Сосна звичайна – як екологічний індикатор довкілля
Вплив людської діяльності на склад атмосфери сягає далеко за межі міст та промислових центрів. Нині склалося таке становище, що сумарна потужність антропогенних викидів у часто порівняна, а частина перевищує потужність природних джерел. Забруднене повітря створює проблеми у стані здоров'я людини, особливо дітей. Якщо раніше городяни, які приїжджали до нашого села, дивувалися чистоті повітря – «не могли надихатися», то зараз із появою в селі великої кількості автомобілів, збільшенням чисельності сміттєвих куп, почастішанням пожеж повітря не можна назвати чистим. На околицях скоротилася чисельність епіфідних мохів, кущових лишайників.
Щоб вивчити екологічну обстановку моєї малої Батьківщини було проведено дослідницьку роботу з вивчення комплексу морфологічних ознак сосни звичайної як природного індикатора.
Виявлення атмосферного забруднення по комплексу морфологічних ознак сосни звичайної.
• Виявлення ступеня пошкодження хвої.
• Визначення тривалості життя хвої.
• Визначення інтенсивності річних приростів пагонів сосни звичайної.
• Опис стану крони деревостоїв.
Для дослідження було обрано два майданчики: основний лісовий масив та сосновий борок поруч із місцем стоянки відпочиваючих.
Збір інформації, опис та біоіндикація забруднення повітря за комплексом ознак сосни звичайної проводились протягом 2008\09 навчального року.
Сосна звичайна – дерево, добре знайоме мешканцям багатьох районів нашої країни. Вона росте на величезній території від Карелії на північ, до Казахстану на півдні та від західних кордонів країни до Східного Сибіру.
Зовнішній вигляд сосни дуже привабливий. Дерево до 40 м заввишки.Стовбур, покритий у верхній частині гладкою корою, бронзово-жовтогарячого кольору. Тільки внизу стовбура кора менш гарна – сірувато-коричнева з блакитними тріщинами. Хвоїнок дві на укорочених пагонах, колючі, до 8 см завдовжки. * Ясним літнім вечором сосновий ліс дуже ошатний. Бронзові стовбури немов світяться в променях сонця, а пухка кучерява крона радує око світло-зеленим кольором.
Зрілі соснові шишки - коричневі дерев'янисті, завбільшки трохи більше волоського горіха, коли сухі, пухкі, пружні з відстовбурченими лусками. Такі шишки здебільшого валяються під старими соснами.
Перш ніж стати зрілою, коричневою, дерев'янистою, шишка проходить довгий шлях розвитку.
Все починається з невеликої червоної кульки в наймолодшому віці, коли їй всього кілька днів від народження. Шишечка-крупинка з'являється на світ наприкінці весни, коли у сосни починають рости з бруньок молоді пагони. Ці пагони спочатку ще не несуть звичайних хвоїнок, довгих і зелених. Замість них можна побачити лише короткі пеньки, маленькі, білуваті відростки, загострені на кінці. Саме на верхівці такої молодої втечі і розташовується маленька шишечка. Іноді їх буває дві. Знайти шишечку на втечі не дуже просто, вона мало помітна, але це і є маленький зачаток великої соснової шишки.
Протягом літа юна шишечка трохи підростає, до осені сягає розміру горошини, стає зрілою. У такому вигляді вона зимує. Наступної весни розвиток її продовжується далі. Шишечка сильно збільшується в розмірах, а до кінця літа набуває своєї дорослої величини і форми, але залишається ще зеленою. До зими вона стає цілком зрілою, коричневою, але не розкривається.
Луски її щільно притиснуті і насіння не можуть висипатися.
Розсіювання насіння відбуваєтьсяпізніше, тільки третьої весни, сухі сонячні весняні дні, коли вже зійшов сніг. Шишечка сильно підростає, луски її відстовбурчуються і крилате насіння звільняється зі свого довгого ув'язнення.
Сосна сильно відрізняється від ялини, ялиці, модрини.
Шишки цих дерев набагато більш скоростиглі. Вони дозрівають уже до осені першого року. *
Забруднення повітря – поширений факт сучасного суспільства, що викликає незворотні зміни в житті рослин, тварин та людини. Сосна звичайна дуже реагує збільшення хімічних речовин у повітрі і може навіть відбутися її вимирання. За хвою, її зовнішнім виглядом, тривалістю життя, інтенсивністю приросту пагонів за один рік, станом крони дерева можна судити про силу забруднення території. **
Методи дослідницької роботи
1. Виявлення ступеня пошкодження хвої.
З гілок 5-10 дерев (у молодих-30-40-річних деревостоях) відбирають пагони однакової довжини. З них збирають усю хвою та візуально аналізують її стан. Ступінь ушкодження хвої визначають за наявністю хлоротичних плям, некротичних точок, некрозів тощо.
2. Визначення тривалості життя хвої.
Проводять візуальну оцінку пагонів сосни.
Розрахунок індексу тривалості життя хвої сосни (Q) здійснюють за формулою.
Q = В1 + В2 + В3, де В1, В2, В3 - кількість дерев з тривалістю життя хвої відповідно 1, 2 та 3 роки.
Чим вищий індекс, тим більша тривалість життя хвої сосни.
3. Визначення інтенсивності річних приростів пагонів сосни звичайної.
Вимірюють довжину приросту кожного року. Довжину приросту слід вимірювати, починаючи з останнього року, рухаючись по міжвузлям від року до року.
Вимірюють товщину пагонів.Розгалуження пагонів визначають шляхом підрахунку гілочок у місцях міжвузлів.
4. Опис стану крони деревостоїв.
Визначають кількість дерев із різним станом крони. Для отримання достовірних результатів слід оглянути не менше 20 дерев. Візуальну оцінку деревостою проводять за сукупністю ознак: станом стовбура, гілок, коренів, ажурності крон, приростом за висотою. Розрахунок показника знехвоєності крони проводять за формулою:
В2 + 2В3 +3В4 + 4В5 + 5В6 * 100%
F = 5 * (В1 + В2 + В3 + В4 + В5 + В6) де В1, В2, В3, В4, В5, В6 - кількість дерев з відповідним станом крони.
Стан крони В
із густою зеленою кроною; відмираючі гілки в нижній частині крони В1
зі слабоажурною кроною; усихання гілок у нижній третині крони В2
ажурною кроною; сухі гілки в середній та верхній частинах крони В3
сильно зрідженою кроною або з окремими живими гілками В4
свіжий сухостій; гілки усохли цього року В5
старий сухостій; дерева усохли в минулі роки В6
1. Виявлення ступеня пошкодження хвої стан хвої ділянка №1 ділянка №2
кіль у хвоїнок % хвоїнок від кіл – у хвоїнок % хвоїнок від загальної кількості загальної кількості обстежено 100 100 100 100
1 класу 80 80 60 60
2 класи 14 14 28 28
3 класи 6 6 12 12
1 класу 84 84 60 60
2 класи 12 12 30 30
3 класи 3 3 6 6
4 клас 1 1 4 4
Діаграма пошкодження хвої на досліджуваних ділянках
Діаграма усихання хвой на досліджуваних ділянках
2. Визначення тривалості життя хвої стан хвої ділянка №1 ділянка №2
кіль – до дерев % від загальної кількості кіл – до дерев % від загальної кількості обстежено дерев: 20 100% 20 100%
з віком хвої 4 роки 6 30 4 20
з віком хвої 3 роки 6 30 5 25
з віком хвої 2 – 3 роки 4 20 5 25
хвоя лише поточного року 4 20 6 30
індекс тривалості життя хвої сосни 2,70 2,35
3. Визначення інтенсивності річних приростів пагонів сосни звичайної
Досліджували 10 дерев.
№ ділянки середня довжина річного приросту порівн. ширина втечі (мм) розгалуження (шт)
4. Опис стану крони деревостанів стан крони ділянка №1 ділянка №2
обстежено дерев: 20 20
із густою зеленою кроною; відмираючі гілки в нижній частині крони 16 11
зі слабоажурною кроною; усихання гілок у нижній третині крони 3 3
ажурною кроною; сухі гілки в середній та верхній частинах крони 1 4
сильно зрідженою кроною або з окремими живими гілками.
свіжий сухостій; гілки усохли в поточному році.
старий сухостій; дерева усохли в минулі роки показник знехвоєності крони (%) 5 18
Діаграма стану крони дерев на досліджуваних ділянках
Вивчивши комплекс морфологічних ознак сосни звичайної на двох обраних для дослідження ділянках, було встановлено, що на першому майданчику, де антропогенний вплив недостатньо сильний, стан хвої, інтенсивність річного приросту пагонів, стан крони деревостою кращий, ніж на ділянці, де людина відпочиває та веселиться. Про згубну дію на природу відпочиваючих говорить і безліч відходів, і купа сміття навколо стоянки.
Порівнюючи два дослідні майданчики, можна сказати, що повітря на території основного лісового масиву умовно чисте, а повітря в сосновому борку, поряд із місцем стоянки відпочиваючих, забруднене.
• дотримання природоохоронних правил поведінки у лісі;
•здійснення очищення стоянок відпочинку від сміття;
• адміністративне застосування покарання за недотримання норм;
• збереження існуючого біоценозу нашої місцевості.
Складено екологічну карту забруднення повітря методом біоіндикації забруднення повітря за комплексом ознак сосни звичайної. Є первинна інформація для моніторингової діяльності учнів школи. Деякі ознаки морфологічної зміни стану хвої та втечі сосни звичайної описані та складені гербарії.
Подальша робота буде продовжена наступного навчального року: екологічна карта поповниться новими даними, і вже можна буде говорити про екологічну обстановку в нашій місцевості.
У школі працює екологічний патруль. У період весняного цвітіння першоцвітів та рідкісних рослин ним здійснюються рейди, планується робота агітаційної групи з питань охорони даних рослин, прибирання та очищення місць відпочинку туристів. Під час посадки саджанців лісових рослин школярі працюють разом із лісниками.
Головною метою даної роботи є привернення уваги громадськості до проблем забруднення території села та навколишнього лісового масиву.