Исследовательский проект по экологии «Экологическая оценка антропогенных воздействий на местность»

Отечество – 2012
Министерство образования и науки Российской Федерации
Министерство общего и профессионального образования Ростовской области
Всероссийский конкурс исследовательских краеведческих работ учащихся «Отечество»
Номинация «Экологическое краеведение»
Экологическая оценка
антропогенных воздействий на местность
Подготовила:
Гуцалов Константин МИхайловичучащийся 10 класса
МБОУ Николо- Березовской СОШ
Адрес ОУ:347123
Ростовская область,
Милютинский район х. Николовка
пер. Школьный, 2
Адрес учащейся: 347123
Ростовская область,
Милютинский район х. Антоновка
Ул. Твердохлебовка д.14
тел. 89282968640
Руководитель:
Адамова Светлана Алексеевна
учитель биологии и химии
МБОУ Николо- Березовской СОШ
Адрес ОУ:347123
Ростовская область,
Милютинский район х. Николовка
пер. Школьный, 2
тел. 8 (863)8945122
х. Николовка2012
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение 3-5
Основная часть 6-10
Характеристика экологического объекта 6-7
Экологическая оценка антропогенных воздействий на местность 7-10
Результативность и выводы количественного учёта на маршруте 10
Заключение 11
Практическая реализация проекта 11
Список литературы
Приложения
I. ВВЕДЕНИЕ
«На Земле не осталось ни одного участка суши, где нельзя было бы обнаружить следов деятельности человека. Антропогенное воздействие на природу приняло глобальный характер и поставило под угрозу её стабильное существование…»
В.И. Вернадский
Актуальность: С каждым годом из-за чрезмерно «активной» деятельности человека изменяется состояние лесного пояса Маньковского участкового лесничества Селивановского лесхоза. Лесополосы и леса, находящиеся в ближайших окрестностях нашего населённого пункта – хутора Николовка, испытывают постоянную нагрузку от антропогенных воздействий. А мы знаем, что зелёные насаждения – это не только важный источник кислорода и фильтр воздуха, а так же главная защита наших почв от ветровой эрозии. Сейчас леса и лесополосы занимают 44 % всей территории нашей области. По данным Департамента Лесного хозяйства Ростовской области, 15 % этих территории находится в неудовлетворительном состоянии из-за вредителей, болезней, пожаров, неблагоприятных условий, а самое главное от стихийного туризма. В сложившейся ситуации актуальным становится вопрос охраны лесных насаждений, в частности объекта наших экологических исследований (экологической учебной тропы) – Сосновая роща.
Цель: экологическая оценка состояния природной среды Сосновой рощи, выявление локальных форм антропогенного воздействия.
Задачи:
Получение количественных данных об антропогенной нагрузке на местность.
Сравнительный анализ данных, полученных весной и осенью 2012 года.
Картирование (учёт) источников загрязнения.
Предложение мер по улучшению состояния природной среды Сосновой рощи и снижению антропогенного воздействия на неё.
Гипотеза: в своих исследованиях мы ищем подтверждение тому, что на состояние зелёных объектов Сосновой рощи в значительной мере влияет загрязнение окружающей среды ТБО и использование природного объекта для стихийного туризма. Мы стремимся доказать, что эксплуатация лесных зон человеком должна основываться на разумном и бережном отношении.
Объект исследования: Экологическая учебная тропа «Сосновая роща» - участок искусственного происхождения (посадка 2003 г.).
Участники проекта: члены экологического объединения «ГУРАН».
Изученность вопроса: На протяжении 6 месяцев мы изучали экологический объект, а в этом большую помощь оказало сотрудничество с государственным лесным инспектором Селивановского лесхоза Маньковского участкового лесничества Департамента Лесного хозяйства Ростовской области – Перебейнос М.А. Наша совместная работа заключалась в проведении экологических акций, занятий, экскурсий и лесовосстановительных мероприятий.
Методы исследования: маршрутный учёт разных типов антропогенного воздействия, описание лесных биотопов, картирование источников загрязнения.
Сроки проведения исследования: апрель 2012 г. - октябрь 2012 г.
Результаты и выводы:
В процессе комплексного маршрутного учёта было установлено, что наибольший вред природной среды Сосновой рощи наносят такие виды антропогенного воздействия, как несанкционированные кострища, стихийные свалки бытового мусора и повреждения деревьев – самовольная рубка и обугливание стволов.
Особо настораживает нахождение на исследуемом участке большого количества кострищ, количества которых возрастает в весенне-летний период, диаметры старых кострищ увеличились, а они могут стать причиной повторных лесных пожаров (в 2002 году вся растительность этой территории погибла в результате низового пожара, и в 2003 году была произведена посадка сосен сотрудниками лесхоза).
Эта работа позволила провести разъяснительную работу с жителями населённого пункта, установлены связи с организацией, способной оказывать поддержку в организации дальнейших исследований и охране природной среды Сосновой рощи, а так же результаты позволили продолжить осуществление постоянного мониторинга исследуемой территории, как экологической учебной тропы.
Практическое значение проекта:
Проведение экологических акций «Чистый лес – без мусора!», «Посади своё дерево!».
Проведение эколого-просветительской работы среди населения.
Мониторинг состояния учебной экологической тропы.
II. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
Характеристика экологического объекта
Согласно таксационного описания экологический объект «Сосновая роща» - участок искусственного происхождения (посадка 2003 г.) – квартал 17, выдел 29, общая площадь 2.9 га, возраст деревьев - 9 лет. Тип леса СЗЛ (С1) – судубрава сухая злаковая (тип древостоев – сосняки (коренные), дубняки и березняки (производные) Селивановского лесничества Маньковского участкового лесничества Департамента Лесного хозяйства Ростовской области (Приложение № 1). Сосновая роща – это лесной массив, уникальный по состоянию древостоя, травяного покрова и разнообразия флоры и фауны. Основной состав и характеристика выдела – СО (искусственная посадка сосны обыкновенной) и ЯЗ (ясень зелёный - естественное возобновление – самосев). В малонарушенных местах обитания встречается дуб, берёза, ясень. Индикаторы травостоя – ракитник, типчак, коровяк, овсяница, ковыль и полынь (Приложение № 2). В роще гнездятся многие птицы. Топографическое положение объекта – повышенное плато на водоразделах. Почвы сухие супесчаные и легко суглинистые чернозёмы, с глубоким гумусовым горизонтом. Грунтовые воды залегают на глубине 8-12 метров. Территория Сосновой рощи состоит из двух обособленных участков, одна часть имеет более большую плотность древостоя. Хотя этот выдел характеризуется как лесной объект НК (не сомкнувшиеся кроны деревьев). И поэтому эта часть рощи почти не посещается людьми и является естественным резерватом для многих видов растений и животных (Приложение № 3 – рис.1). В то же время, на сегодняшний день Сосновая роща служит излюбленным местом отдыха местных жителей. Кроме того, прямо к ней ведёт автомобильная дорога (Приложение № 3 – рис.2), где по обочинам организовано несколько несанкционированных свалок ТБО (Приложение № 3 – рис.3). Так же экологическая учебная тропа часто выступает объектом неорганизованной рекреации Последствия стихийного отдыха местных жителей – мусор, уплотнение почвенного покрова, деградация растительности, лесные пожары, вандализм (Приложение № 3 – рис.4, рис.5, рис.6). Приходиться признать, что этот экологический объект испытывает деградацию, но остановить этот процесс в наших силах. Сосновая роща нуждается не только в охране и бережном отношении, но и профессиональном изучению и мониторинге её состояния.
Основополагающий вопрос нашего проекта: каково актуальное состояние природной среды Сосновой рощи? Нами был определен круг проблемных вопросов:
1. Каково состояние природной среды данного объекта, действительно ли речь идет о значительном антропогенном воздействии?
2. Какие методы исследования могут дать исчерпывающий ответ о состоянии природной среды данного объекта?
3. Можно ли судить о загрязнении лесной зоны по наличию организмов-
биоиндикаторов?
4. Каковы основные источники загрязнения изучаемого природного объекта?
5. Какие меры следует предпринять для улучшения состояния природной среды
Сосновой рощи?
Экологическая оценка антропогенных воздействий на местность
Количественная оценка антропогенных воздействий на участке Сосновая роща проводилась с использованием метода маршрутного учёта (Приложение № 3 – рис.7). Данный метод является объединением частных методик описания нарушений основных составляющих ландшафта – рельефа, растительности, почв. Во время маршрутного исследования разными способами учитывались антропогенные воздействия различного типа (Приложение № 3 – рис.8, рис.9). Методика маршрутного учёта описана в Приложении № 4.
Протоколы учёта объектов антропогенного воздействия
Протокол № 1. Маршрутный учёт антропогенных воздействий
Дата исследования: 20.04.2012
Протяженность маршрута: 750 метров
Время проведения учёта: с 12.30 – 14.30
Группа участников: 9 обучающихся
Категория
объекта Объект Ширина,
протяженность (м),
количество встреч Число объектов
на маршруте
Измеряемые
линейные объекты Просеки
Пешеходные тропы
Лесные дороги
Вытоптанные площадки
Прогоны скота 20*20; 20*25; 14*20; 28*30; 40*35; 35*20
0,3 м
2.5*3 м; 2.8*2.5; 3*3.5; 3*2.3
0.3 6
2
2
4
1
Растительные сообщества Сосна обыкновенная – акация белая
Сосна обыкновенная – ясень зелёный
Сосна обыкновенная – акация белая – ясень зелёный
Сосна обыкновенная – ясень зелёный 0-390
390-478
478-546
546-750 -
-
-
-
Неизмеряемые объекты Линии электропередач
Линии связи -
- -
-
«Точечные объекты» Свалки бытового мусора
Органические остатки от пикников
Кострища
Повреждения деревьев (обрывы коры)
Повреждения деревьев (обугливание ствола)
Сухие деревья
Суховершинные деревья
Пни (застаревшие)
Пни (свежий спил)
Поваленные деревья
Гари, «палы»
Синатропные животные:
Собаки
Вороны
Сороки 0.30*0.20; 0.25*0.20; 0.30*0.40
1
1
3
5
-
5
10
3
1
5
1
1
-
3
Протокол № 2. Маршрутный учёт антропогенных воздействий
Дата исследования: 15.10.2012
Протяженность маршрута: 750 метров
Время проведения учёта: с 10.30 – 13.30
Группа участников: 7 обучающихся
Категория
объекта Объект Ширина,
протяженность (м),
количество встреч Число объектов
на маршруте
Измеряемые
линейные объекты Просеки
Пешеходные тропы
Лесные дороги
Вытоптанные площадки
Прогоны скота 20*20; 20*25; 14*20; 28*30; 40*35; 35*20
0,5 м
2.5*3; 2.8*2.5; 3*3.5; 3*2.3
- 6
2
1
4
-
Растительные сообщества Сосна обыкновенная – акация белая
Сосна обыкновенная – ясень зелёный
Сосна обыкновенная – акация белая – ясень зелёный
Сосна обыкновенная – ясень зелёный 0-390
390-478
478-546
546-750 -
-
-
-
Неизмеряемые объекты Линии электропередач
Линии связи -
- -
-
«Точечные объекты» Свалки бытового мусора
Органические остатки от пикников
Кострища
Повреждения деревьев (обрывы коры)
Повреждения деревьев (обугливание ствола)
Сухие деревья
Суховершинные деревья
Пни (застаревшие)
Пни (свежий спил)
Поваленные деревья
Гари, «палы»
Синатропные животные:
Собаки
Вороны 0.30*0.20; 0.25*0.20; 0.30*0.40
3
-
3
5
2
5
15
3
1
9
-
-
-
Результативность и выводы количественного учёта на маршруте
В процессе проведения комплексного маршрутного учёта было установлено, что исследуемый участок Сосновая роща подвергается значительному антропогенному воздействию. Об этом свидетельствует неблагоприятное состояние растительности: сухостой, суховершинные деревья, деревья с сухими нижними ветвями. Наибольший вред природной среде наносят стихийные свалки ТБО и самовольная рубка, что является результатом неорганизованной рекреации, а так же нахождение на исследуемом участке порубочных остатков, которые являются материалом для разжигания костров, могут стать причиной новых пожаров и средой обитания для трутовых грибов (Приложение № 5).
III. Заключение
Практическая реализация проекта
Наша работа носит исследовательский характер, и поэтому главная цель состоит в том, чтобы донести до населения результаты нашей деятельности и поэтому предлагаем практическую реализацию нашего проекта (Приложение № 6):
- Проведена экологическая акция «Чистый лес – без мусора!»
- Проведена экологическая акция «Посади своё дерево!»
- Разработка, изготовление и установка предупреждающих табличек, буклетов с текстом: «Уважаемые жители! Не оставляйте в лесу после себя мусор! Поверьте – это не сложно!»
-Проведение презентации проекта на заседании членов экологического объединения «ГУРАН», родительском собрании;
- Опубликование результатов деятельности в средствах массовой информации (газете «Луч»);
- Проведена PR-акция «Мой экослед» среди обучающихся школы;
- Ознакомление с результатами исследований работников Маньковского лесничества Селивановского лесхоза Ростовской области.
Список литературы
1. Боголюбов А.С., Комплексная экологическая оценка антропогенных воздействий на местность. – «Экосистема», 1999 г.
2. Иванов В.Г., Конфликт ценностей и решение проблем экологии.- М.; Знание, 1991.-.
3. Криксунов Е.А., Пасечник В.В., «Основы экологии». - «Дрофа» 1995 г.
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение № 1
План лесонасаждений Маньковского лесничества
Селивановского лесхоза Ростовской области
Масштаб - 1:25000
Общая площадь – 3092 кв.га
Приложение № 2
Таксационное описание и условные обозначения биотовМаньковского лесничества

Приложение № 3

Рис.1. Сосновая роща

Рис.2. Дорога в сосновую рощу

Рис.3. Бытовой мусор

Рис.4 Деградация растительности на мете кострища

Рис.5 Современное «украшение» дерева

Рис.6. Повреждение дерева

Рис.7. Маршрут исследования определён

Рис.8 Визуальная характеристика биотопа

Рис.9. Определение протяжённости маршрута
Приложение № 4
Методика комплексного маршрутного учета
Методика количественной оценки антропогенных воздействий на местность, разработана на основе объединения «частных» методик описания нарушений
основных составляющих ландшафта - рельефа, растительности, почв.
Методической основой данного исследования является маршрутный учет, во время которого различными способами учитывались антропогенные воздействия различного типа. Именно количественный учет позволяет правильно и объективно оценить воздействие антропогенного фактора на природную среду
Цель: выявление локальных форм антропогенного воздействия на местность, которые не могут быть выявлены и описаны по данным картографических материалов.
В первую очередь это относится к антропогенным нарушениям микрорельефа,
почв, растительности и животного мира. Попутно с учетом собственно антропогенных воздействий проводился учет некоторых важнейших экологических условий местности - основных типов растительных сообществ, как основы изучаемого ландшафта.
Проведение маршрутного учета позволяет получить количественные данные обантропогенной нагрузке на местность, которые могут быть сравнены с аналогичными данными, полученными в другой временной промежуток, на других территориях и т.д.
Для составления полноценной характеристики на выбранной местности
необходимо заложение учетного маршрута, проходящего через типичные местообитания в пределах выбранной территории.
Учет проводился методом «случайного» маршрута, т.е. строго по прямой линии
(без дорог) с использованием компаса. Маршрут может быть как прямолинейным, так и замкнутым (прямоугольным или треугольным, но не круглым) с возвращением в точку старта.
Перечень объектов маршрутного учета антропогенных воздействий и экологических условий местности.
Для облегчения ведения учета все объекты антропогенного воздействия были
сгруппированы в три типа: 1) «измеряемые» объекты - т.е. имеющие различные размеры,
2) «неизмеряемые» объекты - т.е. имеющие «стандартные размеры», и
3) «точечные» объекты, также, как правило, имеющие стандартные размеры.
К категории «измеряемых» объектов были отнесены:
а) антропогенные формы микрорельефа: мелиоративные канавы, ямы, рвы,
промоины и овраги искусственного происхождения, насыпи, валы, бугры, склоны;
б) антропогенные нарушения почв и травянистой растительности - обширные
участки повреждений от тяжелой техники, шоссе и грунтовые дороги, тропы,
ямы, рытвины, свалки мусора, прогоны скота, обширные вытоптанные площадки;
в) искусственные водоемы и водотоки - пруды, заболоченные участки, мелиоративные и другие каналы, водоотводы;
г) антропогенные нарушения древесной растительности - лесные просеки (любого происхождения - под линиями электропередач, связи, дорогами и т.п.), вырубки и гари;
Помимо описаний непосредственно антропогенных воздействий при проведении учета описываются также основные типы растительных сообществ, встречающиеся по линии прохождения маршрута учета.
К категории «неизмеряемых» объектов относятся линии электропередач, линии
связи, трубопроводы и другие объекты имеющие стандартную ширину.
К категории «точечных» объектов относятся:
а) бытовой мусор, валяющийся на земле - бумага, пластик, бутылки, банки;
б) антропогенные повреждения почв и травянистой растительности - кострища
(менее 1 м в диаметре и более 1 м);
в) антропогенные повреждения древесной растительности - сухие и суховершинные деревья, спиленные деревья (пни), поваленные стволы, деревья с механическими повреждениями стволов (раны на стволе, следы обугливания);
г) встречи синантропных животных (серая ворона, грач, бродячие кошки, собаки).
Техника проведения учета.
Учет проводился группой учетчиков (7-9 человек), которая двигалась по маршруту строго по компасу. Строгости прохождения маршрута по компасу уделялось первостепенное внимание - любое отклонение от маршрута могло дискредитировать всю методику.
Первоначальное направление выбиралось произвольно в точке старта, примерно в направлении основных лесных массивов данной местности.
При проведении учета все первичные данные заносились в протокол.
При проведении учета производился целый комплекс работ, за каждую из которых отвечает определенное число участников учетной группы:
1) Один человек («штурман») ведет группу по компасу, по возможности нанося
маршрут на карту. Задача данного члена группы - абсолютно прямолинейное движение по заранее выбранному направлению (по азимуту), а также смена на-
правлений и вывод группы к дому.
2) Другой участник группы («шагомер») подсчитывает пройденное расстояние
(шагами или с помощью шагомера). Для дальнейших расчетов ответственный за подсчет протяженности учета должен точно знать длину своего шага. Для этого следует несколько раз рассчитать число пар шагов в ста метрах, отмеренных рулеткой. При подсчете расстояний шагами без шагомера удобнее всего считать пары шагов, а после каждой сотни метров в полевом дневнике делать отметку.
3) Третий участник группы измеряет рулеткой все попадающиеся по линии маршрута «измеряемые» объекты. При этом их протяженность замеряется строго по линии маршрута (а не по перпендикуляру). Данные по каждому
объекту заносятся в полевой дневник через точку с запятой. В случае непреодолимости того или иного объекта по прямой линии (карьер, ров, водоем и т.д.) протяженность объекта подсчитывается на глаз по прямолинейной траектории маршрута, а расстояние, необходимое для обхода объекта, в учет не включается. Подсчет протяженности учета продолжается с точки выхода траектории прямолинейного маршрута на противоположный берег объекта.
4) Вторая группа учетчиков (2 человека), регистрируют все сменяющиеся по линии маршрута растительные сообщества, делая по ходу их краткие описания.
Для измерения протяженности сообществ, члены данной группы при переходе из одного сообщества в другое спрашивают у «шагомера» отметку данной границы (в шагах) от начала маршрута.
5) Третья группа учетчиков (2-3 человека) производит учет «точечных» объектов в полосе стандартной, заранее выбранной ширины.
Ширина учетной полосы в нашем случае равнялась 10 м – по 5 м в каждую сторону от линии маршрута, в зависимости от «просматриваемости». Чем гуще лес, тем уже должна быть полоса учета. Чем полоса шире, тем сложнее проводить учет, но тем большую площадь удается обследовать за одно и то же пройденное расстояние (тем точнее получаемые данные). Ширину учетной полосы, один раз выбранную, следует соблюдать очень строго - ни в коем случае не вносить в учет объекты, находящиеся за пределами (вне) учетной полосы. Перед началом такого учета учетчики должны потренироваться
в глазомерном определении границ стандартной полосы, путем многократных проверок ее ширины рулеткой или шагами. В группе учетчиков «точечных» объектов целесообразно ввести разделение обязанностей, в зависимости от количества встречающихся объектов. Каждая подгруппа учетчиков ведет свои собственные записи, накапливая данные «библиотечным» способом.
6) Наконец, один человек подсчитывает все «неизмеряемые» объекты, которые
пересекает маршрут. При этом, также как и в предыдущем случае, подсчет объектов ведется «библиотечным» способом. Объекты, которые маршрутом непосредственно не пересекаются (хотя и находятся в непосредственной близости) в учет не включаются.
Обработка результатов учета
По возвращении на базу первичные данные из полевого дневника обрабатывались и рассчитывались по каждому объекту в отдельности, после чего заносились в соответствующие протоколы.
Приложение № 5
Результаты количественного учёта объектов антропогенного воздействия

Приложение № 6

Рис.10 Акция «Чистый лес – без мусора!»

Рис.11 Посадка сосен на месте кострищ

Рис.12 Установка предупреждающих табличек