Проект на тему Распространение и вредоносность Борщевика Сосновского на территории города Кимры

Кимрское муниципальное общеобразовательное учреждение

«Средняя школа № 11»

Проект на тему:

Распространение и вредоносность Борщевика Сосновского на территории города Кимры

Выполнила: Тагиева Евгения Сергеевна

Ученица 9 «Б» класса МОУ

«Средняя школа №11 г. Кимры

Руководитель: Суслова Елена Викторовна -

учитель биологии

Кимры 2022г.

СОДЕРЖАНИЕ.

2.1. Название……………………………………………………………………………..5

2.2. Ботаническое описание……………………………………………………………..5

2.3. Происхождение и распространение………………………………………………..6

2.4. Биологические особенности и экология…………………………………………..7

4. Анализ и результаты………………………………………………….........................13

4.1. Морфологическое описание борщевика Сосновского…………..………………..13

4.2. Результаты суточного прироста борщевика Сосновского ……………………….14

4.3.Результаты изучения средней встречаемости борщевика Сосновского в районе совхоза имени Калинина города Кимры……….....................................................14

4.4.Изучение семенной продуктивности борщевика Сосновского………………….15

4.5.Результаты наблюдений за распространением борщевика Сосновского на территории города Кимры……………………………………………………………..16

4.6.Определение вредоносности борщевика Сосновского, заключённой в вытеснении типичных лекарственных, кормовых и декоративных растений………………………………………………………………………………….16

4.7. Анализ проведения экспериментов, позволяющих определить наиболее эффективные способы борьбы с борщевиком Сосновского ………………………….17

4.8. Результаты анкетирования …………………………………………........................18

4.9.Рекомендации и советы о методах борьбы с борщевиком Сосновского………………………………………………………………………………19

4.10. Памятка «Осторожно! Борщевик!»……………………………………………….20

5. Выводы и предложения………………………………………………..........................21

6. Заключение……………………………………………………………………………..22

Литература………………………………………………………………………………...23

Приложения……………………………………………………………………………….24

Сорные растения, занесенные из других регионов, занимают особое положение среди большого количества трав из-за высокой вредоносности. Перемещенные из других областей они акклиматизируются на новой территории и начинают быстро размножаться. На новом месте обитания они оказываются вне досягаемости для вредителей и болезней, которые повреждали их на родине. Из первичного очага сорняки расселяются на прилегающие территории с помощью как природных факторов: воды, ветра, птиц и животных, так и с помощью человека (при перевозках растительной продукции, на колесах автомашин и сельскохозяйственной техники, перемещении почвы и т.п.) (Москаленко, 2001).

В отсутствии сдерживающих факторов такие сорные растения дают вспышку численности. Они внедряются не только в посевы сельскохозяйственных культур, но и в природные растительные сообщества, что приводит к исчезновению редких и ценных представителей местных флоры, а в некоторых случаях вызывают настоящие экологические катастрофы.

В условиях Тверской области ярким представителем агрессивной заносной флоры является борщевик Сосновского, завезенный как новое кормовое растение более 40 лет назад. В настоящий момент, вследствие необоснованной технологии возделывания, он превратился в злостный рудеральный сорняк, засоритель обочин, дорог, полей, запущенных дворов, сел и даже городов.

Особенно опасен борщевик Сосновского для человека и животных, так как в соке этого растения содержатся фотоактивные вещества – фурокумарины, которые при попадании на кожу способны вызывать у людей и животных дерматиты (кожный ожог).

Когда в 1960-е годы борщевик Сосновского завозили в нашу страну для выращивания в качестве кормовой культуры, никто и не предполагал, что этот чужестранец с Кавказа поведет себя настолько агрессивно и превратится в настоящее экологическое бедствие.

Проблема с борщевиком обострилась в последние годы из-за его быстрого распространения. Сегодня борщевик представляет угрозу не только биологическому разнообразию, но и здоровью человека. Поэтому мы решили, что долг каждого школьника заняться изучением данной проблемы, так как она актуальна не только для России в целом, но и для каждого её региона в частности.

Цель исследования:

Определить территорию распространения злостного заносного сорняка борщевика Сосновского и его вредоносность.

Задачи:

Гипотеза:

Если в ближайшее время мы не объединим усилия для борьбы с борщевиком, то борщевик способен вытеснить местные виды растений.

Почему мы выбрали для исследования эту тему?

Объектом своих исследований мы выбрали борщевик. Каждое лето он становится отрицательным героем новостей, от него страдают сотни людей. И даже один из моих родственников пару лет назад получил ожог борщевиком, но, к счастью, всё закончилось благополучно. Меня заинтересовало, почему же это гигантское растение, которое при первом рассмотрении поражает своими размерами и мощью и вовсе не кажется опасным, в народе называют «оккупантом» и обходят его за версту. Ведь борщевик можно даже назвать красивым: высокий стебель, резные листья, крупные соцветия, собранные в зонтики (Приложение 1, фото 1). Разве может такой могущественный гигант быть опасным? Оказывается, что может.

Борщевик Сосновского засоряет сельхозугодия, нанося ущерб сельскому хозяйству. Но оказалось, что в нашем районе это растение мало изучено, не описан ареал его произрастания. Не принимаются меры борьбы с ним. Кроме этого, население слабо информировано о негативном влиянии борщевика Сосновского на организм человека. Эта проблема является злободневной для всех жителей, живущих в нашем городе, области и даже стране.

Практическая значимость работы.

2.1.Название.

В русском языке в старину борщевик назывался «борщ» (засвидетельствовано с XVI века). В древности это слово означало нечто зазубренное. Такое название было дано растению за форму листьев. (Ср. в отдалённо родственных языках: нем. Borste — «щетина».) Молодая зелень некоторых растений рода борщевик (в основном, борщевика сибирского) использовалась для приготовления блюд, которые по этой причине также назывались «борщ». В такие блюда, кроме борщевика, входили и другие овощи, а сам борщевик со временем почти перестал употребляться в пищу. С XVIII в. «борщ» значит уже суп со свёклой, а само растение в литературном языке стало называться «борщевик». Аналогичное название растение имеет и в других славянских языках: укр. Борщівник, чеш. Bolševník, польск. Barszcz, белор. баршчbaršč. В народе борщевик имеет несколько названий - барщ, борщ итальянский, борщ, борщовка, бодран, борец, верлома, козел, козелец, коровка, ластовень, дягиль, дягильник, медвежья лапа). (http://ru.wikipedia.org/wiki/Борщевик)

Своё же латинское название борщевик получил по имени древнегреческого мифологического героя Геракла за гигантский размер и быстрый рост побегов.

Собственно Борщевик Сосновского назван в честь исследователя флоры Кавказа Д. И. Сосновского (1885—1952).

Борщевик также известен под названием «Месть Сталина». Причем же здесь Сталин, спросите вы? Дело в том, что именно он лично приказал разводить борщевик повсеместно. Травянистое растение семейства зонтичных с латинским названием – Heracleum, очень быстро растёт и достигает гигантских размеров, что прекрасно знают американские фермеры, которые в начале прошлого века уже успешно выращивали его в виде кормовой культуры. Об этом узнал и Иосиф Виссарионович. Дело «отца народов» продолжил Хрущёв, затем Брежнев, и только лет тридцать назад возделывать культуру прекратили. Накормленные борщевиком коровы давали горькое молоко, а к тому же колхозники узнали, что растение ядовито. («ТверьИнфо» 2008 г.)

Систематика борщевика Сосновского:

Царство: Растения

Отдел: Покрытосеменные

Класс: Двудольные

Порядок: Зонтикоцветные

Семейство: Зонтичные

Подсемейство: Сельдерейные

Род: Борщевик

Вид: Борщевик Сосновского

Борщевик - очень крупное (до 2,5 - 3 метров) растение, двулетник или многолетник, монокарпик (то есть цветёт и плодоносит один раз в жизни, после чего отмирает). («Народная газета», 2010 г.)

Стебель бороздчато-ребристый, шероховатый, частично ворсистый, пурпурный или с пурпурными пятнами. В сечении имеет вид пустой мелкоребристой трубки. На стебле располагаются крупные тройчато - или перисто-рассечённые листья обычно желтовато-зелёного цвета длиной 1,4—1,9 м.

Корневая система стержневая, основная масса корней располагается в слое до 30 см, отдельные корни достигают глубины 2 метров.

Соцветие — крупный (до 50—80 см в диаметре) сложный зонтик, состоящий из 30—75 лучей. Цветки белые или розовые; наружные лепестки краевых цветков в каждом зонтике сильно увеличены. Каждое соцветие имеет от 30 до 150 цветков. На одном растении, таким образом, может быть более 80 000 цветков.

Плоды обратно-яйцевидные или широкоэллиптические, двусемянки особого типа, называемые вислоплодниками, состоящие из двух мерикарпиев, в которых и находятся семена, имеющие выросты - «крылья», которые значительно повышают их летучесть и способствуют активному распространению ветром. Семена созревают в июле — сентябре, легко осыпаются, длиной до 10—12 мм и шириной до 8 мм, по спинке усажены длинными, а у основания — шиповатыми волосками. Масса 1000 семян 12—16 г. Срок сохранения всхожести семян — 2 года.

Питательность 1 кг зелёной массы 0,15 кормовых единиц. Содержание (в %) сухого вещества в зелёной массе — 15, сырого белка в сухом веществе — 15—17.

Борщевик впервые был описан в 1944 году. Естественные места произрастания борщевика Сосновского — Центральный и Восточный Кавказ, Закавказье и Турция, где он растёт в горных лесах и на субальпийских лугах.

В связи с культивированием борщевика Сосновского как силосной культуры он получил широкое распространение в Восточной Европе (известен в Германии, Белоруссии, Эстонии, Латвии, Литве, Польше, России и Украине, однако точных данных по его распространению нет). Постепенно переселившись и в дикую природу, засевая берега водоёмов, пустыри, полосы отвода дорог, необрабатываемые участки полей, лесные поляны и опушки, склоны гор, долины рек. В России особенно проблемными по распространению борщевика являются северо-западный и центральный регионы.

В России, надо признать, борщевик пока не считают настоящей экологической угрозой. А зря. Во многих странах, экспериментировавших с борщевиком, уже давно ведут борьбу с ним. И средства на эти цели не сопоставимы с той суммой, что изредка выделяется в нашем государстве. В Эстонии, например, где на учете находится 1100 очагов борщевика общей площадью 1200 гектаров, на его истребление идет больше средств, чем на борьбу с преступностью. В 2007 году там тратили 6 тысяч крон (примерно 370 евро) на очистку гектара угодий, а в этом году уже 13 тысяч. И результат пока удручающий. То есть, площадь, занятая борщевиком, продолжает увеличиваться, хотя и не так интенсивно. («Ржевские Новости», 2013 г.)

По данным Россельхознадзора, 2,186 тыс. га оккупированы ядовитым сорняком в Вологодской области. В Кировской области в 2001 году было выявлено 311 очагов борщевика в 170 хозяйствах общей площадью 1091 гектаров. Несмотря на принятые агротехнические меры по его искоренению, борщевик Сосновского за год увеличил свое распространение еще на 60 гектаров (Филатова, Власов, 2002). В Нижегородской области зафиксирована цифра в 2,335 тыс. га. (http://izvestia.ru/news/495494, 2011 г.)

В Белоруссии жителям, на чьем участке увидят борщевик, выпишут штраф. Там к проблеме борщевика относятся очень серьезно и уничтожают ядовитое растение повсеместно. («Ржевские новости» 2013 г.)

Тверская область в этом отношении пока являет собой территорию бездействия, хотя заросла борщевиком, чуть ли не более других регионов России.

Борщевик Сосновского размножается только семенным путем и не способен к вегетативному размножению (то есть обрубленный ствол или лист не может пустить новые корни), но способен к возобновлению из почек расположенных на корневище. (Если вы срубили ствол растения, но не убили корень, корень может дать новый побег).

Обычно Борщевик зацветает на 3-5 год жизни, после чего отмирает. Но если что-то препятствует цветению (например, скашивание), то растение может продолжать давать побеги до 12 лет, пытаясь зацвести.

Борщевик растение однодомное, то есть при необходимости может само опыляться.

Цветки, собранные в соцветия, опыляются насекомыми. Обычно появление семян является результатом перекрёстного опыления, но возможно также и самооплодотворение. В последнем случае семена также жизнеспособны, более половины из них прорастает и даёт нормальные проростки. Таким образом, одно изолированное растение может дать целую популяцию. В среднем одно растение даёт около 20 000 семян (почти половина из них в центральном соцветии), но отдельные экземпляры могут продуцировать более 100 000 семян.

Семена борщевика способны распространяться на большие расстояния, но большая часть семян находится вблизи материнских растений. Распространение семян происходит как естественным путём, так и с помощью человека.

Плоды борщевика состоят из двух частей (мерикарп), каждая из которых содержит одно семя. Почти все семена, появившиеся в конце лета, находятся в состоянии покоя и не прорастают осенью. Прорастанию предшествует период роста эмбриона и выход из состояния покоя. Обязательным условием прорастания является воздействие в течение одного-двух месяцев низких среднесуточных температур 2-4 °C в период пребывания их во влажном состоянии.

По окончании периода покоя семена легко прорастают (около 90 % прорастает в лабораторных условиях при температуре 8-10 °C). В полевых условиях при прогревании почвы до 1—2°C семена прорастают очень густо — несколько тысяч на кв. метр. Хотя в естественных условиях большинство проростков погибает, выжившие растения на следующий год обеспечивают семена для новой популяции. Благодаря быстрому развитию популяций, гигантские борщевики вытесняют другие растения и сохраняют доминирующую позицию на захваченных территориях. В среднем в популяции 10 % растений цветут и завершают жизненный цикл, в то время как прочие сохраняются в вегетирующем состоянии до следующего года.

Весной растения переносят заморозки до −7…-9°C, а осенью — до −3…-5°C. Через 40—45 дней после начала весеннего отрастания их высота достигает 1,5—1,7 м. Примерно через месяц (конец июня — начало июля) наиболее развитые растения зацветают. Продолжительность цветения 30—40 дней. На центральных зонтиках семена созревают через 40—45 дней, на боковых на 7—10 дней позже.

Прозрачный водянистый сок борщевика содержит светочувствительные вещества из группы фуранокумаринов. Под действием ультрафиолетового излучения они переходят в активную форму, способную вызывать повреждения кожи. После контакта с растением, особенно в солнечные дни, на коже может появиться сильный ожог 1 — 3 степени и даже летальные исходы у детей младшего возраста от многочисленных ожогов кожи. Чаще всего дерматиты от попадания сока борщевика на кожу выражаются в волдырях, сменяющихся тёмными пятнами, которые сходят в течение 3–6 месяцев. (Приложение 1, фото 2). При значительных поражениях кожи, через год возможны рецидивы проявления коричневых пятен на коже после ожогов при новом облучении тела солнечными лучами. Избыточное накопление кумаринов в организме человека приводит к возникновению заболевания под названием витилиго.

Известны случаи, когда дети лишались зрения из-за того, что использовали стебли борщевика в качестве подзорных трубок для своих игр.

Именно наличие в соке растений кумаринов и фурокумаринов, повышающих чувствительность организма к восприятию солнечного света, и является главным "злом" этих растений. Особо высоким уровнем содержания токсичных веществ отличаются взрослые растения в стадии цветения и созревания семян.

Сок борщевика Сосновского обладает некоторыми патогенными свойствами и в отсутствие фотоактивации. Так, установлено, что сок способен вызывать грубые нарушения структуры хромосом — хромосомные аберрации, в основном через повреждение веретена деления (анеугенный эффект). То есть сок борщевика Сосновского вызывает мутагенный эффект. Кроме того, было зарегистрировано, что сок угнетает деление клеток (митоз), то есть проявляет митозугнетающую активность. («Ярославский педагогический вестник» — 2011 г.)

Суть работы — срезать (срубить) точку роста ниже корневой шейки. Если срубить выше, тогда на корне останется несколько спящих почек в листовых пазухах, то они пойдут в рост и успеют дать семена, основную единицу размножения борщевиков.

Уничтожение корней осуществляется обычной лопатой с заточенным концом. Делать это лучше всего ранней весной, а затем второй раз в середине лета. Минимальная глубина при этом 10 см.

Перерубленные части растений либо уничтожают, либо оставляют высыхать. Этот метод очень эффективен, но он требует больших затрат труда и рекомендуется поэтому только в тех случаях, когда имеем дело с единичными растениями или небольшой популяцией (до 200 растений).

Один из методов – срезание только цветущих соцветий так же эффективно, как и уничтожение растений целиком, но часто этот метод не даёт нужного результата. Растения быстро регенерируют, у них появляются новые соцветия, и они успевают произвести семена. Решающую роль здесь играет время срезания, поскольку, если начать слишком рано (до того, как они полностью расцветут), регенерация будет очень сильной, и семян будет произведено даже больше, чем обычно. Если начать позже (когда уже вызревают семена), велик риск того, что семена дозреют в уже срезанных растениях и останутся лежать в земле. Поэтому срезанные растения необходимо уничтожать. Самое подходящее время для удаления соцветий - когда крайние цветки начали распускаться. Однако даже тогда есть угроза регенерации. Этот метод – только временное решение проблемы.

Если возможно проведение вспашки, то её необходимо проводить несколько раз за вегетационный период. Первая вспашка должна быть проведена вскоре после наступления момента выезда в поле. Лучше проводить подрезку корней борщевика, используя плоскорезы. Глубина обработки на горизонте 5-10 см. Важно срезать точку роста борщевиков (им свойственен геотропизм – заглубление точки роста ниже уровня почвы), которую растения затягивают на 3-5 см или даже 7-10 см.

В случае отрастания растений от корней после первой вспашки, вторую обработку важно провести до момента разворачивания листьев и вынесения на поверхность соцветий. Для полного уничтожения всех растений вспашки нужно будет проводить в течение нескольких лет (в зависимости от засоренности полей семенами) - от 2-3 до 5-7 лет.

Всходы борщевика могут появляться не только весной, но и в течение лета (из-за разнокачественности семян). Поэтому вспашка должна проводиться многократно каждые 3-4 недели, начиная с момента отрастания борщевиков. Важно не допускать цветения новых растений.

Это эффективный способ уничтожения борщевиков только при условии, что будет проводиться перед выходом растений «в трубку», т.е. обязательно перед цветением борщевиков. И не позже, чем через 3-4 недели после первого скашивания. Этот приём нужен для уничтожения ВСЕХ генеративных побегов борщевика, несущих соцветия, и, соответственно, цветки. Важно не давать борщевикам цвести, чтобы не образовались новые семена. А если скашивать борщевики только один раз в середине цветения – это лишь будет способствовать дальнейшему размножению растений.

На полях, где проводится уничтожение борщевиков, возможно введение новых видов растений, которые могут быть использованы для восстановления земель. Это могут быть быстрорастущие и высокопродуктивные злаки (кострецы, например) или бобовые культуры (козлятник или галега). Также возможно интенсивное возделывание картофеля. Интенсивные вспашки, частые прополки это путь к уничтожению всходов молодых растений борщевиков и предотвращению повторного обсеменения полей.

Использование больших территорий, заражённых борщевиками, под пастбище не менее эффективно, чем покос. Животные уничтожают наземные части растений и, препятствуя фотосинтезу, обедняют корень. Экспериментировали с выпасом скота в основном на овцах; растение оказалось для них весьма приятным на вкус. Также, хотя в меньшем количестве, выпасали коз и лошадей. Овцы и мелкий рогатый скот предпочитают молодые свежие растения, так что период начала роста – самое эффективное для контроля над борщевиками время. Животным нужно некоторое время для того, чтобы привыкнуть к борщевикам и начать регулярно есть их. Выпас скота – дешёвый метод, применяемый на больших огороженных территориях.

Очень эффективный путь уничтожения семян борщевика. Тут важно не упустить момент проведения мероприятия. Лучше его проводить до начала полного созревания плодов в центральном, самом крупном зонтике борщевика. Этот метод также требует максимальной осторожности и аккуратности. Растения обливают горючей жидкостью так, чтобы зонтики с плодами были намочены. Во время горения также следует соблюдать все меры предосторожности — из плодов борщевика будут выделяться эфирные масла, которые также горючи.

Возможно использование разных видов гербицидов: раундап, торнадо, граунтап, и др. Время обработки — с начала отрастания и перед началом цветения борщевика. Частые и интенсивные обработки эффективны для генеративных растений, начиная с момента развития генеративного побега и лишь до начала цветения. В другие периоды жизни растений, не считая вегетирующих молодых особей, значительного эффекта обработка гербицидами давать не будет, так как растения после цветения отмирают сами по себе и без применения гербицидов. Дозу применяемых гербицидов для обработки борщевиков нужно увеличивать в два-три раза. Эффект может быть достигнут при двух повторных обработках с перерывом в 15–20 дней. При обработке гербицидами нужно следить, чтобы препарат попадал не только на листовую поверхность, но и стекал бы по черешкам в листовую розетку. Достаточно обильно должен быть смочен гербицидом генеративный побег и соцветия.

Если использование гербицидов возможно, рекомендуется применять их ранней весной, когда растения примерно 20-50 см высотой и можно добраться до центра заражённого участка. Опрыскивание нужно повторить в конце мая, чтобы уничтожить те растения, которые уцелели после первого опрыскивания. После обработки гербицидами возможно применение глубокой запашки (более 24 см) с целью обеднения семян борщевика Сосновского, находящихся в верхнем слое почвы, если плотность стояния растений в популяции очень велика и отсюда на зараженной территории потенциально может находиться большое количество семян. Запашка помогает контролировать степень заражённости гигантскими борщевиками сельскохозяйственных земель(Приложение 1, фото 3).

Лесопосадки – особый приём, применяемый в борьбе с сорными травами, такими как гигантскими борщевики. Когда упавшие деревья, создают открытые пространства, эти пространства быстро зарастают борщевиками. Если же эти места снова засадить деревьями, они дадут тень, и у борщевиков не будет возможности расти. Разные виды деревьев дают разную тень.

Для борьбы с зарослями борщевика используют с успехом черную полиэтиленовую пленку толщиной не менее 100 мкм. В течение одной - двух недель побеги Борщевика интенсивно растут и приподнимают участки пленки между балластным материалом. Полиэтиленовая пленка толщиной не менее 100 мкм выдерживает эту нагрузку. Спустя одну - две недели отросшие побеги борщевика погибают и не возобновляют свой рост до тех пор, пока находятся под пленкой.

На сегодняшний день известна лишь одна «вредительница» этого растения – борщевичная моль(Приложение 1, фото 4). Её личинки проникают внутрь ствола борщевика и продвигаются внутри до соцветия, успевая в значительной степени объесть цветки до распускания. Съедая цветки ещё в бутонах, борщевичная моль сильно снижает семенную продуктивность растений. Необходимо отработать способы размножения этого вредителя и способы её распространения на полях и территориях, занятых борщевиками. Но необходимо изучить пищевые связи этого насекомого – чтобы потом не надо было ещё и с этой молью бороться…(К. Г Ткаченко - кандидат биологических наук, сайт http://Gardenia.ru Цветоводство: Удовольствие и Польза)

При выполнении своего исследования мы использовали следующие методы:

Лучшие результаты даёт подсчёт относительного обилия видов с помощью условной шкалы:

1 балл — на пробной площадке отмечен только один экземпляр;

2 балла — экземпляры вида очень редки, неравномерно распространены;

3 балла — экземпляры вида встречаются рассеянно по всей пробной площадке;

4 балла — экземпляры вида встречаются обильно;

5 баллов — особи данного вида преобладают часто, смыкая своими надземными частями, образуют заросли;

4.1. Морфологическое описание борщевика Сосновского.

Проводилось 13 августа 2021 года в Микрорайоне города Кимры. Мы выбрали растение высотой 2 м 31см. Его стебель в окружности составил 7 см 3 мм. Стебель шероховатый, частично ворсистый. Листья тёмно-зелёного цвета, с сетчатым жилкованием. Длина черешка — 63 см, длина листовой пластинки (от основания до верхушки) — 39 см. Соцветие — сложный зонтик составил 42 см. Цветки в соцветии белые, с розоватым оттенком(Приложение 1, фото 5,6). Чтобы изучить корневую систему борщевика Сосновского, нам пришлось его выкапывать. Всю корневую систему выкопать не удалось, на глубине 40 см был перерублен главный корень. Мы увидели, что корневая система стержневая, следовательно, данное растение относится к классу двудольных. Основная масса корней располагается в слое до 30 см.

ДНЕВНИК НАБЛЮДЕНИЙ. Таблица 1.

4.2. Результаты суточного прироста борщевика Сосновского

24 июля 2021 года измерили первоначальную высоту борщевика Сосновского, произраставшего в Микрорайоне города Кимры с помощью сантиметровой ленты, прикреплённой к рейке. Во время моего исследования погода стояла солнечная, жаркая и сухая.

Среднесуточный прирост составил — 1,1 см

Я предполагаю, что это не самый активный рост, так как данное растение находилось в фазе цветения и большая часть питательных веществ в этот период тратится на формирование соцветия.

4.3. Результаты изучения средней встречаемости борщевика Сосновского в районе совхоза имени Калинина города Кимры

Взяли 3 контрольных площадки размером 10 м х 10 м на поле, которое ежегодно обрабатывается, и 3 опытных площадки на поле, которое 4 года не обрабатывалось, и сосчитали количество борщевика Сосновского на этих площадках. Данные занесли в таблицу (Приложение 2,схема 1, диаграмма 1).

Таблица 2.

Плотность распространения.

Увидели, что средняя встречаемость борщевика Сосновского на контрольных площадках составила 3 растения (2 балла), а на опытных — 30 растений (4 балла). Очевидно, что на поле, которое ежегодно обрабатывается, экземпляры борщевика очень редки и распространены неравномерно. А на поле, которое не обрабатывалось уже четыре года, растение обильно произрастает.

4.4. Изучение семенной продуктивности борщевика Сосновского.

Из наших наблюдений и исследований мы провели расчеты по определению интенсивности размножения борщевика семенным путём. Данные заносили в таблицу (Приложение 3, таблица 3, диаграмма 2)

Для этого выполнили следующие действия. Мы определили семенную продуктивность двух крупных особей борщевика Сосновского, сосчитав количество простых зонтиков в сложном зонтике и число семян в одном простом зонтике. Приводим результаты.

1) Высота растения – 3,9 м. В одном сложном зонтике – 118 простых зонтиков по 90 семян в каждом: 118х90=1620. Кроме крупного центрального сложного зонтика располагалось еще 6 сложных зонтиков по бокам растения (79х6х50=23700 семян). Итого на одном растении: 1620+23700=25320 семян.

2) Высота растения – 4,1 м. 123 зонтика, в одном простом – 98 семян, 98х123 = 12054 семян. Кроме этого, по бокам стебля располагались 8 сложных зонтиков со зрелыми семенами по 48 и более семян в каждом простом зонтике (простых зонтиков 79) (8х48х79=30336).

Итого на втором растении: 12054+30336=42390 семян. Следовательно, наиболее крупные особи производят в среднем по 34 тысячи семян (25320+42390)/2=33855 семян. Задумайтесь, что будет с нашими полями через 10-20 лет…

Семена, легко высыпаются и распространяются следующими путями: на колесах машин, по воде, ветром, животными. Так происходит семенное размножение этого растения.

Вывод: таким образом, было установлено, что благодаря следующим основным биологическим и экологическим характеристикам борщевик Сосновского способен интенсивно размножаться семенным путём:

• прорастание ранней весной до появления другой растительности;

• относительно низкая смертность молодых растений;

• быстрый рост, способность расти скученно, и вытеснять другие (аборигенные) растения;

• постоянный процент растений, которые цветут и обеспечивают семена;

• способность растений отложить цветение в неподходящих условиях (до тех пор, пока необходимые условия не возникнут);

• раннее цветение, которое позволяет семенам полностью вызреть;

• способность к самоопылению, результатом которого являются полноценные семена;

• большая плодовитость (несколько десятков тысяч семян на одном растении, сохраняющих всхожесть в течение 8 лет), позволяющая одному растению начать экспансию;

• быстрое расселение семян с помощью воды и ветра.

4.5.Результаты наблюдений за распространением борщевика Сосновского на территории города Кимры.

Нами была исследована территория города Кимры, этому способствовали походы весной 2021 года и автобусные путешествия. Данные о распространении борщевика Сосновского нанесли на карту города Кимры. (Приложение 4, карта, фото 7, 8, 9).

4.6. Определение вредоносности борщевика Сосновского, заключённой в вытеснении типичных лекарственных, кормовых и декоративных растений.

Любое растение в процессе своей жизнедеятельности влияет на окружающую среду. Характер этих изменений проявляется в поглощении воды и элементов минерального питания, в перехвате света, а также создании особого фитоклимата (Работнов Т.А., 1992).

Исследование флоры исследуемых участков показало широкое разнообразие видов как однолетних, так и малолетних травянистых и кустарниковых растений. Значительное представительство здесь имели такие виды как кострец безостый (BromusarvensisL.), крапива двудомная (UrtikadiolicaL.), ромашка непахучая (MatrikariaperforateL.), лопух большой(ArctiumlappaL.), щавель конский (RumexconfertusW.), осот розовый (SonchusarvensisL.), мордовникшароголовый (EchinopssphaerocephalusL.), горец перечный (PoligonumhydropiperL.), сныть обыкновенная (AegopodiumpodagrariaL.), вьюнок полевой (ConvolvulusarvensisL.), клевер красный (TrifoliumarvenseL.), полынь обыкновенная (ArtemisiavulgarisL.), пастернак лесной (PastinacasilvestrisL.), одуванчик лекарственный (TaraxacumofficinaleL.), пырей ползучий (ElytrigiarepensL.), гравилат городской. Из кустарниковых растений преобладали ежевика (RubusL.) и ива (SalixL.)

По мере внедрения борщевика Сосновского в сложившиеся фитоценозы отмечалось значительное сокращение типичных представителей растительности флоры (Приложение 5, таблица 4, фото 10).

Из сообщества практически полностью выпали мордовник шароголовый, череда трехраздельная, крапива двудомная, значительно сократилось число злаковых трав. Это можно объяснить перераспределением абиотических факторов, необходимых для роста и развития растений (воздух, свет, элементы питания), вызвавших резкое конкурентное давление борщевика и возможно аллелопатическим воздействием.

На площади занятой взрослыми растениями борщевика Сосновского (3 и более лет) наблюдалось полное смыкание листьев соседних растений борщевика, вследствие чего из состава фитоценоза полностью выпадали практически все пойменные виды травянистых растений и ежевика (Приложение 5, таблица 4, фото 11). Исключение составляли единичные растения костреца безостого, манжетки лесной, одуванчика лекарственного располагавшимся в нижнем ярусе биоценоза. В отсутствии конкуренции борщевик приобретал исключительные условия для своего развития, что способствовало увеличению семенной продуктивности.

Таким образом, менее чем за 3 года из структуры пойменного фитоценоза были полностью вытеснены ценные кормовые и лекарственные растения, имеющие большое экологическое и хозяйственное значение. Можно сказать, что фитоценоз превратился в моноценоз борщевика Сосновского, конкуренцию которому способны оказать древесные растения ольхи и ивы.

Следует отметить, что выпадение из травостоя корневищных, мочковатокорневых и корнеотпрысковых растений и замена их на борщевик Сосновского с его стержнекорневой системой, не способной образовывать плотную дернину и удерживать почвенный слой, приведет со временем к разрушению почвы. Это в свою очередь будет способствовать обострению экологической обстановки.

4.7. Анализ проведения экспериментов, позволяющих определить наиболее эффективные способы борьбы с борщевиком Сосновского

ЭКСПЕРИМЕНТ 1.

Обработка растений кипятком.

7.05.2021г.― молодое растение обработали кипятком.

9.05.2021г.― листья борщевика завяли.

25.05.2021г.― на растение появились новые листья.

27.05.2021г.― второй раз растение обработали кипятком.

28.05.2021г.― третий раз растение обработали кипятком.

30.05.2021г.― борщевик погиб вместе с корнем.

ВЫВОД: этот метод борьбы очень трудоемок, опасен для окружающих растений и малоэффективен.

ЭКСПЕРИМЕНТ 2.

Обработка растения 9% уксусом.

29.05.2021г.― молодое растение обработали 9% уксусом.

30.05.2021г.― на борщевике появились желтые пятна.

7.06.2021г.― растение получило ожоги, некоторые листья завяли.

12.06.2021г.― борщевик продолжал расти, а вскоре набрал бутон.

ВЫВОД: обработка борщевика 9% уксусом оказалась не эффективной.

ЭКСПЕРИМЕНТ 3.

Скашивание растений.

13.06.2021г.― скосили ещё не цветущие растения.

20.06.2021г.― на растениях появились новые листья.

7.07.2021г.― провели повторное скашивание.

16.07.2021г.― на растениях снова появились листья.

ВЫВОД: скашивание борщевика, трудоемко, опасно из-за ядовитого сока, попадающего на кожу и вызывающего ожоги, но эффективно, если работу проводить систематически на ранних стадиях роста растения.

ЭКСПЕРИМЕНТ 4.

Обработка растений средством от сорняков «Раундапом».

28.06.2021г.― растения на разных этапах развития обработали средством от сорняков «Раундап».

5.07.2021г.― листья у растений пожелтели и стали засыхать.

9.07.2021г.― у борщевика стали желтеть стебли и бутоны, а молодые растения засохли.

12.07.2021г.― стали желтеть и засыхать цветы.

15.07.2021г.― большинство растений погибло, а остальные заболели.

19.07.2021г.― на борщевике, который обработали в стадии цветения и не погибшем, впоследствии стали созревать семена.

25.07.2021г.― семян мало, из них много больных и пустых.

ВЫВОД: этот метод наиболее эффективен, но при его использовании возможно вызревание семян борщевика, поэтому лучше его использовать до того как растения зацветут! Важным условием при этом являлась жаркая солнечная погода. При дождливом лете обработка «Раундапом» может оказаться не эффективной.

ЭКСПЕРИМЕНТ 5.

Обработка растений средством от сорняков «Граунд».

30.07.2021г.― обработка растений на разных этапах развития средством от сорняков «Граунд».

6.07.2021г.― листья пожелтели.

10.07.2021г.― молодые борщевики погибли, стебли и бутоны других стали засыхать.

12.07.2021г.― засохли цветущие растения.

15.07.2021г.― все борщевики, обработанные средством «Граунд» погибли.

ВЫВОД: обработка растений средством от сорняков «Граунд» оказалась самой эффективной, но при этом погибли и другие растения! Поэтому использование его для борьбы с борщевиком – это тактика выжженной земли. Здесь так же важную роль играют погодные условия, при дождливой погоде действие гербицида может быть менее эффективно.

4.8. Результаты анкетирования.

Мною было проведено анкетирование учащихся и работников нашей школы с целью выяснения, знакомы ли они с данным растением и его свойствами. В анкетировании приняли участие 73 человека, которым были предложены следующие вопросы:

1. Знакомо ли вам растение борщевик?

2. Где встречали это растение?

3. Известны ли вам отрицательные и положительные свойства данного растения?

4. Приходилось ли вам ощущать на себе влияние этого растения?

5. Нужно ли с ним бороться?

Ответы на первый вопрос показали, что из 73 только 65 респондентам знакомо это растение.

На второй вопрос ответили следующим образом: 11 опрошенных встречали борщевик на территории города Кимры, 46 человек – по окрестностям нашего города, 12 встречали это растение на территории г. Кимры и Тверской области в целом, 4 человека вообще не встречали это растение. Из данных ответов делаем вывод, что борщевик распространился по территории не только нашего района, но всей Тверской области.

Разнообразные ответы получены на третий вопрос:

- только отрицательные свойства отметили 50 опрошенных, то есть большинство участников анкетирования;

- об отрицательных и положительных свойствах этого растения знают 9 человек;

- только положительные свойства выделил 1 ученик;

- просто видели, но абсолютно ничего не знают об этом растении – 13 учеников.

Анализ ответов на данный вопрос позволил сделать вывод, что знания опрошенных об особенностях данного растения требуют дополнения.

Как показали ответы на следующий вопрос, практически половина респондентов каким-либо образом взаимодействовала с изучаемым растением. Из всех опрошенных сталкивались с борщевиком 16 человек, причем некоторые получали от этого растения ожоги, а 57 - не имели с ним дела.

На пятый вопрос были получены следующие ответы:

- преобладающее большинство респондентов (63) предлагают с ним бороться

(вырубать, сжигать). В некоторых ответах есть призыв к срочным действиям.

- 6 участников анкетирования считают, что это растение имеет право на существование и бороться с ним не надо.

- 4 учащихся не могли определиться со своим мнением.

Исходя из результатов анализа ответов на этот вопрос, формулируем вывод: необходимость борьбы с этим растением очевидна, однако способов истребления его названо мало(Приложение 6, диаграммы 3,4,5,6,7).

4.9. Рекомендации и советы о методах борьбы с борщевиком Сосновского

Памятка «Что нельзя делать, уничтожая заросли борщевиков»

завязывания плодов. Потому что это не будет иметь эффекта, если только скошенные растения не будут тут же уничтожены сразу после скашивания. Скошенные борщевики сразу же должны быть убраны в кучи и сожжены.

генеративный побег борщевика имеет в стебле большой запас питательных веществ – достаточный, чтобы в главном зонтике упавшего растения созрели завязавшиеся семена. Даже дошедшие до восковой фазы спелости семена борщевика способны дать жизнь новым растениям.

растений. Ибо это будет приводить к большему рассеиванию борщевика. Если срезать зонтики растения, когда на них уже созрели плоды, и особенно делать это в ветреную погоду, то это будет способствовать распространению семян на новые территории.

незащищённые участки тела. Лучше всего надеть водонепроницаемую одежду, так как сок растений, впитавшийся в одежду, касается тела и проникает в него. Не смытый с тела в течение суток сок борщевика при попадании на эти места солнечного света (ультрафиолета) будет приводить к образованию дерматитов по типу ожогов.

4.10. Памятка «Осторожно! Борщевик!»

атмосферу. Листья и плоды борщевика богаты эфирными маслами. Это фуранокумарины и эфирные масла, вызывающие раздражение и ожоги при контакте с любыми частями растения, и могущие вызвать различные болезненные состояния: тошноту, рвоту, головную боль, вплоть до потери сознания, если долго находиться вблизи растения.

конец августа.

первое время не дает никаких неприятных ощущений. Реакция от контакта с борщевиком проявляется не сразу, а по прошествии некоторого времени – от нескольких часов до нескольких суток. Как правило, на поражённых участках кожи возникает ожог второй степени (волдыри, заполненные жидкостью).

чувствительность к солнечным лучам, под действие которых появляются ожоги и волдыри. Причем, опасность появления ожога под действием солнечных лучей не уменьшается и сохраняется несколько дней, даже если контакт с растением произошел вечером или ночью. Опасен борщевик и для животных.

представляет борщевик для аллергичных людей, и, особенно, для кого эфирные масла являются аллергеном. В подобном случае распухает гортань, что может привести к летальному исходу из-за того, что пострадавший задохнется. Борщевик имеет сильный запах, который ощущается уже в пяти метрах от растения.

заметить попадания на кожу, то потом что-либо предпринимать бывает поздно. Однако через некоторое время участки тела, на которые попал сок, начинают зудеть и краснеть. Кожа отекает, а через две недели начинает шелушиться. После заживления ожога остаются темные пигментные пятна, сохраняющиеся до шести месяцев, а в более тяжелых случаях и на всю жизнь. Иногда при очень глубоком ожоге формируются рубцы.

Памятка «Первая помощь при поражении Борщевиком Сосновского»

Следует иметь в виду, что реакция на контакт с борщевиком – индивидуальна. Очень чувствительны к ожогам борщевика, например, блондины со светлой кожей.

Конечно, другие виды борщевика менее опасны для человека, чем борщевик Сосновского. Однако их достаточно сложно различить неспециалисту. Поэтому, лучше соблюдать осторожность со всеми видами этого растения.

Наша работа затронула одну из важных проблем бесконтрольного распространения борщевика, который представляет угрозу не только биологическому разнообразию, но и здоровью человека.

В ходе исследования был изучен ареал распространения борщевика Сосновского на территории города Кимры. В соответствии с поставленными задачами работы нами были изучены основные биологические и экологические характеристики Борщевика Сосновского, выявлено влияние этого растения на здоровье людей. Изучено мнение жителей о проблеме распространения борщевика.

В результате наблюдений сделаны выводы:

Наши предложения:

Проведенные исследования показали: борщевик Сосновского представляет серьёзную опасность. Борьба предстоит долгая и кропотливая. Ее надо вести уже сейчас. В противном случае для устранения негативных последствий потребуется огромное количество финансовых и материальных ресурсов, так и временных затрат. В процессе работы я пришла к выводу, что решить проблему Борщевика одному человеку или группе энтузиастов не возможно. Необходима государственная программа для борьбы с этим растением, включающая изучение распространение растения, борьбу с ним и восстановление сообществ. Иначе природе средней полосы России, где мы проводили наблюдения, грозит уничтожение!

Я считаю, что тема нашей работы актуальна в настоящее время. Работа имеет практическое значение. Результаты и материалы исследования могут быть использованы для проведения разъяснительной работы среди обучающихся школы и населения, а также в процессе преподавания таких учебных дисциплин, как биология, география, экология.

Литература.

Приложение 1.

Фото 1 - Борщевик Сосновского в совхозе имени Калинина.

Фото 2 – Ожоги от Борщевика

Фото 3 – Борьба с борщевиком

Фото 4 – Борщевичная моль

Фото 5 – Борщевик Сосновского

Фото 6 – Соцветия, листья, стебель, семена

Приложение 2.

Схема 1.

Контрольные и опытные площадки Совхоза им. Калинина

Диаграмма 1.

Плотность встречаемости борщевикав районе совхоза им. Калинина г. Кимры

Приложение 3.

Таблица 3

Сравнительная характеристика семенной продуктивности борщевика Сосновского

1 – количество растений;2- количество семян;3- общее количество семян

Диаграмма 2.

Семенная продуктивность борщевика на контрольных и опытных участках

Приложение 4.

Карта распространения Борщевика в городе Кимры

Фото 7 – Борщевик в микрорайоне имени Калинина

Фото 8 - Борщевик в Савёлове

Фото 9 - поросший борщевиком памятник, район Шелковка.

Приложение 5.

Фото 10 – Участок фитоценоза с растениями борщевика первого года жизни

Таблица 4

Структура фитоценоза исследуемых участков при засорении борщевиком Сосновского

Фото 11 – Участок фитоценоза с растениями борщевика второго и третьего годов жизни

Приложение 6.

Диаграмма 3.

Диаграмма 4.

Диаграмма 5.

Диаграмма 6.

Диаграмма 7.