Взаимоотношение сосны и берёзы при совместном произрастании



МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«ЯЛГИНСКАЯ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА»

Республиканский этап Всероссийского конкурса «Зелёная планета»

Сосна береза тип взаимоотношеей

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПРОЕКТ

на тему: «Взаимоотношение сосны и березы

при совместном произрастании»

Авторы:

коллектив 3б класса МОУ «Ялгинская средняя общеобразовательная школа»

Докладчик:

Киселева Екатерина, ученица 3б класса МОУ «Ялгинская средняя общеобразовательная школа»

Руководители:

1. Руженкова Татьяна Александровна, почетный работник образования РФ, учитель начальных классов.

2. Левина Галина Васильевна, магистр биологии, биологический факультет НИ МГУ им. Н.П. Огарева

Научный консультант:

Левин Василий Кузьмич, заместитель директора ботанического сада НИ МГУ им. Н.П. Огарева

САРАНСК, 2013 г.



Участники исследовательской работы:

1. Буланкина Екатерина

2. Гарбузов Кирилл

3. Искакова Анастасия

4. Иванова Екатерина

5. Киселева Екатерина

6. Кафторева Анна

7. Куренков Егор

8. Лукин Евгений

9. Макушкина Анастасия

10. Музафаров Дмитрий

11. Назаркин Дмитрий

12. Пахомова Светлана

13. Пьянзова Дарья

14. Родионов Дмитрий

15. Рыжов Юрий

16. Спиридонова Мария

17. Целина Маргарита

18. Шавшаев Роман

19. Шаляева Софья

20. Шугурова Диана

21. Гаврилова Лиана

Рядом сосну и березу

Содержание

Введение 4

1.Экологические взаимоотношения, понятие аллелопатии

1.1 Межвидовая конкуренция 5

1.2 Сосуществование видов 6

1.3. Экологическая ниша

Понятие аллелопатии 7

2. Взаимоотношение сосны и березы и их свойства

2. 1 Взаимоотношение сосны и березы при совместном произрастании 9

2.2. Биоэнергетические свойства деревьев 10

2.3 Магические свойства сосны и березы 11

3. Методика работы

3.1 Выбор объектов для наблюдения 14

3.2 Описание исследования 16

Заключение 19

Список источников литературы 20

Введение

Взаимоотношения, складывающиеся между сосной и березой, давно привлекают внимание лесоводов и научных работников. Обе эти породы характеризуются одинаковым светолюбием и в какой-то мере одинаковой требовательностью к почве; участие березы в сосновых культурах уменьшает их пожароопасность.

Но наряду с положительными особенностями, береза имеет и недостатки: угнетающе действует на сосну, особенно в первые 20-30 лет; ценность и качество березовой древесины как строительного материала гораздо ниже, чем сосны, участие же ее в культурах сосны по массе нередко бывает весьма значительным.

Данные, приводимые в литературе, о взаимоотношениях, складывающихся между сосной и березой в смешанных культурах, очень противоречивы. Разнообразие мнений о влиянии березы на сосну объясняется, на взгляд исследователей, тем, что взаимоотношения указанных пород очень сложны и меняются в зависимости от условий произрастания и соотношения пород в насаждении.

Целью нашей работы явилось изучение и наблюдение взаимоотношения сосны и березы при совместном произрастании в юго-западном районе г. Саранска.

Конкретные задачи изучения сводились к следующему:

1. Изучить литературу о взаимоотношении сосны и березы при совместном произрастании;

2. Пронаблюдать в ходе экскурсии в юго-западном районе г. Саранска внешний вид сосны и березы на разных участках нашего маршрута;

3. Выявить отличия по внешнему виду сосны и березы на разных точках маршрута.

Экологические взаимоотношения, понятие аллелопатии

1.1 Межвидовая конкуренция

Живые организмы не могут существовать сами по себе. Они связаны воедино разнообразными отношениями, вся полнота которых выявляется лишь при анализе экосистемы как целого. Живые существа зависимы от своего окружения, поскольку им надо питаться, расселяться, защищаться от хищников и т. д. Виды по-разному влияют друг на друга: конкурируют с соседями за пищу и выделяют ядовитые вещества, оказываются полезными друг для друга или «эксплуатируют» другие виды. Сущность межвидовой конкуренции заключается в том, что у особей одного вида уменьшается плодовитость, выживаемость или скорость роста в результате использования ресурса со стороны особей другого вида. Однако за этой простой формулировкой кроется большое количество самых разнообразных нюансов. Влияние межвидовой конкуренции на динамику численности популяции конкурирующих видов многолико. Динамика в свою очередь может оказывать влияние на распределение видов и их эволюцию.

Конкуренция возникает тогда, когда два или большее число организмов получают ресурс из источника, который для всех явно недостаточен. Иными словами, конкуренция возникает только в том случае, если ресурс ограничен. Если же ресурс имеется в избытке, то два вида даже с очень сходными потребностями конкурировать не будут.

Межвидовая и внутривидовая конкуренция принципиально не различаются друг от друга. Различия же в силе меж- и внутривидовой конкуренции и ее роли в формировании фитоценозов будут в значительной степени зависеть от конкурентной мощности растений, определяемой их жизненной стратегией и условиями окружающей среды.

Виды растений взаимодействуют между собой. Экологические взаимодействия между ними принимают различные формы. Известны следующие типы взаимодействия:

1. Паразитизм: выгоден виду А, неблагоприятен для вида В,

2. Комменсализм: выгоден виду А, безразличен виду В.

3. Конкуренция: неблагоприятна для обоих видов, А и В.

4. Мутуализм: выгоден обоим видам, А и В.

Эти разные взаимодействия приводят к различным результатам.

Межвидовую конкуренцию можно наблюдать в смешанных лабораторных популяциях или в природных сообществах. Она проявляется в двух широких аспектах: первый аспект – пассивное использование разными видами одного и того же ресурса. Второй аспект, часто накладывающийся на первый, – подавление одного вида другим, конкурирующим с ним видом.

Межвидовая конкуренция может приводить к различным конечным результатам. Один из них – замещение видов. Межвидовой отбор (или видовой отбор) – это увеличение численности и усиление экологического доминирования одного вида по сравнению с другим экологически сходным видом.

Процесс межвидового отбора может продолжаться вплоть до замещения одного вида другим. Вид А может полностью заменить на некоторой территории вид В, если условия среды, при которых вид А обладает преимуществом, будут оставаться постоянными.

Сосуществование видов

Полное замещение одного вида другим – не единственный результат межвидовой конкуренции, о чем свидетельствует часто наблюдаемое в природе сосуществование близких видов со сходными экологическими потребностями. Существует ряд ситуаций, в которых полное замещение невозможно. Четыре из них приведены ниже.

1. Замещение одного вида другим – длительный процесс. Поэтому следует ожидать, что, производя наблюдения в любой данный момент времени, мы обнаружим несколько пар конкурирующих видов, находящихся на стадии незавершенного замещения.

2. Экологически сходные виды могут сосуществовать, никогда не достигая стадии прямой межвидовой конкуренции. Так будет обстоять дело в том случае, если численность этих видов сдерживается каким-то другим фактором, а не прямой конкуренцией.

3. Условия среды могут обратимо изменяться в период действия межвидового отбора, в результате чего на одной стадии селективным преимуществом обладает вид А, а на другой – вид В. В таком случае эти два вида будут сосуществовать в условиях циклического равновесия.

4. Очень важное значение в природных условиях имеет ситуация, при которой окружающая среда неоднородна, различаясь в разных своих участках по некоторому критическому фактору. При этом вид А может превосходить вид В в одном участке среды, а вид В – обладать преимуществом в другом её участке; в такой ситуации виды А и В могут сосуществовать, обитая частично или главным образом в предпочитаемом каждым из них участке среды.

1.3. Экологическая ниша

Экологическую нишу можно охарактеризовать по двум категориям факторов: 1) местообитание или обширная область среды, к которой приспособлен данный вид; 2) ограничения, налагаемые на использование этой среды межвидовой конкуренцией и межвидовым отбором. Следовательно, нишу можно рассматривать как тот аспект местообитания, к которому данный вид особенно хорошо адаптирован.

1.4 Понятие аллелопатии

Аллелопатия (от греч. allelon – взаимно и pathos – страдание), влияние растений друг на друга в результате выделения ими различных веществ. Первоначально аллелопатию считали исключительно отрицательным взаимодействием растений.

Позднее было установлено и положительное взаимодействие растений. Аллелопатия осуществляется посредством прижизненного обмена корневыми выделениями в почве, листовыми (летучие эфирные масла) – в окружающем воздухе и путём накопления в почве токсинов, образующихся при перегнивании остатков корней и опада листьев.

Многие аллелопатически активные вещества обладают также антимикробным (фитонцидным) действием, обеспечивая иммунитет растений к грибным инфекциям, а также способствуя очищению воздуха (в молодых сосновых, можжевеловых и других хвойных лесах — практически стерильный воздух).

2. Взаимоотношение сосны и березы и их свойства

2. 1 Взаимоотношение сосны и березы при совместном произрастании

Взаимоотношения, складывающиеся между сосной и березой, давно привлекают внимание лесоводов и научных работников. Обе эти породы характеризуются одинаковым светолюбием и в какой-то мере одинаковой требовательностью к почве; береза образует в почве мягкий гумус и предохраняет сосну от энтомо- и фитовредителей (корневой губки, подкорного клопа и др.); участие березы в сосновых культурах уменьшает их пожароопасность.

Но наряду с положительными особенностями, береза имеет и недостатки: угнетающе действует на сосну, особенно в первые 20-30 лет; техническая спелость березы наступает на 30-40 лет раньше, чем у сосны, что в значительной степени осложняет проведение различных организационно-хозяйственных мероприятий; ценность и качество березовой древесины как строительного материала гораздо ниже, чем сосны, участие же ее в культурах сосны по массе нередко бывает весьма значительным.

Данные, приводимые в литературе, о взаимоотношениях, складывающихся между сосной и березой в смешанных культурах, очень противоречивы.

Одни исследователи считают березу желательным компонентом в смешанных с сосной культурах.

По мнению других авторов, береза угнетает сосну. По мнению третьих, береза положительно влияет на рост сосны в том случае, когда примесь ее в сосновом насаждении не превышает 20…30%.

Такое разнообразие мнений о влиянии березы на сосну объясняется, на наш взгляд, тем, что взаимоотношения указанных пород очень сложны и меняются в зависимости от условий произрастания и соотношения пород в насаждении. Следовательно, решать вопрос о целесообразности создания смешанных сосново-березовых насаждений, об их преимуществах и недостатках можно только исходя из конкретных экологических условий района. Конечным итогом влияния деревьев друг на друга является продуктивность насаждения, которая выражается запасом древесины.

Совместимость сосны и березы приведена в таблице 1:

Таблица 1. Совместимость сосны и березы

Культура

Совместимы

Несовместимы

Дизайн

Берёза

повислая

Акация желтая, бузина красная, бук, вишня, ирга, калина, клен, крушина, лиственница, малина, осина, шиповник, яблоня, хвойные (молодые). Рядом могут расти сирень и жасмин

«Обжигает» сосну

Рябина, ива, дуб, липа, клён, бук, черёмуха на фоне хвойных. Сажать вперемежку с долгожителями.

Сосна

Яблоня, малина, рябина, лиственница, пихта, ель, лещина, дуб, кедр, липа

Страдает от берёзы; осина

Ель, лиственница.Улучшает химический состав родниковой воды.

2.2. Биоэнергетические свойства деревьев

Дендротерапия – это метод лечения и профилактики, использующий целебные свойства деревьев. Большинство людей даже не подозревают, что практически все деревья оказывают прямое лечебное воздействие – для чего достаточно лишь прислониться к нему! Деревья лечат психику, стимулируют работу сердца, активизируют обмен веществ, снимают головную боль, уменьшают последствия стресса…

Береза. Не всякий может получить от нее энергию, а только тот, кто ее любит. Береза считалась существом могущественным и способным исполнять желания. Девушки несли березе в лес угощение, садились под деревом и обращались к нему с заветной просьбой. Береза (по латыни «Betula» ) — единственное в мире дерево с ярко белой корой. Именно бетулин (органический краситель) придает дереву неповторимость и очарование. В почве березовой рощи в сто раз больше серебра, чем в почве смешанного леса. Вокрут березы неуютно микробам,это дерево также прекрасно ионизирует воздух. Береза может взять на себя любые болезни, отведя их от человека. Она является источником энергии и жизненных сил, помогает при гриппе и насморке, концентрирует силы и внимание. Её энергия обладает успокаивающим действием, способствует заживлению и обезболиванию ран, оказывает антистрессовое воздействие, способствует нормализации работы желудочно-кишечного тракта.

Считается, что дуб и береза активизируют иммунную систему при хронических заболеваниях, излечивают полиартриты, нормализуют артериальное давление, помогают при вегето-сосудистой дистонии.

Сосна. У северных народов сосна всегда была символом жизни. Сосна выделяет до 6 тысяч отрицательно заряженных ионов на 1 кв. см, поэтому воздух в сосновом лесу кажется особенно чистым. Сосна поднимает тонус, повышает иммунитет, однако обладает и еще одним, менее приятным, свойством: она наполняет тело человека тяжелой плотной биоэнергией. «Заряжаться» у сосны — значит подвергать себя большим нагрузкам. Тем, у кого больное сердце или склонность к головным болям, не рекомендуется гулять в сосновом лесу. При нервном истощении, переутомлении, после инфекционных заболеваний сосна, а также дуб, береза, липа помогают человеку вернуть силы. Дым от сжигания сосны укрепляет зрение и лечит глазные раны. В народных снадобьях ранее активно использовалась смола хвойных деревьев. На Руси жевали смолу для укрепления десен и зубов. Воздух в сосновом лесу полезен для больных туберкулезом.

2.3 Магические свойства сосны и березы

Магические свойства сосны. Сосна – дерево спокойствия и высоты духа. Если в вашей жизни настал важный момент, решается ваша судьба и необходимо в спокойной обстановке ответить себе на ряд серьезных вопросов, без общения с сосной не обойтись. Аура этого дерева очень сильна, она поможет обратившемуся к нему человеку подняться на небывалую высоту духовного озарения, творческого взлета. При прямом контакте сила сосны унесет раздражение и досаду, которые ежедневно накапливаются в вашей душе. Энергия изделия из сосны поможет вам избавиться от нервных расстройств, стресса. Ни один невроз не устоит под ее влиянием. Сосна – милосердное дерево. К нему необходимо обращаться с открытой душой. Сосна способна очистить ауру человека от постороннего воздействия, частично снять порчу. В старину считалось, что запах сосны способствует избавлению от чувства вины.

Вы замечали, что в сосновом бору легче дышится? Это еще одно интересное и полезное свойство сосны — способность очищать воздух от вредных бактерий. Ученые установили, что в воздухе соснового леса в 10 раз меньше бактерий, чем в лиственном лесу. Поэтому в сосновых борах устраивают лесные школы, пионерские лагеря, санатории.

Магические свойства березы. Светло и празднично в березовом лесу в любое время года, но особенно весной и ранним летом. Кажется, что стволы берез излучают внутренний свет, делая тени под деревьями легкими и светлыми. Поэтому буйное разнотравье в березняках подступает почти к самым корням деревьев, даже светолюбивые луговые травы здесь частые гости.

Делали из бересты легкие лодки, поплавки для сетей. Из узких длинных лент, снятых весной со ствола дерева, плели короба, корзины, солонки, обвивали ими деревянные пастушьи рожки. Даже небольшой обрывок бересты в руках народного музыканта мгновенно превращался в простейший музыкальный инструмент. На севере нашей страны и по сей день мастера-умельцы изготовляют туеса для хранения молока, кваса и различных солений, украшая их резьбой, росписью и тиснением.

При рубке деревьев не пропадали зря ветки, почки и листья. Листья шли на изготовление желтого и зеленого текстильных красителей. В петровские времена такими красителями окрашивали солдатские мундиры. Настой листьев применяли при лечении некоторых болезней, в нем парили ноги, чтобы снять усталость.

Ароматные и смолистые березовые почки, обладающие целительной силой, используются в народной и официальной медицине, в парфюмерной промышленности.

Зимой березовые почки и березовая «лапша» (сережки) — основная пища боровой птицы. С поздней осени до весны столуются глухари и тетерева-косачи на березах.

3. Методика работы

3.1 Выбор объектов для наблюдения

Для наших наблюдений и описания в ходе экскурсии мы выбрали следующие растения:

Береза повислая (Betula pendula). Береза распространена почти повсеместно. Наиболее обычна она в качестве пионерной породы на вырубках и гарях, где затем сменяется на хвойные породы, появившиеся под ее пологом.

Береза – дерево однодомное с разнополыми цветами, цветет перед распусканием листьев. Плодоносить начинает на открытых местах с 10-12 лет, в древостоях – с 15-20 лет.

Плодоносит ежегодно и очень обильно. Первоначальная всхожесть семян высокая – до 90%, быстро снижается при хранении (до 70 и даже 30% к весне). Сережки раскрываются частью сразу после созревания семян, частью постепенно зимой. Пионерная роль берез обусловлена сравнительно малой их требовательностью к условиям произрастания, обильным и ежегодным плодоношением, летучестью плодов – двукрылых орешков и высокой всхожестью семян.

Сосна обыкновенная (Pinus silvestris). К влажности почв и богатству их питательными веществами сосна нетребовательна. В этом она превосходит все древесные породы таежной зоны. Встречаясь на самых различных почвах, сосна имеет много морфологических форм и экологических типов.

В благоприятных для сосны условиях ее деревья достигают высоты 50-55 м при толщине ствола до 1,5 м. В таких условиях она растет более 500 лет.

Сосна – растение однодомное, но с преобладанием «цветков» одного пола. Иначе говоря, на одних экземплярах обычно больше «соцветий» женских, на других – мужских. Это, очевидно, имеет наследственный характер, но может меняться в зависимости от условий произрастания и хозяйственного воздействия. Мужские «соцветия» скучены у основания побегов. Женские «соцветия» имеют вид шишечек, расположенных на концах побегов. Цветет сосна в конце мая — начале июня, когда дневная температура достигает 22 градусов. Опыление осуществляется ветром. Оплодотворение происходит лишь весной следующего года.

Семена созревают в сентябре следующего после опыления года и всю зиму остаются в шишках. Массовый вылет семян из шишек происходит в марте — апреле, когда дневная температура воздуха поднимается до +10 градусов.

Семеношение у свободностоящих сосен начинается с 10-15 лет, в насаждениях – с 30-40 лет и старше, в зависимости от сомкнутости крон.

Сосна обыкновенная известна как одна из наиболее светолюбивых древесных пород.

Светолюбие сосны, как и других древесных пород, изменяется с возрастом. Наиболее теневынослива сосна в первые годы жизни. Вместе с тем, именно в это время на ее теневыносливость заметно влияют особенности почв, поскольку при лучшем обеспечении водой и питательными веществами поглощается большая часть падающего на хвою света. У сосны эта особенность выражена особенно четко. При одинаковой освещенности подрост сосны под пологом леса оказывается тем угнетеннее, чем беднее и суше почва.

Благодаря большой пластичности корневой системы, сосна способна расти на почвах самого различного плодородия. Корневая система сосны весьма чувствительна к уровню стояния почвенных вод.

Хвоя, побеги и всходы сосны не страдают от заморозков, но ее репродуктивные органы довольно чувствительны к низким температурам, во всяком случае по сравнению с березой и елью. Качество семян сосны зависит от температурного режима в период ее цветения. Для успешного ее цветения нужна большая сумма положительных температур, чем для березы и ели. Поэтому затяжная холодная весна снижает урожай и ухудшает качество семян в следующем году. Аналогично влияет температурный режим в период созревания семян.

3.2 Описание исследования

Экскурсия проходила мае 2011 г. в юго-западном районе г. Саранска. Этот район был выбран для наших наблюдений неслучайно, так как он считается самым экологически чистым районом нашего города. Наш маршрут проходил в следующем направлении: группа сосен возле магазина «Чайка» (перекресток ул. Гагарина и Проспекта 50 лет Октября). Далее Проспект 50 лет Октября – ул. Марины Расковой – ул. Попова – ул. Серадская с остановками в местах совместного и отдельного произрастания сосны и березы. Общая протяженность нашего маршрута составила 2 км. (рисунок 1) . Экскурсия проходила в солнечную погоду, температура воздуха 230 С, при малой облачности.

Сосна береза тип взаимоотношеей

Рисунок 1. Маршрут экскурсии

На первом пункте остановки возле магазина «Чайка» (перекресток ул. Гагарина и Проспекта 50 лет Октября) мы наблюдали группу сосен без примеси березы (рисунок 2). Сосны здесь были посажены в один ряд с липой, у которой довольно низкая крона. И там, где сосна росла близко к липе, ветки сосны были угнетенные.

Рядом сосну и березуСосна береза тип взаимоотношеей

Рисунок 2. Группа сосен на перекрестке ул. Гагарина и пр. 50 лет Октября

Следующие остановки мы сделали на ул. М. Расковой. Там мы наблюдали несколько пар сосна-береза и отдельно стоящие деревья. Нами было отмечено, что отдельно стоящие деревья сосны и березы «чувствуют себя» очень хорошо, крона у них достаточно плотная, ветви раскидистые, у сосны густая хвоя. (рисунок 3).

Рядом сосну и березуСосна береза тип взаимоотношеей

Рисунок 3. Отдельно стоящие сосны на ул. М. Расковой

Немного выше по этой улице росли несколько пар сосна-береза. Мы отметили, что хвоя у сосны с разных сторон сильно отличается: очень рыхлая и сквозистая крона с той стороны, где очень близко растет береза, а с другой стороны хвоя очень густая. Следовательно, мы сделали вывод, что береза угнетающе действует на сосну при совместном произрастании.

Рядом сосну и березу Сосна береза тип взаимоотношеей

Рисунок 4. Сосна и береза на ул. М. Расковой

На перекрестке ул. Попова и ул. Серадзская мы наблюдали группу сосен, растущих между березами, и группу сосен рядом с черемухой. Эти сосны также выглядели угнетенными (рисунок 5). Также мы сделали снимки этих деревьев позднее: летом, осенью и зимой.

Рядом сосну и березуСосна береза тип взаимоотношеейРядом сосну и березу

лето осень зима

Рисунок 5. Группа сосен, растущих между березами на ул. Серадзская

Заключение

Проведенные нами наблюдения в ходе экскурсии позволили сделать следующие выводы:

1. В природе под старыми березняками легкая полутень, и сосна чувствует себя довольно комфортно, пока маленькая. Можно назвать березу «нянькой», потому что под пологом берез постепенно вырастают основные лесообразующие породы деревьев. Когда же сосна вырастает, она начинает конкурировать с березой. Береза, в свою очередь, действует на сосну угнетающе.

2. Озеленители не всегда учитывают природные особенности сосны и березы, а ведь это деревья-пионеры.

3. В городских условиях сосну нужно сажать в чистом виде. При этом использовать либо рядовую посадку, либо сажать сосну небольшими группами, без примеси других пород деревьев, так как значительно снижаются декоративные свойства сосны.

Список источников литературы

1. Работнов Т. А. Фитоценология. 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Изд-во МГУ, 1992. – 352 с.

2. Работнов Т.А. История фитоценологии. Раздел: Геоботаника – М.: Аргус, 1995. – 95 с.

3. Быков Б.А. Геоботаника. Раздел: Геоботаника. 3-е изд. – Алма-Ата: Наука, 1978. – 288 с.

4. Миркин Б.М., Розенберг Г.С. Фитоценология: Принципы и методы. Раздел: Геоботаника. – М.: Наука, 1978. – 212 с.

5. Миркин Б.М. и др. Современная наука о растительности. Раздел: Геоботаника. М.: Логос. 2001. – 264 с.

6. Вальтер Г. Общая геоботаника. Раздел: Геоботаника. М.: Мир, 1982. – 264 с.

7. Лесная энциклопедия: В 2-х т./ Гл.ред. Воробьев Г.И.; Ред.кол.: Анучин Н.А., Атрохин В.Г., Виноградов В.Н. и др. – М.: Сов. энциклопедия, 1985. – 563 с., ил.

8. http://www.derev-grad.ru

9. http://www.dushevnoe.ru

10. http://ru.wikipedia.org

11. http://www.dom1k.ru

12.

http://jna.ru

13. http://www.somedata.ru

14. http://www.3planet.ru

15. http://hi-bio.narod.ru

16. http://www.wood.ru

17. http://www.sladson.ru








sitemap
sitemap