«Лесопатологическое и санитарное состояние лесов ФГУ.»
Министерство образования Республики Башкортостан
Отдел образования городского округа город Октябрьский
Республика Башкортостан
МОУ «Средняя общеобразовательная школа №12 городского округа
Город Октябрьский Республика Башкортостан
Cекция естественных наук
Название работы:
«Лесопатологическое и санитарное состояние лесов ФГУ.»
Автор работы:Лутфуллина Светлана
Школа МОУ "Средняя общеобразовательная школа №12 городского округа город
Октябрьский Республики Башкортостан", 11 «А» класс
Научный руководитель: Насырова Р. С.
учитель биологии.
2014 год
Оглавление.
Введение.................................................3
История и характеристика района исследования......................................................................4
Методы исследования...............................................................................................................5- 6
Полученные результаты..........................................................................................................7- 10
Заключение...................................................................................................................................12
Список литературы......................................................................................................................13
Приложение к работе (фотографии)..............................................14
Введение.
Лесопосадки сосен обладают большой возможностью изменять и улучшать климат, придавать окружающей среде комфортные, т.е. наиболее благоприятные и высокие санитарно- гигиенические свойства. Установлено, что 1 га леса поглощает за 1 день-220- 280 кг углекислого газа, выделяя одновременно 180-200 кг кислорода. Сосново- лиственный лес снижает скорость ветра на 2, 6 м/сек, а температуру воздуха - примерно на 4
·С. [5] Многие растения, особенно хвойные, выделяют особые вещества- фитонциды ( от лат. "фитон"- растение и "цидо"- убиваю), убивающие микробов- возбудителей болезней человека, животных и растений. Защитная роль фитонцидов проявляется не только в уничтожении микроорганизмов, но и в подавлении их размножения, в отрицательном хемотаксисе подвижных форм микроорганизмов, являющихся антагонистами патогенных форм для данного растения, в отпугивании насекомых и т.п. Гектар сосновых лесопосадок выделяет в атмосферу около 5 кг/ сут. летучих фитонцидов, снижая количество микрофлоры в воздухе. Поэтому в хвойных лесах (особенно в молодом сосновом бору), воздух практически стерилен (содержит лишь около 200-300 бактериальных клеток на 1 м3), что представляет интерес для гигиенистов, специалистов по озеленению и др. [4]
Проблема: многие люди воспринимают лесопосадки, как просто красивый участок, на котором растут хвойные деревья. Но мало кто из них знает, как именно эти растения влияют на климат той или иной местности и вообще на состояние окружающей среды в целом. И в своей работе я хочу показать и доказать, что лесопосадки сосен действительно оказывают положительное воздействие, способствующее улучшению климата.
Актуальность:
так как в последнее время окружающая среда и в большей степени атмосфера находится в неблагоприятном состоянии, то перед людьми встает необходимость принимать меры по очищению среды от загрязняющих веществ и улучшению общего состояния. Поэтому я думаю, что изучение полезных свойств может помочь людям осознать, как же необходимо сажать больше лесопосадок
Цель исследования: изучить влияние лесопосадок сосен на микроклимат села Степановка-2.
Изучаемый объект: лесопосадки сосен в окрестностях села Степановка- 2.
Задачи исследования:
- проанализировать литературные данные об особенностях хвойных растений, определить особенности их влияния на микроклимат;
- сравнить разные в экологическом отношении участки села;
- определить запыленность приземных слоев атмосферы за зимний период
- определить кислотность снега;
- выявить химических загрязнителей в снегу;
- узнать действие фитонцидов на простейших;
- предоставить проведенное исследование в виде научного отсчёта.
Гипотеза: если выявим влияние хвойных деревьев на здоровье людей, то обнаружим что лесопосадки регулирую микроклимат села Степановка- 2.
Оборудование: проработники (пластмассовые бутылки с отрезанным дном- диаметр- 10-15 см.,- высота- 60-80 см.), ёмкости для снега (полиэтиленовые пакеты), лопатки, трехлитровые банки, воронки, фильтры, весы, мерный цилиндр, блокнот, карандаш, микроскоп, банка с широким горлом, предметные и покровные стекла.
История и характеристика района исследования.
Село Степановка-2 основано во второй половине XVIII столетия. В 1760-1770 годы из деревни Старые Шалты на эти земли переселились татарин Яна Бирде и ещё несколько семей (у него было четыре жены и двенадцать детей.)
Через несколько лет сюда переехали из Пензенской губернии несколько семей – мишары. Они обосновались на другой стороне речки. Так сформировалась деревня Выселки Шалты.
Затем, как гласит предание, здесь появился из Симбирска чуваш по имени Степан и попросил разрешения жить в этой деревне. Он с семьёй поселился рядом с лесом, где росла липа, чтобы плести лапти. Это поселение получило название Степановка-2. Лет через 50 приехали семьи мордовской национальности и поселились около чувашей, в селе Степановка-2. Постепенно поселение разрасталось, и к 1917 году здесь уже насчитывалось около 360 хозяйств.
Село Степановка-2 находится в большом отдалении от промышленных предприятий, то есть в экологически чистой зоне и почти со всех сторон окружено лесопосадками сосен, высаженных начиная с 1990 года по 2003 год. (В 1990 году 63 га, 1999 году 30 га, в 2000 году 35 га, в 2001 году 20 га, в 2003 году 19 га.)
Благодаря хвойным насаждениям в селе очень чистый, свежий воздух. Через всё село протекает небольшая речка под названием Сумеля. На её берегах также растут разнообразные лиственные деревья, не дающие берегам осыпаться. В селе Степановка-2 умеренный климат. Лето тёплое, зима холодная и снежная. Средние температуры июня +25. С, +30. С, января -23. С, -30 С. [3]. Выпадает достаточное количество осадков, поэтому почве хватает влаги чтобы обеспечить ею растения. Почвы чернозёмные, в которых находится большое количество питательных веществ необходимых для нормального роста растений, в том числе и лекарственных. В данный момент поля, которые находятся вблизи села, не опрыскиваются химическими веществами, поэтому на растения не попадают различного рода вредные отравляющие вещества. Транспорт в данной местности присутствует, но не таких больших количествах, чтобы каким- либо образом повлиять на полезные свойства растений.
Методы исследования:
Исследования проводились теоретическим, маршрутным, геоботаническим и статистическим методом. Маршрутом были охвачены все имеющиеся в окрестностях села лесопосадки сосен.
Для доказательства полезных качеств лесопосадок были проделаны следующие эксперименты:
1. Анализ суммарной запыленности воздуха за зимний период
Основные источники пыли в воздухе- автотранспорт. Для получения объективной информации по загрязнению атмосферы пылеулавливающие устройства надо применять несколько раз. Но природа и сама создала уникальные "ловушки" для сбора загрязнителей, например, снежный покров. Исследуя его, можно узнать степень запыленности за зимний период. [2 ]
Ход работы
1. Мы выбрали места для взятия проб около лесопосадок сосен, которые расположены близ окрестностей села Степановка- 2. Они отличаются друг от друга как по физико- географическому, так и по экологическому отношению. По- нашему мнению это наиболее благоприятные места со снежным ненарушенным покровом.
2. Вдавили вертикально вниз до земли проработник, взяли пробы снега с участков и поместили их в пакетики.
3. В помещении переложили снег в банки, при этом тщательно убрав хвою и другие остатки растительности.
4. Взвесили сухие фильтры, записали результаты.
5. Медленно профильтровали пробы по мере таяния снега.
6. Измерили объём фильтра, записали результат.
7. Высушили фильтры при комнатной температуре в течении суток, взвесили и записали результат.
8. Рассчитали величину атмосферных выпадений по формуле.
9. Провели сравнительный анализ проб, рассчитали, сколько мг пыли приходится на 1л в каждой пробе.
2. Определение кислотности снега.
Предприятия выбрасывают в атмосферу оксиды азота и серы; соединяясь с водой они образуют кислоты. Кислотные осадки губительно действуют на живые организмы, строения, памятники. Используя индикаторную бумагу, можно определить наличие кислот в осадках и предсказать, к каким последствиям приведет таяние такого снега. Если в пробе pH меньше 5, 6, то это говорит о кислотных выпадениях в изучаемом районе в течение зимы. [6]
1. Взяли пробы снега с 3 участков и поместили их в пакеты.
2. Отлили 10 мл. снегового фильтрата в стакан.
3. Опустили в стакан индикаторную бумагу и определили кислотность фильтрата.
4. Определили участок с наименьшим показателем pH.
5. Сделали вывод о причинах кислотных осадков и последствиях этого явления на данном участке.
3. Выявление химических загрязнителей в снегу.
Транспорт выбрасывает в атмосферу разные химические соединения. Используя специальные методики, можно выявить в снеговой пробе конкретные химические вещества, которые попадают в снег из атмосферы. [6 ]
Ход работы
1. Взяли три пробы снегового фильтрата по 100 мл, отметили номера участка на каждой емкости.
2. Провели качественные реакции на выявление загрязнителя.
4. Действие фитонцидов на простейших.
Ход опыта:
1. Приготовили два микропрепарата: перенесли из сенного настоя по капле жидкости, содержащей инфузорий на два предметных стекла. Под микроскопом наблюдали движение инфузорий. [1 ]
2. Предметное стекло №1 положили на чистый лист бумаги, нарезали сосновую хвою и разместили её на расстоянии 2-3 мм. от препарата. Покрыли микропрепарат и хвою стеклянной банкой. В это же время велось наблюдение за микропрепаратом №2.
3. Через 15-25 минут просматривали оба препарата под микроскопом. На предметном стекле № 1 инфузории неподвижны, на предметном стекле №2 ведут себя по- прежнему. [7]
5. Социальный и совокупный экономический ущерб от загрязнения природной среды
Ход работы:
метод прямого счета базируется на сопоставлении затрат на лечение населения, урожайности сельскохозяйственных культур, продуктивности скота, сроков службы основных фондов и других в загрязненном и контрольном районах;
аналитический метод строится на использовании предварительно выведенных математических зависимостей между показателями состояния реципиентов и уровнем загрязнения окружающей среды;
эмпирический (укрупненный) метод основывается на принципе перенесения общих закономерностей воздействия ущербообразующих факторов на частный исследуемый объект.
Полученные результаты.
В результате проведенной, начиная с сентября 2013 года по март 2014 года, научно- исследовательской работы были полученные следующие результаты:
1. Определив запыленность приземных слоёв атмосферы, нами было выявлено:
Участок микрора
йона
mф
mс
m
Vф
P
мг / л
Степень
загрязненности
№1
1,3
1,8
0,5
0,075
6,7
Относительно чисто
№2
1,3
1,46
0,16
0,063
2,5
Очень чисто
№3
1,3
2,2
0,9
0,167
5,3
Чисто
По полученным из таблицы данным было установлено, что на участке №1, расположенном в наиболее отдалённом месте от лесопосадок сосен степень загрязнения приземных слоёв атмосферы превышает степень загрязнения на участках № 2 и №3. Данные участки являются менее загрязненными из -за того, что находятся в меньшем отдалении от хвойных лесопосадок.
2.Определив кислотность снега приземных слоев атмосферы, нами было выявлено:
1-я проба (контроль)
2-я проба
(лесопосадка)
3- я проба
(трасса)
загрязненность фильтра
pH
загрязненность фильтра
pH
загрязненность фильтра
pH
-
7,0
-
7,0
+++
4,0
По показателям кислотности на разных участках микрорайона нами было выявлено, что она не превышает нормы, так как мы находимся в населенном пункте отдаленном от предприятий выбрасывающих в атмосферу оксиды азота и серы.
3. Выявив химических загрязнителей в снегу, нами было выявлено:
№
п\п
Исследуемый образец
№ пробы
хлорид бария
нитрат серебра
марганцовка
цвет
осадок
наличие иона
цвет
осадок
наличие иона
цвет
осадок
наличие иона
1.
Проба №1 Контроль (дисциллированная вода)
прозрачный
нет
нет
прозрачный
нет
нет
розовый
нет
Биологически чистая вода
2.
Проба №2(участок лесопосадки)
прозрачный
нет
нет
прозрачный
нет
нет
розовый
нет
Биологически чистая вода
3.
Проба №3
(Трасса)
мутный
Взвесь белого цвета
SO42-
сульфат - ион
Слабое помутнение
Небольшая взвесь белого цвета
NO3-
нитрат- ион
обесцветилась
нет
Факт загрязнения
По полученным данным из таблицы мы нашли взаимосвязь между продуктивностью растений и загрязнением среды. На участке №1 расположенном в наиболее отдаленном месте от лесопосадок наличие в снегу химических соединений загрязняющего типа больше, чем на участках №2 и №3.
4. Проделав опыт с использование инфузорий, нами было установлено губительное влияние фитонцидов на простейших. Также было подтверждено доказательство того, что фитонциды- вещества, обладающие свойствами убивать вредные микроорганизмы, простейших, бактерий; задерживать развитие носителей инфекции, предупреждая распространение инфекционных заболеваний.
В качестве реципиентов было рассмотрено: население, объекты жилищно-коммунального хозяйства (селитебная территория, жилищный фонд, городской транспорт, зеленые насаждения и др.); сельскохозяйственные угодья, животные и растения; лесные ресурсы; элементы основных средств промышленности и транспорта; рыбные ресурсы
Так, научно обоснованное размещение производительных сил с учетом будущего развития территории должно опираться на показатели прогноза экономического ущерба от загрязнения окружающей среды. Это позволяет выявить грядущие проблемные ситуации и «горячие точки» и не размещать новые хозяйственные объекты в неблагоприятных зонах или предусмотреть проведение в таких местах необходимых природоохранных мероприятий.
Учет показателя экономического ущерба нужен и при выборе вариантов промышленной и городской застройки, размещения транспортных магистралей, объектов рекреационного назначения. Это будет способствовать оптимизации проектных решений. Например, установлено, что расположение села Степановка-2 не превышает ущерб от загрязнения атмосферы по сравнению с размещением предприятия в 5 км города.
Оценка ущерба является необходимым условием реализации природоохранной стратегии, которая состоит в выборе важнейших социальных, экономических и технических целей и системы приоритетов в их достижении. Учет экономического ущерба здесь важен для пересмотра и уточнения структуры капиталовложений на средозащитные мероприятия, определения наиболее экологически грязных отраслей и регионов.
Заключение.
Проанализировав научные данные о сосне и ели обыкновенной, я изучила их способность к очищению окружающей среды;
и из этого можно сделать следующие выводы:
лесопосадки влияют на чистоту и качество атмосферного воздуха и поглощают около 32 т пыли;
смягчают климат;
оздоровительное воздействие благоприятно для отдыха человека;
деревья играют большую роль в жизни человека;
каждая семья должна посадить и приумножить зеленые насаждения на своем дворе;
необходимо разнообразить видовой состав зеленых насаждений села;
увеличить числовой состав зеленых насаждений;
проявлять заботу о зеленых насаждениях.
таким образом, экосистема лесопосадок сосен благоприятна для отдыха человека
Список литературы.
1. Г. В. Выгодчиков, Ф. И. Ершов, В. М. Жданов, Н. Б. Коростелёв "Занимательная микробиология".
2. Т. В. Дядюн. Практикум "Мир воздуха". Уроки биологии и естествознания. 1998 год. Озеленение населенных мест: Справочник под редакцией В. И. Ерохиной- М.: Стройиздат, 1987 год.
3. Миркин Б. М., Наумова Л. Г. "Разнообразие экосистем"
4. Моисеева Н. Н. "Экология и образование" М.: 1996 год.
5. В.А. Самкова. Мы изучаем лес- М.: Центр " Экология и образование", 1993.
6. Хассард Дж. Уроки естествознания- М.: Центр "Экология и образование", 1996 год.
7. «Энциклопедия живой природы», том 9, Москва, Экслибрис, 2007.
shkolazhizni.ru/archive/0/n-13658/
www.treeland.ru/article/home/plant/health.htm
www.ecospace.ru/ecology/science/plants/
portfolio.1september.ru/work.php?id=553522
2003.vernadsky.info/works/e8/03016.html
Приложение к работе " Влияние
лесопосадок сосен на микроклимат села Степановка-2"
Автор работы: Гареева Ильвира,
ученица 10 А класса
МОУ "Средняя общеобразовательная школа №12 городского округа город Октябрьский".
13 PAGE \* MERGEFORMAT 14215