Влияние светового режима на ход роста однолетних стеблей древесных растений на юге острова Сахалин
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
САХАЛИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ
КАФЕДРА
ЭКОЛОГИИ И ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ
Курсовая
работа
«Влияние
светового режима на
ход роста однолетних
стеблей древесных растений
на юге острова Сахалин»
Студент 4 курса
ДО
Специальность
«Экология»
Научный руководитель
д. б. н., профессор
Защита состоялась
«_______»_______________ 2011 г.
Оценка __________________
г. Южно-Сахалинск
2011
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Свет, наряду с теплом, влажностью, давлением является одним из важнейших для живых организмов абиотических факторов среды. Большое влияние на все живое оказывает не только общее количество поступающего солнечного излучения, но и его качество, т.е. спектральный состав.
Значение энергии различных участков спектра для живых организмов неодинаково. Видимая радиация совпадает с физиологической радиацией, в пределах которой выделяют фотосинтетически активную радиацию (ФАР).
Не смотря на то, что факторы среды действуют на любой организм комплексно, для каждого организма можно выделить наиболее существенные или императивные факторы (Федоров, Гильманов, 1980; Дедю, 1990). Для автотрофных организмов таким фактором является именно свет.
Разнообразие световых эффектов огромно: от синтеза субстратов до регуляции роста и развития (Леопольд, 1968). Свет необходим для синтеза хлорофилла, регуляции работы устьиц, газообмена и испарения воды (транспирации), деления и растяжения клеток, а значит – для роста растений (Еремин, Таран, 2009).
Влияние света на формирование внешнего облика растений и их распределение было отмечено еще Е. Вармингом (1902) и Кернером (1903).
Рост стебля в длину так же давно является объектом внимания исследователей (Раскатов, 1954; Крамер, Козловский, 1963; Лир, Польстер, Фидлер и др., 1974; Полевой, 1989)
Тенденции хода роста однолетних стеблей некоторых видов древесных растений отметили Ю. Ф. Рой и В. М. Еремин (2008).
Цель работы: выявление закономерностей хода роста однолетних стеблей рябины смешанной, ольхи волосистой, рябинника рябинолистного, свидины белой, бузины кистистой при различной освещенности в условиях южного Сахалина.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1.
Пронаблюдать за ходом роста
однолетних стеблей
2.
На основе полученных данных
выявить общие особенности
3.
Сравнить ход роста стеблей разных
видов.
1
Физико-географические
особенности юга Сахалина
1.1 Географическое положение района проведения исследования
Район проведения исследований находится в южной части острова Сахалин и расположен к югу от самого узкого места острова – перешейка Поясок. Перешеек имеет ширину 24 км и расположен на широте 48 градусов с. ш. Южная оконечность – мыс Крильон отделен от Японского острова Хоккайдо проливом Лаперуза, имеющего ширину около 40 км. Ширина Татарского пролива к западу от рассматриваемой части Сахалина составляет от 200 до 300 км, увеличиваясь к югу.
Исследования проводились на восточной окраине Южно-Сахалинска, недалеко от Сахалинского ботанического сада. Этот город находится почти в центре южной части острова, на востоке широкой Сусунайской долины, вытянутой с юга на север между заливом Анива и Охотским морем.
1.2 Рельеф
Юг Сахалина представляет собой чередование вытянутых в меридиональном направлении горных хребтов и долин. Самый высокий горный хребет – Сусунайский, расположенный на северо-востоке этой части острова. Он достигает высоты 1047 м (гора Пушкинская) и расчленен узкими и крутосклонными долинами рек, в которых террасы появляются только при выходе за пределы хребта. С востока и с севера хребет омывается Охотским морем, с запада расположена Сусунайская долина, а на юге он переходит в Корсаковское плато, имеющее высоту 100-180 м над уровнем моря, представленное древней абразионной равниной, расчлененной реками и оврагами. В долинах рек насчитывается до 4 террас. Плато имеет общий уклон к югу. К востоку от него лежит Муравьевская низменность, сформировавшаяся на месте пролива между ним и Тонино-Анивским низкогорным хребтом (рис.1).
Поверхность низменности волнистая, слабо расчлененная пологосклонными долинами рек и котловинами крупных озер лагунного происхождения, большинство которых связано с морем протоками. Крайнюю юго-восточную окраину Сахалина – Тонино-Анивсий полуостров, занимает низкий (в среднем 300-500м), Тонино-Анивский хребет. Западный его склон, к которому примыкает небольшое возвышение – Новиковское плато, менее крутой, чем восточный. К западу от Сусунайского хребта и Корсаковского плато лежит Сусунайская низменность, переходящая на юге в бухту Лососей Анивского залива, а на севере в Охотское море. По центральной части протекают 2 реки: Сусуя, впадающая в бухту Лососей, и Большой Такой, впадающий в реку Найба недалеко от ее устья на побережье Охотского моря.
Рис. 1 - Рельеф юга острова Сахалин
Ширина равнинного днища низменности от 6 до 23 км. По краям долины развита лестница узких уступов, переходящих в предгорья. На севере и юге долина постепенно сливается с морской террасой, оконтуренной песчаными косами и высокими дюнами. К западу от Сусунайской низменности расположены Западно-Сахалинские горы, уходящие на север более чем на 500 км, а на юге завершающиеся полуостровом и мысом Крильон. Они представляют собой систему в целом параллельных горных гряд, которые вытянуты в северо-западном и северо-восточном направлении (Пармузин, 1967). Из них настоящими горными хребтами являются только 3: Южно-Камышовый хребет, и отходящие от него в юго-восточном направлении хребет Шренка и Мицульский хребет. Между Южно-Камышовым хребтом и хребтом Шренка зажата долина реки Найба. Между Южно-Камышовым и Мицульским хребтами располагается другая долина- самой крупной реки юга Сахалина Лютоги, которая течет на юго-восток в бухту Лососей и в совсем недавнем геологическом прошлом также выходила в Сусунайскую низменность, вбирая в себя реку Сусуя. Днища долин Лютоги и Найбы широкие, террасированные. Высота террас достигает 50 м. На северо-западе региона среди горных гряд изолированным горным массивом стоит гора Спамберг – самая высокая точка южной части Западно-Сахалинских гор (1021 м). Остальные горы этой части юга Сахалина, как правило, не достигают и 800 м над уровнем моря. Большая часть горных гряд резко расчленена поперечной речной сетью. Преобладают крутые склоны, на которых развиваются оползни, лавины, камнепады. В районе перешейка Поясок Западно-Сахалинские горы низкие и имеют вид высоких и нередко очень крутых холмов (Парумзин, 1967).
1.3. Климат
Климат
Сахалинской области
Возможная годовая величина суммарной радиации при ясном небе на юге Сахалина составляет 164 ккал/см2, а радиационный баланс 70 ккал/см2. Максимальные величины суммарной радиации достигают здесь 123 ккал/см2. Указанные величины близки к средним широтным показателям. Однако реальные средние из многолетних величин суммарной радиации и радиационного баланса значительно меньше. На юге Сахалина суммарная радиация за год составляет 110 ккал/см2, а радиационный баланс – 47 ккал/см2. В целом суммарная радиация и радиационный баланс несколько меньше, чем на соответствующих широтах материковой части Дальнего Востока и Средней Азии, что объясняется плотной и частой облачностью в летнее время. Облачность обуславливает преобладание над островами рассеянной радиации (53%), а так же приуроченность максимальных величин радиации не к июню, когда Солнце находится наиболее высоко над горизонтом, а к маю. В этом месяце высокая прозрачность атмосферы сочетается с высокой интенсивностью солнечной радиации.
По величине суммарной радиации и радиационному балансу Сахалин близок к Украине, но климат здесь более холодный, что объясняется охлаждающим влиянием на него зимних и летних муссонов.
В
холодное время года (ноябрь – март)
давление на материке выше, чем над
океаном. Поэтому над территорией
Сахалинской области
В
летнее время над территорией
области преобладают ветры
В
связи с различным
Южно-Сахалинская
климатическая область
Распределение осадков на Сахалине, как и во всей Восточной Азии, отличается значительной сезонной неравномерностью. Максимум осадков приходится на вторую половину лета – начало осени. Однако и зимой, в отличие от материковых районов восточной Азии, осадков в виде снега также выпадает много. Наименьшее количество осадков выпадает в феврале, наибольшее - в августе. Летом осадки более интенсивны. Наибольшее количество дней с осадками – в июле, наименьшее – в декабре (для Южно-Сахалинска соответственно 12 и 20 дней) (Климат Южно-Сахалинска, 1982).
1.4. Почвы
Сахалин выделяют в самостоятельную область в дальневосточной почвенной фации.
Раньше на территории острова выделяли 3 типа почв: иллювиальные, болотные и подзолистые. Е.Н. Руднева и С.С.Денисов (1967) выделяют 10 типов почв.
На современном этапе на Сахалине выделяют более 15 типов почв, которые объединяются в две группы: равнинные и горные.
В группу равнинных почв включаются болотные (торфяные, торфяно-глеевые, торфянисто-глеевые); лесные (перегнойные, глеевые, дерновые); луговые (глеевые, дерновые, пойменные); подзолистые, торфяно- и торфянисто-подзолистые.
Преобладающими почвами горных территорий являются горные буротаежные, бурые лесные перегнойно-глеевые, и горные лесные глеевые.
Южная
почвенная область
Болотные почвы формируются в условиях постоянного, избыточного и застойного увлажнения. Эти почвы отличаются более низкими температурами, что тормозит деятельность почвенных микроорганизмов. По этой причине происходит накопление большого количества органического вещества в виде торфа.
На территории Сусунайской низменности на долю болотных почв приходится около 74% (Литенко, Дуничев, Цветкова,1992).
Лесные перегнойные и глеевые почвы, а при уничтожении лесов луговые глеевые почвы формируются в условиях более кратковременного избыточного застойного или проточного увлажнения. Поэтому температура их выше, а органического вещества меньше. Но хорошо выражен глеевый процесс, обуславливающий кислую реакцию почвы.
В таких почвах более ярко выражены почвенные горизонты, но все они оглеены.
Данный тип почв встречается вместе с болотными, но занимает более высокое местоположение: окраины крупных западин, пологие ложбины, подножья склонов и увалов. Наиболее характерны они для озерно-аллювиальных равнин и террас, перекрытых суглинками, где на их долю приходится 10-15% территории. Например, на территории Сусунайской низменности вместе с болотными почвами они составляют около 87% площади (Литенко, Дуничев, Цветкова,1992).
Лесные дерновые почвы, а при вырубке лесов, луговые дерновые почвы не переувлажняются, или переувлажняются кратковременно (весна, осень). Поэтому скорость разложения органического вещества здесь больше, а процессы оглеения кратковременны и выражены слабо. Этот тип почв формируется обычно на наиболее высоких и хорошо дренированных участках озерно-аллювиальных равнин, у подножия горных склонов.
Горные бурые лесные почвы являются преобладающими в горах всего Сахалина. Они формируются в условиях промывного режима и интенсивного выветривания (оглинивания и ожелезнения), что ведет к формированию буроокрашенного подгумусового горизонта, являющегося основным признаком почвы. Некоторое влияние могут оказывать другие почвенные процессы: оглеение, оподзоливание, что ведет к формированию промежуточных типов почвы (Литенко, Дуничев, Цветкова,1992).
Все типы почв Сахалина имеют некоторые общие особенности.
Во-первых, все они имеют кислую реакцию и при использовании в сельском хозяйстве нуждаются в известковании.
Во-вторых, хотя гумус и богат азотом, степень его минерализации низкая (Еремин, Таран,2009).
В-третьих, все почвы долин,
несмотря на высокое
1.5 Растительность
Южно-Сахалинский район по современной схеме ботанико-географического районирования (Крестов и др.,2004) включает отроги Западно-Сахалинских гор к югу от перешейка Поясок, Сусунайский хребет, Нижне-Сахалинскую и Муравьевскую низменности, Корсаковское плато и гористый Тонино-Анивский полуостров. Он объединяет Центральный (Южносахалинский) горный район, Сусунайский горный район, район Южно-Сахалинской низменности и Юго-восточный геоботанические районы по схеме Толмачева (1955).
Лесная растительность здесь очень сильно трансформирована под действием рубок и лесных пожаров. Коренные пихтово-еловые леса, являвшиеся ранее господствующим типом лесной растительности, в настоящее время сохранились главным образом на восточном склоне Сусунайского хребта. В верхней части лесного пояса на горных склонах представлены елово-пихтовые леса с господством в травянистом ярусе папоротников. Лиственничные леса представлены довольно широко и отмечены не только на заболоченных низинах, но и в сухих местах (Корсаковское плато). В пределах Муравьевской низменности нередко среди насаждений из ели аянской и пихты сахалинской встречаются участки с доминированием ели Глена. Большие площади заняты производными белоберезовыми и смешанными лесами. Высокогорная растительность приурочена к отдельным вершинам, имеющим высоту около 1000 м над уровнем моря (пик Чехова, г. Майорская, г.Медика и др.). В долинах хорошо развиты пойменные леса из ив, тополя Максимовича и ольхи волосистой с хорошо развитым крупнотравным ярусом. В лиственных лесах по долинам рек заметно участие таких видов, как ясень маньчжурский и ильм японский, редко встречаются рощи или отдельные экземпляры дуба курчавенького. Крупнотравье, представленное видами Petasites amplus, Filipendula camtschatica, Cacalia hastata, Cirsium kamtschaticum, Angelica ursina, Senecio cannabifoliis, Reynoutria sachalinensis, Aconogonon weyrichii и другими видами встречается не только в припойменных лесах, но и на безлесных приречных участках. Луговые сообщества представлены зарослями колосняка мягкого на морских побережьях и вейниково-разнотравными лугами, возникающими на месте сведенных лесов. На большей части территории Южно-Сахалинского района старые вырубки и гари покрыты низкорослыми бамбучниками, образованными различными видами рода Sasa.
Для района характерно обилие воосточно-азиатских видов, в том числе древесных и кустарниковых. Здесь аралии сердцевидная и высокая, актинидия коломикта, элеутерококк, калины вильчатая и Райта, можжевельник Саржента, виноград Конье, вишня курильская, гортензии черешчатая и метельчатая, скиммия ползучая, падуб городчатый. Преобладающей становится флора северояпонского типа. В составе растительных сообществ резко сокращается присутствие северных видов (Еремин, Таран, 2009).
Приведенная характеристика растительности юга Сахалина отражает преимущественно особенности, существовавшие до начала широкомасштабной хозяйственного освоения острова. В настоящее время картина значительно изменилась. Наиболее сильно преобразилась Сусунайская низменность. Темнохвойные леса на ее территории ликвидированы полностью, сухие лиственничники имеют преимущественно вторичное происхождение. На месте осушенных болот и вырубленных лесов либо созданы сельскохозяйственные угодья и населенные пункты, либо, что чаще, возникли луга, кустарниковые заросли и белоберезняки. Луга сформировались главным образом представителями адвентивной флоры. Исключение составляет крупнотравье в увлажненных местах с богатой почвой и заросли низкорослого курильского бамбучка по сухим участкам долины, особенно в средней ее части (Таран,2003).
3 Общая характеристика
объектов исследования
3.1 Рябина смешанная (Sorbus commixta Hedl.)
На Дальнем Востоке встречается 7 видов рябины: бузинолистная, Шнейдера, амурская, сибирская, смешанная, камчатская, анадырская. Это деревья или кустарники с гладкой, светлых тонов корой, ажурными кронами, непарноперистыми очередными листьями, белыми цветками, собранными в ветвистые щитки. Завязь нижняя, плоды ложные, яблоковидные, красные или оранжевые. Малотребовательны к условиям произрастания, мирятся даже со слаборазвитыми щебенчатыми почвами горных склонов, но лучше всего развиваются и плодоносят на богатых гумусом, глубоких почвах.
К
влажности почвы
Древесина мелкослойная, рассеяно-поровая, твердая, вязкая, с розово-белой или желтоватой заболонью и красновато-бурым ядром, трудно колется, прочная только в сухом состоянии; годна на мелкие столярно-токарные и резные поделки. Кора богаче таннидами, чем дубовая.
Плоды из-за горечи в свежем состоянии почти несъедобны, но «прибитые» заморозками приобретают приятный кисло-сладковатый вкус. Свежие плоды можно хранить зиму на холоде или замороженными. Свежими они содержат каротин, витамины C и P, лимонную и яблочную кислоты.
В семенах имеется амигдалин и жирное масло, в листьях – витамин C. Плоды используются в ликероводочном производстве, для приготовления уксуса, кваса, настоек, варенья, пастилы, конфетно-кондитерских начинок. Из них готовят витаминные сиропы. Высушенные они применяются в виде добавок к фруктово-ягодному чаю и суррогату кофе. Плоды рябин – ценный корм в осенне-зимний период для пернатых. Рябина популярна и в народной медицине, а так же представляет интерес для селекции и гибридизации. Пример в этом показал И.В. Мичурин, обогатив плодоводство культурными сортами рябины – ликерная, гранатная, Мичуринская, десертная.
Как декоративное, медоносное, плодовое, лекарственное и кормовое растение рябина желательна в полезащитных, мелиоративных, горноукрепляющих и озеленительных посадках населенных пунктов и пригородных зеленых зон.
Рябина смешанная распространена на Сахалине (севернее с. Рыбновск не встречается) и Курилах (Шикотан, Кунашир, Итуруп, Уруп). Растет на горных склонах среди хвойных и лиственных лесов, чаще в каменноберезняках. Дерево 5 – 8 , реже до 10 метров высоты или крупный куст с красноватыми ветвями. Листья с 9 – 13 гладкими, почти голыми и клейкими остропильчатыми листочками. Цветки белые, 1 см в диаметре, в соцветии до 15 см в поперечнике. Плоды ярко-красные, мелкие, 5 – 7 мм в диаметре, горькие, почти несъедобные. Цветет в июне. Плоды созревают в сентябре.
3.2 Ольха волосистая (Alnus hirsuta Turcz.)
Деревья или кустарники с простыми зубчатыми листьями и раноопадающими прилистниками. Растения с раздельнополыми цветками, собранными в сережки, закладывающимися с осени накануне года цветения. Тычиночные сережки цилиндрические, пестичные – в виде колосков, ко времени цветения превращаются в одревесневшие овальные «шишки». Плод – мелкий односемянный орешек со слаборазвитым крылышком. Цветут до распускания листьев, опыляются ветром и частично пчелами, собирающими пыльцу. Семена созревают к осени и остаются в «шишках» на зиму, а ранней весной высыпаются из раскрывающихся «шишек» и разносятся ветром или весенним половодьем. Растут преимущественно по берегам проточных водоемов и озер на плодородных, избыточно влажных, но аэрированных почвах. Некоторые виды селятся на каменных склонах и плато, на песках, на заболоченных и наносных почвах, на вырубках и пожарищах. Встречаются в смеси с другими породами или образует чистые ольшаники. Корневая система вначале стержневого типа, но затем, за счет усиленного развития боковых корней – поверхностная. На корнях образуются клубеньки бактерий, фиксирующих азот. Листья, богатые азотом, опадая, улучшают почву. Доживают до 100 – 120, реже до 150 и более лет. Возобновляются семенами, дают пневую поросль, а некоторые виды и корневые отпрыски. Древесина без ядра, заболонная, рассеяно-поровая, однородного строения, мягкая, малоупругая и хрупкая с широкими ложными сердцевидными лучами, свежесрубленная белая, затем на воздухе краснеющая; легко обрабатывается, окрашивается, протравливается и имитируется под орех, красное и черное дерево. Используется на фанеру, столярные, токарные и резные изделия, тару для хранения продуктов, детали музыкальных инструментов, посуду, утварь, срубы для колодцев и многое другое, а также в качестве сырья для целлюлозно-бумажной промышленности и сухой перегонки. Дрова на 16% теплотворнее еловых и осиновых, но уступают березовым на 33% . Уголь хороший. Из капов (наплывов на стволах) изготавливаются портсигары, шахматные фигуры, и другие изделия. Кора и «шишки» содержат 8-16% дубильных веществ. Из коры можно получать стойкие красящие вещества желтых, красноватых и коричневых тонов. Листья пригодны на корм скоту, семена – осенне-зимний корм для зерноядных птиц.
Ольха волосистая растет в Приморском, Хабаровском краях, Амурской области, на Сахалине и Курилах (Шикотан, Кунашир, Итуруп) и Камчатке. Дерево до 20 м высоты и 50 – 60 см в диаметре ствола или крупный куст. Кора буровато-коричневая или темно-серая. Молодые побеги серовойлочные, позднее – голые. Листья сильно варьируют по размеру, форме и окраске. «Шишки» собраны по 3 – 10 вместе. Образует гибриды с Ольхой японской. Растет одиночно и группами по берега рек и ручьев, на сырых лугах, по окраинам болот, в придорожных кюветах. Влаголюбива, светолюбива, зимостойка, к плодородию почвы сравнительно нетребовательна. Растет быстро, доживает до 80 – 90 лет. Возобновляется семенами и пневой порослью, но корневая поросль редка. Пригодна для облесения пустырей, закрепления берегов, оврагов, для ускоренного выращивания поделочной и химико-технологической древесины.
3.3 Рябинник рябинолистный (Sorbaria sorbifolia A. Br.)
Род Sorbaria насчитывает 10 видов, распространенных в Азии. Это листопадные кустарники, до 3 м высотой, с непарноперистыми, крупными листьями, с белыми, многочисленными цветками, собранными в крупные, конечные метелки. Большинство рябинников дают обильные корневые отпрыски, образуя густые заросли. Растут быстро. Обладают высокой побегообразовательной способностью, дают ежегодный прирост в высоту. К почве нетребовательны, но лучшего развития достигают на дренированных и влажных. Выносят небольшое затенение, обильно и продолжительно цветут, до 30 дней.
Рябинник рябинолистный встречается в Сибири, Китае, Японии, Корее. Растет в поймах рек, в нижней части склонов, в составе подлеска в пойменных лесах. Теневыносливый гигромезофит, мезотроф, эдификатор кустарниковых зарослей или ассектатор подлеска. Охраняется в заповедниках.
Кустарник до 3 м высотой, с широкораскидистой кроной, многочисленными, прямостоячими побегами. Старые стволики буровато-серые с чечевичками, молодые побеги зеленые, тонкоопушенные. Листья непарноперистые, крупные, до 25 см длиной, из 9-13 пар листочков. По форме напоминают рябиновые, за что вид и получил свое название. При распускании листовые пластинки розовые, позже светло-зеленые, осенью — желтые или темно-карминово-красные. Цветки мелкие, белые, с тычинками вдвое длиннее лепестков, собраны в конечные, пирамидальные метелки до 30 см длиной.
Вегетирует одним из первых, обильно цветет на протяжении 30 дней. Зимостоек. Рано вступает в пору цветения. Требователен к богатству и влажности почвы. Переносит временное затопление, хуже переносит засуху. Легко выдерживает пересадку, стрижку, условия города и некоторое затенение. С трудом размножается семенами, очень легко — корневыми отпрысками, одревесневшими черенками и отводками. Очень декоративен в период массового цветения и осенней окраски листвы (Якубов, 1996).

- Влияние свойств материала на выбор и форму изделий
- Влияние свойств нервной системы на развитие характера человека (2)
- Влияние сезонности на деятельность организаций в сфере туризма
- Влияние сезонности на деятельность туристической организации
- Влияние сезонности на деятельность туристической организации
- Влияние семейного воспитания на агрессивное поведение детей дошкольного возраста
- Влияние семейного воспитания на агрессивное поведение детей дошкольного возраста
- Влияние самооценки на успешность обучения в младшем школьном возрасте
- Влияние самооценки на успешность обучения в младшем школьном возрасте
- Влияние самооценки на успешность обучения в младшем школьном возрасте
- Влияние самооценки на успешность обучения в младшем школьном возрасте
- Влияние самооценки на успешность обучения в младшем школьном возрасте.
- Влияние самооценки подростков на успеваемость по физической культуре
- Влияние самооценки родителей и их отношения к ребенку на самооценку и самоконтроль младших школьников