Эколого-цнотические особенности охраняемых сосудистых растений городского парка имени Ю.А. Гагарина

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

ФГБОУ ВПО «САХАЛИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

 

ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ

КАФЕДРА ЭКОЛОГИИ И ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

«ЭКОЛОГО-ЦНОТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ОХРАНЯЕМЫХ                     СОСУДИСТЫХ РАСТЕНИЙ ГОРОДСКОГО ПАРКА

ИМЕНИ Ю.А. ГАГАРИНА»

 

Студентка III курса, 311 группы, направление «Экология и природопользование»	Мушаилова Маргарита Геннадьевна
Научный руководитель, к.б.н., доцент кафедры  экологии  природопользования	А. А. Смирнов

       

   Защита состоялась: «____»____________2010 г.

 

Оценка _________________

 

 

 

Южно-Сахалинск

2011

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ 3

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 5

1.1. Жизненные формы растений 5

1.2. Среда и условия существования организмов 6

1.3. Излучение: свет 7

1.4. Температура 8

1.6. Топография 13

2. ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ 15

2.1. Рельеф местности 15

2.2. Почвы 16

2.3. Ландшафт 16

3. ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 18

3.1. Аралия высокая 18

3.1.1. Распространение 19

3.1.2. Местообитание 20

3.2. Бархат Сахалинский 20

3.2.1. Распространение и местообитание 21

3.3. Брылкиния хвостатая 22

3.3.1. Распространение и местообитание 23

3.4. Вишня сахалинская 23

3.4.1. Распространение 24

3.4.2. Местообитание 24

3.5. Кардиокринум Глена 25

3.5.1. Распространение 26

3.5.2. Местообитание 26

ПРИЛОЖЕНИЕ  А 28

Таблица 1. – АДАПТАЦИИ К ЗАСУШЛИВЫМ УСЛОВИЯМ УРАСТЕНИЙ (ПО Н. ГРИНУ И ДР., 1993) 28

ПРИЛОЖЕНИЕ  Б 29

Рис. 1. – РАСПРОСТРАНЕНИЕ  ОХРАНЯЕМЫХ ВИДОВ СОСУДИСТЫХ РАСТЕНИЙ В ПАРКЕ ИМЕНИ Ю. ГАГАРИНА 29

 

 

 

Введение

 

Остров Сахалин отличается исключительным разнообразием природных  условий и естественных ресурсов. Во флоре острова насчитывается  около 1521 видов сосудистых растений, приуроченных к различным местообитаниям (Толмачев, 1955).

Актуальность – в настоящее время исчезают многие местные виды, уникальные по тем или иным параметрам. Тщательное, детальное изучение растительного покрова позволяет лучше сохранять отдельные виды и растительные сообщества, оно дает возможность в динамике наблюдать мир растений.

Охраняемые сосудистые растения в изучаемой флоре городского парка имени Ю. Гагарина представлены 6 видами, которые, в основном, являются обитателями лесных фитоценозов, в настоящее время подвергающихся повышенной рекреационной нагрузке.

Характеристика эколого-биологических  особенностей видов местной флоры  позволяет решать обширный круг проблем  ботанической науки, включая вопросы  охраны растительного мира, что особенно актуально для Дальневосточного региона, богатого эндемичными и  редкими видами.

Изучение эколого-ценотических и биологических особенностей редких видов, анализ факторов, определяющих в условиях ограниченной территории устойчивое развитие и существование  популяций, необходимы для разработки методов оценки и сохранения экосистем, включающих эти виды.

Цель – выявить эколого-ценотические особенности охраняемых видов сосудистых растений флоры городского парка Южно-Сахалинска.

Задачи:

1. Рассмотреть в экологической литературе информацию о важнейших абиотических факторах среды и адаптации к ним различных растений. 
2. Дать описание климата, рельефа, почвы растительности городского парка имени Ю.А. Гагарина
3. Собрать необходимую информацию по охраняемым сосудистым растениям городского парка.
4. Рассмотреть жизненные формы, и отношение к основным экологическим факторам охраняемых сосудистых растений городского парка.
5. Сделать выводы по результатам проделанной работы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Основные экологические факторы среды и адаптации к ним растений

 

1. Жизненные формы растений

 

Термин «жизненная форма» имеет очень глубокое и емкое определение. Во-первых, оно подчеркивает, что жизненная форма, т. е. форма вегетативного тела, растения не остается постоянной, а меняется во времени по мере его взросления и старения. Во-вторых, из определения явствует, что важнейшую роль в становлении жизненной формы, во всех ее изменениях играет внешняя среда. Каждый вид реагирует на внешние воздействия в рамках своих наследственно закрепленных возможностей, исторически выработавшихся в процессе естественного отбора приспособленности растения к тому комплексу внешних факторов, который господствует в области его распространения. (Ручин, 2005)

По Раункиеру, жизненные  формы растений определяются в зависимости положения почек возобновления на растении по отношению к уровню субстрата и снегового покрова. Раункиер связал это с защитой почек в неблагоприятное время года. можно подразделить на пять главнейших типов:

1. Фанерофиты (от греч. «фанерос» – видимый) – растения, у которых почки возобновления расположены высоко над землей. Сюда принадлежат главным образом деревья и кустарники. В группу фанерофитов отнесены также растения эпифиты, растущие на деревьях и кустарниках).
2. Хамефиты (от греч. «хаме» – приземистый, карликовый) – невысокие растения с почками возобновления на зимующих побегах, расположенных вблизи поверхности земли (реже на поверхности). Зимуют они под защитой снежного покрова (а в более теплых областях почки частично укрываются отмершими частями растений). К группе хамефитов относятся и некоторые травянистые растения, сохраняющие на зиму лежачие или приподнимающиеся побеги с почками на их концах и в пазухах отмерших листьев.
3. Гемикриптофиты (от греч. «геми» – полу) – травянистые многолетники, у которых надземные органы (или их большая часть) в конце вегетации отмирают, а почки возобновления находятся на уровне почвы и защищены собственными отмершими листьями, лиственной подстилкой и снегом.
4. Криптофиты (от греч. «криптос» – скрытый ) – почки возобновления располагаются под землей (геофиты) или на дне водоемов (гидрофиты). Геофиты – травянистые многолетники, имеющие зимующие почки на подземных органах, луковицах, клубнях, корнях, корневищах. Гидрофиты – водные растения с плавающими или погруженными листьями, отмирающими на зиму; почки возобновления зимуют на дне водоема, на многолетних корневищах или в виде турионов, опускающихся на дно осенью и всплывающих к весне.
5. Терофиты (от греч. «терос» – лето). К этой группе относят растения, переживающие неблагоприятный период в виде семян или спор. Важнейшая адаптивная черта этой жизненной формы – способность быстро проходить годичный цикл развития от семени до семени, используя благоприятные сезонные экологические ниши, иногда весьма кратковременные. (Ручин, 2005)

 

2. Среда обитания и условия жизни

 

Из среды растения получают все необходимое для жизни  и в нее же выделяют продукты обмена веществ.

Условия жизни, или условия  существования, — это совокупность необходимых для растения элементов  среды, с которыми он находится в  неразрывном единстве и без которых  существовать не может.

Адаптация — исторически выработавшаяся  способность растений приспосабливаться к среде.

Отдельные свойства или элементы среды, воздействующие на растения, называются экологическими факторами.

Абиотические факторы  — это комплекс условий неорганической среды, влияющих на растение.

Биотические факторы —  это совокупность влияний жизнедеятельности  одних растений на другие.

Антропогенные факторы – воздействие жизнедеятельности человека на растения и среду, в которой они произрастают.

Абиотический, или неживой, компонент среды подразделяется на климатические, почвенные (эдафические), топографические и другие физические факторы, в том числе воздействие  волн, морских течений, огня и т. д. (Степановских, 2001)

 

3. Свет

 

Свет для растений, с одной стороны, служит первичным источником энергии, без которого невозможна жизнь, а с другой — прямое воздействие света на протоплазму смертельно для растений. Следовательно, свет — это не только жизненно важный фактор, но и лимитирующий как на минимальном, так и максимальном уровне. (Степановских, 2001)

С участием света у растений протекают важнейшие процессы:

Фотосинтез — источник энергии для всей остальной пищевой цепи.

Транспирация – это испарение воды растением. Основным органом транспирации является лист.

Фотопериодизм. Важен для  синхронизации жизнедеятельности  и поведения растений (особенно размножения) с временами года.

Движение. Фотопериодизм  и фотонастии у растений важны  для того, чтобы обеспечить растению достаточную освещенность. Каждое местообитание характеризуется определенным световым режимом, соотношением интенсивности, количества и качества света. (Степановских, 2001)

По отношению к свету  различают три экологические группы растений:

1. Гелиофиты обитают на открытых местах с хорошей освещенностью, в лесной зоне встречаются редко. Они образуют обычно разреженный и невысокий растительный покров, чтобы не затенять друг друга. Свет оказывает влияние на рост растений.          
2. Сциофиты не выносят сильного освещения, живут в постоянной тени под пологом леса. Это главным образом лесные травы. При резком освещении, например на вырубках, они проявляют явные признаки угнетения и часто погибают.
3. Теневыносливые растения (факультативные гелиофиты) живут при хорошем освещении, но легко переносят незначительное затенение. Это большинство растений лесов.

Растения, развитие которых  нормально происходит при длинном  дне, называют длиннодневными. Другие растения нормально развиваются  при сокращенном световом дне. Их называют короткодневными. (Степановских, 2001) 

 

4. Температура

 

Главным источником тепла  является солнечное излучение. Сила и характер воздействия солнечного излучения зависят от географического положения и являются важными факторами, определяющими климат региона, который определяет наличие и обилие видов растений в данной местности.

Значение температуры  заключается и в том, что она  изменяет скорость протекания физико-химических процессов в клетках, отражающихся на всей жизнедеятельности растений. Температура влияет на анатомо-морфологические особенности, ход физиологических процессов, рост, развитие, поведение и во многих случаях определяет их географическое распространение.

Холодолюбивые организмы, или  криофилы, способны жить в условиях сравнительно низких температур и не выносят высоких. Криофилы населяют холодные и умеренные зоны. Холодостойкость  растений весьма различна и зависит  от условий, в которых они обитают.

У теплолюбивых, или термофилов, жизнедеятельность приурочена к  условиям довольно высоких температур. Настоящими термофилами являются растения жарких тропических районов. Они не переносят низких температур, происходит нарушение обмена веществ, подавление физиологических процессов, что приводит к образованию в них не свойственных им продуктов, в том числе и вредных, вызывающих отравление. (Степановских, 2001)

В зависимости от ширины интервала температуры, в которой  данный вид может существовать, организмы  делятся на эвритермные, они выдерживают широкие колебания температур, и стенотермные, которые живут лишь в узких пределах.

Растения в процессе эволюции выработали различные формы адаптации к температуре, среди них морфологические, биохимические, физиологические, поведенческие и т. д.

Одно из важнейших приспособлений к температуре у растений — форма их роста. Там, где тепла мало, много подушковидных растений, растений с прикорневыми розетками листьев, стелющихся форм. Все это позволяет растениям улавливать максимум тепла солнечных лучей, а также использовать тепло нагретой поверхности почвы.

У растений жарких мест распространена способность впадать в состояние вынужденного покоя.

Важным приспособлением  к низким температурам является и  отложение запасных питательных  веществ в виде высокоэнергетических соединений — масло, которое вытесняет воду из вакуоли и этим предохраняет растительный организм от замерзания.

Тканевые механизмы приспособления к действию низких температур - «перемещение» веществ в органах. При адаптации к холоду у некоторых видов растений нередко к зиме масла и сахара откладываются в тканях надземных органов, а в подземных органах — крахмал.

Избегание неблагоприятных  температурных воздействий — происходит за счет выработки жизненных циклов, когда наиболее уязвимые стадии развития проходят в самые по температурным условиям благоприятные периоды года. Для растений это главным образом изменения в ростовых процессах. (Степановских, 2001)

 

5.  Влажность

 

Все биохимические процессы ассимиляции и диссимиляции, газообмен  в организме осуществляются при  наличии воды. Вода с растворенными  в ней веществами обусловливает  осмотическое давление клеточных и  тканевых жидкостей, включая и межклеточный обмен.

Потребность разных видов  растений в воде по периодам развития не одинакова. Меняется она и в  зависимости от климата и почвы. Недостаток или дефицит влаги  снижает прирост растений, может  стать причиной их низкорослости, бесплодия  из-за недоразвития генеративных органов. (Степановских, 2001)

Влажность — это параметр, характеризующий содержание водяного пара (газообразной воды) в воздухе.

Влажность воздуха обусловливает  периодичность активной жизни организмов, сезонную динамику жизненных циклов, влияет на продолжительность развития, плодовитость и их смертность. Однолетние растения называют эфемерами (от греч. ephemeros — мимолетный, однодневный), они проходят свой цикл в чрезвычайно сжатые сроки. Эфемеры, в свою очередь, подразделяются на весенние и осенние.

Четкую приспособленность  к сезонному ритму влажности  проявляют и отдельные виды многолетних  растений, называемые эфемероидами. При  неблагоприятных условиях влажности  они могут задерживать свое развитие до тех пор, пока она не станет оптимальной.

По отношению к влажности  различают эвригигробионтные (могут существовать при различных колебаниях влажности) и стеногигробионтные (могут существовать только в условиях строго определенной влажности: высокой, средней или низкой) растения. (Степановских, 2001)

По отношению к водному  режиму наземные растения подразделяются на три основные экологические группы:

1. Гигрофильные  (влаголюбивые);
2. Ксерофильные (сухолюбивые);
3. Мезофильные (предпочитающие умеренную влажность).