«СОРНО-ПОЛЕВАЯ ФЛОРА КЛУМБ КАК ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ В ШКОЛЕ» - ВКР

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 3

ГЛАВА 1. АНТРОПОГЕННЫЕ И ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ФЛОРЫ И РАСТИТЕЛЬНОСТИ РАЙОНА

ИССЛЕДОВАНИЯ 5

1.1. Характеристика района исследования 5

1.2. Геология, геоморфология и рельеф 5

1.3. Климат 7

1.4. Почвообразующие породы и почвы 7

1.5. Гидрология 10

1.6. Растительность и животный мир 11

1.7. Типы озеленения 13

1.7.1. Флора клумбы как объект изучения 23

17.2. Синантропизация и адвентизация клумб 26

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 28

2.1. Материал и методы исследования 28

2.2. Систематический состав флоры 28

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ. 31

3.1. Анализ жизненных форм 31

3.2. Биогеографический анализ флоры 34

3.3. Анализ адвентивного компонента 35

3.4. Фитосоциологический анализ флоры 37

3.5. Анализ ресурсного значения флоры 38

3.6. Разработка урока по теме 40

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 49

ЛИТЕРАТУРА 51

ПРИЛОЖЕНИЕ 59

---

Введение

Рост и развитие городов сопровождаются формированием неустойчивых природно-антропогенных систем. Урбанизированные территории, состоящие из архитектурно-строительных объектов и нарушенных в различной степени естественных экосистем, характеризуются наличием антропогенно изменённых биотических компонентов ландшафтной сферы. При этом в первую очередь коренные преобразования претерпевают флора и растительность (Лепёшкина, 2007).

Актуальность исследований флоры и растительности связаны с тем, что проблема биологического разнообразия рассматривается как один из ключевых вопросов глобальной экологии. При этом одним из важнейших аспектов данной проблемы является мониторинг биологического разнообразия городских территорий как главного условия их устойчивого экологического развития.

Состояние компонентов природы также является важным индикатором качества городской среды, которое во многом определяет привлекательность и удобство города для его жителей. Растения являются важнейшим компонентом природы городов. Они играют роль продуцентов органического вещества и кислорода, поглощают и удерживают большое количество пылевых частиц, аэрозолей и разнообразных токсикантов, существенно влияют на микроклимат, способствуют повышению влажности и ионизации воздуха (Одум, 1986, Горышина, 1991).

Городская растительность имеет огромную эстетическую и рекреационную ценность и может быть использована в архитектурном и планировочном решении города для самых различных целей. Благодаря большому архитектурно-планировочному и санитарно-гигиеническому значению озеление является одним из ключевых аспектов города или поселка (Лунц, 1974; Антипина, 2002). К одним из объектов озеленения относят клумбы.

Формирование и зарастание клумб сорно-полевой растительностью имеет особое значение, так как на данных участках можно обнаружить, помимо декоративных растений, агрессивные и не очень адвентивные виды. Поэтому мониторинг за состоянием элементов озеленения является актуальным на сегодняшний день.

Целью данной работы является изучение сорно-полевой флоры клумб.

Исходя из поставленной цели, поставлены следующие задачи:

1. выполнить геоботаническое обследование клумб;

2. выявить видовой состав сорно-полевой флоры клумб;

3. проанализировать систематический состав флоры, спектры жизненных форм, биогеографические координаты, адвентивный компонент флоры, фитосоциологическую структуру, ресурсное значение;

4. рассмотреть возможность использования результатов работы и знаний, при проведении уроков по биологии в школе.

Работа выполнена на кафедре биоэкологии и биологического образования Естественно-географического факультета Башкирского государственного педагогического университета имени Мифтахетдина Акмуллы (БГПУ им. М. Акмуллы). По теме выпускной квалифицированной работы был разработан урок для 6 класса.

Данная исследовательская работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложения. Список литературы включает 80 источников.

По теме выпускной квалификационной работы опубликована научная статья: СОРНО-ПОЛЕВАЯ ФЛОРА КЛУМБ КАК ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ В ШКОЛЕ.

Автор выражает огромную благодарность своему научному руководителю д.б.н., профессору В.Н. Саттарову за научное руководство и постоянное содействие в работе над ВКР.

---

Выдержка из текста работы

ГЛАВА 1. ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Характеристика района исследования

Октябрьский - город в западной части Республики Башкортостан. Расположен на р. Ик (приток р. Кама), в 185 км от Уфы. Площадь - 98,8 км2. Население (тыс. чел): в 1939 - 1,2; 1959 - 64,7; 1989 - 104,5; 2002 - 108,6; 2010 - 109,5. Национальный состав: русские - 40,9%, татары - 38,1%, башкиры - 13,3% (Башкирская энциклопедия, 2011).

Город образован в 1937 году как поселок Соцгород в связи с освоением Туймазинского месторождения нефти. С 1942 современное название, с 1946 современный статус. В черту города вошли села Верхнее Заитово, Московка, Муллино, Нарышево, Туркменево (Башкирская энциклопедия, 2011).

1.2. Геология, геоморфология и рельеф

Бугульминско-Белебеевская возвышенность прилегает к восточной окраине Русской платформы и Предуральскому краевому прогибу. В основании Русской платформы залегает база, состоящая из магматических и метаморфических пород. Фундамент перекрыт осадочным чехлом, сложенный горизонтально лежащими девонскими, каменноугольными и пермскими отложениями (Геология ., 1964). Территория приурочена к юговосточной окраине Татарского свода. Отложения татарского свода входят в состав красноцветной толщи, которое было сформировано в пермское и триасовое время за счет разрушения древних Уральских гор. Сложена песчаниками, частично гипсами, известняками, песчаниками и конгломератами (Башкирская энциклопедия, 1996).

Территория города Октябрьского находится в пределах Южно-лесостепной подзоны Белебеевского возвышенноравнинного округа. В геоструктурном отношении Белебеевская возвышенность относится к юго-восточному склону Татарского свода и Абдуллинской депрессии (Кадильников и др., 1964).

В условиях сульфатного класса карста в районе городов Туймазы, Октябрьский и в верховьях р. Демы имеется большое разнообразие поверхностных проявлений карст (воронки с понорами на дне, слепые овраги, котловины, карстовые провалы), а из глубинных встречаются пещеры, бурением вскрываются полости (Абдрахманов и др., 2002).

По совокупности природных условий город Октябрьский относится к Усеньско-Ряскому району Белебеевского возвышенноравнинного округа. Усеньско-Ряский район охватывает северо-запад наиболее поднятой части Белебеевской возвышенности с наклоном поверхности на запад и северо- запад к р. Ик, с высотами междуречий более 300 м (Кадильников и др., 1964).

На возвышенности активно протекает денудация, поэтому рыхлые отложения развиты слабо. Преобладают маломощный элювий коренных пород, и только на пологих склонах и речных террасах встречаются разнообразные рыхлые образования мощностью до нескольких метров (Хазиев, 2012).

Геологическая структура территории выражена такими основными формами рельефа как возвышенности, увалы, долины. Происхождение рельефа связано с процессом размывания атмосферными осадками возвышенности к концу третичного времени. Его особенностью являются платообразные междуречья с выраженной ступенчатостью. По характеру рельефа территория округа представляет собой возвышенную широковолнистно-увалистую равнину с мягкими формами поверхности. Только на приречных увалах рельеф округа становится сильно расчлененным. Абсолютные высоты в южной части достигают 300-400 м. При этом восточные склоны водораздельных увалов пологие, а западные - крутые и высокие, нередко обрывистые, с частыми обнажениями коренных пород (Жудова, 1966).

1.3. Климат

Климат теплый, умеренно увлажненный (Баишева и др., 2015). Средняя годовая температура равна +2,70С. Абсолютные показатели: минимум -500С (с 1979 года), максимум +400С (1973 год), амплитуда колебаний составляет 900С, максимум температуры наблюдается в июле (+19,80С), минимум - в январе (-15,60С), амплитуда составляет 350С, период положительных температур начинается в первой декаде апреля, заканчивается в третьей декаде октября. Продолжительность 203 дня. Период с температурой воздуха выше +50С (больше вегетационный период) начинается в третьей декаде апреля, заканчивается во второй декаде октября. Продолжительность 173 дня. Безморозный (малый вегетационный период) период начинается во второй декаде мая, заканчивается во второй декаде сентября. Продолжительность 128 дней. Поздние весенние заморозки могут наблюдаться до 16 июня, ранние осенние - с 1 сентября (Гареев и др., 2005).

Сумма активных температур - 2100-23000С, гидротермический коэффициент - 0,9-1,2. Среднегодовая температура воздуха 1,7-2,60С, среднегодовое количество осадков 360-490 мм. Средняя продолжительность безморозного периода 125 дней (Кадильников, 2005).

Среднее годовое количество осадков 360-490 мм, из них две трети приходится на теплый период, что приводит к интенсивной эрозионной деятельности временных потоков не только весной, но и летом. В то же время весной и летом часто бывают засухи. Среднее число дней с атмосферной засухой и суховеями за период с апреля по сентябрь достигает 54, а наибольшее - 80 дней (Кадильников и др., 1964).

Относительная влажность воздуха летом 45-50%, весной и осенью 60-70%, лишь в мае снижается до 40%. Во все сезоны преобладают южные и юго-западные ветры (Кадильников и др., 1964).

1.4. Почвообразующие породы и почвы

Поверхность Бугульминско-Белебеевской возвышенности преобразуют породы уфимского, казанского (разделяется на два подъяруса: спириферовый и конхиферовый) и татарского ярусов пермской системы. В литологическом отношении все ярусы представлены однотипными породами: глинами, песчаниками, мергелями, известняками и доломитами (Кадильников и др., 1964).

Основными почвообразующими породами в Предуральской степной зоне являются послетретичные отложения в виде делювиальных, элювиальных и элювио-делювиальных образований (Ямалов и др., 2012). Отложения формируются на мергелях и глинах с прослоями известняков татарского яруса - в западной половине и на песчаниках с прослоями конгломератов, глинах и мергелях белебеевской свиты - в восточной половине района (Жудова, 1966).

На Бугульминско-Белебеевской возвышенности происходит преобладание выщелоченных, оподзоленных, карбонатных и типичных черноземов, а также темно-серых лесных почв (Баишева и др., 2015).

Выщелоченные черноземы характерны для возвышенных участков, где развиты в комплексе с темно-серыми лесными почвами и оподзоленными черноземами. Они сформированы на делювиальных отложениях и имеют глинистый механический состав (Кадильников и др., 1964). Почвообразующими породами являются маломощный элювио-делювий плотных известняков и мергелей для данной территории. Черноземы выщелоченные имеют водоудерживающую способность, что

благоприятствует возделыванию основных селькохозяйственных культур. На данной территории наблюдается низкое содержание гумуса (менее 6%) и его слабая подвижность по сравнению с другими районами (Хазиев, 2007).

Оподзоленные черноземы отличаются облегченным механическим составом, неинтенсивной окраской и плохо выраженной структурой перегнойного горизонта. Почвообразующими породами для них являются делювиальные отложения тяжелого механического состава, реже - элювиальные и элювио-делювиальные суглинки, преимущественно карбонатные (Хазиев, 2007). Черноземы оподзоленные содержат высокое содержание гумуса - 11 %, что позволяет создавать благоприятные условия для роста и развития растений. Органическое веществ этих почв устойчиво и трудно поддается минерализации, что способствует в необходимости в подвижном органическом веществе и минеральных удобрениях (Хазиев 2012).

Происхождение карбонатных типичных черноземов в границах Белебеевской возвышенности обусловлено денудационными и эрозионными процессами, которые являются остаточно-карбонатными. Приурочены они здесь в основном к склонам верхнего и среднего уровня поверхностей, подверженным более или менее интенсивной эрозии (Хазиев, 2007). Характерными особенностями этих почв являются уменьшенная мощность перегнойно-аккумулятивного горизонта и присутствие карбонатного щебня в профиле. Физические свойства черноземов типичных карбонатных связаны с содержанием в их профилем карбонатных солей, их пульсацией, а также отсутствием уплотнения гумусового горизонта. Их невысокие запасы подвижных питательных элементов способствует понижению плодородия, а содержание свободных карбонатов оказывает ингибирующее действие на биохимическую активность (Хазиев, 2012).

Серые лесные почвы сформировались преимущественно на делювиальных отложениях, реже на элювии пермских отложений, имеющих тяжелый металлический состав, под покровом широколиственных лесов, часто в сочетании древесной и лугово-степной растительности, в условиях неустойчивого континентального климата. У этих почв менее кислая реакция среды, в почвенном поглощаемом комплексе больше суммы поглощенных оснований, в частности кальция (Хазиев, 2012). Формирование серых лесных почв характеризуется процессами накопления гумуса, разрушения минеральной части почвы корневыми выделениями, распадом мертвого органического вещества на поверхности почвы, круговоротом органических и минеральных веществ, выщелачиванием карбонатов и легкорастворимых солей, механического переноса илистого материала, трансформации глинистого вещества и др. Гумус серых лесных почв характеризуется относительно наибольшой степенью гумификации, имеют гуматно- фульватный тип гумуса. Данный тип почвы характеризуется результатом самостоятельного почвообразования (Хазиев, 2007).

Темно-серые почвы развиваются на нижних склонах и пониженных элементах рельефа, сочетаясь с серыми лесными почвами и выщелоченными и оподзоленными черноземами. Темно-серые слабо оподзеленные лесные почвы сформированы на элювио-делювиальных отложениях различного механического состава. По окраинам лесных массивов они сменяются оподзоленными черноземами. Встречаются под лесами и перегнойно- карбонатные почвы (Кадильников и др., 1964). Структура темно-серых лесных почв отмечается глыбистостью. Количество структурных фракций размером более 10 мм может доходить до 30-50%. Содержание гумуса колеблется от 6,4 до 8,5%, степень гумификации органического вещества высокая и приближена к черноземам. Биологических потенциал данных почв выше по сравнению с другими подтипами серых лесных почв благодаря интенсивной ферментативной активности (Хазиев, 2012).

---

Заключение

Анализ сорно-полевой флоры клумб, выполняемый по: систематическому составу, спектрам жизненных форм, биогеографическим координатам, адвентивной фракции, фитосоциологической структуре, ресурсному значению, а также изучение возможностей использования флористических исследований в педагогической работе, позволяет сделать следующие выводы:

1. Общая сорно-полевая флора клумб включает 50 видов сосудистых растений, относящихся к 17 семействам, 44 родам. Наиболее насыщенные видами семества - Asteraceae, Brassicaceae, Poaceae, Chenopodiaceae, Fabaceae, Lamiaceae, Polygonaceae, девять семейств содержат по одному виду, одно - два вида.

2. Анализ жизненных форм по классификации К.Раункиера показал высокое число терофитов (30 видов - 60%), на втором месте гемикриптофиты (17 видов - 34%), при незначительном участии криптофитов-геофитов (2 вида - 4%) и мезофанерофитов (1 вид - 2%), это Acer negundo. По классификации И.Г. Серебрякова высокое положение во флоре занимают монокарпические травы (37 видов - 74%), среди которых наибольшее распространение имеют однолетники (30 видов - 60%). Второе место занимают поликарпические травы (12 видов - 24%), среди которых наиболее многочисленны стержнекорневые поликарпики (4 вида - 8 %).

3. Биогеографический анализ сорно-полевой флоры клумб для широтного градиента показал преобладание плюризональных видов (39 видов - 78%), а по долготному градиенту - евразиатских (29 - 58%) со значительным участием плюрирегиональных (20 - 40%). Высокая доля плюризональных и плюрирегиональных видов связано влиянием человека на растительность и повышением доли рудеральных видов-адвентов, имеющих все более обширные ареалы.

4. Анализ происхождения видов сорно-полевой флоры клумб показал, что из 50 видов 20 видов (40%) являются апофитами, растениями полностью или частично переселившимися на антропогенные местообитания. Адвентивные виды представлены археофитами - 14 видов (28%), гемикенофитами - 10 видов (20%) и эукенофитами - 6 видов (12%), и на долю адвентивных растений приходится 60% флоры, что определяет и степень ее адвентизации.

По способам иммиграции адвентов преобладают ксенофиты (26 видов - 86,67% от всех адвентов). Эргазиофиты представлены 2 видами (6,67%), аколютофиты - 2 видами (6,67%). По степени натурализации - эпекофиты (29 видов - 96,67%). Небольшим числом представлены агриофиты (1 вид - 3,33%,).

5. Фитосоциологическая структура сорно-полевой флоры клумб показала, что большую роль играют виды синантропных классов, составляющие в настоящее время в совокупности 46 видов - 92%. В целом флора естественных классов включает 2 вида, что составляет 4% от всей совокупности (Achillea millefolium, Vicia cracca).

6. Анализ ресурсного значения показал, что во флоре преобладают сорные виды - 74%. Медоносных растений - 23 вида (46%), кормовых - 19 видов (38%), лекарственных растений - 18 видов (36%), пищевых растений - 8 видов (16%), остальные группы малочисленны.

7. По результатам исследования сорно-полевой флоры клумб был разработан урок на тему «Сорно-полевая флора клумб», как пример урока биология для 6 классов по программе ФГОС.

---

Список литературы

1. Абдрахманов Р.Ф., Мартин В.И., Попов В.Г., Рождественский А.П., Смирнов А.И., Травкин А.И. Карст Башкортостана. - Уфа: Информреклама, 2002. - 383 с.

2. Абдрахманов Р.Ф. Гидрогеоэкология Башкортостана. - Уфа: Информреклама, 2005. - 344 с.

3. Агафонова Л.А. Флора города Белгорода: дис. . канд. биол. наук. - М., 2010. - 447 с.

4. Анищенко И.Е. Опыт фитоценологического анализа газонов городов Башкирского Предуралья: Автореф. дис. канд. биол. наук. - Уфа, 1995. -15 с.

5. Анищенко И.Е. Газоны в городе: эколого-фитоценотический аспект // Экология фундаментальная и прикладная. Проблемы урбанизации: Материалы Междунар. науч.-практ. конф. - Екатеринбург, 2005. - С. 42-44.

+ еще 72 источника

---