3449

11

Мятлик луговой - Роа pratensis L. Семейство злаковые

Овсяница луговая - Festuca pratensis Huds. Семейство злаковые

Пижма обыкновенная - Tanacetum vulgare L. Семейство сложноцветные Подмаренник мягкий - Galium mollugo L. Семейство мареновые

Тимофеевка луговая - Phleum pratense L. Семейство злаковые

Тысячелистник обыкновенный - Achillea millefolium L. Семейство сложноцветные

Черноголовка обыкновенная - Prunella vulgaris L. Семейство губоцветные

Щавельгустой - Rumex confertus Willd Семейство гречишные

Водокрас обыкновенный - Hydrocharis Morsus-ranae L. Семейство водокрасовые

Камыш озерный — Scirpus lacustris L. Семейство осоковые

Кубышка желтая - Nuphar Lutea(L.) Smith. Семейство кувшинковые

Роголистник погруженный - Ceratophyllum demersum L. Семейство роголистниковые

Ряска трехдольная - Lemna trisulca Семейство рясковые

Стрелолист обыкновенный - Sagittaria sagittifolia L. Семейство частуховые

Тростник обыкновенный - Phragmites communis Trin. Семейство злаковые Элодея канадская - Elodea canadensis Michx. Семейство водокрасовые

Сорные растения

Экскурсия проводится в окрестностях остановки «Гостиница «Ока»», около бассейна «Дельфин» или в окрестностях СОЛ ННГАСУ «Чкаловец».

Сорняки представляют собой наиболее адаптированную к деятельности человека группу растений. К основным особенностям сорняков относятся: высокая плодовитость,

устойчивость к вытаптыванию (изрезанная листовая пластинка, мелкие стелющиеся побеги,

интенсивный рост или небольшие размеры), устойчивость к загрязнениям, высокая нитрофильность, высочайшая плодовитость, длительное сохранение всхожести семян,

интенсивное вегетативное размножение.

Сорняки делят на полевые (вьюн полевой, фиалка трехцветная, пырей ползучий и др.) и рудеральные (произрастают на почве, богатой органическими соединениями -

крапива, репейник, чертополох, подорожник).

Список видов, изучаемых на экскурсии:

Бузина красная - Sambucus racemosa L. Семейство жимолостные

Вьюн полевой - Convolvulus arvensis L. Семейство вьюнковые

12

Горец птичий - Polygonum aviculare L. Семейство гречишные

Гравилат городской - Geum urbanum L. Семейство розоцветные

Донник лекарственный - Melilotus officinalis (L.) Pall. Семейство бобовые

Иван-чай узколистный - Chamaenerion Angustifolium(L.)Scop.

Семейство кипрейные

Икотник серо-зеленый - Berteroa Incana (L.) DC Семейство крестоцветные

Клен ясенелистный - Acer negundo L. Семейство кленовые Крапива двудомная - Urtica dioica L. Семейство крапивные

Лапчатка гусиная - Potentilla anserina L. Семейство розоцветные

Лопух паутинистый - Arctium tomentosum Mill. Семейство сложноцветные

Марь белая - Chenopodium album L. Семейство маревые

Мать-и-мачеха обыкновенная - Tussilago farfara L. Семейство сложноцветные

Недотрога мелкоцветковая - Impatiens parviflora L. Семейство бальзаминовые Нивяник луговой, или поповник - Leucanthemum vulgare Lam. Семейство

сложноцветные

Одуванчик лекарственный - Taraxacum officinale Семейство сложноцветные

Пастушья сумка обыкновенная - Capsella Bursapastoris (L.) Medik. Семейство

крестоцветные

Подорожник большой - Plantago major L. Семейство подорожниковые

Полынь горькая - Artemisia absinthium L. Семейство сложноцветные

Полынь обыкновенная, или чернобыльник – Artemisia vulgaris L. Семейство

сложноцветные

Пустырник пятилопастный - Leon Uг us quinquelobatus Gilib. Семейство губоцветные

Пырей ползучий - Elytrigia Repens(L.) Nevski. Семейство злаковые

Ромашка пахучая - Matricaria (odorata) matricarioides (Less.) Porter (M. discoideaDC.; M. suaveolens Buchen.) Семейство сложноцветные

Хвощ полевой - Equisetum arvense L. Семейство хвощовые

Цикорий обыкновенный - Cichorium intybus L. Семейство сложноцветные

Чистотел большой - Chelidonium jus L. Семейство маковые

Хозяйственно-экологическая характеристика некоторых древесных и кустарниковых видов

Береза повислая, или бородавчатая. Широко распространена в лесной зоне и

подзоне лесостепи. Дерево 20 (30) м высотой с густой развесистой кроной.

13

Продолжительность жизни в среднем 120 лет. Пионерный вид, растет на открытых местах,

светолюбива. Предпочитает свежие супесчаные и суглинистые почвы, растет также на боровых песках и каменистых грунтах. Имеет широкий эдафический ареал. Довольно устойчива к загрязнению атмосферного воздуха, очень широко применяется для озеленения городских кварталов. Древесина используется как строительный материал, при производстве мебели, фанеры, лыж. Продуктами сухой перегонки древесины и бересты является ацетон, деготь и сажа.

Береза пушистая. Произрастает в лесах, по сырым местам. Отличается от березы повислой короткими неповисающими ветвями. Однолетние побеги без бородавок, с

мягкими короткими волосками. Кора темная. Используется наравне с березой повислой.

Бересклет бородавчатый. Кустарник высотой до 2 м, с ветвями, усаженными бородавочками. Листья парноперистые. Теневынослив, неморальный вид.

Бузина красная, или обыкновенная. Сорный кустарник, растет воль дорог, по

опушкам.

Вяз гладкий. Теневынослив и относительно морозостоек. Дерево от 5 до 35 м

высотой. В наших лесах растет только во втором ярусе. Листовая пластинка асимметричная. Древесина обладает высокими техническими качествами и применяется в машиностроении, столярном производстве и др. В молодом возрасте растет достаточно быстро, поэтому широко используется в городском озеленении.

Дуб черешчатый, или обыкновенный. Главный эдификатор дубрав. Лучший рост и развитие наблюдается на свежих и влажных серых и темно-серых суглинках и деградированных черноземах. На супесчаных и песчаных почвах входит в состав подлеска

(принимает форму кустарника). Дерево 40 - 50 м высоты, доживающие до 500 лет и более;

ствол 80 - 100 см в диаметре. Растение двудомное. Листья удлиненно - обратноовальные,

лопастные, скученные у концов побегов, на коротких черешках. Плод - желудь. Семена разносятся сойками. Требователен к тепловому режиму воздуха и почвы, засухоустойчив.

Дерево светолюбивое, чувствительное к загрязнению воздуха. Древесина широко используется как строительный, отделочный материал, при производстве паркета, мебели.

Высоко ценится древесина мореного дуба (долгое время пролежавшая под водой и имеющая почти черную окраску в результате реакций дубильных веществ с солями железа). Кора содержит большое количество дубильных веществ и используется в кожевенной промышленности.

Ель обыкновенная, или европейская. Является одной из основных лесообразующих пород в зоне темнохвойных и подзоне смешанных лесов. Мощный эдификатор, еловый опад значительно закисляет почву. Экологическая амплитуда ели

14

значительно уже, чем у сосны. Лучше всего растет на свежих, хорошо дренированных суглинках и супесях. Является выщелачивающей породой, способствующей процессам подзолообразования. Отличается большой теневыносливостью. Дерево 30-35 м высотой с конусовидной кроной. Продолжительность жизни около 300 лет. Хвоя живет 6-7 лет.

Древесина ели широко, используется в строительстве, бумажной промышленности, в

мебельном производстве, для изготовления музыкальных инструментов (резонансная ель).

Из еловой живицы получают скипидар, канифоль, масла. Кора используется как дубитель,

семена являются хорошим кормом для некоторых промысловых зверей и птиц. Выделяет фитонциды. Шишки используются в качестве лекарственного сырья.

Жимолость лесная. Кустарник до 1,5 м высотой. Листья яйцевидные, опушенные с

двух сторон.

Клен платановидный. Дерево до 20 м высоты с раскидистой кроной и темной буровато-серой корой. Листья крупные, пальчиковые с заостренными верхушками.

Нуждается в умеренно увлажненных почвах. Растение теневыносливое, устойчиво к загрязнению атмосферы. Широко применяется в городском озеленении.

Клен ясенелистный, или американский. Типичный рудеральный сорняк,

чрезвычайно устойчив ко всем видам загрязнения, в том числе к загрязнению почвы нефтепродуктами. Характеризуется быстрым ростом, древесина хрупкая. Растет по пустырям, воль дорог, в городских дворах.

Липа мелколистная. Дерево до 30 м высотой с широкой цилиндрической кроной и темно-серой корой ствола. Листья на тонких, довольно длинных черешках, сердцевидные, у

основания неравнобокие, на верхушке оттянуто — заостренные, по краю неравномерно остропильчатые. Плод - опушенный или гладкий овальный серый орех. Дерево экологически пластичное, легко приспосабливается к неблагоприятным условиям

(недостаточному освещению, увлажнению, загрязнению воздуха и др.), может быть эдификатором, но требует плодородной почвы. Довольно устойчива к атмосферным загрязнителям. Широко используется в городском озеленении. Медонос. Цветы используются как лекарственное сырье.

Ольха клейкая. Произрастает на избыточно увлажненных, но хорошо дренированных почвах вдоль ручьев и рек. Достигает 20-30 м высоты, живет 100-150 лет.

Листья слегка выемчатые на верхушке. Растение однодомное, цветки однополые.

Размножается семенами и пневой порослью. Древесина ольхи применяется как топливо и для поделок, из коры получают черную, красную и желтую краски.

Орешник обыкновенный, или лещина. Кустарник (редко деревце) 3-5 м высотой.

Растет в основном дубравах в подлеске, теневынослив, эфемероид, требует плодородных

15

почв. Достаточно гибкая древесина, легко поддается обработке. Растет быстро, доживает до

60-80 лет. Плоды созревают в августе. Орехи являются пищевым продуктом, находят применение в кондитерской, лакокрасочной промышленности.

Осина обыкновенная, или тополь дрожащий. Дерево до 30 м высотой, с прямым стволом, покрытым гладкой зеленой или серой корой. Крона небольшая, рыхлая, округлая.

Листья повислые, на длинном сжатом с боков черешке, тонком в середине (поэтому листовая пластинка колеблется при малейшем ветре - дрожит). Плод - одногнездная двухстворчатая зеленовато-коричневая коробочка. Пионерный вид. Светолюбива и морозостойка. Древесина мягкая, малоценная, т.к. подвержена быстрому гниению, поэтому применяется в основном в спичечном производстве. Кроме того, древесина старых деревьев поражается паразитическими грибами, которые вызывают сердцевинную гниль. В связи с этим ствол осины часто не выдерживает сильного ветра и ломается.

Рябина обыкновенная. Дерево высотой 4-12 м с серой гладкой корой.

Теневыносливое. На открытых пространствах характерна жизненная форма дерева, в лесу чаще произрастает кустарником. Устойчива к загрязнению атмосферного воздуха. Широко используется в городском озеленении. Как и большинство растений семейства розоцветных, выделяет фитонциды.

Сосна обыкновенная. Широко распространена по всей территории России.

Вечнозеленое хвойное дерево до 40 м высоты с округлой кроной и прямым стволом.

Продолжительность жизни 150200 лет, реже 300. Игольчатые листья (хвоя) обычно держаться на побегах 2-3 года. Экологически пластичный вид, растет и на болотах, и на сухих почвах. Однако плохо переносит загрязнение воздуха (часто в городах сосны

“ суховершинят”). Характер корневой системы определяется условиями местообитания. На песчаных почвах и сфагновых болотах формируется корневая система поверхностного типа, а на супесях и суглинках с достаточным увлажнением сосна имеет хорошо развитую стержневую корневую систему. Древесина сосны имеет очень широкое распространение как строительный материал, в столярном и мебельном производстве, для получения синтетических волокон. Из сосновой живицы получают скипидар, эфирные масла, лаки,

спирты. Сосновые почки используются в медицине. Выделяет фитонциды - вещества,

убивающие болезнетворные микробы.

Тополь черный. Дерево 30-35 м высоты. Крона раскидистая. Пионерный вид.

Произрастает по берега рек, вдоль дорог. Латинское название тополя переводится как

«народный, полезный народу». Широко применяется в озеленении.

Черемуха обыкновенная. Высокий кустарник или дерево до 10 м высотой с густой шаровидной кроной. Произрастает по берегам рек, по лесным опушкам, в подлеске

16

сыроватых хвойных, смешанных и лиственных лесов. Кора, листья и цветки обладают запахом амигдалина. Плоды обладают вяжущими свойствами, листья - дезодорирующими.

Ясень обыкновенный. Чистые насаждения образует редко. Обычно входит в состав древостоя дубрав и смешанных лесов. Требователен к почвам. Хорошо растет на темно-

серых суглинках и выщелоченных черноземах. Очень светолюбив. Достигает высоты 2030

м. Древесина прочная, широко используется в мебельном производстве, авиастроении.

Распространен в городском озеленении.

Стандартное геоботанической описание фитоценозов. Значение фитоиндикационных исследований

В арсенале средств экологических оценок и прогнозов условий среды важное место занимает фитоиндикация, которая позволяет обнаруживать и картографировать загрязненность почвы, воды и воздуха химическими веществами и радионуклидами,

выявлять степень пастбищной дигресии и рекреационной нагрузки на растительный покров. Студенты знакомятся с современной классификацией растительности, стандартным геоботаническим описанием фитоценозов, основными характеристиками сообщества.

Оформляется отчет.

Определение характеристик абиотических факторов среды по экологическим шкалам

Пояснения.

Из-за резкого колебания значений большинства факторов (температура, влажность,

освещенность и др.), многие из абиотических факторов среды довольно сложно поддаются измерению в полевых условиях. Организация инструментальных наблюдений по комплексу факторов среды стоит слишком дорого, а отдельные факторы, без учета их взаимосвязи мало говорят об экологических особенностях местообитания. Эту задачу можно решать,

используя метод индикационных шкал, приобретающий в настоящее время большую популярность. Экологические шкалы дают хотя и относительные, но сравнимые и

стабильные экологические характеристики растительного покрова.

Метод основан на достаточно жесткой приуроченности каждого вида к определенным условиям среды. При этом отношение вида к каждому экологическому фактору оценивается числовыми баллами. Положение вида на шкале соответствует его экологическому оптимуму, то есть условиям, в которых вид обычно встречается с

17

максимальным проективным покрытием и чувствует себя максимально комфортно (рис.1).

Шкалы Г. Элленберга, построены по следующему принципу: балл 1 всегда выражает наименьшее, а балл 12 - наивысшее значение фактора. При этом эвритопные виды Г.Элленберг выделяет в отдельную категорию, обозначенную знаком “ х”. Такие виды не используются в оценке местообитания, поскольку индикаторной ценностью не обладают.

Например, шкала влажности разбита на 12 ступеней: 1 - виды, растущие на очень сухих почвах; 2 т виды, встречающиеся в диапазоне между ступенями 2-3; 3 -виды, растущие на сухих почвах, 4 - виды, встречающиеся в диапазоне от 3 до 5; 5 - виды, растущие на свежих почвах, т.е. в средних условиях увлажнения; б - виды, встречающиеся в диапазоне от 5 до 7; 7 - виды, растущие на влажных, не просыхающих почвах; 8 - виды, растущие в диапазоне от 7 до 9, с тенденцией произрастания на сырых почвах; 9 - виды, растущие на сырых часто плохо аэрируемых почвах, индикаторы сырых почв; 10 - виды, растущие на часто затопляемых почвах; 11 - водные растения, чьи листья обычно контактируют с атмосферой; 12 - подводные растения.

Виды с градациями 1,3,5,7,9,10,11,12 имеют узкую экологическую амплитуду -

стеногидрические в отношении влажности.

Рисунок 1. Соответствие оптимумов видов балловым шкалам влажности. На оси ординат отмечено обилие вида.

Виды с градациями 2, 4, 6, 8 имеют широкую экологическую амплитуду -

эвригидрические. По такому же принципу строятся шкалы и по другим факторам.

18

ГРАДАЦИИ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ШКАЛ Г.ЭЛЛЕНБЕРГА

Шкала освещенности (отношение к свету) - L

1 - полностью теневые растения, получающие обычно менее 1%, редко 30 % от полной

освещенности.

2 - между баллами 1 и 2.

3- теневые растения.

4- между 3 и 5.

5- полутеневые растения, получающие более 10%, но, как правило, менее 100% от полной освещенности.

6- между 5 и 7.

7- полусветовые растения

8- между 7 и 9.

9- световые растения, редко получающие менее 50% от полной освещенности.

Шкала влажности (отношение к влажности почвы или уровню грунтовых вод) - F

1 - на очень сухих почвах.

2- между 1 и 3.

3- на сухих почвах.

4- между 3 и 5.

5- на свежих почвах, т.е. в средних условиях увлажнения.

6- между 5 и 7.

7- на влажных не просыхающих почвах.

8- между 7 и 9.

8 - на сырых, часто плохо аэрируемых почвах, индикатор сырых почв

9 - на часто затопляемых почвах.

10- водные растения, чьи листья контактируют с атмосферой.

11- подводные растения.

Шкала реакции почвы - R

1 - только на кислых почвах.

2 - между 1 и 3.

3 - в основном на кислых почвах.

4 - между 3 и 5.

5 - в основном на слабокислых почвах.

6 - между 5 и 7.

7 - в основном на нейтральных почвах, но также на слабокислых.

19

8 - между 7 и 9.

9 - только на нейтральных или щелочных почвах.

Шкала богатства почвы минеральным азотом - N

1 - только на почвах очень бедных минеральным азотом. 2 - между 1 и 3.

3 - в основном на бедных почвах.

4 - между 3 и 5.

5 - в основном на почвах со средним содержанием азота. 6 - между 5 и 7.

7 - в основном на почвах богатых минеральным азотом. 8 - явный индикатор минерального азота.

9 - только на почвах с очень большим содержанием азота.

Ход работы.

Экологическая оценка местообитания с помощью шкал Элленберга проводится следующим образом. В полевых условиях составляется описание сообщества. Степень количественного участия (обилия или проективного покрытия) каждого вида оценивается в процентах. Средний балл выраженности каждого фактора (освещенности, почвенного увлажнения, кислотности почвы и почвенного богатства нитратным и нитритным азотом)

оценивается как средневзвешенное. Определение среднего балла делается по формуле:

Мониторинг загрязнения среды по асимметрии развития организмов

Пояснения.

Предлагаемая методика основана на способности организма нарушать симметричность строения при стрессовом воздействии. Чем выше степень загрязнения окружающей среды, тем значительнее отличия между правой и левой половинками.

Подобный способ оценки позволяет не только оценивать степень загрязнения территории,

но и в случае регулярного проведения наблюдений оценивать изменение состояния среды в течение времени (фиксировать улучшение или ухудшение экологической обстановки).

Кроме того, поскольку используются ненаследственные признаки организма, методика дает

20

возможность осуществления раннего прогноза развития территории, когда предотвращение

1) позволяют оценивать комплексное воздействие всех факторов на организм, т.к.

находятся в непосредственном контакте с тремя средами (воздушной, водной и почвенной);

2)отражают состояние конкретного местообитания, поскольку ведут прикрепленный образ жизни;

3)не требуют дорогостоящего оборудования при сборе материала и специальных условий хранения. Данный метод предполагает оценку степени загрязнения среды путем сравнения симметричности правой и левой половинок листа путем простейших измерений.

Вид, который используется в исследовании, должен отвечать следующим требованиям:

-часто встречаться на изучаемой территории, т.е. быть фоновым;

-не быть гибридным (гибрид - это потомок двух разных видов, часто характеризуется асимметричными листьями);

-не обладать заведомо асимметричными листьями (например, вяз не может использоваться);

-быть видом местной флоры, т.е. эволюционно приспособленным именно к местным условиям существования.

Перечисленным требованиям более всего соответствуют береза, рябина, клевер, земляника.

В практической работе в качестве объекта измерений используется береза.

Для ведения мониторинга имеет смысл отбирать листья на территориях (в точках),

находящихся на разном удалении от источника загрязнения. В целях статистической достоверности полученных результатов, необходимо собрать 100 листьев в каждой точке

(для древесных организмов по 10 листьев с 10 деревьев, для травянистых - по 2 с каждого растения). Для учебных целей допускается уменьшить количество измерений (но не менее

10 листьев). При этом растения должны произрастать в примерно сходных экологических условиях. Листья должны быть средних размеров и находится в одной части кроны

растения. Материал можно собирать с июля по октябрь.

Ход работы

По имеющимся образцам студентами проводится измерение следующих параметров на левой и правой половинах листа березы (см. рис. 2):

- ширина левой и правой половинок листа (признак 1);