Studie populace konvalinky (Convallaria majalis L. ) v rekreačním prostředí

Relevance. Vegetace je nejdůležitější složkou biosféry, bez níž nemůže existovat. Rostliny jsou primárním zdrojem života na Zemi.

Oxid uhličitý vydechovaný živočichy a rostlinami se dostává do atmosféry a je během fotosyntézy opět fixován buňkami. Asimilace uhlíku rostlinami je doprovázena uvolňováním kyslíku do atmosféry. Veškerý kyslík v atmosféře projde živou hmotou přibližně za 2000 let. To ukazuje, že fotosyntéza je skutečně velký kosmický proces, který radikálně mění tvář planety (Meissner, 1981).

Jako objekt ochrany lze vegetaci rozdělit na vodní, půdní, podzemní a suchozemskou. Suchozemská vegetace, zastoupená obrovským počtem (více než 500 000) druhů, je lidmi využívána v největší míře a je nejvíce vystavena jejich nepříznivým vlivům. Proto v první řadě potřebuje ochranu (Meissner, 1981).

Vzhledem k tomu, že vegetace je samoobnovujícím se zdrojem, tuto schopnost často nemůže realizovat v důsledku změn v podmínkách rozmnožování, růstu a vývoje pod přímým či nepřímým vlivem člověka. Některé druhy rostlin se proto mohou stát vzácnými, vymizet v určité oblasti nebo na celé planetě (Radkevich, 1998).

V současné době je otázka mizení různých druhů zvířat a rostlin, zejména konvalinek, velmi naléhavá (Convallaria majalisL.). Při budování dětských zdravotních táborů, sanatorií a rekreačních středisek v lesích – přirozeném prostředí konvalinky – nepřemýšlíme o tom, jak to ovlivní velikost její populace. Lidé, kteří chtějí získat estetické potěšení, otrhávají květní stonky a zbavují rostlinu schopnosti rozmnožovat semeny. Konvalinka rostoucí v rekreačních oblastech se proto rozmnožuje převážně vegetativně, což výrazně snižuje její adaptační schopnosti a vede ke snížení vitality populace.

Účel Cílem práce bylo studovat populace konvalinek v okolí jezera Shap v republice Mari El.

K dosažení tohoto cíle bylo stanoveno následující úkoly:

Studovat morfometrické parametry exemplářů konvalinek rostoucích na území léčebného tábora Kooperator a mimo něj.

Studovat ontogenetickou strukturu populace konvalinek rostoucích v různých ekologických podmínkách.

Stanovit vitální stav populací konvalinek v závislosti na rekreační zátěži.

Když jsme zahájili naši výzkumnou práci, navrhli jsme následující hypotéza: Populace konvalinek rostoucích na území rekreačního tábora zažívá útlak ze strany rekreantů, v důsledku čehož se zhoršuje životní stav jejích jednotlivých jedinců.

1. Vliv člověka na vegetaci

Člověk má svými činnostmi obrovský vliv na vegetaci, a to jak pozitivní, tak negativní. Pozitivní vliv se projevuje pěstováním různých plodin na rozlehlých plochách, které dávají vysoký výnos a velké množství zelené hmoty účastnící se fotosyntézy. Zároveň je na zavlažovaných pozemcích s vysokou zemědělskou technologií výnos zelené hmoty vyšší než na přírodních pozemcích. Celkové množství zelené hmoty se zvyšuje v důsledku různých druhů melioračních opatření (odvodňování bažin, boj proti zasolování půdy atd.), kultivace pastvin atd. Provádějí se rozsáhlé práce na zalesňování odlesněných oblastí, ozelenění vesnic a měst, jakož i na boji proti lesním škůdcům a pěstovaným rostlinám.

Mezi negativní dopady patří přímé ničení rostlin během jejich využívání (kácení lesů, sečení, sběr pro různé účely, pastva domácími zvířaty) při vytváření nádrží, při povrchové těžbě, při požárech, při orbě nových pozemků. Mezi takové dopady by mělo patřit zhoršení životních podmínek rostlin při zavlažování, odvodňování, zasolování půd, změny hydrologie vodních ploch, ale i znečištění životního prostředí škodlivými chemickými látkami a prvky, zavlečení škodlivých organismů (patogenů, konkurentů) atd.

V důsledku negativního vlivu člověka je pozorován proces snižování vegetačního krytu Země (zejména lesů) a ochuzování druhového složení vegetace. Důležitá role rostlin v koloběhu látek v přírodě a lidském životě nutí vědce k zamyšlení nad přípustnými limity uvedených změn jak v lokálním, tak i planetárním měřítku. Ochrana, racionální využívání a obnova rostlinných zdrojů se staly nejdůležitějším úkolem naší doby.

Rostlinné zdroje planety mohou uživit mnohem větší počet lidí, domácích i divokých zvířat, než je tomu v současnosti, pokud se tyto zdroje využívají moudře a budou přijata opatření k jejich ochraně a reprodukci.

Ze všech rostlinných zdrojů na planetě jsou lesy nejdůležitější v životě přírody a člověka. Nejvíce trpěly hospodářskou činností a jako první se staly předmětem ochrany. V současné době je ochrana lesů rozvinuta důkladněji než u jiných rostlinných zdrojů (Novikov, 1987).

V moderních podmínkách lidstvo získalo prakticky neomezené možnosti ovlivňovat přírodu. Před našima očima se mění vzhled planety, a to: mizí lesy a s nimi dříve prosperující druhy rostlin a živočichů, bažiny se odvodňují, vyčerpávají se ložiska nerostných surovin, budují se nové nádrže, namísto přirozených primárních biocenóz vznikají sekundární agrocenózy. Pesticidy, hnojiva, průmyslový odpad, zejména radioaktivní spad a karcinogenní uhlovodíky, mění chemické složení vzduchu, vody a půdy.

Když člověk využívá přírodu pro své vlastní potřeby, přetváří ji a tím do té či oné míry ovlivňuje život rostlin a živočichů. Neuvážená lidská činnost často vede k nežádoucím důsledkům (Kultiasov, 1982).

2. Vliv sešlapávání na bylinné rostliny

Mezi prioritní faktory negativně ovlivňující vegetaci patří extrémní turistika a všechny druhy rekreační zátěže. Tento faktor narušuje různé biochemické a fyziologické procesy a strukturální organizaci buněk, což negativně ovlivňuje rostliny.

Pošlapávání lesních cest označuje nevědomý vliv člověka na rostliny: je to pro člověka prospěšné, ale má škodlivý vliv na vegetaci. Takový přímý vliv na rostliny vede k úbytku biotopů těchto rostlin.

Zhutnění půdy vede k narušení výměny plynů, což má za následek pomalejší rozklad opadu a tvorbu humusu. Ke zhutnění půdy dochází proto, že pod tlakem (v tomto případě váhou člověka) se pevné půdní částice, které tvoří hrudky, slepují. V měkké lesní půdě je systém pórů – průchodů mezi hrudkami poměrně rozsáhlý, zatímco na silně zhutněných cestách [systém pórů] prakticky chybí.

Porušení hustoty půdy vede k narušení oběhu minerálních látek v důsledku toho, že rychlost mineralizace zaostává za rychlostí syntézy organických látek. Také se zvyšující se hustotou půdy dochází k vyčerpání komplexů minerálních produktů a rostliny přestávají přijímat živiny nezbytné pro plný růst a vývoj.

Při zhutnění půdy se narušuje i vodní bilance, což je předpokladem pro abnormální životní procesy. Půdy s vysokou hustotou mají ve srovnání s kyprými půdami nízkou schopnost zadržovat vodu. Při nízké vlhkosti půda obsahuje malé množství vody, a v důsledku toho se pozoruje zvýšená koncentrace solí. Také při zhutnění půdy se snižuje počet kořenových vlásků, což vede ke snížení sací síly kořene. To vede ke snížení přísunu výživných minerálních látek rozpuštěných ve vodě, ke snížení turgoru (Kultiasov, 1982).

3. Výzkumný program

Výzkum byl proveden v červnu 2017 na území lázeňského tábora Kooperator. Lázeňský tábor Kooperator se nachází na břehu jezera Shap a zabírá malou plochu borového lesa s převahou borůvek v zakrslé keřovito-bylinné vrstvě. Vybrali jsme dvě experimentální lokality: na území lázeňského tábora Kooperator a ve vzdálenosti 15 metrů od něj. Na experimentálních plochách bylo vytyčeno šest testovacích ploch o velikosti 1 m2. Na každé ploše byl stanoven počet nadzemních výhonků konvalinky, jejich výška, délka a šířka listů a také věkový stav. U populace byla stanovena: hustota nadzemních výhonků, vitální stav a početnost. Morfometrické parametry rostlin byly měřeny pomocí pravítka, věkový stav a vitalita rostlin byly stanoveny vizuálně, k posouzení početnosti populace byla použita pětibodová stupnice (Ashihmina, 2000, Přístupy ke studiu . 1987). Rekreační zátěž jsme vypočítali na základě počtu osob, které za hodinu ušly po ploše o rozloze 1 hektaru. Na každém stanovišti jsme určili počet nadzemních výhonků, jejich hustotu a posoudili životní stav jedinců na tříbodové stupnici. U generativních jedinců konvalinek rostoucích v různých podmínkách prostředí jsme měřili výšku nadzemních výhonků, délku a šířku listové čepele. Celkem bylo analyzováno 3 nadzemních výhonků. Data byla zpracována pomocí statistického programu Statistica.

Stanovení morfometrických parametrů

Definice rekreační zátěže

Definice ontogenetických stavů

Analýza a zpracování výsledků

Foto 1. Experimentální pracoviště 1 Foto 2. Experimentální pracoviště 2

4. Popis výzkumného objektu

Konvalinka je vytrvalá rostlina s plazivým oddenkem. Kvete v květnu až červnu, plody dozrávají v červnu až začátkem července. Rozmnožuje se semeny i vegetativně. Roste v listnatých, borových a smíšených lesích, na lesních okrajích, mýtinách a mýtinách. Používá se v lékařství, voňavkářství a v některých oblastech se pěstuje. Vyžaduje ochranu v blízkosti velkých měst, protože se sklízí ve velkém množství do kytic (Novikov, 2002).

Konvalinka je rod rostlin z čeledi chřestovitých řádu Liliaceae. Bylinná trvalka s vodorovným oddenkem a 2 nebo 3 dlouho řapíkatými bazálními listy. Stopka je až 20 cm vysoká, s jednostranným řídkým hroznem bílých vonných zvonkovitých svěšených květů. Plodem je červená bobule. Rod je zastoupen jedním druhem – L. maiskii s několika odrůdami nebo poddruhy, někdy rozlišovanými jako samostatné druhy; v mírném pásmu Eurasie v Severní Americe, na Kavkaze, ve východní Sibiři a na Dálném východě. Roste ve světlých lesích, na lesních okrajích, v křovinných houštinách. Okrasná a léčivá rostlina. V příměstských lesích trpí intenzivním sběrem a sešlapáváním (Biology . 2003).

Fotografie 3, 4, 5. Výzkumné objekty

5. Analýza výsledků a jejich diskuse

Během výzkumu jsme analyzovali 232 rostlin, přičemž studium rostlin bylo provedeno nejen s ohledem na antropogenní zátěž, ale také s ohledem na světelné podmínky, jelikož konvalinka květnová je fakultativní heliofyt a je schopna měnit morfometrické parametry asimilačních orgánů v závislosti na osvětlení.

Výzkum ukázal, že průměrně prošlo územím tábora o rozloze 1 hektaru za hodinu 235,5 osob, zatímco lesní oblast navštívilo 180,5 osob (obr. 1).

Obrázek 1. Posouzení rekreační zátěže

Analýza získaných dat ukázala, že morfometrické parametry konvalinky květnové rostoucí na území léčebného tábora Kooperator a mimo něj se významně neliší. Výkyvy studovaných parametrů jsou pouze 0.1-0.2 jednotky, což nám umožňuje předpokládat, že rekreační zátěž neovlivňuje morfometrické parametry listů konvalinky květnové. Zároveň jsme identifikovali změnu studovaných parametrů v závislosti na osvětlení (tabulka 1).

Tabulka 1. Změny morfometrických parametrů nadzemních výhonků

konvalinka v závislosti na světelných podmínkách

Průměrný počet výhonků na 1 m² (ks)

Průměrná výška výhonku (cm)

Průměrná délka listové čepele (cm)