Содержание

Введение

1. Влияние лесополос на физические параметры среды

2. Пространственная структура лесополос

3. Видовая структура лесополос

4. Трофическая структура лесополос

Заключение

Список литературы

Приложение 1

Приложение 2


Введение
Благополучие человека зависит от биологического разнообразия планеты. Разные виды нашей деятельности приводят к прямому или косвенному уничтожению разнообразных видов биосферы. На сегодняшний день основным фактором, ставящим под угрозу исчезновения животных, является разрушение и деградация мест обитания.

До заселения нашего района переселенцами широкая цветущая степь и частые березовые колки давали приют огромному количеству разнообразных видов организмов.

Но люди стали постепенно отвоевывать места под поля и пастбища. Частично вырубались леса на топливо и для хозяйственных нужд. Степь отступала, а вместе с ней исчезали и виды заселявшие ее.

Так, например, исчезла из наших мест самая крупная степная птица- дрофа. Последний удар нанесло по степи освоение целинных и залежных земель, а так же интенсивное развитие животноводства. Сейчас в округе Еремеевки более 90% земли занимают поля, 0,7% - пастбища. Только около 5% занято лесами. Степь исчезла как таковая.

Лесозащитные полосы стали спасением для многих видов животных и некоторых растений.

Они создавались главным образом для борьбы с ветровой эрозией почв, которую породил все тот же человек.

Лесополосы – как искусственные биогеоценозы изучены еще недостаточно.

Почему лесополосы смогли стать островками жизни? Кто нашел в них себе дом?

Насколько разнообразно население лесополос? Что ожидает их в будущем?

Эти вопросы задали мы себе. Эти вопросы должны задавать себе все, кто ищет пути сохранения биологического разнообразия на Земле, а значит пути сохранения жизни.

Цель работы:

Выявить роль лесозащитных полос как дополнительного места обитания живых организмов.

Задачи:

- рассмотреть влияние лесополос на физические показатели среды: температуру, влажность, силу ветра, освещенность.

- рассмотреть пространственную структуру лесополос;

- изучить трофическую структуру лесополос (трофические уровни, цепи и сети питания);

- изучить видовой состав лесополос;

- сравнить видовое разнообразие различных типов лесополос (березовой, тополиной, сосновой);

Место и время проведения работы:

Работа велась в с. Еремеевка в течении 2-х лет (2004-2006 г.г.)

Объект исследования:

Лесозащитные полосы (березовая, сосновая, тополиная)

Методы исследования:

1.                 Замер физических показателей среды (температура, влажность, силы ветра, освещенности) в лесах защитных полосах и на открытом пространстве.

2.                 Наблюдение.

3.                 Фотографирование.

4.                 Сбор коллекции насекомых.

5.                 Составление гербария.

6.                 Работа с определителями растений, насекомых, позвоночных.

7.                 Изучение характеристик видов, обитающих в лесополосах по научно-популярной литературе.

8.                 Опрос работников лесничества, охотников.

9.                 Создание таблиц-модулей биоценозов лесозащитных полос.


1. Влияние лесополос на физические параметры среды
Лесозащитные полосы – это искусственные экосистемы, т.е. экосистемы созданные человеком. Экосистемы – это любое сообщество живых существ вместе с его физической средой обитания, функционирующая как единое целое.

Растения образующие лесополосы зависят от температурных условий, влажности, освещенности и других факторов среды. Однако и сами они, образуя непрерывный растительный покров, влияют на окружающую среду и формируют в ней местообитания для других растений, животных, грибов, микроорганизмов. Такие растения называют доминантными («господствующими», «преобладающими»). Это чаще всего функциональное доминирование. Эти виды ведут себя как хозяева: определяют структуру и облик биогеоценоза, внутренний климат, видовой состав, обилие и размещение животных, грибов и микроорганизмов.

Так как объектами нашего исследования являются березовая, сосновая и тополиная лесополосы, то соответственно доминантными видами в них являются: береза, сосна и тополь.

Исследуемые лесополосы пятирядные и расстояние между деревьями 1,5 м. Кроме главных пород в их состав входят сопутствующие: яблоня сибирская, смородина золотистая, образующие подлесок.

Мы провели исследования выясняющие влияние этих растений на влажность воздуха, тепловой режим приземного слоя, освещение приземного слоя, движение воздуха.

Влажность воздуха измеряли с помощью гигрометра. Замеры проводили в лесополосе, в 10, 20 и 30 м. от нее.


Таблица 1 - Изменение влажности воздуха в лесополосе и прилегающей к ней территории

Тип лесополос	Влажность (%)
	В лесополосе	На прилегающей территории
		10 м.	20 м.	30 м.
Сосновая	89%	82%	74%	70%
Березовая	85%	82%	76%	71%
Тополиная	82%	80%	72%	70%

Из таблицы №1 следует, что по сравнению с открытой местностью в сосновой полосе влажность увеличивается на 22%, в березовой на 18%, в тополиной на 15%

Известно, что влияние растительности на влажность воздуха распространяется на расстояние, равное 20 – кратной высоте дерева. Один из лучших увлажнителей воздуха – тополь, что не соответствует нашим данным. Но это легко объясняется плохим состоянием этих лесополос (рис. 1).


Рис. 1 - Изменение влажности воздуха в лесополосах и прилегающей к ним территории
Скорость (силу) ветра измеряли с помощью самодельного ветрячка. Замеряли число оборотов в минуту на разном удалении от лесополос и в лесополосе (по направлению господствующих юго-восточных ветров).


Таблица 2 - Изменение силы ветра в лесозащитных полосах и прилегающих территориях

Тип лесополос	Сила ветра (оборот/мин.)
	До лесополос			В лесополосе	За лесополосой
	30 м.	20 м.	10 м.	0	10 м.	20 м.	30 м.
Сосновая	138	115	96	61	70	80	83
Березовая	134	120	102	74	76	82	90
Тополиная	135	130	120	96	110	120	125

Из таблицы №2 следует, что сила ветра заметно ослабевает в сосновой лесополосе – на 56%, в березовой – на 45%, тополиной – на 25%.

Измерение температуры воздуха производили с помощью воздушного термометра на высоте около 1 метра от поверхности почвы. Замеры делали в течении недели ежедневно в одно и то же время. Сравнили среднюю температуру на открытом участке и в лесополосах (рис. 2).
Таблица 3 - Средняя температура в исследуемых лесополосах и на открытом пространстве

Место замера	t(°C)
Открытое пространство	26°C
Сосновая лесополоса	20°C
Березовая лесополоса	22°C
Тополиная лесополоса	23°C

Рис. 2 - Изменение средних температур в лесополосах


Из таблицы №3 следует, что прохладнее всего в сосновой лесополосе, т.к. там температура уменьшается на 5-6°C, в березовой на 4-5°C, тополиной на 3-4°C.

Изменение освещенности в лесополосах проводили опираясь только на свои органы чувств, т.к. отсутствовал люксметр. Самая темная лесополоса – сосновая, более светлая – березовая, светлее всех – тополиная.

Из вышеизложенного можно сделать вывод, что самое большое воздействие на все исследуемые физические параметры среды оказывает сосновая лесополоса: там самая большая влажность, ниже температура, темнее, чем в других лесополосах, а так же эта лесополоса лучше других гасит силу ветра.

Менее всего влияет на микроклимат тополиная лесополоса. Она более продуваема, светлая, влажность воздуха ниже, а температура выше, чем в других лесополосах. Это связано в первую очередь с состояние этих лесополос. Тополя в наших условия имеют небольшую продолжительность жизни – около 40 лет. Т.к. лесозащитные полосы посажены более 30 лет назад, то большинство тополей находится в угнетенном состоянии или уже погибли. Почти у всех деревьев наблюдается суковершинность. Поэтому тополиные лесополосы сильно разрежены и уже не справляются в полную меру с теми функциями, которые они выполняли первоначально.

Березовая лесополоса занимает по всем показателям промежуточное положение.

2
.
Пространственная структура лесополос
Всякий биоценоз имеет свою собственную структуру. Она определяется расположением особей различных видов по отношению друг к другу как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении. Это пространственная структура.

Распределение по вертикали соответствует ярусности. У растений ярусность, вызвана конкуренцией за свет и воду, а у животных за пищу.

В лесополосах ярусность ярко выражена, но число ярусов не большое. Первый ярус образует виды доминанты: береза, сосна, тополь. Высота этих растений 5-7 метров. Второй ярус – кустарники и подрост. Основной кустарник исследуемых лесополос гибрид крыжовника и смородины (смородина золотистая). Высота его 1-1,5 м. Подрост березы встречается в березовой и тополиной защитке. Кроме того в березовой лесополосе встречается шиповник, вишня степная, жестер, подрост яблони-китайки. Многие защитки имеют подлесок из яблонь-китаек, высота которых может достигать 2-2,5 м.

Третий ярус представлен травами и грибами. Обычно травы не высокие около 50 см.

Четвертый ярус образует листовая подстилка. В лесополосах она хорошо выражена. Наибольшую толщину она имеет в сосновой лесополосе, наименьшую - в тополиной.

Можно выделить еще один ярус – мохово-лишайниковый. Правда в лесополосе он чаще всего расположен не на почве, а на стволах деревьев.

Подземная ярустность представляет собой как бы зеркальное отражение надземной: корни березы, сосны, тополя проникают глубже всех, корни низких трав располагаются у поверхности почвы прямо в подстилке. Наибольшая масса корней находится в верхних слоях почвы.

По горизонтали сообщество также расчленяется на отдельные элементы – микрогруппировки, расположение которых отражает неоднородность условий среды.

В лесополосах хорошо просматриваются ее горизонтальные составляющие: травянистая растительность, древеснеющая травянистая растительность, кустарники, деревья. На опушке лесополос наблюдается так называемый опушечный эффект – наибольшее разнообразие видов как растений, так и животных. Здесь можно встретить землянику, кровохлебку, тысячелистник, чебрец, мышиный горошек, ветреницу, сон-траву. Ближе к кустарникам растет число злаковых растений (пырей ползучий, костер безостый, мятлик луговой, плевел и др.), а так же осоки(резуны) – любят опушку леса и грибы.

Хорошо известна «мозаичность» растительного покрова (например, светолюбивые травы в «окнах», теневыносливые травы – под деревьями; пятна мхов или белого грунта). Пространственная структура сообщества является показателем имеющегося в данном местообитании разнообразия экологических нишь, богатства и полноты использования сообществом ресурсов среды, а так же показателем относительной устойчивости сообщества и степени антропогенного влияния на него.

Наиболее ярко горизонтальная структура и «мозаичность» выражены в березовых и сосновых лесополосах. Надо заметить, что в глубине сосновой лесополосы практически нет травянистой растительности.

3. Видовая структура лесозащитных полос
Одним из важнейших показателей структуры экосистемы является число видов – видовой состав входящих в него организмов и количественное соотношение видовых популяций. В сообществе, как правило, имеется сравнительно мало видов, представленных большим числом особей, и сравнительно много видов, встречающихся редко.

Видовое разнообразие – признак экологического разнообразия: чем больше видов, тем больше экологических ниш, т.е. выше богатство среды. Видовое разнообразие связано также с устойчивостью сообщества, его долголетием.

Исследовав лесозащитные полосы мы определили их видовой состав, который представили в виде таблицы. (см. Приложение 1).

Из таблицы №4 следует, что самое большое разнообразие видов в березовой – 137 видов и сосновой лесополосе - 118 .

Самая бедная по числу видов тополиная лесополоса – 104 вида.

Видовое разнообразие зависит не только от типа лесополос, но и от их возраста. Исследуемые лесополосы посажены около 35-40 лет назад. Охотники и лесники утверждают, что в молодых лесополосах жизнь была разнообразнее и интенсивнее. Если сравнивать видовое разнообразие лесополос и естественных лесов, то летом в лесах жизнь богаче, а зимой в лесополосах, т.к. «кочующие» птицы в больших количествах прилетают туда полакомиться ягодами.

4.

Трофическая структура лесополос
Как и естественная экосистема лесозащитная полоса состоит из организмов трех основных трофических групп: продуцентов, консументов и редуцентов. (см. Приложение 2)

Продуценты (от лат. Producentis – «производящий», «создающий») образуют органическое вещество из неорганического. Все продуценты автотрофы. В лесополосе редуцентами являются все зеленые растения: деревья, растения, травы.

Консументы (потребители) – организмы питающиеся живым оргпническим веществом. Среди них различают травоядных (фитофаги), хищников (зоофаги), паразитов, организмы – симбиотрофы или детритом (детритофаги).

Редуценты – организмы разрушающие органическое вещество и возращающие минеральные элементы в круговорот. Основными редуцентами являются грибы. Редуценты в биоценозах замыкают круговорот веществ. В лесозащитных полосах роль редуцентов выполняют грибы, микроорганизмы, личинки мух, дождевые черви, жуки, микро фаги и другие. Грибы влесозащитных полосах довольно разнообразны (см.таб.). чаще всего в березовой лесополосе встречаются: свинушка тонкая и толстая, различные виды сыроежек, подберезовик, мухомор, белые грибы, сухие грузди. В сосновой – маховики и маслята. В тополиной – рядовка тополевая. Из этого видно, что определенные грибы встречаются преимущественно в соседстве с определенными растениями. Объясняется это тем, что грибы не только разлагают органические вещества, но еще и могут образовывать микоризу с древесными растениями – особое симбиотическое образования. Грибница грибов оплетает мелкие корешки деревьев, иногда даже проникают в корни, не повреждая его клеток. Грибы получают от дерева симбиота готовые органические вещества, а взамен во много раз увеличивают всасывающую поверхность корня, помогая «соседу» всасывать влагу и минеральные вещества. В дружбе с грибами живет подавляющее большинство наземных растений. Без этих помощников деревья хуже растут, медленнее развиваются, чаще болеют. Грибы без своих зеленых партнеров не способны плодоносить. К зависимым от лесной флоры грибам относятся все трубчатые грибы, а также сыроежки, млечники, мухоморы и др.

Грибы могут служить пищей другим организмам, являясь одним из звеньев детритных цепей питания. Чаще всего их поедают личинки насекомых, моллюски, птицы, некоторые звери, а также человек. есть в лесозащитных полосах и грибы-паразиты, которые живут за счет живых деревьев, это гриб трутовик. Трутовики могут разрушать и мертвую древесину, играя в этом случае важную положительную роль – роль могильщиков.

Поскольку многие виды всеядны и питаются как растениями, так и животными, их невозможно отнести к какому-либо одному трофическому уровню. Например, большой пестрый дятел – всеяден, куропатки в течении жизни меняют животную пищу на растительную и др.

Организмы разных трофических уровней связаны цепями питания. Цепи питания – это ряды, в которой каждый предыдущий вид служит пищей последующему. Цепи питания всегда начинаются с растений или их остатков, прошедших через кишечники животных – детрит.

Различают цепи выедания (начинаются с живых растений) и цепи разложения (начинаются с мертвого растительного опада или помета животных). Цепи питания сложно переплетены, образуя сети. Пользуясь своими наблюдениями, а также научно-популярной литературой мы вычертили основные цепи питания.


Заключение
Изучив влияние лесополос на микроклимат, а также видовое разнообразие этих искусственных экосистем, можно с уверенностью сказать, что лесополосы являются хорошей средой обитания для большого числа организмов и поэтому велико их экологическое значение для сохранения биологического разнообразия.

Практические рекомендации: одно из самых современных направлений в сельскохозяйственной практике, обеспечивающее

Приложение 2

Животные	Консументы 1	Консументы 2	Консументы 3	Редуценты
Лиса обыкновенная	-	+	+	-
Корсак	-	+	+	-
Заяц русак	+	-	-	-
Заяц бкляк	+	-	-	-
Ёж	-	+	-	-
Барсук	+	+	-	-
Косуля	+	-	-	-
Слепушонка	+	-	-	-
Мышевидные грызуны	+	-	-	-
Дятел зелённый	+	+	-	-
дятел малый пёстрый	-	+	-	-
Дятел большой пёстрый	+	+	-	-
Дятел чёрный желна	+	+	-	-
Сороки	+	+	-	-
Грачи	+	+	-	-
Клёст сосновик	+	-	-	-
Воробей полевой	+	+	-	-
Воробей домовой	+	+	-	-
Ястреб перепелятник	-	-	+	-
Ястреб тетеревятник	-	-	+	-
Кобчик	-	-	+	-
Сова сыч	-	+	-	-
Сова полярная	-	+	-	-
Сова ушастая	-	+	-	-
Коршун чёрный	-	-	+	-
Перепела	+	+	-	-
Поползень	+	+	-	-
Кукушка	+	+	-	-
Синица большая	+	+	-	-
Жаворонок полевой	+	+	-	-
Пеночка теньковка	+	+	-	-
Пеночка бурая	+	+	-	-
Куропатка белая	+	+	-	-
Куропатка серая	+	+	-	-
Голубь вяхерь	+	+	-	-
Голубь клинтух	+	+	-	-
Голубь синантропный сизый	+	+	-	-
Голубь горлица	+	+	-	-
Снегирь	+	-	-	-
Свиристели	+	-	-	-
Дрозд деряба	+	-	-	-
Красногрудый вьюрок	+	-	-	-
Тетерев	+	+	-	-
Ворон		+	-	-
Щегол	+	-	-	-
Паук крестовик	-	+	-	-
Муравьи красные	-	+	-	-
Муравьи рыжие лесные	-	+	-	-
Чёрные муравьи	+	-	-	-
Жук короед	+	-	-	-
Комар пискун	-	+	-	-
Усач длиноусый серый	+	-	-	-
Усач чёрный сосновый	+	-	-	-
Пчела медоносная	+	-	-	-
Тля	+	-	-	-
Крапивница	+	-	-	-
Шмель земляной	+	-	-	-
Шершень обыкновенный	-	+	-	-
Трескучая кобылка	+	-	-	-
Клоп древесный зелёный	+	-	-	-
Восковик полосатый	+	-	-	-
Медведица кайя	+	-	-	-
Медведка обыкновенная	+	-	-	-
Огнёвка трескучая	+	-	-	-
Кузнечик зелёный	+	-	-	-
Ленточница тополевая	+	-	-	-
Бабочка лимонница	+	-	-	-
Глазок чёрно-бурый	+	-	-	-
Конёк белополосый	+	-	-	-
Гребнёвка	+	-	-	-
Коромысло синее	+	-	-	-
Слепень бычий	-	+	-	-
Траурница	+	-	-	-
Мухи	-	-	-	+
Божья коровка 7 точечная	-	+	-	-
Божья коровка 2 точечная	-	+	-	-
Оса лесная	-	+	-	-
Непарный сибирский шелкопряд	+	-	-	-
Непарный шелкопряд	+	-	-	-
Сосовый пилильщик	+	-	-	-
Берёзовый пилильщик	+	-	-	-
Дождевой червь	-	-	-	+
Сенокосец	+	-	-	-
Жук навозник	-	-	-	+
Майский жук	+	-	-	-
Тарантул земляной	-	+	-	-
Жужелица лесная	+	-	-	-
Богомол	+	-	-	-
Берёзовая пяденица	+	-	-	-
Груздь сухой	-	-	-	+
Подберёзовик обыкновееный	-	-	-	+
Белый гриб берёзовый	-	-	-	+
Опёнок летний	-	-	-	+
Сыроежка серая	-	-	-	+
Маховик жёлтый	-	-	-	+
Маховик жёлто-бурый	-	-	-	+
Маховик зелёный	-	-	-	+
Коровник толстый	-	-	-	+
Коровник тонкий	-	-	-	+
Свинушки	-	-	-	+
Волнушки	-	-	-	+
Гриб-чага	-	-	-	+
Рядовка тополевая	-	-	-	+
Лисички	-	-	-	+
Волоконница земляная	-	-	-	+
Волоконница волокнистая	-	-	-	+
Волоконница разорваная	-	-	-	+
Паутинник красивейший	-	-	-	+
Мухомор красный	-	-	-	+
Ложноопёнок серо-жёлтый	-	-	-	+
Поганка	-	-	-	+
Бледная поганка	-	-	-	+
Кивсяк	-	-	-	+
Мокрица	-	-	-	+