Проекты

Популяция можжевельника обыкновенного (Juniperus communis) в бассейне левобережья реки Зимёнки: распространение, состояние, факторы риска исчезновения

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» в секции «Идея»

Направление работы: Биоэкология
Авторы работы: ГБОУ Школа № 2120
Предметы: Биология
Классы: 9 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» 2021 года

Актуальность

В первом издании Красной книги Москвы (ККМ) можжевельник обыкновенный стоял под категорией 2 (редкие или малочисленные виды с сократившейся или сокращающейся численностью), но во втором выпуске ККМ (2011) его категория изменилась со 2 на 1 (виды, находящиеся под угрозой исчезновения). В работе отражены итоги исследования распространения, состояния и факторов риска исчезновения популяции можжевельника обыкновенного в бассейне левобережья реки Зимёнки (окрестности г. Московский). Работа затрагивает также проблему развития инфраструктуры и увеличения плотности населения исследуемого участка. Кроме того, этот участок важен для изучения популяции можжевельника и его сохранения в будущем.

Цель

Изучить состояние, характер распространения и экологические особенности популяции вида Можжевельник обыкновенный (Juníperus commúnis) в бассейне верховьев реки Зименки.

Задачи

  1. Провести поисковые работы особей можжевельника на территориях квартала 88 и 86, отметить координаты точек, в которых были найдены можжевельники, и по ним выявить закономерности в их распространении. 
  2. Собрать морфометрические данные по особям вида Можжевельник обыкновенный, на основании которых проанализировать состояние особей на территории бассейна верховьев реки Зимёнки.
  3. Выявить особенности популяционных характеристик (численность, плотность популяции, возрастной и половой состав) вида Можжевельник обыкновенный в бассейне верховьев реки Зимёнки.
  4. Установить экологические особенности можжевельника в исследуемом районе.
  5. Определить степень риска исчезновения вида Можжевельник обыкновенный на изучаемой территории.
  6. Предоставить результаты исследований в комиссию по редким видам департамента природопользования с целью включения этих результатов в новое издание Красной книги г. Москвы.

Гипотеза

Исходя из расположения и состояния можжевельников, найденных в прошлом году в течение 8 малых экспедиций, можно предположить, что он расположен значительно шире и его состояние не хуже, чем у раннее найденных экземпляров на соседних территориях.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Телефон
  • Рулетка
  • Листы бумаги А4
  • Приложение для определения координат

Описание

Исследуемый участок относится к природной зоне лесов, подзоне смешанных лесов. По геоботаническому районированию Московской области он относится к Южному району –  широколиственных лесов с елью без сфагновых болот на водоразделах.

Участок для исследования был выбран не случайно, на нём в 2019 году было обнаружено большое скопление можжевельника обыкновенного «Можжевеловый рай», включающее в себя 20 особей выше 1 метра и значительное число небольших растений. Плотность популяции можжевельника на территории примерно 1200 м2 (3 пробные площадки 20х20 м) составила 1,67 на 100 м2, при этом обычная плотность популяции на левобережье долины реки Зимёнки составляет примерно 0,14 на 100 м2. В «Можжевеловом раю» была обнаружена особь, имеющая рекордную высоту 3 м 75 см.

По результатам экспедиций за 2019 год и других источников исследуемый участок характеризуется низкой рекреационной нагрузкой, высоким индексом качества воздуха и высокой влажностью. Такая влажность обусловлена овражно-балочным рельефом, который занимает западную часть исследуемого района.

Почвы характеризуются слабой кислотностью, соответствующей значению преимущественно в среднем 6–6,5. Также здесь преобладают лёгкие суглинки и супеси по механическому составу почвы (сведения были получены в результате экспедиций 2019 г.)

Результаты работы/выводы

  1.  Проведено 16 экспедиций, выявлены координаты 59 особей можжевельников выше 1 м в 44 точках и 13 можжевельников меньше 1 м в 7 точках, и создана карта их распространения. Были определены 4 точки наибольшей плотности популяции можжевельника в северо-восточной части исследуемого района. Скопления можно объяснить дренированностью почв, а также сомкнутостью крон от 0,3 – 0,7.
  2.  Проведён учёт можжевельников с выявлением морфометрических данных и определением категории состояния по баллам: 1 балл (здоровые особи) имеют 92% (54 особи) и 8% (5 особей) имеют 2 балла (ослабленные) по шкале визуальной оценки.
  3.  Выявлены особенности популяционных характеристик: численность составляет 59 особей, средняя плотность популяции на всю территорию, которая была обследована, – 0,14/100м2. Половой состав – 37 мужских особей и 22 женские.
  4.  В районе исследования преобладают лёгкие и средние суглинки и супеси по механическому составу почвы, достаточная освещённость, высокая влажность, которая соответствует приемлемому для можжевельника значению. По типу леса преобладает березняк с примесью осины, а типичной доминантой травянистой флоры является осока волосистая.
  5.  Пока степень риска исчезновения вида Можжевельник обыкновенный можно считать низкой, потому что это обычный вид на этом участке, и стадия рекреационной дигрессии занимает первую, а в редких случаях вторую ступень, но в ближайшие 5–10 лет рекреационная нагрузка будет только повышаться с увеличением населения. Самую большую опасность представляет отведение этой территории под парковую зону, что влечёт за собой полное уничтожение популяции на этой территории.
  6.  Полные сведения о можжевельнике были отправлены в комиссию по редким и исчезающим видам Департамента природопользования и охраны окружающей среды.

Гипотеза подтвердилась, по исследованиям автора, в экспедициях участок с можжевельниками расположен в несколько раз шире, чем изначально предполагалось, более того, новые экземпляры вида Можжевельник обыкновенный имеют довольно узкую амплитуду показателей роста, некротических образований и проективного покрытия по сравнению с особями прошлого года.

Перспективы использования результатов работы

Исходя из всего вышеперечисленного, можно дать рекомендацию о сохранении этого участка с присвоением ему статуса особо охраняемой природной территории.

Кроме того, предполагается продолжить экспедиции и нахождение новых особей Можжевельника обыкновенного на новых территориях и более детализированные исследования каждой особи, а также сотрудничество с Департаментом природопользования города Москвы.

Мнение автора

«В ходе выполненной мною работы были получены новые знания в области биологии и экологии. Считаю, что работа интересная и полезная. 

Конференции Курчатовского центра дают прекрасный шанс проявить себя обучающимся школ, занимающимся творчеством»