«Адаптация сеянцев хвойных пород деревьев в лесной гари в условиях Крайнего Севера»

ВСЕРОССИЙСКИЙ КОНКУРС ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ КРАЕВЕДЧЕСКИХ РАБОТ ОБУЧАЮЩИХСЯ «ОТЕЧЕСТВО»

Номинация «ПРИРОДНОЕ НАСЛЕДИЕ»

Исследовательская работа по теме

«Адаптация сеянцев хвойных пород деревьев в лесной гари в условиях Крайнего Севера»

Автор работы:

Чирцова Карина Тарасовна 2006 гр 9 класс

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Долгощельская средняя школа Мезенского района (филиал «Соянская средняя школа»)

Адрес школы:

164773, Архангельская область, Мезенский муниципальный район, деревня Сояна, улица Школьная, д. 13

Адрес ребёнка:

164773, Архангельская область, Мезенский муниципальный район, деревня Сояна, улица Мельникова, д. 17

Контактный телефон: 8-818-485-56-60

e – mail: chirtsovakt@mail.ru

Руководитель:

Нечаева Татьяна Александровна

учитель Муниципального бюджетного общеобразовательного учреждения «Долгощельская средняя школа Мезенского района (филиал «Соянская средняя школа»)

Контактный телефон: 8-818-485-56-95

e – mail: nechtat02@yandex.ru

г . Архангельск, 2022г

Введение……………………………………………………………. с.3

Глава 1. Подбор методики………………………………………….с.4

Глава 2. Как проводили исследование ………………...……….....с.5

Глава 3. Наблюдение за адаптацией сеянцев……………………с.7

Глава 4. Рекомендации по выращиванию сеянцев

хвойных пород деревьев в домашних условиях………………….с.8

Заключение. Выводы……………………………………………….с.9

Список источников…………………………………………………с.12

Приложение 1. Картографическое сопровождение

района исследования………………………………………………с.14

Приложение 2. Фотографии эксперимента……………………....с.15

Приложение 3. Таблицы «Результаты наблюдений за

адаптацией сеянцев» ……………………………………………….с.17

Приложение 4. Буклет «Выращивание сеянцев хвойных

пород деревьев из семян в условиях Крайнего Севера» …………с.20.

Введение.

В марте 2019 года в районной газете «Север» вышла статья Н.Терентьева «Да будет на Мезени лес!» Автор призывает учащихся Мезенской средней школы «изучать основы лесоводства и уважать лес как источник кислорода и вообще жизни на Земле» [1]. Мой папа работает в ГКУ АО «Мезенское лесничество» и меня давно интересует тема лесоводства. В нашей деревне Сояна, расположенной на Крайнем Севере Архангельской области, произрастают сосны, ели, лиственницы. Прочитав статью, мне стало интересно, можно ли вырастить саженцы хвойных деревьев из семян в домашних условиях в нашей деревне?

Проблема: Лето 2018 года было аномально жарким, осадков выпадало мало. Более 3-х недель температура воздуха в Сояне была выше +20 0 С, сложилась пожароопасная обстановка. В один из таких жарких дней горел хвойный лес на северной окраине деревни на площади 0,2 га. Вокруг моего населённого пункта есть и другие лесные локальные территории, пострадавшие в результате пожаров. Их восстановлению может помочь посадка деревьев.

Актуальность: Если вырастить сеянцы хвойных, можно попытаться высадить их на месте гари и, тем самым, помочь восстановиться лесному участку рядом с Сояной. Так я пришла к исследованию по теме «Выращивание сеянцев хвойных деревьев из семян в домашних условиях и их адаптация в лесной гари в условиях Крайнего Севера».

Тема исследования 2020 года «Адаптация сеянцев хвойных пород деревьев в лесной гари в условиях Крайнего Севера» является продолжением исследования 2019 года по теме «Выращивание сеянцев хвойных деревьев из семян в домашних условиях» [2].

На данном этапе исследования мы поставили перед собой цель: выяснить, сеянцы каких хвойных пород деревьев лучше адаптируются в лесной гари в условиях Крайнего Севера.

Цель определила задачи исследования:

собрать информацию по данной теме. 

поставить эксперимент, показывающий адаптирование сеянцев хвойных деревьев в лесной гари, выращенных в домашних условиях в 2019 г.

с помощью эксперимента выяснить, сеянцы каких хвойных пород наиболее благоприятно приживаются и развиваются в лесной гари.

разработать рекомендации по выращиванию сеянцев и посадке саженцев в условиях Крайнего Севера.

Время и место проведения исследования, описание района исследования: с мая по сентябрь 2020 года, МО «Соянское» Мезенского муниципального района Архангельской области (центр д.Сояна) расположено по берегам реки Сояна. Находится в северной подзоне тайги, на севере Восточно-Европейской равнины. Климат умеренно-континентальный. Место эксперимента - участок леса, пострадавший от пожара, располагается в 1 км к северу от деревни (Приложение 1, с. 14).

Одним из источников информации для проведения исследования послужила статья Терентьева Н. «Да будет на Мезени лес!». Далее подбирали информацию на сайтах сети Интернет, в каждом источнике отмечали информацию, наиболее подходящую для поведения эксперимента в условиях Крайнего Севера. Практические советы нашли на сайтах: https://countryhouse.pro/vyrashhivanie-eli-iz-semyan/ и https://vsadu.ru/post/vyrashhivanie-hvojnikov-iz-semyan-v-domashnih-usloviyah.html.

Глава 1. Подбор методики.

В своей работе мы использовали следующие методы исследования: изучение литературы, подбор материала для эксперимента, эксперимент, статистический учёт, анализ полученных данных.

За основу взяли методику Диковского лесопитомника (Вологодская область) [6], опубликованную в статье Н.Терентьева: «Недавно я побывал в Диковском лесопитомнике лично. Там зимой, до февраля, с плюсовых елей или сосен собирают шишки, сушат, вытряхивают семена, и с марта в теплице высевают семена в кассеты, заполненные торфом или полуразложившимся мхом, и горсточкой удобрений азофоски. К зиме в условиях теплицы появляются всходы до 10 см высотой. Поливают необильно один раз в неделю. На зиму кассеты со всходами выносят на улицу и засыпают снегом. Весной и летом их высаживают»[1]. Методика Диковского лесопитомника показалась нам наиболее адекватной по агротехнике в условиях Крайнего Севера. В 2019 г в деревне Сояна Мезенского района состоялась встреча школьников с учёными и студентами проекта «Климат, адаптация, местные сообщества». Руководитель проекта Анна Викторовна Немчинова – кандидат биологических наук, эколог, специалист по лесам, геоботаник ответила на интересующие нас вопросы, дала нам ряд советов и рекомендаций, порекомендовала изучить видеоматериалы, например, «Сосна своим руками» [12]. Изучив материалы, мы разработали программу исследования.

Сбор шишек сосны обыкновенной, ели обыкновенной, лиственницы европейской или русской.

Вытряхивание из них семян.

Сбор грунтов разных типов почв для высевания семян.

Высевание семян – постановка эксперимента.

Наблюдение за результатами эксперимента.

Вынос «кассет» со всходами на улицу под снег.

Высаживание сеянцев на постоянное место произрастания.

Наблюдение за адаптацией сеянцев в условиях лесной гари.

Глава 2. Как проводили исследование.

Первый этап исследования весна 2019 – осень 2019 г (Приложение 2, с.15).

Весна 2019

Собрали шишки сосны обыкновенной, ели обыкновенной, лиственницы европейской или русской.

Вытряхнули и подготовили семена.

Лето 2019

Собрали грунты разных типов почв для высевания семян: сфагновый торф, лесная подстилка, почва с лесной гари, лесной гумус.

Высеяли семена в кассеты с разными грунтами и поставили эксперимент в домашних условиях (теплица около дома). «Размеры сеянцев в 2 — 4 раза выше при выращивании в пленочной теплице, чем в открытом питомнике. Укрытие вдвое сокращает и срок выращивания саженцев» [9].

Наблюдали за результатами эксперимента.

Эксперимент по подбору разных типов почвосмесей показал, что все собранные нами грунты благоприятны для проращивания семян сосны и ели. Ель обыкновенная дала больше всходов на почве с гари, сосна обыкновенная на сфагновом торфе, лиственница русская на лесном гумусе и лесной почве. Лиственница не дала всходы на сфагновом торфе.

Осень 2019

Вынесли «кассеты» со всходами на улицу под снег.

Второй этап исследования весна 2020 – осень 2020 г.

Весна 2020

1)Постановка эксперимента в условиях природного лесного массива, пострадавшего от пожара летом 2018 г - посадка сеянцев в условиях лесной гари.

Лето 2020

2)Наблюдали за результатами эксперимента.

Всего в ходе нашего эксперимента в 2019 г было посажено 88 семян разных видов хвойных, всходы дали 27 из них: ель дала 8 всходов из 40 (20%), сосна – 14 из 28 (50%), лиственница 5 из 20 (25%) [2]. Всхожесть соответствовала всхожести хвойников (10 – 50%) [3] За летне-осенний период 2019 г все сеянцы выжили и подросли. На конец осени (ноябрь 2019) измерили высоту всходов. Средняя высота сеянцев ели на всех типах грунтов 3,1 см, сосны – 3 см, лиственницы – 2 см. В Диковском питомнике к зиме всходы получают «до 10 см высотой» [1]. В нашем эксперименте в условиях Крайнего Севера высота оказалась меньше. Перед началом устойчивых морозов и снежного покрова тарелочки с сеянцами вынесли на улицу и засыпали снегом.

Зимний период под снегом «пережили»: 11 сеянцев сосны (78,5%), 2 сеянца лиственницы (40%) и 4 сеянца ели (50%), которые послужили материалом для продолжения эксперимента.

28 мая 2020 г перезимовавшие сеянцы перенесли и высадили для дальнейшего роста в лесной массив, пострадавший от пожара летом 2018 г. Место эксперимента находится в 1 км к северу от д. Сояна (Приложение 2, с.16).

Глава 3. Наблюдение за адаптацией сеянцев. Анализ полученных данных.

Сеянцы лиственницы в однолетнем возрасте лучше посадить осенью, важны размеры - высота 15 см, толщина корневой шейки 2,5 мм [10].

Однолетние сеянцы ели можно высаживать очень маленькими, но, после весенней или осенней высадки, их нужно будет как-то пометить и защитить от внешних механический воздействий, чтобы случайно не затоптать [3]

Для проведения эксперимента весной 2020 года мы решили высадить все перезимовавшие сеянцы хвойных пород с имеющейся высотой. Разместили отдельными группами: сеянцы сосны, сеянцы лиственницы, сеянцы ели. Расстояние между сеянцами одной хвойной породы примерно 50 - 70 см. Каждый сеянец обложили сухими веточками и полили. Расстояние между породами 3 - 4 м (Приложение 2, с.16).

Сосна и лиственница представляют собой светлохвойные древесные породы. Они наиболее светолюбивы, хорошо растут и развиваются в условиях полного освещения. В дикой природе развитие сосновых и лиственничных лесов чаще всего связано с периодическим воздействием лесных пожаров (в результате образуются открытые пространства, наиболее подходящие для роста сосны и лиственницы). Ель относится к другой экологической группе – так называемым темнохвойным древесным породам. Они значительно более теневыносливы, чем сосна или лиственница [5]. Учитывая экологические особенности деревьев, сеянцы сосны и лиственницы высадили на открытое место гари, а сеянцы ели ближе к обгоревшим стволам деревьев.

В течение лета, один раз в июне, июле и августе посещали место эксперимента и наблюдали за адаптацией сеянцев. Визуально оценивали их состояние, проводили контрольное измерение, записывали показатели роста и анализировали полученные данные, фотографировали (Приложение 3, с. 17).

Из 11 сеянцев сосны адаптировались и прижились 10 (90,9%), из 2 сеянцев лиственницы оба адаптировались и прижились (100%), из 4 сеянцев ели адаптировались и прижились 3 (75%).

В ходе наблюдения за сеянцами в условиях лесного массива, пострадавшего от пожара, получили следующую динамику их роста и развития (Приложение 3, с.18)

Средняя высота сеянцев сосны и лиственницы увеличилась в 1,6 раза. Средняя высота сеянцев ели увеличилась в 1,1 раза.

Глава 4. Рекомендации по выращиванию сеянцев хвойных пород деревьев в условиях Крайнего Севера.

Получив и проанализировав результаты и погрешности первого эксперимента, изучив статьи на сайтах сети Интернет, мы разработали рекомендации для себя, так как планируем продолжать исследование, и для школьников Мезенского района.

Сбор шишек. Для выращивания сеянцев хвойных пород в домашних условиях в Мезенском районе советуем собирать шишки сосны, ели и лиственницы. Оптимальные сроки для района Крайнего Севера с марта по май.

Скарификация. Скарификацию можно не проводить. «Скарификация семян — нарушение целостности оболочки семян с целью облегчения их прорастания и увеличения процента всхожести» [11]. В естественной среде с этой задачей справляются находящихся в почве микроорганизмы. Что касается хвойников, то скарификация необходима преимущественно северным твердосеменным сортам (тисам, можжевельникам) [8].

Подбор почвы. Рекомендуем использовать для проращивания семян сосны сфагновый торф и почву с гари, для ели почву с гари, для лиственницы лесную почву с грибницей или лесной гумус.

Глубина посева. «Посев семян производить на глубину не более 5 мм. Посев на большую глубину может существенно снижать всхожесть; 2 см - это уже критическая глубина» [4].

Замачивание. Перед посадкой полезно и ускоряет прорастание замачивание семян. Считается, «что замачивание в талой ледяной воде увеличивает всхожесть и энергию прорастания (хотя это вопрос спорный). Хорошие результаты дает выдерживание семян перед посевом в воде комнатной температуры, или, лучше, во влажной марле или фильтровальной бумаге, в течение суток или чуть меньше» [4].

Кассета. При выращивании сеянцев в домашних или тепличных условиях, учитывать очень важный момент - объем земли на каждый сеянец. Он должен быть таким, чтобы в течение жаркого летнего дня земля не пересыхала существенно и обеспечивала нормальные условия для жизни сеянца. «Минимальный объем, который можно рекомендовать - примерно 200 мл на один сеянец, в промышленных питомниках используют меньшие контейнеры - менее 100 мл - но там обеспечивается частый полив, по несколько раз в день» [4] В отсутствии кассет можно использовать пакеты из под молока или пластиковые бутылки.

Уход. Лучше всего размещать кассеты в уличных теплицах. Поливать по мере необходимости. Можно при посадке добавить немного удобрения азофоски [1] .

Заключение. Выводы.

Завершив второй этап исследования мы пришли к следующим выводам:

Сеянцы всех хвойных пород, выращенные в домашних условиях, не смотря на малый рост, адаптировались в лесном массиве Крайнего Севера, пострадавшем от пожара в 2018 году.

Сеянцы подросли, увеличилась длина хвоинок, мутовки стали гуще.

Наш эксперимент показал, что на месте лесных пожарищ можно высаживать сеянцы и сосны, и ели, и лиственницы.

Если учесть, что из двух сеянцев лиственницы оба сеянца прижились, набрали силу и не погибли, то наиболее благоприятно приживаются и развиваются в условиях лесной гари сеянцы лиственницы.

Своим исследованием мы доказали, что учащиеся Мезенского района вполне могут вырастить «лес своими руками»[1]. Чтобы выращивать хвойные растения из семян необходимо иметь в запасе терпение, время и желание. Знать, как правильно собрать и посеять семена, соблюдать условия содержания сеянцев в домашней теплице. Саженцы, которые мы высадили на месте лесной гари, прижились и начали свой рост. Хочется верить, мы принимаем участие в восстановлении леса после пожара.

Мы поделились опытом с обучающимися Мезенского района. Подготовили и распространили по школам буклет (Приложение 4, с.20), где даны практические советы по выращиванию сеянцев в северных условиях, подобраны источники информации как по выращиванию сеянцев каждой породы в отдельности, так и в целом о сеянцах хвойных пород [3, 7, 10, 13].

С результатами исследования мы поделились с обучающимися филиала Соянская средняя школа, посещающими эколого-краеведческий кружок. Исследование «Выращивание сеянцев хвойных деревьев из семян в домашних условиях», «Адаптация сеянцев хвойных пород деревьев в лесной гари в условиях Крайнего Севера» было проведено в качестве малого проекта в рамках проекта "Климат, адаптация, местные сообщества". В проекте участвовали эксперты из САФУ, СПбГУ, и других организаций. Летом 2021 года с результатами исследования выступили перед участниками проекта. Содержание работы будет использовано для создания информационных материалов проекта.

Исследовательскую работу «Выращивание сеянцев хвойных деревьев из семян в домашних условиях» разместили на школьном сайте http://dolgschool.ru/kopilka/.

Практическая значимость исследования: создание домашнего лесопитомника для изучения роста и развития сеянцев сосны обыкновенной, ели обыкновенной и лиственницы европейской, с последующей пересадкой их в лесной массив, пострадавший от пожара.

Список источников.

Литература:

1. Терентьев Н. Да будет на Мезени лес!//Север. 2019. 1 марта.

2.Чирцова К. Исследовательская работа «Выращивание сеянцев хвойных деревьев из семян в домашних условиях»: Сборник материалов Всероссийского конкурса исследовательских краеведческих работ «Отечество»/ - Архангельск: КИРА, 2021. – Вып.5/сост. Е.Ю. Копылова – 2021, - 122 с

Интернет – источники:

3. Выращивание ели из семян в домашних условиях: правила посева и ухода

[Электронный ресурс], - режим доступа https://countryhouse.pro/vyrashhivanie-eli-iz-semyan/, свободный.

4. Выращивание сосны из семян [Электронный ресурс], - режим доступа http://www.forestforum.ru, свободный.

5. Выращивание сосны, лиственницы, кедра, ели и пихты и других  декоративных  растений [Электронный ресурс], - режим доступа https://4seed.jimdofree.com/infoblog/, свободный.

6. Диковский лесной селекционно-семеноводческий центр [Электронный ресурс], - режим доступа https://lessnabrk.ru/our-projects-2/vologda/, свободный.

7. Как вырастить сосну в домашних условиях из семян? [Электронный ресурс], - режим доступа https://stroy-podskazka.ru/sosna/doma-iz-semyan/ , свободный.

8. Как собрать, обработать и вырастить семена хвойников на рассаду [Электронный ресурс], - режим доступа https://vsadu.ru/post/vyrashhivanie-hvojnikov-iz-semyan-v-domashnih-usloviyah.html, свободный.

9. Многие хвойные культуры легко вырастить самим – из семян [Электронный ресурс], - режим доступа https://www.sb.by/articles/ot-shishki-do-elki.html, свободный.

12. Сосна своими руками [Электронный ресурс], - режим доступа https://www.youtube.com/, свободный.

13. Узнаем, как вырастить лиственницу из семян в домашних условиях [Электронный ресурс], - режим доступа http://semena.life/vyrastit-listvennitsu-iz-semyan.html, свободный.

Неопубликованные источники:

14. Чирцова К. «Выращивание сеянцев хвойных деревьев из семян в домашних условиях», «Адаптация сеянцев хвойных пород деревьев в лесной гари в условиях Крайнего Севера» информационные материалы проекта "Климат, адаптация, местные сообщества"

Консультант:

Немчинова А.В. к.б.н. лесная экология, геоботаника. ЦНСИ - Центр независимых социологических исследований г. Санкт-Петербург. Сотрудник проекта «Климат, адаптация, местные сообщества».

Информант:

Чирцов Т.А., 1978 гр.

Картографические источники взяты с сайтов:

https://yandex.ru/

https://arhpogoda.ru/images/soyana.jpg

Приложение 1. Картографическое сопровождение района исследования

Сояна

Сояна

М есто локальной лесной гари 1 км к С от дСояна

Приложение 2. Фотографии эксперимента.

1.А. Фотографии эксперимента 2019 г.

В ытряхивание семян Сбор грунтов

Постановка эксперимента 2019. Наблюдение за результатами

эксперимента.

«Зимовка» сеянцев.

1.Б. Фотографии постановки эксперимента 2020 г.

П риродный лесной массив, пострадавший от пожара летом 2018 г

П осадка сеянцев сосны. Посадка сеянцев лиственницы.

Посадка сеянцев ели.

Приложение 3. Таблицы «Результаты наблюдений за адаптацией сеянцев».

Таблица 3.А. Контрольное измерение сеянцев, июнь 2020.

Таблица 3.Б. Контрольное измерение сеянцев, июль 2020.

Таблица 3.В. Контрольное измерение сеянцев, август 2020.

Таблица 3.Г. Динамика развития сеянцев.

Таблица 3.Д. Итоги наблюдений за адаптацией сеянцев.

Приложение 4. Информационный буклет «Выращивание сеянцев хвойных деревьев из семян в условиях Крайнего Севера»