Экологически-биологичесвие особенности Дуба черешчатого
Днепропетровский Национальный Университет
Курсовая работа
Физиология расстений
Тема :
Экологически-Биологичесвие особенности
Дуба черешчатого
Содержание.
Введение
Глава 1. Характеристика объекта исследования
1.1.Дуб черешчатый - дендрологическое описание с.6
1.2.Использование
свойств дуба
1.3.Роль
дуба в биоценозе
1.4.Выращивание
дубов
Глава 2. Природоохранные мероприятия
по защите и сохранению вида Дуб
черешчатый
2.1. Международные и общероссийские меры по сохранению
дубов
2.2. Природоохранные мероприятия местного уровня с.18
Глава 3. Причины деградации дубов
4.1.
Методика исследования
Выводы
Литература
Введение.
Нас заинтересовала информация о таком замечательном дереве как дуб. О дубе вспоминают, когда надо сказать о чем-то прочном, долговечном, могучем. Дуб стал символом крепости и здоровья. В сравнении с этим могучим великаном обычные деревья выглядят карликами. Сколько исторических событий отшумело в прошлое, сколько сменилось человеческих поколений на веку этого редкостного долгожителя. Немногие деревья издавна пользуются такой любовью и почетом у всех народов, как дуб. Славяне, древние греки, римляне еще на заре своей истории поклонялись этому дереву, нередко перевалившему за 1000-1500 лет, приписывали ему чудодейственные свойства, сочиняли про него мифы, легенды, песни и былины. Дубравы служили нашим далеким предкам источником питания, защитой от разбушевавшихся стихий и даже своеобразными крепостями во время войн с многочисленными врагами. И в наших родных степях есть участки, поросшие этим удивительным растением. Первый крик о помощи великого и могучего дуба ушёл в прошлое. Сегодня он стонет..еле слышно..погибая от рук человека, который мог его любить и заботиться о своём символе-дубе.
Объект исследования: дубы .
Предмет исследования: экологическое состояние дубов различных местообитаний, их морфологическое описание.
Цель: Изучить экологическое состояние дубов, произрастающих в различных местообитаниях .
Задачи: 1. Проанализировать состояние дубов различных местообитаний.
2.Охарактеризовать экологические условия обитания дубов и выяснить причины их гибели.
3.Оказать практическую помощь в улучшении экосистем с древесной формой дуб черешчатый через сеть экологических акций, рейдов, высадку молодых дубов.
Актуальность проблемы связана с исчезновением естественных дубрав и одиночных дубов, в связи с хищническим отношением человека к природе и необходимостью возрождения этих могучих деревьев для восстановления красоты ландшафта города и естественного биоценоза там, где это возможно. Практическое значение работы в просветительской деятельности, экологических акциях, направленных на восстановление биоценозов с дубами и высадке саженцев дуба на территории лицея, воспитании любви у подрастающего поколения к дубу-символу долголетия, здоровья и отличному лекарю с давних времён.
Методы исследования: - анализ литературных источников, статистический, геометрический, наблюдение, беседа.
Глава 1. Характеристика объекта исследования
1.1. Дуб черешчатый - дендрологическое описание
Дуб чере́шчатый, или Дуб ле́тний, или Дуб обыкнове́нный, или Дуб англи́йский (лат. Quércus róbur) — дерево; вид рода Дуб семейства Буковые (Fagaceae). Главный эдификатор широколиственных лесов Русской равнины. Мощное дерево достигает в высоту 20-40 м, живет 400-500 лет.
Крона густая шатроподобная или широкопирамидальная, асимметричная, раскидистая, с крепкими ветвями и толстым стволом (1—1,5 м в диаметре). Молодые побеги дуба предпочитают рост в тени, взрослое растение любит свет, требователен к почвам.
В насаждениях стволы полнодревесные, хорошо очищаются от сучьев. Кора толстая, в коротких продольных трещинах, темно-серая. У молодых дубков кора серая, гладкая. Молодые побеги голые, оливково-бурые, ребристые, с овальными почками. Листья на очень коротких черешках неправильно лопастные, кожистые, сверху блестящие (7—40 см). Молодые листья опушены, в старых листьях опущение только на жилках. Листорасположение очерёдное.
Цветки раздельнополые. Растение однодомное. Тычиночные цветки собраны в длинные свисающие серёжки, каждый цветок имеет 68-раздельный зеленоватый околоцветник и 6—10 тычинок. Тычиночные цветки собраны по 2—5 в пазухах верхних листков на длинных серёжках, мелкие (до 2 мм в диаметре) с редуцированным околоцветником. Цветёт в мае. Формулы цветков: .
Плод — орех (жёлудь) голый, буровато-коричневый (1,5—3,5 см длиной). Желуди на длинных плодоножках (3-8 см), буро-коричневые с продольными полосками. Размещён он в блюдце, или чашевидной мисочке — плюске (0,5—1 см длиной). Различают ранне - и позднораспускающуюся формы, разница в распускании листьев у которых составляет 2-4 недели. Плоды созревают в сентябре — октябре (рисунок 3, приложение).
Известны две формы дуба обыкновенного — ранняя и поздняя. У раннего дуба листья распускаются в апреле и на зиму опадают, а у позднего распускаются на две—три недели позднее и на молодых растениях остаются на зиму. Вид среднетеневынослив, чувствителен к верхушечному затенению, требователен к богатству и влажности почвы, но растет и на подзолистых суглинистых лесных, на каменистых и довольно сухих почвах, на солонцеватых почвах меловых склонов в северной части степной зоны, а также может расти на каштановых почвах в сухой степи. Достаточно солевынослив, засухоустойчив и ветроустойчив, хорошо возобновляется порослью от пня даже в возрасте 150 лет. Деревья порослевого происхождения менее долговечны, чем семенного, но плодоносить начинают раньше. Страдает от задымления и загазованности воздуха. При уплотнении почвы суховершинит.
Дуб - очень уникальное растение. С ним связано много примет, легенд:
- Дуб перед ясенем лист пустит — к сухому лету.
- Много жёлудей на дубе — к строгой зиме.
- Не сей пшеницы прежде дубового листа.
- Холодно, оттого что лист дуба развёртывается.
- Шумит зимой дубравушка — к непогодушке.
1.2. Использование свойств дуба
Дуб используется во многих областях производства. От самых маленьких, до самых больших. Дубовый строевой и поделочный лес дают главным образом, названные русско-европейские виды. Из остальных видов дуба всего важнее Дуб пробковый (Quercus suber), растущий в южной Франции, Испании, Алжире, на Черноморском побережье Кавказа. Он замечателен необыкновенно толстым слоем пробки, образующимся в его коре. Слой этот бывает в несколько сантиметров толщины и идёт на приготовление бутылочных пробок. Снятие этого пробкового слоя начинается с 10-ти или 15-летних деревьев. Первая пробка не годится, но через 8—12 лет нарастает новая, которая и идёт в дело. После второй съёмки снимается через известный промежуток времени третий слой и т. д. Благодаря дубильным веществам дуб хорошо «впитывает» железо. Пила, спилившая дерево, гвоздь, вбитый в дубовую доску, оставляет на них черный след. Попав на дно реки, ствол дуба начинает впитывать в себя растворенное в воде железо. За века он становится совершенно черным. Получается знаменитый мореный дуб, твердый и очень тяжелый, пропитанный металлом. Хороша сделанная из него мебель.
Вечнозелёный Дуб каменный (Quercus ilex L.), растущий в Италии и в средиземной области вообще, даёт сладкие жёлуди, употребляемые в пищу. Тем же отличаются многие дубы на востоке и в тёплых странах Америки, особенно в Калифорнии, они широко использовались в пищу американскими индейцами. Кроме того, жёлуди идут на корм скоту.
Плоды дубов, произрастающих на территории России, идут только на приготовление желудёвого кофе.
Кофейный напиток из желудей
Порошок для кофейного напитка
можно приготовить как заранее, так и использовать
свежий. Следует учитывать, что заранее
приготовленный порошок достаточно быстро
теряет аромат, вследствие испарения и
разрушения входящих в него масел. Для
приготовления свежемолотого кофейного
напитка специально заготовленные и приготовленные
жёлуди перемалывают в кофемолке и варят
как кофе. Заготавливаются спелые, крупные
жёлуди зелёного цвета, твёрдые на ощупь,
так как мягкие, продавливающиеся пальцем
- червивые. Один из вариантов сушки: промытые
жёлуди разложить на противне в один слой
и поставить в разогретую духовку. За это
время большинство жёлудей лопнет от испарения
внутри влаги и приобретёт тёмно-коричневый
цвет. Через десять минут вынуть и вышелушить
жёлуди из скорлупы. Для приготовления
порошка кофейного напитка, жёлуди, пока
они горячие, прокрутить через мясорубку
и получившийся «фарш» разложить на противнях
для дальнейшей сушки в духовке при открытой
дверце. Хранить в тёмном месте, в герметично
закрытой банке, либо в гигроскопичном
полотняном или бумажном мешочке. Для
приготовления кофейного напитка кладут
одну чайную ложку порошка на чашку воды.
Сахар добавить по вкусу. Получается довольно
вкусный напиток, чем-то напоминает какао с молоком, обладает специфичным тонизирующим
действием.
Дубовая кора содержит много дубильной кислоты, а потому идёт на дубление кож. Наконец, дубовые галлы, или чернильные орешки, то есть патологические образования на листьях (вызываемые откладкой в листья яиц насекомыми из рода Cynips), также содержат дубильную кислоту и краситель, служащие для дубления и приготовления красок. Такие орешки образуются и на наших дубах, на малоазиатском и греческом дубе — Quercus infectoria и пр. В тех же странах растёт Quercus aegilops, плодовые блюдца, которого идут также на дубление и составляют предмет значительной торговли. У дуба пушистого (Quercus pubescens) из Восточного Средиземноморья и соседних областей Азии они служат для дубления кож, крашения тканей и производства чернил. Также, кора дуба используется в качестве лекарственного средства. Дубильные вещества оказывают вяжущее и противовоспалительное действие, при диарее «закрепляя» кишечник. Настой, или отвар хорош в качестве полоскания при инфекциях полости рта и горла, а также при воспалении дёсен. Он «дубит» слизистую оболочку и лишает этим бактерий питательной среды. Позднее затвердевшая слизистая заменяется новой, здоровой тканью. Древесина дуба отличается прочностью, крепостью, плотностью, твёрдостью и тяжестью. Свойства древесины зависят от условий произрастания дерева. Дубовая древесина — превосходный строительный и поделочный материал. Она идёт на подводные и сухопутные постройки, устройство подводных и основных частей деревянных судов (преимущественно летнего дуба) и как бочарный, экипажный, машинный, мебельный, паркетный и столярный лес (предпочитается зимний дуб). Особенно ценится для последних морёный дуб, долго пролежавший в воде (до сотни лет) и имеющий тёмную, почти чёрную древесину. Хорошо поддаётся искусственному старению (браширование).
Дубы часто высаживают для озеленения городов; так, Дуб болотный (Quercus palustris) — одна из наиболее популярных пород на востоке США и в Европе, а вечнозелёный Дуб виргинский (Quercus virginiana) — на юге США. Дуб черешчатый также имеет ряд форм, различающихся между собой не только морфологическими особенностями, но и хозяйственно ценными свойствами. Наибольший интерес представляет пирамидальная форма дуба (Quercus robur L. var. рyramidalis). Особенно перспективен дуб пирамидальной формы для благоустройства и озеленения городов. Деревья выделяются высокими стройными, полнодревесными, очищенными от сучьев стволами с направленными вверх под острым углом ровными ветвями, образующими приподнятую, относительно узкую пирамидальную крону, подобно кроне пирамидального тополя. В настоящее время дуб черешчатый пирамидальной формы ещё не достаточно широко используется в зеленом строительстве. Его редко можно встретить в парках и городских посадках, хотя в условиях узких городских улиц компактные, красивые кроны пирамидального дуба как нельзя лучше украшают места проживания людей и вписываются как в новые, так и существующие проекты. Тем более что сейчас во всем мире актуально и успешно развивается новое градостроительное направление – ландшафтная архитектура. А ведь как сказал великий Корбюзье «архитектура – это искусство вписывать линии в небо».
1.3. Роль дуба в биоценозе
Дубрава, как природное сообщество (биогеоценоз), является одним из наиболее сложных среди наземных биогеоценозов. Любой биогеоценоз развивается и эволюционирует.
Ведущее значение в процессе смены наземных биогеоценозов принадлежит растениям, но их деятельность неотделима от деятельности остальных компонентов системы, и биогеоценоз всегда живет и изменяется как единое целое. Смена идет в определенных направлениях, а длительность существования различных биогеоценозов разная. Примером изменения недостаточно сбалансированной системы может служить зарастание водоема. Вследствие недостатка кислорода в придонных слоях воды часть органического вещества остается неокисленной и не используется в дальнейшем круговороте. В прибрежной зоне накапливаются остатки водной растительности, образующие торфянистые отложения. Водоем мелеет. Прибрежная водная растительность распространяется к центру водоема, образуются торфяные отложения. Озеро постепенно превращается в болото. Окружающая наземная растительность постепенно надвигается на место бывшего водоема. В зависимости от местных условий здесь может возникнуть осоковый луг, лес или иной тип биогеоценоза.
Дубрава тоже может
превратиться в иной тип
Если какой-либо вид растения (или животного) количественно преобладает в сообществе (имеет большую биомассу, продуктивность или численность), то такой вид называется доминантным, или доминирующим. Доминантные виды есть в любом биоценозе. В дубраве это могучие дубы. Используя основную долю солнечной энергии и наращивая наибольшую биомассу, они затеняют почву, ослабляют движение воздуха и создают особые условия для жизни других обитателей леса. Однако кроме дубов в дубраве проживает большое количество других организмов. Например, дождевые черви, живущие здесь, улучшают физические и химические свойства почвы, пропуская через пищеварительную систему частицы отмерших растений и опавших листьев. Дуб и червь вносят свой особый вклад в жизнедеятельность биоценоза, однако роль дуба здесь определяющая, поскольку вся жизнь дубового леса обусловливается этой древесной породой и связанными с ней растениями. Поэтому именно дуб является доминирующим видом в таком лесу.
Дуб - дерево с глубокой корневой системой и прочной древесиной, и потому он исключительно устойчив к воздействию сильных ветров. В лесных экосистемах дуб играет важную роль: его семена - желуди - служат кормом множеству видов животных, его богатая минеральными веществами листва вносит значительный вклад в формирование специфических лесных почв, создавая необходимые условия для жизни многих видов растений.
Поскольку дуб - одна из наиболее
долговечных пород деревьев, встречающихся
в России, его посадки будут
наиболее долговечными и устойчивыми.
В подавляющем большинстве
Очень хорошие результаты дает посадка дубов вперемешку с соснами - это обеспечивает наиболее быстрое развитие обеих древесных пород и наибольшую устойчивость создаваемых посадок. Вместо сосны или вместе с сосной могут быть использованы - лиственница, береза.
1.4. Выращивание дубов
Дуб лучше всего растет
на богатых почвах с благоприятными
условиями увлажнения. Однако он способен
расти практически на любых почвах,
встречающихся в пределах его
ареала. Дуб легко выращивать из семян (желудей).
Поскольку в желуде находится большой
запас питательных веществ, уже в первые
недели жизни всходы дуба достигают высоты
в 10-12 см. Это облегчает выращивание дуба:
он не настолько быстро забивается сорняками,
как мелкие всходы других пород деревьев.
Пригодные для посадки на постоянное место
сеянцы дуба можно вырастить за один-два
года.
Желуди дуба довольно сложно сохранить
со времени сбора до времени посадки. При
хранении желудей в комнатных условиях
они погибают из-за высыхания; даже если
держать желуди в обычном холодильнике,
скорее всего, они тоже погибнут. Лучше
всего желуди хранить в подвале при температуре
около нуля градусов, например, в тех условиях,
где хорошо сохраняется картофель до весны.
Желуди можно также прикопать в почву
на глубину 15-25 см, защитив сверху листом
водонепроницаемого материала от прямого
попадания дождевых и талых вод и оставив
между листом и желудями некоторое воздушное
пространство. Для защиты от мышей желуди
лучше всего упаковать в металлическую
сетку. Можно также посадить желуди на
грядку осенью - но в этом случае существует
опасность того, что их съедят мыши. Перед посевом необходимо
оценить качество желудей, вскрыв несколько из них. Живые желуди
имеют желтые семядоли, а в месте их соединения
друг с другом располагается живой (желтый
или красно-желтый) зародыш. Мертвые желуди
внутри черные или серые. По внешним признакам
не всегда можно отличить живые желуди
от мертвых. Неплохие результаты дает
замачивание желудей в емкости с водой
– мертвые желуди в основном всплывают,
живые в основном тонут (если желудей много,
то этот способ отделения мертвых от живых
вполне можно рекомендовать, но небольшая
часть живых желудей будет потеряна).
Желуди нужны только
одного вида дуба - дуба черешчатого, того самого единственного, который
произрастает естественным образом в
нашем районе. Иными словами - самого обычного
нашего дуба. Это мы делаем для того, чтобы
не способствовать дальнейшему проникновению
экзотических растений в естественные
экосистемы, иногда такое проникновение
может вести к печальным экологическим
последствиям - вытеснению местных видов
и коренному изменению природных экосистем.
Время собирать желуди примерно в двадцатых
числах сентября. Лучше всего собирать
их под мощными, хорошо развитыми деревьями,
растущими не среди асфальта, а где-нибудь
в парках и скверах. У здоровых дубов и
желуди крупные и здоровые.
Желуди прорастают очень
долго. Сначала у них развивается мощный корень,
достигающий в длину нескольких десятков
сантиметров, и лишь после этого начинает
расти стебель. Поэтому ростки дуба могут
появиться на поверхности почвы только
через месяц-полтора после начала прорастания.
Нельзя спешить делать вывод, что наши
дубки погибли, и перекапывать грядку
с посевами (как показывает опыт начинающих
лесоводов-любителей, такое случается).
Если же есть сомнения, необходимо раскопать
несколько желудей. Если корни у них выросли,
значит, желуди живы.
Дубы – растения капризные, уже с первых лет жизни имеет мощную и разветвленную корневую систему с длинным стержневым корнем, плохо переносящим пересадку. В связи с этим при его пересадке нужна особая осторожность. Для удачной пересадки дуба необходимо брать растение с большим комом, чтобы минимально повредить корневую систему. В молодом возрасте дубы страдают от ярких солнечных лучей и наиболее комфортно чувствуют себя в тени других растений. В первый год посадки растению необходим обильный полив и притенение от прямых солнечных лучей.
Глава 2. Природоохранные мероприятия по защите и сохранению вида Дуб черешчатый
2.1. Международные и общероссийские меры по сохранению дубов
Без принятия эффективных
мер по сохранению и
В 2000 году Лесной кампанией МСоЭС была инициирована программа «Дубы Евразии», в качестве основных направлений которой можно выделить следующие:
1. Сохранение относительно
малонарушенных участков
2. Реконструкция производных насаждений с целью выведения в первый ярус дуба и других широколиственных пород;
3. Создание насаждений с участием широколиственных пород на участках, не покрытых лесом земель.
Сама идея необходимости принятия срочных мер по спасению дубрав на настоящий момент объединила самые разные организации. Уже на настоящий момент потенциальное число участников программы составляет несколько десятков групп и организаций из России, Украины и Беларуси. Основная идея общей кампании — это объединение разрозненного опыта создания особо охраняемых территорий, практики лесохозяйственных и лесовосстановительных мероприятий, опыта по проведению информационных кампаний и привлечению школьников к практической работе.
Для активизации общественной деятельности в этом направлении при участии Лесной кампании МсоЭС разработаны и предложены в качестве компонентой программы следующие мероприятия:
- Международная лесная олимпиада — конкурс школьных исследовательских, практических и творческих работ, основными задачами которого являются пропаганда бережного отношения к широколиственным лесам и исчезающим видам растений и животных, выявление групп, активно заинтересованных в их сохранении, развитие исследовательских навыков у школьников и инвентаризация сохранившихся участков широколиственных лесов.
- Движение «Возродим наш лес» — объединение заинтересованных лиц и организаций. В настоящее время развивается как Всероссийское Движение. На базе десяти общественных организаций организованы координационные центры. Для повышения эффективности природоохранной деятельности и, учитывая, что природные комплексы не имеют государственных границ, целесообразно развитие движения в международное.
Программа "Дубы России"
инициирована Лесной Кампанией Социально-
К сожалению, без помощи человека дубравы уже не могут восстановиться. Слишком много вырублено хороших деревьев - на корабли, на мебель, и просто сведено под пашни.
Впрочем, люди, которые
берутся за восстановление дубрав,
далеко не всегда озабочены общими
цифрами или высшими
Для ярославцев, например, дорог парк при храме Св. Петра и Павла, что при старой петровской мануфактуре, а для новгородцев - те остатки рощ, из которых строили корабли российского флота. Дети Старой Руссы из экоклуба "Бемби" сажают свои дубки и так учатся любить природу.
Глава 3. Причины деградации дубов
Разрушение дубрав продолжалось почти в течение 300 лет, поэтому неверно рассчитывать, что какие бы то ни было мероприятия по сохранению и восстановлению дубрав дадут мгновенный эффект и остановят процессы деградации. Кроме того, чисто запретительные меры и отказ от ведения хозяйства в дубравах только усилят процесс деградации дубрав. Необходим комплекс мероприятий от селекционно-генетических до лесоводственных и законодательных (система устойчивого ведения лесного хозяйства в дубравах), которые могут позволить минимизировать интенсивность усыхания насаждений дуба и постепенно привести к повышению жизнеспособности и устойчивости дубрав.
В качестве предрасполагающего фактора, вызывающего текущее снижение устойчивости и ослабление дубов, можно отметить:
- рубки лучших, наиболее качественных и устойчивых деревьев дуба в насаждениях без обеспечения
их восстановления; ухудшение селекционной структуры существовавших насаждений и их потомства; - отсутствие заботы о естественном возобновлении дуба, недостаточное проведение мероприятий по уходу за самосевом и подростом дуба, приоритет создания лесных культур;
- ошибки в технологии создания лесных культур;
- высокие рекреационные нагрузки.
И это уже не только проблема дубравы, деградация и массовое усыхание дубрав стала уже глобальным явлением и отмечена практически по всему ареалу многих видов дуба, как в европейских странах, так и в Средней Азии и США. Существует уже просто громадное количество публикаций, посвященных изучению причин, вызывающих усыхание дубрав и разработке мер по борьбе с ними и восстановлению насаждений дуба: Delatour, 1983; Leontovic и др., 1987; Oleksyn, Przybyl, 1987; Осипов и др., 1989; Siwecki, Liese, 1991; Luisi и др., 1993; Ragazzi и др., 1995; Hartmann, 1996; Recent advances 2000 и другие публикации.
Первые отдельные факты усыхания дубрав отмечались уже в середине и конце XIX столетия, однако, они не носили такого массового и повсеместного характера. Явления депрессии дубрав повторяются периодически и имеют различную ширину охвата и степень повреждения насаждений. За последние 100 лет на территории нашей страны они повторялись примерно 7 раз, с периодичностью около 10-15 лет, а особенно интенсивные волны усыхания дубрав происходили с периодичностью в 25-30 лет (Воронцов, 1972).
Все авторы многочисленных работ по деградации и усыханию дубрав сходятся во мнении, что деградация дубрав обусловлена не одним каким-либо фактором, а комплексом взаимосвязанных факторов, которые сложно и по-разному сочетаются в различных природно-климатических зонах и часто проявляются в течение длительного периода времени. Деградация дубрав является сложным феноменом. Шютт (Schutt, 1993) назвал ее "комплексом комплексных болезней". Отмечена достаточно четкая региональная зависимость воздействия инициирующих факторов, интенсивности, и периодичности усыхания дубрав.
В степи, основной причиной, вызывающей усыхание и деградацию дубрав, являются засухи с малоснежными зимами; в поймах реки - нарушение гидрологического режима, экстремально сильные зимние морозы с последующими инвазиями листогрызущих вредителей и болезней.
Ослабление деревьев в результате повреждения насекомыми и грибными болезнями, приводит к снижению плодоношения в насаждениях, увеличению интервала между семенными годами, что значительно снижает возможность естественного восстановления дубрав.
Усыхание дуба в насаждениях, по данным визуальных наблюдений, может иметь различный характер:
- резкий (спонтанный), когда дерево погибает в течение одного-двух вегетационных сезонов
- хронический, в этом случае ослабленное дерево может существовать в течение значительного времени, переходя из стадии ослабления в стадию восстановления за счет формирования вторичной кроны и обратно.