Данная статья является реферативным изложением основной работы. Полный текст научной работы, приложения, иллюстрации и иные дополнительные материалы доступны на сайте III Международного конкурса научно-исследовательских и творческих работ учащихся «Старт в науке» по ссылке: https://www.school-science.ru/0317/1/29108.
Ель одно из первых деревьев, с которым знакомится каждый из нас. Оно приходит к нам в дом, когда мы еще не можем произнести слово «ёлочка». А потом каждый год вновь ждем его появления. Нам стало интересно: почему возникла такая традиция – наряжать ёлку, почему у нас в классе мы наряжаем сосну, которая стоит даже без воды и не осыпается, а в квартире под елью полно иголок? Может сосна по своим характеристикам превосходит обыкновенную ель? Мы решили разобраться в этом вопросе. Это объясняет актуальность выбранной нами исследовательской работы «Новогодняя гостья».
Цель: исследование свойств хвоинок ели и сосны обыкновенной в домашних условиях.
Задачи работы можно сформулировать следующим образом:
- изучить научно-популярную литературу по данной теме;
- исследовать длительность нахождения веточек хвойных деревьев в помещении;
- дать полезные советы по выбору новогоднего дерева.
Ель и сосна самые распространенные деревья на ёлочных базарах. Новизна нашего исследования состоит том, что кроме внешних особенностей они по-разному ведут себя в помещении.
Объект исследования: обыкновенная ель и обыкновенная сосна.
Предмет исследования: свойства хвоинок ели и сосны обыкновенной в домашних условиях.
Гипотеза: если сосна обыкновенная сохраняет свои хвоинки в домашних условиях дольше, чем ель обыкновенная, то ее лучше использовать как новогоднее дерево.
Так как каждая семья отмечает Новый год и традиция украшать дом хвойными деревьями сохраняется, результаты нашей работы будут иметь большую практическую значимость.
Все это объясняет структуру работы. Глава I «В лесу родилась ёлочка…» содержит сведения о ели обыкновенной. Глава II «Дерево-скала» рассказывает нам об особенностях сосны обыкновенной. Глава III «И вот она нарядная на праздник к нам пришла» знакомит нас с историей новогоднего праздника и возникновением традиции украшения хвойных деревьев. Глава IV «То ли сосны, то ли ели» включает в себя описание исследовательского проекта и посвящена анализу экспериментов, доказывающих, какое из двух деревьев лучше сыграет роль новогодней красавицы.
В ходе работы были использованы следующие методы: изучение литературы по теме исследования; наблюдение; сравнение результатов, эксперимент.
«В лесу родилась ёлочка, в лесу она росла...»
Наша страна — лесная кладовая. Она занимает первое место в мире по площади лесов. Самую большую территорию занимают хвойные леса, где часто можно встретить ель и сосну.
Калужский бор возле Яченского водохранилища (фото с сайта https://ru.wikipedia 2015 год)
Хвойные леса – это «легкие» Земли, которые дарят жизнь всем живым организмам. Благодаря им в воздух выделяется много кислорода и фитонцидов (Фитонциды – выделяемые растениями биологически активные вещества, убивающие или подавляющие рост и развитие болезнетворных бактерий [7]), делая его чистым и целебным. Дышите на здоровье!
Ель обыкновенная – это дерево высотой 25-30 метров. [1, 3, 4] Продолжительность жизни составляет 250-300 лет. Ель считается морозостойкой древесной породой. Если посмотреть на карту России, мы увидим, что хвойные леса продвинулись далеко на Крайний Север к Полярному кругу. Однако ели больше нравится умеренный климат. Чем теплее, тем дерево выше. У нас в Калуге ель обыкновенная может достигать высоты 30 метров. Она прекрасно приспособлена к снежным зимам. Ее зеленые лапы прогибаются под тяжестью снега, прижимаются к стволу, а потом стряхивают снег вниз и снова гордо распрямляются.
По сравнению с другими деревьями, ель удивительно стройна. Тут у ели есть свой секрет. Высокой и стройной она вырастает лишь тогда, когда ее верхняя почка развивается нормально. Если же у молодого дерева эта почка была повреждена, то рост главного стебля прекращается, ветви толстеют и сгибаются. Каждый год отрастает не только вертикальный побег, но и боковые побеги, протягивая свои нежные лапки в разные стороны. Можно сравнить рост ветвей ели с этажами. По ним можно определить, сколько дереву лет. Для этого надо сосчитать «этажи» и прибавить 3-4 года, так как в первые годы ель не дает боковых побегов.
Крона дерева конусообразная с горизонтальными ветвями. Листочки у ели короткие, ребристые, располагаются на ветке по одной хвоинке, жесткие, заостренные. Ель остается зеленой круглый год, но хвоя у нее не вечная. Хвоинки регулярно меняются каждые 5-9 лет, но не все сразу (как волосы у человека). Каждую осень ель сбрасывает часть хвои, примерно 1/7 часть. Только по желтым иголкам на земле можно узнать ее тайну. Зато рост молодых хвоинок очень легко заметить, особенно в конце мая. На концах старых побегов появляются оранжевые молодые побеги, одетые изумрудными хвоинками. За 2 недели они могут вытянуться до полуметра. Но к середине лета рост побегов прекращается до следующего года.
У ели есть один секрет – это ее корень. [6] До 10-15 лет жизни дерева, корень вертикальный, уходит в глубь, но потом он отмирает и остаются лишь боковые корни. Они как бы звездой расходятся в разные стороны. С одной стороны это хорошо: легко добывать влагу и питательные вещества с поверхности почвы. Но есть и минусы такой корневой системы: они не в силах противиться ветру. Даже очень крепкие деревья не выдерживают сильного ветра – клонятся и падают.
Еловый лес имеет неповторимый сказочный облик. Там темно, а отмершие сучья создают впечатление, что именно здесь живет баба-Яга и другая нечистая сила. Еловые корни, как гигантские осьминоги громоздятся в лесу, придавая ему жутковатый облик. Не все знают, что ели достаточно небольшой освещенности, она и полумрак в густом лесу выдерживает. Густая хвойная «юбочка» на ней остается практически целой до самой земли. Поэтому в еловом бору всегда сумрачно и влажно.
Ель обыкновенная (фото автора 2016 год)
Каждый из нас не раз наряжал ель. Но не каждый знает, что они сами себя украшают [8]. Только это бывает не зимой, а весной. Ели, достигшие 15-20 лет, начинают цвести. На их веточках появляются ярко-изумрудные и рубиново-красные цветки. Через некоторое время «огоньки» гаснут, темнеют, становятся коричневыми. А через несколько месяцев превращаются в еловые шишки, которые как гирлянды украшают высокие вершины елей. Шишки крупные, светло-коричневые, вытянутые. Под чешуйками образуются семена. Когда они созревают, чешуйки отгибаются и семена, снабженные небольшим округлым крылышком, планируют. А иногда ветер уносит их далеко от материнского дерева.
Однако часто семена не успевают вырваться на волю: уж очень много охотников полакомиться ими. Это белка и пестрый дятел, и какой-нибудь мышевидный грызун. Некоторые шишки побывали в клювах клестов. Многих животных выручают еловые шишки. Только уцелевшие семена упадут на землю, прорастут и через несколько десятилетий превратятся в ели-великаны.
Ель щедра и к людям [5]. Она дает нам ценный строительный материал, из нее делают бумагу, картон, автомобильные покрышки, целлофан, искусственную кожу и музыкальные инструменты (скрипки). И конечно, все хотят на Новый год видеть ее у себя в доме нарядной. Для того чтобы люди радовались, а леса не скудели, организуют плантации [10]. Оттуда в наши дома приходят пушистые красавицы.
Дерево-скала
Глядя надменно, как бывало,
На жертвы холода и сна,
Себе ни в чем не изменяла
Непобедимая сосна.
Афанасий Фет [9]
Сосна – величавое дерево, достигает порой 40 метров. [1, 3, 4]. С латинского «пинус» переводится как скала. Издавна она поражала людей своей способностью расти на голых камнях, а может быть, ее так называли, потому что у нее твердый «характер».
Даже если почва песчаная, мало влаги и питательных веществ, это сосне не мешает, потому что у нее очень длинные корни [6]. Благодаря им сосна уживается везде: на песках, болотах, обрывах и скалах. Если вода в почве находится не глубоко, к ней устремляются крупные корни и качают влагу как насосы. На песчаной почве корни становятся мелкими и «разбегаются» по поверхности, собирая росу и дождинки. На болоте, где влаги много корни прижимаются к стволу, спасаясь от сырости. «Дерево-скала» на многое способно. Благодаря мощным корням, сосна скрепляет сыпучие пески на морском побережье. Сосны хранители вод. Под их сенью не мелеют реки.
Сосновая роща г. Калуга (фото автора 2016 год)
Сосновый лес напоминает нам светлый храм со стройными колоннами. В отличии от ели сосна любит хорошую освещенность, при недостатке солнечных лучей нижние ветки отсыхают.
В средней полосе распространена сосна обыкновенная. По форме она часто напоминает симпатичный зонтик. Особую прелесть растению придают длинные плоские хвоинки, собранные в пучки по две, которые похожи на миниатюрные бенгальские огни. Хвоинки – двойняшки, плотно прижатые друг к другу и одетые с наружи пленчатым чехлом, подрастают, прорывают чехол, но по-прежнему остаются вместе. А через два – три года вместе опадают.
Но какие сосны без шишек? Шишечки поначалу сложно заметить среди хвоинок. Они чуть больше булавочной головки. К осени становятся величиной с горошину. А на второй год превращаются в знакомую нам темно-коричневую и округлую шишку. Семена у сосны тоже летучие, как и у ели. Им не важно, на какую почву они попадут – всюду приживутся.
В старину говорили: «где сосна взросла, там и в дело пошла». [5] Столетиями она служила корабелам. Из сосны делали мачты, строили стены крепостей и обыкновенных изб. С каждым годом число «профессий» прибавлялось: это и телеграфные столбы, и шпалы, и мебель. Сейчас из сосны получают целлюлозу, искусственную кожу и шелк. Из смолы получают скипидар – основу для лаков, красок, лекарств и канифоль, которая нужна для варки мыла и без которой, бумага превратится в промокашку. Из целительной хвои делают всевозможные экстракты и настои. Воздух в сосновом бору очень чистый, богат фитонцидами.
«И вот она нарядная на праздник к нам пришла»
Сегодня нам сложно представить себе новогодние праздники без зеленой, красиво наряженной красавицы [2]. Ель – это неотъемлемый атрибут Рождества во многих государствах планеты. Как правило, под рождественской елью подразумевают не только конкретный вид деревьев – ель обыкновенную. Роль праздничного дерева с таким же успехом выполняет сосна. Но многие задаются вопросом о том, откуда появилась традиция наряжать ёлку?
Древние германские племена всегда с особым трепетом относились к миру природы, наделяя ее божественными чертами. Они искренне верили в существование так называемых «духов леса». И самые сильные духи, по их мнению, жили как раз в кронах хвойных деревьев. Поэтому, чтобы задобрить их, немцы развешивали на ветвях фрукты, орехи и различные сладости.
Обычай наряжать ёлку и встречать около нее Новый год имеет языческие корни. Еще в Древней Греции и Риме дома украшали зелеными ветками, и делать это нужно было обязательно, так как считалось, что хвоя принесет здоровье и счастье в будущем году. Так как хвойные деревья вечнозеленые, они стали символом вечной молодости, долголетия.
Император Петр I (Фото с сайта http://www.fresher.ru/2016/12/24/novyj-god-kak-otmechali-prazdnik-pri-petre-i/)
В странах мира сохранились разные традиции отмечать Новый год.
В России традицию украшать хвойные деревья на Новый год ввел в 1700 году Петр I. Новогодними игрушками в то время служили яблоки, орехи, яйца и сладости, то есть все съедобное, что можно было найти в доме, имеющее округлую форму. К XIX веку Новый год становится самым любимым и долгожданным праздником, а зеленая ёлочка – его обязательным символом.
«То ли сосны, то ли ёлки»
Нам хочется, чтобы новогоднее дерево радовало нас дома своей красотой. Насколько долго эти деревья могут находиться в помещении и не огорчать нас осыпавшимися иголками? Почему же сосна в классе даже без воды сохранилась за все каникулы, а ель дома, находясь в мокром песке, сбросила свои иголочки за неделю? Мы решили провести свое исследование. Для него потребовались образцы веточек сосны обыкновенной и ели обыкновенной. Мы срезали в лесу с различных деревьев боковые побеги, чтобы в будущем сохранить крону деревьев красивой.
Дома мы расставили по 10 веточек каждого вида в воду, мокрый песок и просто оставили на воздухе.
Эксперимент № 1 (воздух)
Цель исследования: сравнение образцов веточек ели и сосны по длительности осыпания при комнатной температуре без питательной среды.
Место наблюдения: жилая комната. Участники исследования: 1 человек. Оборудование: по 10 веточек ели и сосны обыкновенной, таблица для фиксирования результатов.
Образцы поместили на отдельных салфетках и оставили без питательной среды.
Каждые 5 дней в течение 3-х недель мы проводили наблюдение за состоянием хвоинок и фиксировали результаты.
Сосна № 4
Ель № 5
Сосна № 5
08.01.17
5
0
3
0
3
0
4
0
2
0
13.01.17
7
0
4
0
4
0
5
0
3
0
18.01.17
18
0
14
0
10
0
13
0
12
0
23.01.17
---
0
---
0
---
1
---
0
---
0
|
Ель № 6 |
Сосна № 6 |
Ель № 7 |
Сосна № 7 |
Ель № 8 |
Сосна № 8 |
Ель № 9 |
Сосна № 9 |
Ель № 10 |
Сосна № 10 |
|
|
08.01.17 |
3 |
0 |
2 |
1 |
5 |
0 |
2 |
0 |
2 |
0 |
|
13.01.17 |
4 |
1 |
4 |
1 |
7 |
0 |
5 |
0 |
3 |
0 |
|
18.01.17 |
12 |
1 |
14 |
1 |
17 |
1 |
13 |
0 |
11 |
0 |
|
23.01.17 |
--- |
1 |
--- |
2 |
--- |
1 |
--- |
0 |
--- |
0 |
Результаты наблюдений: сначала начали редеть образцы веточек ели. 8 января только на образце № 7 осыпалась первая хвоинка сосны, тогда, как на веточках ели хвоинки начали осыпаться дружно: около 30 хвоинок осыпалось 8 января с 10 образцов. 13 января количество опавших ёлочных хвоинок возросло до 46. 18 января около 150, а еще через 5 дней мы взяли веточки, и оставшиеся иголочки облетели. Сосновые хвоинки к 23 января стали засыхать, но почти не осыпались.
Вывод: еловая хвоя (без воды и песка) осыпалась быстрее, а сосновая за исключением нескольких хвоинок осталась на месте, лишь начала засыхать.
Эксперимент № 2 (вода)
Цель исследования: сравнение образцов веточек ели и сосны, находящихся в воде по длительности осыпания при комнатной температуре. Место наблюдения: жилая комната. Участники исследования: 1 человек. Оборудование: по 10 веточек ели и сосны обыкновенной, 20 баночек с водой, таблица для фиксирования результатов.
Образцы поместили в емкости с водой. Каждые 5 дней в течение 3-х недель мы проводили наблюдение за их состоянием и фиксировали результаты.
Экперимент № 2
|
Ель № 1 |
Сосна № 1 |
Ель № 2 |
Сосна № 2 |
Ель № 3 |
Сосна № 3 |
Ель № 4 |
Сосна № 4 |
Ель № 5 |
Сосна № 5 |
|
|
08.01.17 |
1 |
0 |
3 |
0 |
1 |
0 |
2 |
0 |
0 |
0 |
|
13.01.17 |
4 |
0 |
7 |
0 |
5 |
0 |
7 |
0 |
4 |
0 |
|
18.01.17 |
10 |
0 |
12 |
0 |
9 |
0 |
11 |
0 |
13 |
0 |
|
23.01.17 |
20 |
0 |
32 |
0 |
24 |
0 |
22 |
1 |
28 |
0 |
|
Ель № 6 |
Сосна № 6 |
Ель № 7 |
Сосна № 7 |
Ель № 8 |
Сосна № 8 |
Ель № 9 |
Сосна № 9 |
Ель № 10 |
Сосна № 10 |
|
|
08.01.17 |
2 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
2 |
0 |
|
13.01.17 |
4 |
0 |
4 |
0 |
5 |
0 |
3 |
0 |
7 |
0 |
|
18.01.17 |
15 |
0 |
13 |
0 |
16 |
0 |
12 |
0 |
18 |
0 |
|
23.01.17 |
27 |
0 |
28 |
0 |
34 |
1 |
35 |
0 |
34 |
0 |
Результаты наблюдений: 13 хвоинок сбросили еловые веточки через пять дней после начала эксперимента, а сосновые оставались в неизменном виде. Через 10 дней количество сброшенных хвоинок у всех образцов ели превысило 50. У сосны все без изменений. Через 15 дней было 120 еловых хвоинок, а еще через 5 дней – 230 штук. Сосновая хвоя крепко держалась на своих веточках, но стала желтеть и подсыхать.
Вывод: еловая хвоя с веточек, которые стояли в воде, стала осыпаться позднее, чем с веточек без воды. Однако, по сравнению с сосной, число осыпавшихся еловых хвоинок было многочисленно.
Библиографическая ссылка
Митрофанов С.А. НОВОГОДНЯЯ ГОСТЬЯ // Старт в науке. – 2017. – № 4-2. ;URL: https://science-start.ru/ru/article/view?id=709 (дата обращения: 23.11.2024).