (МБП, 1965-1974 гг.), согласно которым основным резервом продовольствия, для всевозрастающего населения Земли, следует считать континенты, а не океан. По мнению голландского ботаника Р. Вента (1972), это связано с тем, что общие потери тепловой энергии при переходе с одного трофического уровня на другой в экосистемах океана значительно выше, чем на континентах. Поэтому океаны продуцируют приблизительно в 2 раза меньше органического вещества, чем континенты (Дювиньо, Танг, 1968). Второй важный вывод МБП касался необходимости продолжения научно-исследовательских работ по изучению первичной и вторичной продуктивности экосистем Земли. В конечном счете, этот вывод получил свое дальнейшее развитие в Международной Программе «Человек и Биосфера» (МАВ). Начало программы МАВ, было положено Организацией Объединенных Наций по вопросам образования, науки и культуры (ЮНЕСКО) в ноябре 1971 года. С тех пор систематические и комплексные исследования в рамках программы МАВ предназначены для получения такой информации, которая необходима для решения практических проблем, связанных с рациональным использованием восполнимых природных ресурсов (Всемирная ..., 1980). Для того чтобы сохранить все многообразие видов, необходимо предпринимать меры как по охране сообществ в целом, так и по изучению и охране каждого отдельного вида. Кроме этого эксплуатация любого вида должна быть рациональной, а это возможно только в том случае, когда определены критерии, благодаря которым можно определить допустимый уровень изъятия для вида из природных популяций (Буданцев, Харитонова, 1999). Виды растений, непосредственно используемые человеком, принято называть полезными. В связи с этим в науке широкое распространение получил термин «полезные растения». Сюда можно отнести различные виды грибов и лишайников, кормовые, пищевые, лекарственные, медоносные, технические и многие другие растения. 6 Во исполнение приказа министра природных ресурсов Российской Федерации от 23.10.97 № 170, создано Национальное Информационное Агентство «Природные ресурсы» (НИА - Природа). На основании данных о состоянии каждого вида природных ресурсов (статистических, картографических, библиографических) нормативных и методических документов, справочно-информационных и других материалов создается национальный Интернет-портал по природным ресурсам, постоянно обновляется информация на межведомственном сервере «Природа», выходят периодические издания - всероссийская еженедельная газета «Природно-ресурсные ведомости», журналы «Природные богатства России» и «Растительные ресурсы», готовятся к изданию многотомник «Природные ресурсы регионов Российской Федерации» и атлас «Природные ресурсы России». Показательными в этом плане являются также итоги первой всероссийской конференции по ботаническому ресурсоведению, которая состоялась в Санкт-Петербурге в 1996 году, а также широкое обсуждение этих проблем на П(Х) съезде Русского Ботанического Общества 2 года спустя (26-28 мая 1998 г. Санкт-Петербург). В этой связи одной из основных задач, которые стоят перед отечественными биологами и экологами в третьем тысячелетии, является оценка современного состояния и запасов биологических (растения, животные, микроорганизмы) ресурсов России и определение перспектив их рационального использования. На решение этой ключевой проблемы направлены такие крупные проекты, как «Флора России», «Растительность России», «Федерально-региональный кадастр природных ресурсов России» и другие (Буданцев, 1998). В результате этих исследований должны быть даны рекомендации по организации сырьевой базы, о режимах ее использования, а также по сохранению генофонда видов, естественные запасы которых истощаются в связи с заготовками. 7 Растительный мир огромен и разнообразен. На Земном шаре существует более 500 тыс. видов низших и высших растений, из которых человек использует лишь ничтожную часть, поэтому область исследований в мире растений можно считать бесконечной, а ее возможности - неограниченными (Вульф, Малеева, 1969; Растительные ..., 1984). Увеличивающееся с каждым годом население Земли, заставляет принимать срочные меры, по расширению спектра как используемых издавна человеком пищевых растений, так и дикорастущих (пищевых, лекарственных, медоносных, технических и др.) полезных растений (Вульф, Малеева, 1969; Жизнь ..., 1980). Этот вопрос актуален не только в целом для жителей Земли, но и для населения Калининградской области, где на сравнительно небольшой по площади территории (площадь суши составляет 13,3 тыс. км2) произрастает около 1140 видов местной флоры и около 700 таксонов интродуцентов (Конспект ..., 1999). Среди представителей флоры области много видов имеющих лекарственное, техническое, кормовое или пищевое значение, которые, как правило, остаются слабо или совсем неизученными (Калининградская ..., 1999). Восполнить этот пробел призвана фундаментальная научно-исследовательская тема «Биоресурсы Калининградской области, их рациональное использование и охрана», разрабатываемая учеными факультета биоэкологии Калининградского государственного университета. Анализ ситуации, складывающийся в Калининградской области с использованием биоресурсов, показывает, что в настоящее время одним из привлекательных для населения области и фирм, специализирующихся на сборе и переработке растительного сырья видом, является облепиха крушиновая (Hippophae rhamnoides L.) - ценное поливитаминное, лекарственное и пищевое растение. Плоды этого растения на протяжении десятков лет заготавливались местным населением в небольших количествах для собственных нужд. В последние годы объемы заготовок возрастают, в связи 8 с увеличением спроса на облепиху как со стороны администраций ряда санаториев гг. Светлогорска, Зеленоградска, так и на экспорт. Облепиха крушиновая в нашей области является также важным почвоукрепляющим и почвообразующим растением, закрепляющим побережье Балтийского моря и заливов и ослабляющим процессы эрозии и абразии береговых откосов. Усилившийся в последнее время бесконтрольный сбор плодов облепихи, осложненный массовой вырубкой растений, вытаптыванием и пожарами, отрицательно сказывается на состоянии облепиховых фитоценозов и приводит к уменьшению численности особей. Следствие всего этого - разрушение берегов и наступление моря на сушу. Кроме того, до сих пор отсутствуют научно-обоснованные данные о площади, занимаемой облепихой крушиновой в Калининградской области и урожайности плодов облепиховых фитоценозов. Цель работы: Цель работы - исследование экологии, биологии, урожайности плодов облепихи крушиновой в Калининградской области и выявление современного состояния облепиховых фитоценозов в сложившихся условиях антропогенной нагрузки. В соответствии с поставленной целью, были сформулированы задачи: 1) установить ареал облепихи крушиновой на территории Калининградской области; 2) изучить эколого-биологические особенности облепихи крушиновой; 3) определить урожайность плодов Калининградской популяции облепихи крушиновой в многолетней динамике; 4) провести фенологические наблюдения за развитием облепихи крушиновой в условиях Южной Прибалтики; 5) выявить возрастную и половую структуру популяции облепихи и определить видовой состав сосудистых растений облепиховых фитоценозов; 9 6) на основе анализа эколого-биологических особенностей и популяционной структуры, обосновать изменение категории охраны облепихи в Калининградской области; Научная новизна работы: 1. Впервые определены площадь произрастания, структура и состояние популяции облепихи крушиновой в Калининградской области; 2. Впервые изучен видовой состав сосудистых растений облепиховых фитоценозов и их флористическая структура в Калининградской области; 3. Впервые в условиях Южной Прибалтики определена в многолетней динамике урожайность плодов, а также реальная и потенциальная семенная продуктивность облепихи крушиновой; 4. Проведен круглогодичный цикл фенологических наблюдений за развитием облепихи в многолетней динамике; 5. Обоснованы практические рекомендации по рациональному использованию и охране облепиховых фитоценозов. Положения, выносимые на защиту: 1) Площадь произрастания облепихи крушиновой в Калининградской области составляет около 1150 га; 2) Среднегодовой урожай плодов в многолетней динамике составляет около 1450 т или 1,3 т/га; 3) Соотношение полов в популяции облепихи 1:1 (42% мужских и 45% женских растений); средний возраст растений - 8 лет; Преобладающее жизненное состояние растений - зрелые генеративные особи (80%), возрастной спектр полночленный и включает все возрастные состояния; 4) Видовой состав сосудистых растений, произрастающих в облепиховых фитоценозах Калининградской области насчитывает 145 видов, относящихся к 5 классам, 42 семействам и 113 родам; 5) На основании анализа состава, структуры популяции и оценки ее состояния, рекомендовано вывести облепиху крушиновую из видов первой 10 категории охраны в Калининградской области и отнести ее к четвертой - виды (таксоны), требующие совместных усилий по изучению, с целью их сохранения. Практическая значимость работы. Результаты диссертационной работы использованы: - для оценки урожайности плодов облепихи в Калининградской области и определения объемов допустимого изъятия; - для подготовки постановлений Главы администрации (губернатора) Калининградской области о квотировании заготовок плодов облепихи; - для обоснования прогнозов урожая плодов облепихи в Калининградской области; - для изменения категории охраны облепихи в Калининградской области; - в учебном процессе факультета биоэкологи КГУ: в лекционных курсах «Лекарственные растения», «Видовое разнообразие фитоценозов Балтийского региона», в курсовых и дипломных работах, а также при проведении летних учебно-производственных и преддипломных практик. Выводы и заключения автора базируются как на собственном экспериментальном материале, собранном при изучении облепихи и облепиховых фитоценозов в Калининградской области в 1999-2004 годах, так и на анализе данных, опубликованных в литературе и фондовых материалов кафедры ботаники и экологии растений. Достоверность полученных результатов подтверждена многолетними наблюдениями автора, результатами статистической обработки, а также данными других исследователей. Апробация работы. Результаты работы были представлены на IV Международной научно-практической конференции «Интродукция нетрадиционных и редких сельскохозяйственных растений» в г. Ульяновске (2002), на XI съезде Русского Ботанического Общества в г. Барнауле (2003), Международной конференции «Роль ботанических садов в сохранении и обогащении биологического 11 разнообразия видов» посвященной 100-летию Ботанического сада Калининградского Государственного Университета в г. Калининграде (2004), ежегодных научных конференциях преподавательского состава, студентов и аспирантов Калининградского государственного университета (2001-2002), заседаниях Калининградского отделения межрегиональной общественной организации «Русское Ботаническое Общество» (2002-2004 гг.), на заседаниях постоянных научных семинаров студентов и аспирантов факультета биоэкологии Калининградского государственного университета (2000-2002 гг.). Работа проходила государственную экологическую экспертизу в 2002 и 2003 гг. Личное участие автора в работе заключается в определении цели и постановке задач исследования, подборе и апробации методик и программ исследования, руководстве, организации и непосредственном участии в полевых работах, в проведении обработки, анализа и обобщении данных, в разработке научно-практических рекомендаций, в реализации и апробации работы. Все исследования выполнены лично автором или под его непосредственным руководством. Публикации. Автором опубликовано 8 научных работ, одна находится в печати. Материалы исследований использованы в коллективной монографии кафедры ботаники и экологии растений факультета биоэкологии Калининградского государственного университета «Биологические ресурсы Калининградской области и пути их рационального использования». Объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов, рекомендаций, списка литературы, приложений. Библиография - 193 наименования (в том числе 16 на иностранных языках). В работе также использованы 4 источника всемирной сети Интернет. Общий объем работы -134 страницы, она содержит: текстовая часть - 116 страниц, 12 таблиц и 17 рисунков. Приложения включают 14 таблиц на 20 страницах. Благодарности. Автор выражает благодарность за постоянное внимание и чуткое руководство своему научному руководителю профессору Дедкову 12 В.П., благодарит сотрудников кафедры ботаники и экологии растений Калининградского Государственного университета: доцентов Петрову Н.Г., Губареву И.Ю., Соколова А.А., Напреенко М.Г., старших преподавателей Володину А.А., Петренко Д.Е. за помощь на отдельных этапах работы. Автор сердечно благодарен профессору Ярмишко В.Т. и доценту Чепику Ф.А. за ценные советы по оформлению диссертациионной работы, заместителю главы администрации (губернатора) Калининградской области - Мазепе Т.Я. и заместителю начальника главного управления по топливно-энергетическому и жилищно-коммунальному комплексу администрации области - Акинину А.И. за постоянное внимание и поддержку работы, а также руководителям и сотрудникам метеослужбы Балтийского флота МО РФ за любезно предоставленную метеорологическую информацию. 13 Глава 1. История исследования и хозяйственное использование облепихи крушиновой (Hippophae rhamnoides L.). 1.1. Систематическое положение облепихи. Облепиха (Hippophae L.) относится к семейству Лоховых (Elaegnaceae Juss.) (Флора ..., 1949). Свое название она получила за многочисленные плоды, густо сидящие на коротких плодоножках (Плеханова, 1988). Это семейство включает в себя помимо рода Облепиха (Hippophae L), еще 2 рода - Лох (Elaegnus L.) и Шефердию (Shepherdia Nutt). Общее количество видов семейства - 65, 59 из которых приходится на род Лох. Род Облепиха по классификации А.Л. Тахтаджяна (1974) состоит из 3 видов: Облепиха крушиновая (Hippophae rhamnoides L.), облепиха тибетская (Hippophae tibetana L.) и облепиха иволистная (Hippophae salicifolia D. Don), но это разделение на виды довольно условно (Елисеев, 19746, 1983а). В нашей стране наиболее распространена облепиха крушиновая (Матафонов, 1983). 1.2. Экология и биология вида. Облепиха двудомный, раздельнополый, аэроксильный (Серебряков, 1962), многолетний кустарник (рис. 1) или небольшое деревце 4-5 (редко 6-8) м высоты, с острыми крепкими колючками 2-7 см длины, но встречаются формы и без колючек (Губанов, 1976; Корзинников, 19866; Гаммерман, Кадаев, Яценко-Хмелевский, 1990; Фефелов, 2003). Побеги вначале серебристые от покрывающих их чешуек и звездчатых волосков, затем ржаво-бурые, ветви с бурой, желто-бурой или почти черной корой (Деревья ..., 1949). Обычно дуговидно изогнутые ветви образуют своеобразный серебристо-серый шатер. Листья линейные или линейно-ланцетные с немного завернутыми книзу краями (Флора ..., 1949; Бородина, 1966). Лист двухцветный, сверху зеленый или серо-зеленый, снизу бело-серебристый, от покрывающих его серебристых и бурых чешуек, осенью они приобретают золотистый оттенок сидят сближенно, очередные (Никитина, Панкова, 1982). 14 ...*к& Рис. 1. Плодоносящее женское растение облепихи крушиновой на побережье Балтийского моря в районе п. Донское Зеленоградского района Калининградской области. (Фото автора). Древесина мелкослойная, желтого цвета с буро-желтым ядром, плотная, довольно твердая, тяжелая, очень прочная с хорошо заметными годичными кольцами (Жизнь ..., 1980; Лобжанидзе, 1986). В настоящее время изучено размещение и строение корневой системы облепихи в естественных условиях. Однолетний сеянец имеет стержневой корень, проникающий в почву до 40 см. Начиная со второго года жизни, обычно рост стержневого корня в длину приостанавливается и разрастаются боковые корни. В этих условиях растение имеет горизонтально направленные слабо ветвящиеся, шнуровидные, мясистые корни со слабо развитой механической тканью, небольшим количеством обрастающих мочковатых корней. Корневая система взрослых растений достигает диаметра 12 м. (Букштынов, Трофимов, Ермаков, 1978; Авдеев, 1982; Букштынов, Трофимов, Ермаков и др., 1985; Гаранов1ч, 1992). 15 Корневая система поверхностного типа, основная масса корней находится на глубине 5-30 см (Ващенко, 1976, 1986; Авдеев, 1982; Фефелов, 1986), с многочисленными шнуровидными корнями-тяжами, далеко отходящими от растения. На этих корнях каждый год закладывается множество почек возобновления, но не все из них выходят на поверхность почвы, большая часть отмирает, не достигнув поверхности, ввиду различных причин: задернения почвы травянистыми растениями, уплотнения и т.д. Те же почки возобновления, которые выходят на поверхность почвы, далее превращаются в корневые отпрыски, из которых развивается растение-клон, копия материнского. При отрыве участка такого корня, например, при обрушении берегов водоемов или склонов оврагов, такой клон, становится самостоятельным растением. Стержневой корень отчетливо выражен у растений, выросших из семян. На корнях образуются клубеньки, симбиотическая форма сожительства растения и бактерий, которые позволяют облепихе усваивать атмосферный азот и накапливать избытки его в почве (Ващенко, 1976, 1986; Авдеев, 1982; Фефелов, 1986; Михеев, Деменко, 1990). За счет обильного вегетативного размножения, облепиха распространяется центробежно от материнского растения на новых площадях и активно осваивает их. Так образуются однополые куртины с множеством стволов в них и материнским растением в центре. Далее эти куртины расширяются и, если позволяют условия, смыкаются друг с другом, образуя колючие непроходимые заросли, которые можно часто видеть в местах естественного произрастания облепихи в природе (Флора ..., 1949; Атлас ..., 1976; Елисеев, Логинова, 1976; Авдеев, 1982; Гатин, 1983). Цветет в апреле-мае, до распускания листьев или одновременно с ним. Женские цветки мелкие, зеленоватые, невзрачные сидят в пазухах листьев или колючек по 2-5 (рис. 2). Число цветков наиболее связано с почвенными условиями, что свидетельствует о значительной изменчивости генеративной способности, особенно при засолении почв (Мальцева, Безутлова, Луценко, 16 1990). Околоцветник трубчатый, обратнопродолговатояйцевидный, 2,5 - 4 мм длины, 1 - 1,5 мм ширины, бурый, покрытый снаружи звездчатыми бурыми и редкими белыми чешуйками с маленькими 0,5 мм длины лопастями, покрытыми внутри и в верхней части густо белыми волосками, пестик один в нижней части трубки околоцветника, с маленьким столбиком 0,5 мм длины и продолговатым (1 - 2 мм) длины, односторонним, выдающимся из околоцветника рыльцем. Рис. 2. Цветущая ветка женского растения облепихи крушиновой. (Фото Лукьяновой М.Щ2003)) Мужские цветки в коротких маленьких колосьях по 8-10 шт., 5 - 8 мм длины, 4-6 мм ширины с двураздельным околоцветником и яйцевидными, яйцевидноокруглыми, 3-4 мм длины, 3 - 3,5 мм ширины, вогнутыми, зелено-бурыми долями, снаружи густо покрытыми бурыми и редкими белыми, звездчатыми чешуйками (рис. 3). Тычинок - 4, в 1,5 - 2 раза короче околоцветника, с длинными 1,5 мм длины, про долговато линейными, почти сидячими пыльниками и очень короткими нитями (Мальцева, 19876). Плод - 17 ложная костянка, или сфалерокарпий (Каден, Кондорская, 1967; Кондорская, 1973), сочная, шарообразная, яйцевидная или короткоэллипсоидальная 0,8 -1 см длины, 0,4 - 0,6 см ширины, оранжево-красная, желтая или оранжевая с кисло-сладким вкусом и слабым запахом ананаса, на короткой плодоножке -0,5 - 2 мм длины (Приступа, 1973). Сочная часть плода образована гипантием, паренхима которого при созревании почти полностью расплывается в полужидкую массу с включениями расплывшихся и частично целых клеток, капель масла, хромопластов (Никитина, Панкова, 1982). Истинный плод -орешек 4-7 мм длины, 2-5 мм ширины, темно-коричневый, почти черный, блестящий с продольной бороздкой. Вес 100 орешков - от 5 до 20г (Елисеев, 1974в; Мазаева, Елисеев, 1991). В 1 кг их содержится 76 тыс. штук. Плодоносит обильно, начиная с 4 - 5 года жизни. Рис. 3. Ветка цветущего мужского растения облепихи крушиновой. (Фото автора). Список литературы |
Добавить документ в свой блог или на сайт
