III городская научно-практическая конференция «Первые шаги в науку»

для учащихся 1-4 классов

Секция «Биология. Растения»

Тема:

«Мой опыт выращивания сосны обыкновенной в домашних условиях»

г. Улан-Удэ

2023-2024гг.

Оглавление

Введение        3

1. Теоретическая часть        4

1.1. Эколого-биологические особенности сосны обыкновенной        4

1.2. Причины уменьшения лесного покрова и восстановление лесов в Республике Бурятия        5

1.3. Выращивание сосны обыкновенной в домашних условиях        6

2. Исследовательская часть        7

2.1. Мой опыт выращивания сосны обыкновенной в домашних условиях        7

2.1. Мой вклад в восстановление лесов на территории Республики Бурятия        8

Заключение        9

Список использованной литературы        10

Приложения        11

Введение

Актуальность и постановка проблемы.Лесные сообщества в России в целом и в Республике Бурятия в частности занимают большие площади.Леса выполняют много функций: например, рекреационную, сырьевую, образуют среду обитания для животных и растений, регулируют климат территории и т.д. Однако здесь большой проблемой является вырубка леса и лесные пожары. В нашем регионе сосна обыкновенная занимает 2 место среди покрытой лесом площади.Ее называют жемчужиной леса. 65-67% ежегодно заготавливаемой в Бурятии древесины приходится на долю сосны. Она также как и остальные хвойные гибнет при пожарах. Следовательно, выращивание саженцев и последующие лесопосадки в нашем регионе являются важной составляющей для восстановления лесных сообществ.

Каждый житель нашей республики мог бы принять участие в вопросах лесовосстановления (посадка саженцев сосны, выращенных в лесопитомниках или в домашних условиях). Проблема здесь заключается в том, что сосна крайне редко выращивается в домашних условиях.

Цель исследования –выращивание сосны обыкновенной в домашних условиях для последующей посадки в поврежденных после вырубки или пожара лесах на природе.

Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:

- изучение эколого-биологических особенностей сосны обыкновенной;

- изучение причин уменьшения лесного покрова и восстановления лесов в Республике Бурятия;

- изучение вопроса выращивания сосны обыкновенной в домашних условиях;

- проращивание семян сосны;

- выращивание саженцев сосны обыкновенной в домашних условиях;

- посадка саженцев сосны на бывших гарях, сплошных вырубках и т.п. вблизи места проживания.

Объект исследования – выращивание сосны обыкновенной в домашних условиях, предмет исследования – сосна обыкновенная.

Методы исследования: изучение литературы по эколого-биологическим особенностям сосны, проблемамлесопотерь и лесовосстановления, выращивания хвойных культур в домашних условиях, наблюдение, сбор материала, проведение опыта, фото, анализ полученных результатов.

Круг рассматриваемых вопросов:причины уменьшения лесного покрова в Республике Бурятия;способы лесовосстановления;выращивание сосны обыкновенной в домашних условиях;участие в лесопосадках на территории Республики Бурятия.

Гипотеза: для внесения вклада в лесовосстановление на территории республики необходима посадка и выращивание большого количества саженцев сосны.

1. Теоретическая часть

1.1. Эколого-биологические особенности сосны обыкновенной

Сосна обыкновенная (лат.Pínussylvéstris) – растение, широко распространённый вид рода сосна (Pinus) семейства Сосновые отдела Хвойных.

Это хвойное вечнозеленое дерево высотой 25-40 м. Диаметр ствола 0,5-1,2 м. Ствол прямой (рис. 1). Крона высоко поднятая, конусовидная, а затем округлая, широкая, с горизонтально расположенными в мутовках ветвями.Корневая система очень хорошо развита. Сумма длин корней одного дерева может достигать 50 км^[1],^[2].

Хвоя сосны обыкновенной трехгранная, покрыта слоем воскоподобного вещества. Хвоинки расположены по две в пучке, 4-6 см длиной, 1,5-2 мм толщиной. У молодых деревьев хвоинки длиннее (5-9 см), у старых короче (2,5-5 см).

С наступлением холодов на иголках образуется тонкий слой воска, устьица закрываются и интенсивное дыхание прекращается, так сосна зимует.

Ветви растут ровными ярусами-мутовками, и каждый год прибавляется по одному «этажу».Поэтому довольно просто выяснить возраст дерева: нужно посчитать мутовки и прибавить 2 года, поскольку в течение первых двух лет они на сеянце не образуются.Растет сосна обычно до 200-250 лет, а в отдельных условиях до 400 лет.

Размножается сосна семенным способом. Мужские шишки 8-12 мм, жёлтые или розовые.Женские шишки в среднем 3-6 см длиной, конусообразные, симметричные или почти симметричные, одиночные или по 2-3 штуки, при созревании матовые от серо-светло-коричневого до серо-зелёного.Созревают в ноябре–декабре, спустя 20 месяцев после опыления; открываются с февраля по апрель и вскоре опадают.

Семена чёрные, 4-5 мм, с 12-20-мм перепончатым крылом^[3] (рис. 2).

Сосна обыкновенная чрезвычайно пластична и занимает самый широкий спектр экологических ниш из лесных пород, способна селиться на крайне обедненных и контрастных по влажности субстратах – от горных пород и сухих песков до сфагновых болот, где она не встречает конкуренции со стороны других видов.

Будучи малотребовательна к почвенным условиям, являясь «двойным ксерофитом», обладая устойчивостью к заморозкам и способностью к быстрому расселению, сосна обыкновенная хорошо справляется с ролью «пионера» на лишенных растительности территориях, и в то же время выступает в роли лесообразователя, занимая преимущественно песчаные и супесчаные почвы^[4].

1.2. Причины уменьшения лесного покрова и восстановление лесов в Республике Бурятия

В Республике Бурятия около 85 % территории занимают лесопокрытые территории. Преобладающими породами в регионе являются лиственница сибирская, сосна обыкновенная и сосна сибирская (кедр), которые образуют светлохвойные леса. Республика Бурятия подвержена потере лесопокрытой площади. Глобальная оценка изменения лесного покрова выявила его уменьшение на 3% за 25-летний период.

В нашем регионе распространена коммерческая рубка леса – его добыча и переработка привлекают инвестиции из КНР.

Основной причиной исчезновения лесного покрова являются лесные пожары.Территория Республики Бурятия в последние годы подвержена большому количеству лесных пожаров вследствие затяжного засушливого периода.Следует отметить, что восстановление древесной растительности после крупных лесных пожаров происходит достаточно медленно, а в некоторых случаях не наблюдается вовсе^[5].

После лесных пожаров сосна достаточно быстро заселяет новые территории. Однако для возобновления сосняков, сосне необходимо оказывать помощь, например лесопосадками. Лесопосадки – это комплекс растений, искусственно высаженных человеком по определенным правилам. На местах вырубок и лесных пожаров высаживают выращенные в питомниках саженцы сосны обыкновенной^[6].

Основная задача лесных питомников – выращивание посадочного материала (сеянцы и саженцы) для лесовосстановления.

Лесовосстановление проводится на вырубках, гарях, прогалинах, иных не покрытых лесной растительностью пригодных для лесовосстановления землях.

Искусственное лесовосстановление (лесопосадки) проводят в соответствии с проектом. Участок под посадку подготавливают с помощью расчистки, корчевки пней. Затем осуществляется планировка поверхности лесного участка. Частичную механическую обработку почвы проводят путем полосной вспашки, минерализации, нарезки борозд  или траншей.

Для посадки саженцев в нарезанных бороздах или траншеях используется меч Колесова – ручной инструмент, представляющий собой узкую стальную лопату для посадки сеянцев и саженцев лесных культур. Посадка ведётся попарно (2 человека). Один человек мечом Колесова делает в земле прокол (лунку, щель) глубиной 25-30 см, другой аккуратно, чтобы не повредить корневую систему, помещает саженец в лунку и держит растение до тех пор, пока первый не уплотнит почву.

После таких посадок обычно остаются саженцы, которые при правильной посадке вырастают во взрослые деревья и образуют леса^[7].

1.3. Выращивание сосны обыкновенной в домашних условиях

Каждый человек может внести свой вклад в восстановление леса на той территории, где он проживает. Хвойные деревья можно вырастить в домашних условиях на подоконнике.

Все литературные источники по данному вопросу сходятся во мнении, что вырастить сосну обыкновенную и другие виды хвойных растений в домашних условиях довольно сложно.

Однако,если знать эколого-биологические особенности сосны обыкновенной иесли соблюдать некоторые несложные правила, то, вполне можно вырастить это хвойное растение дома. Долго выращивать это растение в домашних условиях также нельзя, максимум 3 года. После этого его необходимо пересадить на детской площадке, во дворе дома или в ближайшем лесу.

Обязательным условием при выращивании хвойных растений является кислая почва и интенсивность полива. Почву можно взять в лесу или купить в магазине специальную смесь для выращивания хвойных растений. Поливать растения необходимо не реже 1 раза в 3 дня. Растения должны быть обеспечены повышенной влажностью.

В зимний период этим растениям требуется прохлада. При этом важно, чтобы не замерзли именно корни, поскольку хвоя успешно зимует.

Переселять сосну на улицу необходимо вместе с землей, не повредив корней^[8].

Таким образом, сосна обыкновенная является хвойным вечнозеленым растением. От опыления женской шишки до созревания семян в ней проходит 20 месяцев (почти два года). Семена снабжены крылышком и способны улетать довольно далеко от материнского дерева. Основной причиной лесопотерь в Республике Бурятия являются лесные пожары и вырубки леса в коммерческих целях. Естественное лесо-восстановление в природе происходит достаточно медленно. В питомниках для выращивания в большинстве случаев используют сосну обыкновенную. Искусственное лесовосстановление осуществляется в соответствии с проектом. С помощью лесопосадок вырастают новые деревья, лесные сообщества.

Интересно самому внести вклад в восстановление леса на территории нашей республики и попробовать принять участие, как в лесных посадках, так и вырастить сосну обыкновенную в домашних условиях.

2. Исследовательская часть

2.1. Мой опыт выращивания сосны обыкновенной в домашних условиях

113 микрорайон является одним из спальных районов г. Улан-Удэ Республики Бурятия. Вырубка вблизи микрорайона наблюдается в связи с интенсивным развитием сотых кварталов.

Поскольку лес находится рядом, то прогуливаясь по микрорайону несложно найти шишки сосны обыкновенной. Было собрано несколько раскрывающихся шишек (рис.3). Шишки были помещены в эмалированную кружку и поставлены на батарею для полного раскрытия.

В течение 1-2 дней они раскрылись и из них были собраны семена (рис. 4). Если семя поднять и отпустить, то оно полетит веретиновидным образом, закручиваясь.

Примерно было собрано около 100 шт. семян. От семян были отделены перепончатые крылья.

Около 40 семян взято на проращивание.6 февраля 2023 г. семена были помещены в контейнер на влажную марлю (рис. 5).

Первые проросшие семена появились 12 февраля, и они появлялись до 16 февраля 2023 г. Следовательно, через 6-10 дней семена проросли (рис. 6). Нужно отметить, что проросли все семена.

Проросшие семена высаживались в почву. В магазине приобрели почвенную смесь для выращивания хвойных растений, поскольку она характеризуется умеренно кислой средой (pH 5,5-6,2) и хорошо подходит для сосен.

Через несколько дней (приблизительно на 3-й день) появлялись первые всходы. На конце всходов оставалось семечко, которое потом опадало (рис. 7).

В первом пучке иголочек наблюдалось примерно 5 хвоинок длиной около 2,5 см. Сами всходы достигали в высоту 3-4 см.

Всходы регулярно поливались из пульверизатора.

9 марта 2023 г. (примерно через 30дней после посадки в землю) у всходов появлялся второй уровень пучков хвои (рис. 8).

Некоторым восходам сразу было очень сложно расти и приходилось подставлять им «опору» в виде зубочисток (рис. 9). В природе эти всходы скорее всего не выжили.

Зная, что сосна - очень светолюбивое растение, полученные всходы были размещены на подоконнике в очень светлой, солнечной комнате. В течение всего лета за ними был уход. Они регулярно поливались из пульверизатора. Несмотря на это, всходы «болели» и погибали (рис. 10).

В июне 2023 г., через 4 месяца после посадки, всходы достигали в высоту в среднем 6 см.

В ноябре 2023 г.в эксперименте из 40 всходов осталось около половины (18шт.) саженцев сосны (рис. 11). Через 8 месяцев после посадки высота их варьировала от 5 до 8,5 см. Хвоинки достигали в длину 2,5 см, однако у некоторых саженцев длина хвои составляла 5 см.

В декабре 2023 г. все сосны составили в большой таз и засыпали снегом (рис. 12, 13) и оставили зимовать на относительно теплом балконе. В январе 2024 г., когда снег сильно «уселся», то сверху досыпали еще снег.

Эксперимент будет продолжаться. Планируется, что часть всходов выживет и можно будет высадить выращенные в домашних условиях сосны на природу.

2.1. Мой вклад в восстановление лесов на территории Республики Бурятия

Республиканское агентство лесного хозяйства, где работает мой папа, регулярно (около 2х раз в год) проводит посадки леса в районах Республики Бурятия.

На зарастающих гарях, либо на участках сплошных вырубок высаживаются саженцы сосны обыкновенной (примерно двух-трёх летние, выращенные в лесопитомнике).

В 2023 году я совместно с родителями весной и осенью высадил в лесу порядка 200 шт. саженцев сосны. Весной саженцы высаживались на участке, где несколько лет назад был лесной пожар (рис. 14). Осенью саженцы были посажены для укрепления лесного склона (рис. 15).

Заключение

Сосна обыкновенная является хвойным вечнозеленым деревом. Широко распространена как в России, так и в Республике Бурятия. Сосна является малотребовательной породой, обладает высокой приспосабливаемостью к почвам. Основным требованием является свет. Созревание шишек происходит почти 2 года.Размножение осуществляется семенным способом.

В Республике Бурятия быстрыми темпами происходят лесопотери в результате коммерческой рубки и лесных пожаров. Значимым фактором для искусственного лесовосстановления являются выращивание сосны в питомниках и лесопосадки.

В нашем исследовании в феврале 2023 г. было пророщено 40 шт. семян сосны обыкновенной. Впоследствии пророщенные семена были посажены в почву. Всходам обеспечивался своевременный уход, однако некоторые сосны все равно засыхали и погибали. К ноябрю 2023 г. в эксперименте осталось около половины всходов.В декабре 2023 г. саженцы были засыпаны снегом. Сейчас растения зимуют под снегом на относительно теплом балконе.Выращенные сосенки планируется продолжить выращивать еще в течение двух лет. Планируется, что через 1-2 года будет выращен посадочный материал для высадки в ближайшем лесу и таким образом внесен вклад в сохранение леса на нашей планете.

Тем не менее, весной и осенью 2023 г. совместно с родителями было высажено около 200 шт. саженцев сосны на зарастающей гари и на лесном склоне для его укрепления и мной уже внесен вклад в лесовосстановление на территории республики.

На основании наших исследований можно сделать следующиеважные выводы:

1. Всхожесть у сосны очень высокая. В эксперименте –проросло 100 % семян.
2. После посадки проросших семян всходы появляются в течение 3-х дней. На конце всходов остается семя, которое затем опадает.
3. При одинаковом уходе одни всходы росли быстрее, другие – медленнее. Некоторым всходам для роста требовалась «опора».
4. Проращивать сосну в домашних условиях очень сложно, потому что непонятно, что не хватает всходам и почему они погибают при очень хорошем уходе.

Гипотеза о том, что для внесения вклада в лесовосстановление необходима посадка и выращивание большого количества саженцев сосны, подтверждается.

Научное значение состоит в том, что работа может оказать влияние на повышение экологического образования и культуры.Практическоезначение результатов заключается в том, что в ходе проведения исследовательской работы будет выращен посадочный материал для высадки в ближайшем лесу.

Список использованной литературы

1. Интернет-ресурс: https://pandia.ru/text/77/448/12637.php?ysclid=lnh9yyp1ju522102184
2. Калиниченко Н.П., Писаренко А.И., Смирнов Н.А. Лесовосстановление на вырубках. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Экология, 1991. – 380 с.
3. Рогозин М.В. Селекция сосны обыкновенной для плантационного выращивания. – Пермь, 2013. – 200 с.
4. Сазонова Т.А., Бородинский В.К., Придача В.Б. Эколого-физиологическая характеристика сосны обыкновенной – Петрозаводск: Verso, 2011. – 60 с.
5. Силиванов А.В. Сосна необыкновенная. М: lesnoy-dar.ru, 2020. – 68 с.
6. Содномов Б.В., Аюржанаев А.А., Черных В.В., Жарникова М.А.Потери лесного покрова Республики Бурятияв XXI веке // Успехи современного естествознания. – 2020. – № 10. – С. 44-49.
7. Экологические особенности возобновления ели. - Свердловск, 1965. – 80 с.