«Экологические условия произрастания чемерицы лобеля (veratrum lobelianum bernh.) (на примере башкирского предуралья)» - Дипломная работа

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Характеристика района исследования

1.2. Геология, геоморфология и рельеф

1.3. Климат

1.4. Почвообразующие породы и почвы

1.5. Гидрология

1.6. Растительность

1.7. Животный мир

ГЛАВА 2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

2.1. Экология и биология Veratrum lobelianum Bernh

2.2. Методы изучения

2.3. Влияние различных факторов на растительные сообщества с Veratrum lobelianum Bernh

2.4. Характеристика растительных сообществ лесных полян

ГЛАВА 3. ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАСТИТЕЛЬНЫХ СООБЩЕСТВ С VERATRUM LOBELIANUM BERNH

3.1. Систематический состав флоры

3.2. Спектр жизненных форм флоры

3.3. Биогеографический анализ флоры

3.4. Экологический спектр флоры

3.5. Фитосоциологический анализ флоры

3.6. Хозяйственная характеристика флоры

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ

ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЕ

Введение

Республика Башкортостан (РБ) является одним из важнейших регионов поставок лекарственного сырья для нужд медицины. Для рационализации заготовок необходимо знать ресурсы и запасы каждого вида лекарственного растения, принимать меры к их правильному использованию (Кучеров, Галеева, 1991).

Veratrum lobelianum Bernh., является ценным лекарственным, инсектицидным, медоносным и в то же время, ядовитым растением. Вид относится к короткокорневищным поликарпикам с прямостоячим стеблем, высотой до 170 см. По географическому распространению вид относится голарктическим, бореально-неморально-лесостепным группам. Чемерица Лобеля произрастает на сыроватых лугах, лесных полянах и опушках, разреженных лиственных и смешанных лесах, в альпийском высокотравье.

Изучив характер распространения данного вида в РБ (Определитель., 1988) мы видим, что растение встречается в составе различных типов экотонной растительности. Экотоны играют существенную роль в поддержании биологического разнообразия экосистем за счет так называемого краевого эффекта - сочетания комплекса факторов среды различных экосистем, обуславливающее большее разнообразие условий. Тем самым возможно существование видов как из одной, так и из другой экосистемы (Зибзеев, Седельников, 2010). Некоторые, так называемые экотонные виды, специально приспособились к жизни в условиях пограничья и больше нигде не встречаются. Кроме того, в условиях ослабленной конкуренции, в экотонах встречаются многие виды, находящиеся на границах своих ареалов, а также слабо конкурентоспособные редкие и исчезающие виды и, поэтому, детальное изучение данных территорий является весьма актуальным.

Целью данной работы является выяснение влияния абиотических факторов на экологические условия произрастания растительных сообществ с Veratrum lobelianum Bernh на лесных полянах, расположенных к северо- востоку от села Салихово Чишминского района Республики Башкортостан.

В соответствии с целью исследования были сформулированы следующие задачи:

- выполнить геоботанические описания растительности лесных полян с Veratrum lobelianum Bernh ;

- выявить флору, собрать гербарный материал;

- выполнить анализ флоры по систематическому составу, по жизненным формам, по экологическим шкалам Э. Ландольта, по биогеографическим координатам, по фитосоциологическому спектру и по ресурсному значению.

Материал для написания ВКР был собран в полевой сезон 2018 года на лесных полянах в 7 км к северо-востоку от села Салихово совместно с к.б.н. Хусаиновым А.Ф. Было выполнено 5 геоботанических описаний и собрано 70 листов гербарного материала. Анализ флоры и работа над ВКР проводились на кафедре биоэкологии и биологического образования Башкирского государственного педагогического университета им. М. Акмуллы.

По теме выпускной квалификационной работы опубликована научная статья: Суфиярова А.Л., Хусаинова С.А., Хусаинов А.Ф. Экологическая характеристика растительности лесной поляны с Veratrum lobelianum Bernh. (на примере Башкирского Предуралья) // Научные разработки: евразийский регион: материалы международной научной конференции теоретических и прикладных разработок / отв. ред. Д.Р. Хисматуллин. - Москва: Издательство Инфинити,2019. - С. 98 - 103.

Данная исследовательская работа состоит из введения, 3-х глав, заключения и вывода, списка литературы и приложения. Общий объем 68 страниц, в том числе 16 страниц приложения. Список использованной литературы включает 88 источников.

Результаты исследования могут быть использоваться для мониторинга экологической ситуации и проведения исследовательских работ со школьниками.

Автор выражает благодарность своему научному руководителю к.б.н., доценту А.Ф. Хусаинову за научное руководство и постоянное содействие в работе над ВКР.

Выдержка из текста работы

ГЛАВА 1. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Характеристика района исследования

Чишминский район расположен в центральной части Республики Башкортостан (РБ). Административный центр - посёлок городского типа Чишмы. Граничит с Кармаскалинским и Уфимским районом на востоке, Давлекановским - на юге, с севера с Кушнаренковским, с запада с Благоварским районами. Чишминский район был основан 20 августа 1930 года. В год его образования на территории проживало 78400 человек. Площадь района 1823 км2. Территория Чишминского района включает 105 населенных пунктов. Является одним из крупных сельских районов Республики Башкортостан. По этому показателю он занимает второе место после Уфимского района. Численность населения на 1 января 2017 года составляет 52 тысячи 607 человек. В основном преобладают татары, башкиры и русские (Башкортостан., 1996).

Рисунок. 1. Чишминский район на карте Республики Башкортостан

Протяженность района с севера на юг - 58,5 км, с востока на запад - 61,5 км. По территории Чишминского района проходят две основные железнодорожные пути - Уфа - Самара, Уфа - Ульяновск, и автомобильные дороги федерального значения - Самара-Уфа-Челябинск. Протяженность данного района с севера на юг составляет 58,5 км, с востока на запад - 61,5 км.

Чишминский район является сельскохозяйственным районом. Агропромышленный комплекс играет большую роль в социально-экономическом развитии района. Основные направления - растениеводство и животноводство (Башкортостан., 1996).

1.2. Геология, геоморфология и рельеф

Территория Чишминского района относится к Левобережному Прибельскому округу, который протянулся с северо-запада на юг, охватывая долину реки Белой в ее нижнем течении и прилегающую левобережную водораздельную равнину (Кадильников и др., 2005).

В геологическом строении дневной поверхности участие принимают, осадочные породы третичного, четвертичного и пермского периода. Кунгурские отложения пермского периода представлены серыми и белыми кристаллическими гипсами. Они в верхней части толщи переслаиваются с алевролитами, мергелями, глинами, песчаниками и известняками (Кадильников и др., 2005).

Многочисленные выходы этих пород приурочены к крутым склонам долин, рек, оврагов. На отложения Кунгура налегают породы уфимского яруса. Они представлены мергелями, глинами, алевролитами, песчаниками и известняками. На размытую поверхность пермских осадков налегают отложения миоцена и плиоцена - глины с прослоями бурых углей, кварцевые пески, галечники, накопившиеся в понижениях древнего рельефа.

Четвертичные отложения в долинах представлены аллювиальными суглинками, песками и галечниками, а на водоразделах и их склонах - элювиальными и делювиальными суглинками и щебнем.

По характеру рельефа территория представляет собой холмистые и увалистые равнины (Кадильников и др., 2005).

1.3. Климат

Особенности климата Башкортостана характеризуются

взаимодействием атмосферно-циркуляционных и радиационных процессов с земной поверхностью (Абдрахманов, 2005).

Для территории республики характерен континентальный климат с резко выраженной разницей среднемесячных температур самого холодного месяца января и самого теплого - июля (Григорьев и др., 2002).

Среднегодовая температура воздуха составляет +2,8оС, средняя температура июля - +19оС. Абсолютный максимум +37оС. Лето теплое и ясное с редкими ливнями (Кадильников и др., 2005).

Зима умеренно суровая и снежная: средняя температура января - плюс 15оС. Абсолютный минимум - минус 46оС. Снеготаяние продолжается в среднем с марта по апрель Весенние заморозки оканчиваются 25-30 мая, осенние начинаются во второй половине осени - 25 сентября. Средняя мощность снежного покрова к концу зимы достигает 38-40 см. Продолжительность безморозного периода в среднем 120 дней и более (Абдрахманов, 2005).

Среднегодовое количество осадков достигает 419 мм. Более половины выпадает в теплую погоду. Весной случаются засухи, вторая половина лета и осень влажные, но случаются засухи и в эти периоды (Хусаинов, Наумова, 2017). Осадки теплого полугодия в 2-3 раза превышают осадки холодного периода (Абдрахманов, 2005).

Большую роль играют юго-западные и южные ветры, а летом северные. Среднегодовая скорость ветра составляет 3,1-4,4 м/сек (Кадильников и др., 2005).

Заключение

Результаты исследования флоры и растительности лесных полян показали высокое флористическое богатство вследствие перекрывания экологических ниш видов разных экологических групп соседних сообществ. Высокое разнообразие вызвано большим количеством видов с достаточно низким постоянством в сообществах из-за снижения конкуренция со стороны видов-средообразователей. Часто лесные поляны являются рефугиумами редких и исчезающих видов и поэтому играют важную роль в сохранении биоразнообразия.

Анализ флоры лесных полян с Veratrum lobelianum Bernh, выполненный по систематическому составу, жизненным формам, экологическому спектру увлажнения, по экологическим шкалам Э. Ландольта, по биогеографическим координатам, фитосоциологическому спектру, ресурсному значению позволяет сделать следующие выводы:

1. В полевой сезон 2018 года были выполнены полные геоботанические описания растительности лесных полян с Veratrum lobelianum Bernh на площадках квадратной формы 10х10 м., и собран гербарный материал. Описания выполнены на лесных полянах диаметром 70-90 метров образованных на месте вырубки леса. Проективное покрытие растений 100%, среднее число видов - 45-56, средняя высота травостоя - 60-70 см.

2. Собрано более 70 листов гербарного материала. Флора лесных полян включает 67 видов, относящихся к 50 родам, 24 семействам. Среднее число видов в семействе - 2,8. Среднее число родов в семействе - 2,1. Среднее число видов в родах - 1,3. Наиболее насыщены видами роды: Rumex (4), Lathyrus (3), Galium (3). Одно-, двувидовые семейства составляют почти 66,7%. Одно-, двувидовые роды составляют 38% от всей флоры лесной поляны, что объясняется молодостью флоры и экотонным эффектом.

3. Анализ жизненных форм по К. Раункиеру показал преобладание гемикриптофитов - 88% (59 видов) и криптофитов - 7,5% (5 видов). Слабая

представленность терофитов (1 вид - 1,5%) объясняется отсутствием

значительных нарушений. По классификации И.Г. Серебрякова доминируют поликарпические травы (61 вид - 91%) с высоким числом

короткокорневищных (15 видов - 22,4%), длиннокорневищных (14 видов - 20,9%) и стержнекорневых (9 видов - 13,4%). Монокарпические травы

представлены 4 видами (6%), где преобладают двулетники (3 вида - 4.5%). Древесные растения состоят из 1 вида дерева (1,5%) и 1 полукустарника (1,5%).

4. Из экологического спектра по отношению к фактору увлажнения видно преобладание видов мезофитной группы: (мезофиты -, 49 видов, гигромезофиты - 8 видов, ксеромезофиты - 6 видов). Присутствие

гигрофитов, мезогигрофитов по 2 вида (по 3%) обусловлено близким расположением к дневной поверхности грунтовых вод. По отношению к свету преобладают полутеневые растения (34 вида - 50,7%) с небольшим отставанием полусветовых (27 видов - 40,3%). На полянах достаточно велика роль нитрофилов (3-5 баллов) - 54 вида или 80,6%. Экологический спектр флоры по отношению к кислотности субстрата показал, что большинство видов предпочитают слабокислые и слабощелочные среды (52 вида - 77,6%), часть видов тяготеет к щелочным почвам (11 - 16,4%). Анализ экологического спектра флоры лесных полян по содержанию гумуса показал увеличение органического углерода в верхних горизонтах и увеличение доли видов, предпочитающих высокое содержание гумуса. 52,2% (35 видов) предпочитают среднее содержание гумуса, 41,8% (28) - почвы, богатые гумусом. Анализ экологического спектра флоры по механическому составу и структуре почвы показал преобладание видов предпочитающих мелкопесчаные, довольно хорошо аэрируемые почвы (40 видов - 59,7%).

5. Анализ географической структуры флоры по составу широтных групп показал преобладание плюризональных (41 вид - 61,2%) видов с широким экологическим спектром. Так же высоко значение неморальных (9 видов - 13,4%) видов. По составу долготных групп доминируют евроазиатские виды (49 видов - 73,1%) и плюрирегиональные виды (10 видов - 15%).

6. В фитосоциологическом спектре флоры наблюдается преобладание видов естественных классов Molinio-Arrhenatheretea (36 видов - 53,7%), Querco-Fagetea (9 видов - 13,4%). Среди синантропной растительности (10 видов - 15%) в формировании исследуемой флоры большую роль играют виды класса Stellarietea mediae (4 вида - 6%).

7. Лесные поляны имеют значительную хозяйственную ценность. В ее составе 34 лекарственных, 32 медоносных, 19 красильных, 18 кормовых, 14 пищевых и др.

Таким образом, анализ флоры показал, что на лесных полянах создаются благоприятные условия для произрастания чемерицы Лобеля за счет отсутствия доминантов-средообразователей, среднего увлажнения, слабо кислой и нейтральной реакции среды, высокого содержания азота и гумуса, мелкопесчаных, хорошо аэрируемых почв, а также преобладания полутеневых и полусветовых растений.

Результаты исследования могут быть использоваться для мониторинга экологической ситуации и проведения исследовательских работ со школьниками.

Список литературы

1. Абдрахманов Р.Ф. Гидроэкология Башкортостана. - Уфа: Информреклама, 2005. - 344 с.

2. Агроклиматические ресурсы Башкирской АССР. - Уфа: Гидрометеоиздат, 1976. - 196 с.

3. Айпеисова С.А. Анализ жизненных форм растений Актюбинского флористического округа // Вестник Оренбурского государственного университета. 2009. № 4. - С. 107 - 111.

4. Алехин В.В., Сырейщиков Д.П. Методика полевых ботанических исследований. "Северный печатник" - Вологда. 1926. - 142 с.

5. Андреев Н.Г. Луговедение. Учебник. - 2-е изд., перераб. и доп . - Москва : Агропромиздат, 1985 . - 255 с.

+ 83 источника

Примечания

Оригинал в pdf