Эколого-географическая характеристика рода Сосна сибирская

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Департамент научно-технологической политики и образования

ФГОУ ВПО «Красноярский государственный аграрный университет»

Институт агроэкологических технологий

Кафедра экологии и естесвознания

Курсовая работа

Тема: «Эколого-географическая характеристика рода Сосна сибирская»

Красноярск 2013

Введение

По своему значению в биосфере и роли в хозяйственной деятельности человека хвойные занимают второе место после покрытосеменных, далеко превосходя все остальные группы высших растений. Их значение в жизни природы и в хозяйственной деятельности человека велико. Являясь важнейшим компонентом биогеоценозов, они имеют огромное водоохранное и противоэррозионное значение. Хвойные растения дают основную массу строительной древесины и являются исходным материалом для многоотраслевой лесотехнической промышленности. Из хвойных получают вискозу, шелк, целлюлозу, штапель, бальзамы и смолы, сосновую шерсть и

камфару, спирт и уксусную кислоту, дубильные экстракты и т.д., а также пищевые продукты и витамины. Семена некоторых араукарий, кедра, сибирской сосны содержат до 79% масла, близкого к прованскому и миндальному.

Для медицинской промышленности хвойные служат исходным сырьем для получения не только витаминов, но и препарата пинобина (спазмолитическое средство). Многие виды хвойных используют в народной медицине для лечения туберкулеза, нервных расстройств,болезней почек, мочевого пузыря, геморроя, глухоты и как антилепрозное средство. Хвоя и молодые побеги некоторых хвойных - незаменимый зимний корм лосей, хвоей питаются глухари, а семенами сибирского кедра - многие животные и птицы.

Отдел современных голосеменных насчитывает более 700 видов. Несмотря на относительно малую численность видов, голосеменные завоевали почти весь земной шар. Голосеменные включают шесть классов, два из которых полностью исчезли, а остальные представлены ныне живущими растениями. Наиболее сохранившейся и самой многочисленной группой голосеменных является класс Хвойные. Класс Хвойных широко представлен ныне на нашей планете, по своему значению превосходя все остальные группы высших растений. В настоящее время насчитывается не менее 560 видов из 55 родов хвойных, распространенных в умеренных областях обоих полушарий. Исходя из вышесказанного, я определила тему курсовой работы: «Эколого-географическая характеристика рода Сосна Сибирская.

Объектом и предметом исследования: являются голосеменные растения рода Сосна Сибирская ( лат. Pнnus sibнrica). В связи с избранной темой была сформулирована цель исследования: рассмотреть эколого-географическую характеристику рода «Сосна Сибирская». Исходя из цели исследования, были поставлены следующие задачи: Определить роль и значение рода «Сосна Обыкновенная», Определить морфологическое, анатомическое строение голосеменных на примере Сосна Обыкновенная, рассмотреть географическое расселение вида.

1. Биологическая характеристика «Сосны сибирской»

Сибирский великан, царь тайги. Крона состоит из ветвей со сближенными мутовками, густая, в молодости пирамидальная, в старости многовершинная раскидистая. По мутовчатому ветвлению можно посчитать возраст дерева. Кора в молодости гладкая серая, позже буровато-серая растрескивающаяся. Молодые побеги покрыты густым рыжим опушением, желтоватые, толстые. Почки 6-10 мм, конические, постепенно суживающиеся, у основания шаровидные, несмолистые, покрыты многочисленными постепенно заостренными длинными ланцетными чешуйками с несколько отстоящими кончиками, блестящие, с широкой беловатой каймой и красно-бурой средней частью. Хвоя сидит на побеге густо, торчащая, плотная, длина 6-10 см, сверху темно-зеленая, по бокам с голубоватой устичной полоской. Хвоинки в сечении трехгранные, по краям зазубренные, смоляных ходов три, они размещаются в углах хвоинки.

Цветет в мае-июне, является хорошим источником пыльцы. Мужские колоски карминово-фиолетовые, яйцевидные, длина до 10 мм, толщина 6 мм, собраны в соцветия по 2-60 шт при основании побегов. Цветущие женские шишки темно-красные, почти цилиндрические, 15-17 мм длины, диаметром 5 мм, на толстой ножке длиной 8 мм, размещаются вертикально на концах побегов сбоку от верхушечной почки. Количество шишек обычно 1-4 на побеге, реже 7-9. Зрелые шишки прямостоячие яйцевидные, 5-13 см, диаметром 5-8 см, малосмолистые, до созревания темно-фиолетовые, созревают на следующий год после опыления, становясь светло-бурыми. Опадают вместе с семенами. Зрелые легко лущатся. Щитки чешуй с желтоватым оттенком, утолщенные, широкоромбические, до 1 см ширины, возвышение чешуйки белое, расположено на вершине щитка. Орешки косообратнояйцевидные, длиной 8-14 мм и шириной 6-9 мм, коричневого цвета, с толстой деревянистой скорлупкой, содержат 61% жира, 17% белка, 12% крахмала, являются источником йода, других жизненно необходимых для крепкого здоровья веществ. Масса 1000 шт семян 100-400 гр.(Ермоленко, 2002)

Растет очень медленно до 20 лет, в молодом возрасте нуждается в прикрытии, хорошо развивается среди молодых сосенок, где влажно, в березняке хуже. Далее прирост в высоту увеличивается до 30-40 см в год. Живет 500 лет и более. Плодоносит с 30-35 лет. Начало плодоношения зависит от густоты насаждений, следовательно, от солнечного освещения, которое растения получают в молодом возрасте.

Теневынослива, но при улучшении светового режима урожай орехов значительно увеличивается. Отдельные деревья начинают плодоносить в 25-30 лет довольно регулярно, урожаи небольшие. Нетребовательны к теплу и почвам, но более продуктивны на свежих супесях и суглинках. Может произрастать на достаточно увлажненных до заболоченных и каменистых почвах, но в последнем случае развитие будет недостаточно. Чувствительна к почвенному увлажнению и влажности воздуха, особенно на южной границе ареала. Менее требовательна к освещению, чем сосна обыкновенная.

Плохо переносят загазованность воздуха. В городе растет слабо, самая дымоустойчивая среди кедровых сосен. Морозостойкость без повреждений -50°. Хотя считается теневыносливой породой, потребность в освещении в разном возрасте неодинакова. Молодые деревья могут продолжительное время находиться в тени верхних ярусов и образовывать сомкнутые древостои в соседстве с пихтой и елью.

Хорошо развитая поверхностная корневая заканчивает формироваться к 40 годам, затем происходит только ее удлинение и утолщение. Количество корней зависит от густоты насаждений, у деревьев на опушке в 5-7 раз больше корней, чем в насаждениях, и в 8-9 раз больше, чем у деревьев в густых посадках. Корни располагаются в верхнем горизонте почвы, 30% всех корней располагаются на глубине 20 см, остальные идут вглубь на 1-1,5 м. На увлажненных участках корневая развивается также как и на дренированных, но по причине близкого стояния грунтовых вод весь профиль корневой системы укорочен. На корнях выявлены 7 видов микоризы. (Игнатенко, М.М.,1988)

2. Хозяйственное значение кедровых лесов

Главным образом заключается в заготовке кедровых орехов, которые используются в пищевых, медицинских и парфюмерно-косметических целях. Семена кедра (орехи) известны не только в Сибири, но и далеко за её пределами. Они представляют большую ценность как пищевой продукт, содержат первосортное масло (до 79,5%), заменяющее провансальское и миндальное. Кедровое масло прозрачное, соломенно-желтого цвета, с приятным запахом, имеет превосходные технические качества: используется в микроскопической технике, а также при изготовлении некоторых лекарств. Жмыхи из кедровых орех служат для приготовления лучших сортов халвы и других кондитерских изделий. По своим питательным качествам жмыхи превосходят мясо, овощи, хлеб. Из ядра кедрового ореха можно изготовлять «растительные сливки», которые рекомендуются в питание ослабленным и больным детям. (Семечкин, И. В., 1985)

Население Урала и Сибири еще издавна знало целебные свойства сибирского кедра и применяло в качестве лекарственных средств не только семена, но и хвою, и скорлупу его орехов. Скорлупа кедрового ореха содержит дубильные вещества и может использоваться для получения коричневой краски.

На каждую добытую тонну орехов приходится две тонны чешуи шишек, из которой можно получать таниды, живицу и красящие вещества.

Большой целебной силой обладает и смола сибирского кедра, которую в народе называют живицей, за способность ее заживлять раны. Жители Сибири и Урала издавна открыли лечебные свойства живицы и заготавливали её в лечебных целях. В наше время смола кедра применяется для изготовления скипидара и канифоли. Известны и целебные свойства кедровой хвои. В ней много биологически активных веществ, обладающих лечебным и стимулирующим действием. Хвоя сибирского кедра богата аскорбиновой кислотой (витамином "С") и каротином. Из хвои делают витаминные напитки и ванны при ревматизме.

Семена употребляются в пищу, хвоя содержит эфирные масла и витамины, другие ценные вещества. Древесина используется в строительстве, производстве музыкальных инструментов, ценной тары, мебели, посуды, чертежных досок и рабочих столов. В народной медицине настой из скорлупы ореха и пригоршни шиповника на 1 л кипятка используется как хороший профилактический, согревающий и поливитаминный напиток. (Добровольский В. К.,1964)

Издавна орехи являются источником жизненных средств таежного населения. Артели промысловиков заготавливают орех, который впоследствии продается и развозится по многим городам России, а также за границу. Орех необычайно богат маслом, белками, углеводами, непревзойденными по качеству. Издревле в народной медицине Сибири находили применение растительные сливки или постное молоко из кедровых орехов. Подсушенные очищенные ядра перетирали между ладонями, чтобы очистить их от пленки, которая при большом количестве также не пропадала, а использовалась для набивки матрасов и подушек. Затем ядра толкли в деревянных ступах с небольшим количеством подогретой родниковой воды. Смесь пили сразу же или ставили томиться в печь или на паровую баню. Полученные таким образом сливки разводили кипяченой водой и пили это молоко как общеукрепляющее и тонизирующее средство при атеросклерозе, нервных переутомлениях, стрессе, болезнях почек и язвенной болезни желудка, давали кормящим матерям и грудным детям. Спиртовой настой ореха применялся наружно при суставном ревматизме, подагре, артритах. Живица кедровой сосны издревле использовалась для заживления ран, порезов, ожогов. Также заживляющим действием обладают пропитанные повязки и пластырь.

Кедровая смола предохраняет раны от заражения и даже останавливает гангренозный процесс. В отличие от смолы сосны обыкновенной, кедровая живица долго не кристаллизуется и не теряет своих бактерицидных свойств. Из нее также получают иммерсионное масло, применяемое для специальной микроскопической техники, позволяющей определять показатель преломления мельчайших частиц. Эта ценная растительная формация является богатейшей пищевой базой, источником ценной древесины и представляет благоприятную среду проживания для человека, животных и птиц, а также для произрастания многих видов ягодных, лекарственных и технических растений.

Древесина кедра с желтовато-белой заболонью и красновато-желтым ядром, легкая, прочная, с характерным ароматом и красивой текстурой, хорошо режется, обрабатывается и полируется, хороший материал для столярных и отделочных работ, для изготовления оболочек для карандашей и различных поделок (сундуки, шкатулки, шпон и пр.). Также древесина кедра обладает хорошими резонансными свойствами и применяется для изготовления музыкальных инструментов. Кроме того, кедровая древесина обладает дезинфицирующими свойствами, выделяя в воздух эфирные масла, поэтому бесценна для отделки помещений.

Сибирский кедр из всех хвойных пород - наиболее дымоустойчивое дерево и может разводится для озеленения в больших индустриальных городах.

Полезность кедра не исчерпывается вышеперечисленным. Кедровники играют громадную почвозащитную и водоохранную роль. В кедровых лесах растет множество полезных ягод (черника, брусника и т.д.), а так же множество лекарственных растений (бадан, левзея, радиола и т.д.).

3.Географическоераспространение

географический сосна голосеменной кедровый

Ареал в Сибири, охватывает территорию около 4 млн. км, западная его граница проходит по верховьям реки Вычегды, и Ижмо-Вымскому междуречью. А северная граница - через Урал около 66° с.ш. и затем через низовья Оби и Енисея (68°с.ш.) к Олекминску на реке Лене, далее идет в верховья Алдана и, поворачивая на юго-восток, уходит в Монголию. Южная граница, пересекая Урал около 57°с.ш., идет на Алтай к озеру Марка-Куль. Ареал сосны располагается в средней и южной подзонах равнинных лесов, заходит в лесостепную и степную зоны и ограничивается в нижней части горнолесного пояса. В горах сосна редко поднимается выше 800-900 м над у. м. в Западном Алтае и до 1500 м в Саянах. Такое географическое распространение сосны определяет её высокий полиморфизм.(Кирсанов В.А.,1981)

Непреходящее как экономическое, так и экологическое значение приобретают сосновые насаждения в южных пределах своего распространения. В Алтайском крае ареал сосны простирается далеко на юг, вклиниваясь в степную зону. Это так называемые ленточные боры. Благодаря наличию ленточных боров, протянувшихся вдоль направления движения господствующих ветров, влажность воздуха и почвы увеличивается по сравнению с безводной степью на 20-25%, а количество осадков возрастает на 50 мм. Это способствует устойчивому развитию сельского хозяйства в районах, примыкающих к ленточным борам.

Сосна кедровая сибирская, кедр сибирский, является ценной лесообразующей породой России, ареал которой занимает два материка: северо-восток европейской части. Западную и Восточную Сибирь, частично выходит за пределы России в Северную Монголию и Китай. Ареал кедра сибирского широтный, бореальный, целиком расположен в Евроазиатской таежной области. Предки этого вида, происхождением из Восточной Азии, в третичный период занимали обширную территорию Азии и Европы. В период оледенения вид был сильно потеснен и сохранился в отдельных рефугиумам -"убежищах жизни". Последующее потепление способствовало распространению кедра из Саянского "убежища" на Запад сформировав обширный ареал в Азии, кедр перешел через Урал и в настоящем западная граница его (на рубеже восточной границы ели европейской) носит островной характер. В одно из потеплений среднего или позднего плейстоцена кедр проник на Кольский полуостров и остатки его насаждений сохранились здесь по настоящее время.

Распространение кедра не ограничивалось на Западе Русской равниной. В плейстоцене ареал его распространялся, область распространения сибирской сосны довольно велика. В диком виде она растет главным образом в Сибири, но встречается также на Урале и на северо-востоке европейской части страны. Наиболее обширные массивы лесов сибирской сосны сосредоточены в горах Южной Сибири, немало их и на равнинах Западной Сибири.

Распространение сибирской сосны происходит просто, орешки являются излюбленным кормом многих лесных обитателей. Их охотно поедают мыши, бурундуки, белки, соболь, кедровки, сойки и др., многие из них делают запасы корма, разнося орехи на значительные расстояния от плодоносящих деревьев, тем самым, способствуя естественному распространению. Наибольший вклад в это полезное дело вносит птица кедровка.

Типичные местообитания:произрастает на крутых каменистых склонах, сухих песках, богатых суглинистых почвах, достаточно увлажненных и заболоченных почвах, на почвах с вечной мерзлотой. Помимо хребтов и возвышенных склонов сосна кедровая встречается в поймах рек, часто произрастает на аллювиальных песчаных и супесчаных почвах. (Матвеева Р.Н.,2002)

Заключение

В заключении можно сказать, что роль голосеменных растений в жизни природы и в хозяйственной деятельности человека велико.Ареал сосны располагается в средней и южной подзонах равнинных лесов, заходит в лесостепную и степную зоны и ограничивается в нижней части горнолесного пояса. В горах сосна редко поднимается выше 800-900 м над у. м. в Западном Алтае и до 1500 м в Саянах. Такое географическое распространение сосны определяет её высокий полиморфизм.

Обширный ареал сосны обыкновенной, произрастание её в разных климатических зонах и экологических условиях нашли отражение в морфологических отличиях, что отмечалось рядом авторов. В лесоводческой практике давно подмечено, что сеянцы сосны, привезенные из питомников, расположенных в более северных регионах, как правило, погибают, в то время как сеянцы местной популяции сосны приживаются на 60-70% даже в неблагоприятные годы.

В ближайшие 50 лет прогнозируются изменения границ климатических зон в связи с процессами глобального потепления. В связи с этим представляет интерес изучение экологических и морфологических особенностей сосны обыкновенной в экстремальных условиях произрастания на южной границе ареала.

Список литературы

Бех И.А., Рост культур кедра под пологом леса и на открытом участке / И.А.Бех : Лесное хозяйство,1991..

Бех, И.А. Сосна кедровая сибирская: Учебное пособие / И. А. Бех, А.М.Данченко, И.В. Кибиш: Томский государственный университет, 2004. - 160 с.

Игнатенко, М.М. Сибирский кедр/ М.М. Игнатенко. - М.: ‹‹Наука››, 1988. - 162 с

Кирсанов В.А. Биолого-экологическая характеристика кедра сибирского как главного лесообразователя кедровых лесов / В.А. Кирсанов // Воспроизводство кедровых лесов на Урале и в Западной Сибири.- Свердловск: УНЦ АН СССР, 1981.- С. 3-12.

Кирсанов, В.А. Уникальный одновозрастный древостой кедра сибирского / В.А. Кирсанов, М.Ф. Петров // Лесное хозяйство.- 1969.- № 8.- С. 25-26.

Крылов, Г. В. Кедр / Г. В. Крылов, Н. К. Таланцев, Н. Ф. Козакова.- М.: лесн. пром-сть, 1983. - 214 с.

Матвеева Р.Н. Биологические и экологические особенности сосны кедровой сибирской / Р.Н. Матвеева, Н.П. Щерба.- Красноярск: СибГТУ, 2002. - 42 с.70.

Некрасова, Т.П. Области семенной продуктивности кедра сибирского на Западно-Сибирской равнине / Т.П. Некрасова, Н.П. Мишуков // Биология семенного размножения хвойных в Западной Сибири.- Новосибирск: ‹‹Наука››, 1974. - С. 3-15.

Петров, М. Ф. Кедровые леса и их использование / М. Ф. Петров. - М.-Л.: Гослесбумиздат, 1961. - 132 с.

Пряжников, А.Н. Фитонцидные свойства кедровых лесов / А.Н. Пряжников // Лесное хозяйство. - 1968. - № 6. - С. 21-23.

Руш, В.А. Биохимическая характеристика семян кедровых сосен / В.А. Руш // Биология семенного размножения хвойных в Западной Сибири.- Новосибирск: ‹‹Наука››, 1974. - с. 180-184.

Семечкин, И. В. Кедровые леса Сибири / И. В. Семечкин, Н. П. Поликарпов, Ирошников А. И. и др. - Новосибирск. : Наука, 1985. - 256 с

Добровольский В. К. Кедровые леса в СССР и их использование. М.: Лесн. пром-сть, 1964. - 185 с.

Игнатенко М. М. Сибирский кедр. М. : Наука, 1988.- 161 с.

Ермоленко, П. М. Рост культур кедра и пихты на этапе формирования / П. М.Ермоленко, В.В.Кузьмичев, Н.Ф.Овчинникова : Лесное хозяйство. 2002г

Размещено на Allbest.ru