Жизненные формы растений березового леса Нязепетровского района Челябинской области

Министерство образования и науки Российской Федерации
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ЮЖНО-УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГУМАНИТАРНО-
ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
(ФГБОУ ВПО «ЮУРГГПУ»)

Кафедра общей биологии и физиологии

Курсовая работа на тему:
«Жизненные формы растений березового леса Нязепетровского района Челябинской области»







Дата сдачи_____________________
Дата защиты___________________
Оценка________________________
Подпись руководителя___________

Челябинск,2017
Оглавление
Введение…………………………………………………………………………3-4
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ЖИЗНЕННЫХ ФОРМАХ РАСТЕНИЙ И ПРИНЦИПАХ КЛАССИФИКАЦИИ ……………..5
1.1. Понятие «жизненная форма» растений…………………………….......5-6
1.2. Классификация жизненных форм растений…………………………..7-15
1.3. Биологическая характеристика лесного сообщества……………….16-18
ГЛАВА 2. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НЯЗЕПЕТРОВСКОГО РАЙОНА ЧЕЛЯБИНСКОЙ ОБЛАСТИ……………..19
2.1. Особенности климатических условий Нязепетровского района……..19-21
2.2.  Характеристика березового леса Нязепетровского района…………..22-23
2.3. Особенности рельефа и почв Нязепетровского района……………….24-25
ГЛАВА 3. МЕТОДИКА И МАТЕРИАЛЫ……………………………………..26
3.1. Методы изучения лесного сообщества………………………………...26-28
3.2. Результат  исследований………………………………………………...29-31
3.3. Адаптивные черты растений березового леса………………………....32-33
ВЫВОДЫ………………………………………………………………………...34
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК……………………………………….35-37
ПРИЛОЖЕНИЕ………………………………………………………………38-79




Введение
     В процессе длительного исторического развития растения приобрели различные морфологические и биологические приспособительные особенности,  которые соответствуют конкретным условиям окружающей среды обитания [18]. Эти приспособительные особенности придают растительности определённый облик.
     История исследования флоры растительности Челябинской области подробно обсуждались в работах В. П. Самарина (1995), Л. В. Рязановой (1992), Н. И. Науменко (1992), П. В. Куликова (2005), Е. В. Шумаковой (2006). Так,  Л. В. Рязанова начиная с 80-х годов, исследуя флору, возглавляет научно-исследовательские экспедиции в мало изученные районы.
     Глубокое познание растительных сообществ, их структуры, экологии, взаимоотношений между составляющими их компонентами составляет основу сохранения и восстановления природного разнообразия. На территории Челябинской области общее число видов деревьев и кустарников не превышает пятидесяти видов, и лишь немногие из них являются лесообразующими породами. К преобладающим видам относят сосняки разнотравно-злаковые. Березняки же являются вторичными лесами, среди которых преобладают березняки – разнотравники. Работы, в которых описывается березовый лес районов г.Челябинска не много.
     Что и послужило отправным моментом для ботанического изучения березового леса Нязепетровского района Челябинской области.
     Объектом исследования в данной работе является флора березового леса.
     Цель работы: изучение жизненных форм растений березового леса Нязепетровского района Челябинской области.
     Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
     1. Выявить  видовой состав растений березового леса Нязепетровского района Челябинской области.
     2. Описать жизненные формы и экологические группы растений березового леса Нязепетровского района Челябинской области.
     3. Отметить адаптивные черты лесных видов к произрастанию в многоярусном сообществе.
     4. Изучить публикации, содержание сведения по жизненным формам березовых лесов Нязепетровского района Челябинской области.
     5. Выявление редких и охраняемых видов, если  таковые встречаются в окрестностях Нязепетровского района Челябинской области.
     6. Разработать рекомендации проведения экскурсий в березовый лес для учащихся общеобразовательной школы.
     Мы выделяем следующую практическую значимость:
     1. Приобретение навыков работы описания растительного сообщества методом площадок и маршрутным методом, определение и гербаризация растений.
     2. Гербарий, собранный во время полевых исследований пополнил фонд Гербария на кафедре биологии растений естественно – технологического факультета ЮУрГГПУ.
     3. Материалы данной работы могут использоваться в общеобразовательной школе на уроках биологии в качестве регионального компонента. А так же на биологических экскурсиях.
     
Глава 1. Современные представления о жизненных формах растений и принципах классификации
1.1. Понятие «жизненная форма» растений
     Термин «жизненная форма» был введен в 1884 году известным датским ботаником Е. Вармингом – одним из основоположников экологии растений. Е. Варминг понимал под жизненной формой «форму, в которой вегетативное тело растения (индивида) находится в гармонии с внешней средой в течение всей его жизни, от колыбели до гроба, от семени до отмирания». Данное определение характеризуется:
     Во-первых, оно подчеркивает, что жизненная форма, т.е. форма вегетативного тела, индивида не остается постоянной, а меняется во времени по мере взросления и  старения растения. 
     Во-вторых, из определения видно, что важнейшую роль в становлении жизненной формы, во всех ее изменениях играет внешняя среда. Каждый вид растения реагирует на внешние воздействия в рамках своих наследственно закрепленных возможностей, запрограммированных генетическим кодом.
     Подобно Вармингу, ряд других исследователей: Раункиер (1903,1906), Друде (1913), Гамс (1918), Дю Рие (1931), Келлер (1933), Коровин (1934), Алехин (1936,1944), Культиасов (1950), Браун-Бланке (1951) и др. использовали понятие «жизненная форма», но каждый из них вносил своё содержание в понятие  [18].
     Наиболее полное определение жизненной формы предложил в 1954 г. И. Г. Серебряков «Жизненная форма – есть своеобразная внешняя форма растений (или их габитус), неразрывно связанная с биологией развития и внутренней структурой органов растения, возникшая в определенных почвенно-климатических и ценотических условиях и отображающая приспособленность растений к этим условиям». 
     В определении И. Г. Серебрякова нашли отражение два аспекта: эколого-морфологический и эколого-ценотический. Первый предполагает, что габитус (внешняя форма) неразрывно связана со средой обитания. С эколого-ценотической точки зрения, жизненные формы исторически возникли, как приспособление к наиболее полному использованию всего комплекса условий местообитания. 
     В качестве основного понятия мы выбрали неопубликованное определение И. Г. Серебрякова. «Жизненная форма растений – это  его габитус, связанный с ритмом развития и приспособленный к современным и прошлым условиям среды».
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     


1.2. Классификация жизненных форм растений
     Первая попытка установить жизненные формы растений принадлежит А. Гумбольдту. Историзм во взглядах на жизненные формы возник сравнительно поздно, даже после триумфального распространения теории Дарвина на все области ботаники и зоологии [18]. Создаются классификации жизненных форм растений: Раункиером, 1905; Серебряковым, 1962; Зозулиным, 1961; Голубевым, 1965; Хохряковым, 1979 и др. Переход к фитоценотической классификации от видового состава к типовому – (жизненные формы, различные фитоценотипы) – важная ступень, позволяющая сравнивать фитоценозы [23].
     В проблеме классификации жизненных форм растений можно выделить две противоположные точки зрения. Первая подразумевает создание системы, основанной на иерархической соподчиненности одного или ряда признаков ( Серебряков, 1962; Раункиер, 1905; Зозулин,1961 и др). Вторая отрицает возможность построения таких систем из-за субъективного выбора ряда признаков. Ее последователи предполагают линейную (Голубев,1965); или многолинейную (Нухимовский, 1997) классификации, в которых классифицируется не жизненная форма, а их признаки, поскольку последнее рассматриваются как равнозначные. Подобного рода классификации используются для анализа всего комплекса признаков жизненных форм.
     Наибольшую популярность не только среди ботаников, но и среди неспециалистов завоевала классификация жизненных форм, предложенная крупным датским ботаником К. Раункиером. В основу ее положена идея о том, что сходные типы приспособлений растений к среде – это прежде всего сходные способы перенесения наиболее трудных условий.
     В качестве признака, выражающего приспособленность к перенесению неблагоприятного сезона, Раункиер использовал способ перезимовки почек возобновления, т.е. их положение в пространстве (относительно поверхности земли) и способ защиты. Этот признак на первый взгляд как будто частный, имеет глубокий биологический смысл (именно защита меристемы, предназначенных для продолжения роста, обеспечивает непрерывное существование особи в условиях резко переменной среды) и широкое экологическое содержание, так как идет речь о приспособленности не к одному какому-либо фактору, а ко всему комплексу факторов среды.
     Классификация жизненных форм в системе Раункиера  [22]: 
     1. Фанерофиты – почки возобновления расположены высоко над землей (деревья и кустарники, а так же эпифиты, растущие на деревьях и кустарниках).Выделяется 15 подтипов по признакам размеров (мага-, мезо-, микро-, и  нанофанерофиты), длительность жизни листьев (вечнозеленый и с опадающими листьями) и степени защищенности почек возобновления. Отдельно выделен подтип стеблесуккулентных фанерофитов (древесные кактусы, молочаи и др.)
     2. Хамефиты – невысокие растения с почками возобновления на зимующих побегах, расположенных вблизи поверхности земли, реже  – на поверхности. Положение почек на высоте не более 20-30 см  над поверхностью почвы означает их зимовку под защитой снежного покрова, а в более теплых областях – частичное укрытие отмершими частями растений (кустарнички, полукустарнички, стелющиеся растения).
     3. Гемикриптофиты – травянистые многолетники, у которых надземные органы (или их большая часть) в конце вегетации отмирают, а почки возобновления находятся на уровне почве и защищены собственными отмершими листьями, лиственной подстилкой и снегом.
     4. Криптофиты – почки возобновления располагаются под землей (у геофитов) или на дне водоемов (у гидрофитов).
     а) Геофиты – травянистые многолетники, имеющие зимующие почки на подземных органах. Соответственно характеру подземных органов различают луковичные геофиты (тюльпан), корневищные (ландыш), корневые (бодяг полевой).
     б) Гидрофиты – водные растения с плавающими или погруженными листьями, отмирающими на зиму; почки возобновления зимуют на дне водоема, на многолетних корневищах (кувшинки) или в виде турионов, опускающихся на дно осенью и всплывающих к весне (водокрас).
     5. Терофиты – однолетники, возобновляются на следующий год из семян.
     Интересно, что раункиеровские типы жизненных форм, отражающие приспособление к неблагоприятному времени года, оказались «универсальной реальностью», и признак положения почек всегда более или менее четко коррелирует с комплексом других, в том числе чисто физиономических, признаков.
     Трудами И. Г. Серебрякова в России в 1962 году создана оригинальная эколого-морфологическая классификация жизненных форм. В основу классификации И. Г. Серебряков положил признак продолжительности жизни всего растения и его скелетных осей. Классификация в себя включает четыре отдела: древесные растения, полудревесные растения, наземные травы, водные травы. Последовательность отделов и типов показывает основное направление эволюции жизненных форм растений – от деревьев к травам. Классы в пределах типа выделяются на основании  признаков в проявлении структуры побега, более мелкие таксономические единицы определяются по отдельным более частным экологическим признакам (исключение в разделении у поликарпических трав) [18].
     
     Отдел: Древесные растения
     I Тип: Деревья:
     Включает в себя три класса: ( См. Приложение 1)
     1.Кронообразующие с полностью одревесневавшими удлиненными побегами;
     2. Розеточные деревья;
     3. Суккулентно –  стеблевые безлистые деревья.
     II Тип: Кустарники
     Данный тип характеризуется следующими признаками:
     -главный ствол имеется лишь в начале жизни растения, а затем он теряется среди равных ему или более сильных надземных скелетных осей нескольких порядков, возникающих последовательно из спящих почек у основания материнских осей;
     -во взрослом состоянии кустарник всегда обладает несколькими или многими надземными скелетными осями, последовательно сменяющимися в онтогенезе растения и связанными друг с другом своими базальными участками.
     В отличие от деревьев, длительность жизни надземных скелетных осей у кустарников, в большинстве случаев невелика: 10-20 лет (хотя может варьироваться от 2-3 до 30- 40 и более лет). Высота кустарников – от 0,8–1,0 м до 5–6 м; диаметр надземных скелетных осей от 1–2 см до 5–8 см. Три первых класса аналогичны таковым деревьям.
     Данные относительно классов в типе «кустарники» приведены в Приложении № 2.
     
      III Тип: Кустарнички:
     В данном типе выделяют четыре класса:
     1. Кустарнички с полностью одревесневевшими удлиненными  побегами: наземные оси более или менее обильно ветвятся, годичные побеги имеют удлиненные междоузлия.
     2. Розеточные кустарнички: по структуре побегов аналогичны розеточным кустарникам и деревьям. Встречаются редко. (Пример: Dracophyllum Menziesii из Новой Зеландии (Du Rietz, 1931))
     3. Суккулентно-стебелевые безлистые кустарнички: Надземные побеги с водозапасающей и ассимилирующей функцией и поэтому мясистой консистенции. Встречаются редко, например, среди Chenopodiaceae Среднеазиатских пустынь (напр. Halocnemim strobilaceum, М. С. Шалыт, 1955); чаще в этих условиях встречаются формы, переходные к суккулентным полукустарничкам, характеризующиеся ежегодным отмирание более или менее значительной части годичных побегов.
     4. Паразитные  и полупаразитные кустарнички: живут на ветвях и сучьях деревьев, используя их пластические вещества. Пример – некоторые виды Loranthaceae.
     Отдел: Полудревесные растения
     В этом отделе имеется лишь один тип – полукустарники и полукустарнички. Характеристики отдела совпадают.
     IV Тип: Полукустарники и полукустарнички:
     Удлиненные ортотропные надземные оси на значительной части их длины остаются травянистыми и отмирают ежегодно. Сохраняются и одревесневают лишь базальные части надземных осей. Многолетние осевые органы с почками возобновления располагаются, как правило, близ поверхности почвы, частично оказываются даже под землей. Цикл развития монокарпических побегов – не более 3–5 лет, общая высота растений обычно до 50 – 80 см, иногда до 1,5 – 2м, редко более. Преимущественно обтатели аридных областей. Включает в себя два класса: полукустарники и полукустарнички с удлиненными несуккулентными побегами; полукустарнички с побегами суккулентного типа.
     Отдел: Наземные травянистые растения
     V Тип: Травянистые  поликарпики
     Включает в себя 3 класса, которые в свою очередь подразделяются на подклассы и группы.
     1 класс: Травянистые поликарпики с ассимилирующими побегами несуккулентного типа (многолетние травы «обычного» типа).
     2 класс:  Травянистые поликарпики с ассимилирующими побегами суккулентного типа.
     3 класс: Сапрофитные и паразитные травянистые многолетники. Лишены зеленых ассимилирующих побегов, резко специализированная группа.
     4   класс. Эпифитные травянистые поликарпики.
     С почвой не связаны. Побеги ( и корни) метаморфизированы в связи с эпифитным образом жизни. Чрезвычайно разнообразны по облику. Исключительно виды влажно-тропических и субтропических лесов. По Шимперу и Фаберу (A.Shimper и C. Faber, 1935) этот класс можно разделить на :
     5 класс. Лиановидные травянистые поликарпики (многолетние травянистые лианы).
     Надземные стебли слабые, неспособные сохоанять самостоятельно прямостоячее положение и нуждающиеся в опоре. Возможно, что подземные органы травянистые лиан тоже очень многообразны и могут быть представлены как в форме корневищ, так и в виде клубней и других запасающих органов ( например, виды Ipomaea, Calystegia, Glorsosa superba и т.д.). Но классификация травянистых лиан по подземным органам не разработана.
     VI Тип: Монокарпические травы
      Жизненный цикл длится в течение одного, двух или нескольких лет и завершается цветением и плодоношением, после чего растения отмирают из-за отсутствия способности к вегетативному возобновлению. Широко распространены в аридных областях умеренной зоны северного полушария; к ним же принадлежат многие культурные и сорные растения.
     1 класс. Монокарпические травы с ассмилирующими побегами несуккулентного типа, не нуждающимися в опоре («обычные» монокарпические травы). Этот наиболее обширный класс подразделяется на подклассы по длительности жизни растений:
     I подкласс. Многолетние и двулетние монокарпики, например, различные виды из Umbellferae и Cruciferae; иногда подземные органы у них представлены сильно, утолщенным корнем или стеблем.
     II подкласс. Однолетние монокарпики, куда относится большинство травянистых монокарпиков. Растения этого подкласса подразделяются на : 1 группу – длительно вегетатрующих однолетников с подгруппами озимых и яровых и 2 группу – эфимеров. По структуре побегов растения этого класса могут быть разделены на безрозеточные, полурозеточные и розеточные формы. Подобные формы могут быть выделены среди поликарпических трав. Правда, в отличие от древесных растений, у которых наличие лишь розеточного типа побегов, вероятно, нередко является палеоморфным признаком и может служить основанием для выделения класса, у травянистых растений розеточный тип побегов является признаком неоморфным. Экологическое значение побегов остается недостаточно выясненной, поэтому автор не использует этот признак при выделении крупных таксономических единиц среди травянистых растений.
     Кроме того, в пределах класса монокарпических трав, как и среди поликарпических, может очень сильно варьировать степень ветвления главного побега, так что имеются все переходы от «одностебельных» форм, дл форм, образующих «перекати-поле» и подушкообразных.
     2 класс. Лиановидные травянистые монокарпики, с побегами, нуждающимися в опоре. Известны лишь однолетние представители этого класса: Vicla saliva, Polygonum dumetorum, Polygonum convolvulus и др. Они могут быть разделены на вьющиеся и лазящие.
     3 класс.  Монокарпические травы с суккулентными побегами. Растения областей с резко выраженным аридным климатом. Примером может служить Salicornia herbacea.
     4 класс. Полупаразитные и паразитные травянистые монокарпики. Подразделяются га подклассы:
     I подкласс – Полупаразитные монокарпические травы к которым относятся, например, многие Scrophulariaceat умеренной зоны северного полушария, имеющие зеленые листья, но присасывающиеся корнями к корням других растений: виды Melampyrum, Euphrasia, Rhinanthus Odontites и др.
     II подкласс – Паразитные монокарпические травы, к которым, вероятно, относятся некоторые виды Cuscuta [18].
     Так же выделяется отдел водные травы, который включает в себя типы: земноводные травы, плавающие и подводные травы. Данный отдел мы в работе не рассматриваем.
     
     
     
     
     











1.3. Биологическая характеристика лесного сообщества
     Леса – наиболее распространенный ландшафт нашей планеты. Около 29 % поверхности суши покрыто лесами. Лесное сообщество является фитоценозом, представляющим собой закономерное сочетание видов древесных растений, занимающих то или иное место в пространстве.
     Выделяют следующие типы лесов: 
     -хвойные (еловые – темнохвойные, сосновые – светлохвойные);
     -лиственные (широколиственные, мелколиственные) и смешанные леса.
     Классификация основана на преобладающем виде эдификаторе. В еловых лесах основной эдификатор – ель, в сосновых – сосна, смешанные леса, в отличие от вышеописанных, полидоминанты, то есть каждый ярус включает несколько доминантных видов. Составляющие сообщество виды растений, разные по биоморфологии, сходны между собой в каких-то общих требованиях к среде обитания, поэтому способны к совместной жизни. Лесное сообщество представляет собой определенное исторически сложившееся сожительство растений, находящихся в тесной  зависимости от окружающей среды и друг от друга. Для лесного ценоза выделяют ряд основных признаков [21]:
     1. флористический состав – набор видов растений, входящих в фитоценоз;
     2. структура фитоценоза – особенности размещения видов в пространстве (вертикальная и горизонтальная ярусность);
     3. физиономичность фитоценоза – внешний вид сообщества, определяющий его составом и структурой;
     4. фитосреда фитоценоза – представляет собой экотоп, преобразованный жизнедеятельностью растений [21].
     Требовательность к освещению у разных видов выражено не одинаково. Растения классифицируются на светолюбивые, тенелюбивые и теневыносливые:
     1. Светолюбивые растения (гелиофиты) могут нормально развиваться только при достаточно ярком освещении и затенении не выносят;
     2. Теневыносливые (факультативные гелиофиты), это такие растения, которые могут жить при полном освещении, но хорошо переносят и некоторое затенение. К данному типу относятся многие луговые растения;
     3. Тенелюбивые растения (сциофиты) – растения, обитающие только в затененных местах.
     Березовый лес представлен светолюбивыми породами; деревья в нем освобождены от ветвей. Под влиянием затенения древесные гелиофиты интенсивно растут в высоту, теряя боковые ветви («самоочищение» ствола»). Светолюбивые древесные сильно реагируют на неравномерное освещение, изгибаются в сторону света, что вызывает однобоковое развитие кроны и образование более широких годичных колец древесины на освещенной стороне. Приспособлением к рациональному использованию световых лучей является ярусность. Под светолюбивыми деревьями располагается ярус кустарников. Лесные кустарники – тенелюбивые. Они живут, цветут и плодоносят под пологом леса, но в открытых местах образуют заросли. Кроме того, в состав фитоценоза входят кустарнички, травянистые растения, мхи и лишайники, а так же многочисленные грибы, бактерии, водоросли, обитающие как в почве, так и в напочвенном слое. Растения, составляющие напочвенный покров, принадлежат к теневыносливым.
     По отношению к химическому составу почвы растительного фитоценоза преимущественно являются олиготрофами. Для лесных видов характерно образование симбиотических отношений с грибами и бактериями, образование микориз либо бактериориз, что важно в условиях отсутствия минеральных солей. 
     Растения в зависимости от их потребности в воде можно подразделить на четыре основные экологические группы, характеризующиеся комплексом физиологических, морфологических и анатомических признаков: гидрофиты, гигрофиты, мезофиты, ксерофит. Некоторые авторы дополнительно выделяют группу гидатофитов, как самостоятельную группу – это водные растения, полностью погруженные в воду часто не имеющие корневой системы, плавающие в воде [22]. ( См. Приложение 3)
     Таким образом, лесное сообщество представляет собой определенное, исторически сложившееся сожительство растений, находящихся в тесной зависимости от окружающей среды и друг друга.
     
     
     
     





Глава 2. Физико-географическая характеристика Нязепетровского района Челябинской области
2.1. Особенности климатических условий Нязепетровского района Челябинской области
     Нязепетровский район характеризуется континентальным климатом с продолжительной холодной зимой, тёплым летом и короткими переходными сезонами.
     Наибольшее количество тепла приходится на летний период года; зимой в связи с уменьшением числа часов солнечного сияния и высоты солнца над горизонтом она достигает минимальной величины. В тепловом балансе большая роль отводится не приходящей солнечной энергии, а солнечной энергии, которая поглощается землей.
     Район достаточно увлажнённый, в течение года выпадает около 450 мм осадков, на тёплый период приходится 275-350 мм. Среднегодовая относительная влажность воздуха составляет- 75 %.
     Годовому ходу температур воздуха характерен годовой ход абсолютной влажности. Максимального значения она достигает в летние месяцы, вследствие более интенсивного испарения. В зимний период абсолютная влажность незначительная. Господствующими ветрами являются ветры западного и северо?-западного направления, богатые влагой. Среднегодовая скорость ветра-2,7 м/с.
     Можно сказать о том, что в течение года преобладает западно-восточный перенос воздушных масс, однако для области характерна меридиональная циркуляция, особенно в весенне-летний период, и поступление воздушных масс, оформленных в циклонах и антициклонах. Для Южного Урала, как отмечают К. В. Кувшинова и Я. И. Фельдман (1960), характерен антициклонический тип циркуляции, особенно в зимний период.
     Одним из важных процессов климатообразования является подстилающая поверхность. Разнообразие рельефа и растительности усложняет характер приземной циркуляции, создавая большую пестроту микроклиматических условий.
     Продолжительность теплого периода составляет 110-122, в отдельные годы период без мороза удлиняется до 136-149 дней. Средняя температура почвы на глубине 10 см в мае достигает – 9°0`- –12°0`, в июне +16°0`- +18°0`. Заморозки в воздухе прекращаются в середине мая, а период активной вегетации начинается 5-13 мая.
     В теплый период большую роль в трансформации воздуха играет растительный покров. Леса горных районов увеличивают влагосодержание воздуха и местный влагооборот, сглаживают колебания температуры. Степные и лесостепные ландшафты способствуют формированию более сухих и нагретых воздушных масс, усиливая тем самым засушливость климата.
     Абсолютный минимум температуры воздуха (-48°С)?(-49°С); в пониженных формах рельефа до (-50°С). Период с температурой выше 10° составляет 110-120 дней, с температурой выше 15° - 50-70 дней.
     Продолжительность безморозного периода равна 90-110 дней. Среднегодовая температура воздуха + 0,5 градуса.
     Устойчивый снежный покров устанавливается в первой декаде ноября. Длительность периода с устойчивым снежным покровом составляет 160 дней. 
     Самым холодным месяцем является январь, самым тёплым - июль. Максимальная глубина промерзания почвы -2 метра.
     Температура почвы в основном повторяет температуру воздуха. Необходимо отметить, что вегетационный период на всей территории начинается в третьей декаде апреля, в активный период вегетации начинается со среднесуточной температурой выше 10° наступает в первой декаде мая в степной зоне и лесостепной зонах и в период с 14 по 19 мая в горно-лесной.
     Таким образом, можно сделать предположительный вывод, что растительность, произрастающая на территории Нязепетровского района Челябинской области, будет характерная континентальному климату с его особенностями. По отношению к водному режиму большая часть растений будет относиться к группе мезофитов, то есть приспособленная к умеренному увлажнению местообитания. Растения березового леса по отношению к освещенности будут различны, то есть встречаются как светолюбивые, так и тенелюбивые. Относительно не требовательные к содержанию в почве питательных веществ – мезотрофы.
     
     
     
     
     
     
     

2.2. Характеристика березового леса Нязепетровского района Челябинской области
      Леса являются преобладающим элементом окружающей природной среды на территории Нязепетровского района. Своими размерами и разнообразием экологических и социально-экономических функций леса образуют основу всех природных комплексов района и всей Челябинской области в целом. Лесистость административного района превышают 60 %
     Значительные площади заняты осиновыми и березово-осиновыми лесами, сменившими широколиственные леса после рубок и пожаров.
     Леса образованы всего двумя главными породами – сосной и березой бородавчатой, дуб полностью отсутствует, клен и ильма встречаются очень редко, липа лишь местами растет под пологом сосновых и березовых лесов.
     Наиболее распространены следующие варианты березняков:
     а) березняки с коротконожкой (Глумов их считает исходными, возникающими на месте  степей и залежей). Кустарниковый ярус отсутствует или разрежен и представлен: Caragana fruticosa, Rosa maialis. В травостое наиболее обычны: Brachypodium pinnatum, Solidago virgaurea, Sanguisorba officinalis, Phlomis tuberose, Festuca valesia, Viola canina.
     б) парковые березовые леса с богаторазнотравно-типчаковоковыльным травянистым покровом. Это наиболее ксерофитный тип. Колки подобного типасильно изрежены и осветлены.
     В травостое присутствуют Stipa pennata (sol), Festuca valesiaca, Calamagrostis epigeios, Fragaria viridis, Filipendula vulgaris, Astragalus danicus, Vicia cracca, Achillea nobilis, Myosotis ceaspitosa.
     в) Осиново-березовые  колки со степными и мезофильными элементами. В них, как правило, осина располагается в центре колка, в понижении макрорельефа, травостой и степных элементов содержится мало. Зачастую такой тип лесов бывает закустарен ивняком или шиповником с незначительной примесью Spirea crenata, Caragana frutex.
     В лесах Нязепетровского района распространено два вида березы: береза бородавчатая, или повислая (Betula pendula Roth), береза пушистая (Betula Pubesces Ehrh). Они, как правило, встречаются вместе и образуют массу гибридов. 
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     2.3. Особенности рельефа и почв Нязепетровского района Челябинской области
     Нязепетровский район находится в горно-лесной зоне Челябинской области и расположен на западном склоне уральских гор. Рельеф – холмисто- увалистый. Возвышенные массивы и увалы имеют спокойные плавные очертания вершин и склонов. Основными элементами поверхности являются вершины водоразделов, склоны, междуувальные понижения. Склоны имеют различную крутизну, в большей части значительную протяжённость, часто осложнены бугристым микрорельефом. Наибольшая расчлененность рельефа наблюдается вблизи рек.
     Рельеф района отличается беспорядочным чередованием хребтов со скалистыми обнажениями, мягких увалов и одиночных или связанных в системы сопок. Высоты сильно колеблются, составляя в среднем 400-600 метров, а в отдельных хребтах доходят до 800-850 метров над уровнем моря.
     По механическому составу почвы в районе преимущественно щебенистые. Почвы, залегающие на массивных кристаллических породах, маломощны, образуют слой всего 10-15 см. На пологих склонах и террасовых уступах почвы пылевато-суглинистые, в поймах рек встречаются аллювиальные почвы. Высотная зональность в распространении растительности в исследуемом районе не выражена. 
     В почвенном покрове района преобладают горные серые, светло-серые и бурые лесные, слабоподзолистые и дерново-подзолистые (в том числе горные) почвы, в долинах рек – лугово-болотные и перегнойно-торфяные. Средняя мощность почвенного слоя 40-80 см.
     Степень кислотности почв колеблется от слабо кислой до сильно кислой. Практически отсутствуют почвы с нейтральной реакцией почвенного раствора. Содержание фосфора в основном, очень низкое, незначительная часть площадей имеет среднюю степень обеспеченности фосфором. Содержание обменного калия от средней степени до высокой.
     Содержание гумуса в слое почвы 0-50 см от 4, 75% до 8.16%, однако запасы гумуса имеют тенденцию к снижению, а это ведет к уменьшению запасов элементов питания, ухудшает физические свойства и структуру почвы.
     Почвы на территории района темно-серые лесные, серые лесные, характеризуются небольшим гумусовым горизонтом, плохо обеспечены подвижным фосфором, бедны азотом. Основные загрязнения несвоевременная очистка территорий от мусора, отходов производства, загрязнение земли нефтепродуктами.
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     








Глава 3. Методика и материалы
3.1. Методы изучения лесного сообщества
     В работе используются различные методы, относящиеся к группе биологических и топологических. 
     Основной биологический метод – биоморфологический (метод жизненных форм) позволил изучить непосредственно в природе жизненные формы растений леса, а также выявить адаптации компонентов фитоценоза к совместному произрастанию. Различия между жизненными формами у взрослых особей определяли по структуре скелетных осей (древесные, полудревесные, травянистые), по длительности жизни (многолетники, однолетники), по характеру корневой системы (стержнекорневая, корнеотпрысковая, кистекорневые).
     Топологический метод включал следующие направления работы: маршрутные и стационарные исследования.
     При маршрутных исследованиях выявляли разнообразие фитоценозов лесного типа, при стационарных изучали фитоценоз по общепринятой методике, используя методику сообществ [3, 7, 10, 15].
     При изучении лесного сообщества отмечали ярусность – расслоение фитоценозов на равновысотные структурные части. При изучении фитоценозов выявляли флористический словарь. Набор видов, входящих в состав данного сообщества есть флористический состав. В состав сообщества входят не только сосудистые растения, но и мхи, лишайники.
     При установлении видовой принадлежности использовался определитель растений [1,5-6], а также для выявления редких и исчезающих видов следующими источниками [4, 11, 12, 14, 16].
     Растительное сообщество характеризуется определенным составом и структурой, обусловленным слагающими видами растений в окружающей среде.
     Наиболее ярким проявлением структурных особенностей фитоценоза служит ярусность. 
     Ярусность – вертикальное расчленение растительности, позволяющее наиболее поло использовать производительность данных условий местообитания. В лесном сообществе  выделяют четыре яруса:
     1. древесный;
     2. кустарниковый (подлесок);
     3. травяно-кустарничковый;
     4. мохово-лишайниковый.
     В основу выделения ярусов положены жизненные формы.
     Характеристику лесного сообщества начинают с древесного яруса. Отмечают, с каким древостоем приходится иметь дело: простым, то есть состоящим из одной древесной породы, или сложным, состоящим из нескольких древесных пород. Далее дают структуру древостоя. Древесный ярус подразделяют на подъярусный в зависимости от величины деревьев. В первый подъярус могут входить сосна, береза, осина, лиственница – основные лесообразующие породы. Второй подъярус образуют черемуха и рябина.
     Состав древостоя устанавливается визуально для каждого подъяруса и выражается перечнем пород, участвующих в сложении подъяруса, с отметкой доли участия каждого и записывается в виде специальной формы. Название пород в формуле состава древостоя (ФСД) даются, сокращено первыми буквами. Высоту деревьев можно определять различными способами, но проще всег.......................