Дом  ->  Квартира и дача  | Автор: | Добавлено: 2015-03-23

Изучение лесного биогеоценоза

Развитие городов все больше отдаляет людей от естественной природы. Наверное, поэтому горожане с большим удовольствием отправляются в пригород отдохнуть, погулять по лесу.

Леса, окружающий город, обеспечивает его относительную безопасную экологическую обстановку. Прежде всего они являются зелеными легкими города, обеспечивающие отдых населения, способствуют восстановлению физических и душевных сил горожан. Но, казалось бы, безобидное пребывание людей в лесу является подчас серьезной рекреационной нагрузкой на лесную экосистему и вызывает ее постепенное разрушение. Уплотнение почвы от передвижения людей препятствует прорастанию семян и возобновлению растительности, изменяются условия жизнедеятельности почвенных организмов, сокращается общая численность животных. Малоустойчивые лесные виды сменяются антропогеноустойчивыми и синантропными видами - происходит сукцессия экосистемы, сопровождающаяся обеднением природных сообществ.

Объект нашего исследования - лесной биогеоценоз, находящийся с юго-восточной стороны города Электроугли.

ЦЕЛЬЮ нашей исследовательской работы являлась изучение экологического состояния лесного биогеоценоза.

Основные задачи работы:

Изучить видовой и породный состав леса, а также распределение растительности.

Дать ориентировочную оценку экологического состояния леса

Определить степень нарушенности лесной экосистемы под влиянием антропогенного фактора.

Исследовать почву биогеоценоза.

Побудить жителей нашего города увидеть ближайшие места отдыха как живые экосистемы, задуматься над причинами их состояния, выработать правила поведения в природе и способствовать распространению правил экологически грамотного поведения среди населения.

Глава 1. Город Электроугли

Элекроугли- город районного подчинения в Ногинском районе Московской области.

Город расположен с южной стороны железнодорожной линии Москва-Нижний Новгород в 23км к востоку от Москвы и 18км к юго-западу от Ногинска.

Город Электроугли- современный промышленный город с населением более двадцати тысяч человек. В городе находятся предприятия, положившие начало самому городу: ОАО <<Кудиновский комбинат керамических изделий>>, завод <<Энергокабель>>, десятки крупных и малых предприятий работают в городе.

Город постоянно обновляется, строятся новые жилые дома. В городе три общеобразовательные школы, вечерняя школа, музыкальная школа, шесть детских садов, Государственный Колледж Технологий и Управления. Развита сеть дополнительного образования: на базе Центра Культуры и Искусств, детско- юношеского центра функционируют танцевальные, художественные кружки.

Постоянно расширяется инфраструктура обслуживания населения. Появляются новые магазины, ведется обновление и благоустройство старых.

С ростом населения города - увеличивается и количество автотранспорта, к тому же по окраине города проходит трасса федерального значения - Носовихинское шоссе, с большой интенсивностью движения. Автотраспорт является одним из главных загрязнителей атмосферы города. Известно, что основными загрязнителями выбрасываемыми автомобилями являются: угарный газ, углеводороды, оксиды азота, оксид серы, сажа, хлориды, сульфиты, фосфаты и окиси свинца. К вредным веществам попадающим в атмосферу города добавляются и выбросы промышленных предприятий города.

За последние годы в Электроуглях несколько стабилизировалась экологическая обстановка за счет сокращения производства заводов города,но тем не менее в городе прослеживается тенденция к ухудшению состояния здоровья детей раннего дошкольного и школьного возраста, наблюдается прирост заболеваний сердечно-сосудистой системы, органов пищеварения, онкологических заболеваний и легочных заболеваний. Это говорит о не совсем благополучной экологической обстановке города.

В связи с вышеизложенным мы рассмотрим экологическое значение леса.

Объект нашего изучения - лесной биогеоценоз, граничащий с юго-восточной стороны города Электроугли. С южной стороны нашего города находится Каменский пруд, поэтому в непосредственной близости с лесом располагается много дачных построек и лес испытывает большую рекреационную нагрузку.

ГЛАВА 2. Экологическое значение леса.

Леса, опоясывающие Города зеленым кольцом,считаются наиболее ценными. Это так называемые зеленые зоны, которые очищают и увлажняют воздух, поглощают звуковые волны, способствуют оздоровлению окружающей среды. К сожалению, площадь лесов сокращается. Сокращению площади лесов способствует рост дачных и коттеджных поселков. Сейчас леса в Московской области занимают около 40 % площади. Примерно соотношение основных лесообразующих пород в лесах Подмосковья следующее (без черной ольхи): береза - 35 %, ель - 27 %, сосна - 23 %, осина - 9 %, дуб - 2 %, липа - 0,3 %.

Почти все подмосковные леса - вторичные, т. е. когда-то на их месте была вырубка, поле, луг или гарь. Небольшая часть из них - 10-15 % - имеет возраст старше 70-80 лет и похожи на первобытные.

Лес рубился не только под поля, но и также для строительства и на дрова. Полагают, что уже в XVI в. крупноствольные строевые леса стали в Подмосковье редкостью, а мелколиственные породы - береза и осина - стали доминировать над коренными породами - елью, сосной и дубом. В XVII-XX вв. площадь лесов составляла 40-50 % площади Подмосковья, но в первой половине XX в. в годы мировых и гражданской войн вырубка подмосковного леса на дрова привела к сокращению лесистости нашей территории до 25-35 %. С 1950-60-х гг. площадь леса постепенно растет, и сейчас леса в Московской области опять занимают около 40 % территории области.

К настоящему времени, как полагают, уже не осталось не рубленных "первобытных" лесов. Исключение составляют лишь заболоченные черноольшаники и сосняки.

В 1860-80-е гг. лесистость Московской губернии составляла 38-40 %, в 1914 - 26 %, в 1927 - 24 %, в 1938 - 21 %, в 1940 - 22 %, в 1949 - 36 %, в 1961 - 39 %, в 1973 - 40 %, в 1980-88-е - 42 %, в 1990-98-е - 40-41 %. Вероятно, наименьших значений за всю свою историю лесная площадь в Подмосковье достигала в 1920-1940-е гг. , а максимальных значений за последние 100 лет достигла к 1980-1990-м годам.

В настоящее время все подмосковные леса относятся к 1 -й группе, их главное назначение - создавать благоприятную экологическую обстановку в Москве и области. По закону их нельзя рубить ради древесины. С помощью рубки за ними можно только ухаживать, но в Московской области под предлогом рубок ухода и сейчас продолжается варварское истребление наших лесов на древесину.

В результате хозяйственной деятельности человека породный состав наших лесов сильно поменялся. Стало значительно меньше коренных пород - сосны, ели, черной ольхи и, особенно, дуба, липы и вяза. Зато доминирующее положение почти везде заняли вторичные леса из березы и осины (на месте вырубок, полей и гарей).

В последние 70 лет в Московской области растет доля зрелых лесов. Это связано с развитием и старением лесов на обширных вырубках, гарях и заброшенных землях 1910-1940 гг. и постепенным снижением площадей сплошных рубок (15 тыс. га в год - послевоенные годы, 6 тыс. га - 1980-е, менее 2 тыс. га - в настоящее время). Если в 1949 г. спелые леса занимали 9 % лесных земель области, то сейчас - уже 15,4 %. Особенно заметно увеличение доли старых хвойных лесов: 3,4 % сейчас по сравнению с 0,8 % в 1949 г

По мере вырубки леса и появления полей и лугов с юга в наши края 2-4 тысячи лет назад начинают проникать лесостепные виды, к которым можно отнести, например, многие злаки, васильки, козлобородник луговой. Вместе с тем, на гарях, вырубках, полях, лугах и в населенных пунктах получают широкое распространение многие аборигенные виды, до этого ютившиеся по опушкам, на естественных гарях, в лесных "окнах" на месте выпавших деревьев. Это, например, иван-чай, горцы, ромашки, осоты, крапивы, мокрица.

В последние столетия в нашу флору все больше проникает видов из дальних стран: мелколепестник канадский и пахучая ромашка (Северная Америка), аир обыкновенный (Малая Азия), недотрога мелкоцветковая (Центральная Азия), борщевик Сосновского (Кавказ) и другие. Пути проникновения разные, чаще всего - одичавшие из садов и огородов, а также приехавшие вместе с транспортом и товарами.

Естественный растительный покров Московской области достаточно разнообразен. Он представлен лугами, кустарниковыми побережий водоемов, водными растениями, но основное пространство территории Московской области занимают леса. Лесная растительность является поставщиком ценного древесного сырья, продуктов питания (грибы, ягоды и др. ), а также выполняет санитарно - гигиеническую и рекреационную функции.

Один гектар древесно-кустарниковых насаждений в течение часа поглощает столько же углекислого газа, сколько выдыхают за это время 200 человек. В течение летнего сезона взрослая ель поглощает 6 кг углекислого газа, сосна -10, липа -16, тополь - 44кг. Листва тополя обладает пылезащитными свойствами: 1м листовой поверхности в среднем <<собирает>> 1г пыли в сутки. Растения эффективно очищают воздух от сернистых и фтористых соединений, фенола.

При испарении воды листьями увеличивается влажность окружающего воздуха. По сравнению с открытым местом влажность в сосновом бору на 3%, а в еловом - на 9% выше. Летом, в жаркие дни, это имеет большое значение для улучшения самочувствия отдыхающих.

Верхний свод листьев препятствует передвижению из-под полога влажного воздуха, и он, в свою очередь, способен уменьшать температуру по мере того, как возрастает влажность под кронами. Разность температур под пологом деревьев и на открытом месте может достигать 10 градусов.

Древесно-кустарниковая растительность хорошо <<гасит>> звук, что имеет немаловажное значение для снижения степени городского шума. Наилучшим <<стражем тишины>> считается ель. Ее мощная густая крона хорошо поглощает звуковые волны.

Зеленые растения влияют на степень ионизации воздуха. Считается, что ионизация воздуха тем благоприятнее для организма человека, чем больше в воздухе легких ионов и меньше тяжелых. Зеленые насаждения играют положительную роль в поддержании ионного режима воздуха. Так, 1 кубометр воздуха в лесу содержит заряженных ионов от 2 до 3 тысяч; в центре города - 200 - 400.

Санитарно-гигиенические и лечебно-терапевтические свойства растительности определяются также фитонцидными свойствами отдельных видов растений. Сосна, например, как и другие хвойные растения, выделяет смолистые вещества, испарения которых благоприятно влияют на организм человека (особенно на людей с сердечно-сосудистыми заболеваниями). Фитонциды хвойных губительны для простейших микроорганизмов, бактерий, некоторых грибов. Несколько граммов фитонцидов обеззараживают сотни кубометров воздуха. Известно, что фитонциды хвойных деревьев подавляют развитие возбудителей дифтерии, туберкулеза.

Лесной воздух содержит в 300 раз меньше бактерий, чем городской. Кроме хвойных, хорошими фитонцидными свойствами обладают дуб черешчатый, клен остролистный, береза бородавчатая, береза пушистая, осина, лещина, черемуха, можжевельник обыкновенный, черника, малина.

Таким образом, лес является хорошим очистителем, озонатором воздуха.

В зеленой лесной среде человеку необходимо на 60% меньше времени для восстановления сил после рабочего дня, чем в лишенных растительности каменных кварталов города.

ГЛАВА 3

Описание видов- средообразователей

В сообществе имеется несколько видов, представленных большим числом особей, и сравнительно много видов с низкой численностью. Виды с высокой численностью играют значительную роль в жизни сообщества, особенно виды-средообразователи. В лесных экосистемах к ним относятся виды преобладающих древесных растений. От них зависят условия, необходимые для выживания других видов живых существ. В нашем лесу такими видами являются береза, ель, сосна.

ГЛАВА 3. 1. Ботаническое обследование леса

Цель: изучить видовой и породный состав леса, а также распределение растительности.

1. Характеристика древесного яруса.

На опушке леса среди лесообразующих пород первое место занимает береза, второе и третье - хвойные породы: ель и сосна. Затем идут: дуб, осина, ольха серая, клен остролистный.

Продвигаясь в глубь леса начинает доминировать сосна, а затем ель.

2. Характеристика подлеска.

Ярус подлеска образуют рябина обыкновенная, бересклет, бузина красная, крушина, клен остролистный. В березняке подлесок небольшой, затем он увеличивается и в сосновом лесу он становится гуще, появляются проростки дуба, а в ельнике подлеска практически нет.

3. Характеристика травяно-кустарничкого яруса.

Травяно-кустарничковый ярус очень разнообразен на опушке леса, там растут черника, брусника, папоротники, дудник, дягиль, земляника, марьянник, сныть, копытень, медуница, майник двулистный, хвощ, клевер, мятлик, щучка дернистая.

Травянистый ярус сосновых насаждений представлен ландышем, грушанкой, кошачьей лапкой, майником двулистным, папоротником - орляком, седмичником, а также черникой.

Травяно-кустарничковый ярус ельника представлен в основном кислицей, черникой иногда попадается ландыш.

4. Характеристика мохово-лишайникового яруса.

В ельнике моховой покров представлен такими мхами, как плеврозиум Шребера, гилокомиум, кукушкин лен, сфагнум.

Лишайники встречаются листоватые: ксантория настенная, пармелия бороздчатая, гипогимния вздутая.

Формированию древостоя способствовал рельеф местности. Еловый лес развился на переувлажненных и болотных местах. Песчаная почва предопределила развитие сосновых боров с преобладанием среднего увлажнения.

Болота, находящиеся на территории леса, преимущественно относятся к низинному типу.

В данной местности болота покрывали обширную площадь и здесь исстари добывали торф, после мелиорации площадь болот значительно сократилась.

Изучив растительный покров леса, мы пришли к выводу, что фитоценоз сопутствующих видов определяется доминирующим видом. Под пологом древостоя формируется специфическая среда, создаваемая доминирующими в лесу видами деревьев. На опушке леса, где доминирующим видом является береза, много света, образуя мягкий гумус опадающей и перегнивающей листвой, береза уменьшает кислотность почвы, улучшая таким образом условия существования лесного биоценоза, вот почему там так велико разнообразие сопутствующих видов растений.

В сосновом лесу, где господствует сосна с небольшой примесью широколиственных пород, увеличивается подлесок, но угнетается береза. Отдельно стоящие деревья березы находятся там в угнетенном состоянии.

В глубине же леса, где доминирующим видом является ель, очень бедный видовой состав растений. Под пологом ели резко снижается освещение, крона задерживает значительную часть осадков, что зимой обуславливает промерзание слабо прикрытой снегом почвы. Еловая подстилка бедна микрофлорой, что тормозит процессы разложения органических остатков.

ГЛАВА 3. 2.

Ориентировочная оценка экологического состояния леса

Цель: дать предварительную оценку состояния леса.

Оборудование и материалы: информационные материалы.

Выполнение работы

Определить на основе особенностей компонентов природного комплекса устойчивость леса к рекреационным воздействиям.

Дать предварительную оценку состояния леса.

Обобщить данные и сделать предварительный вывод о состоянии леса в нашей местности.

Степень устойчивости лесов

Особенности компонентов природного комплекса

1. Леса, наиболее устойчивые К рекреационным воздействиям

Мелколиственные леса на глинистых и суглинистых почвах с нормальным увлажнением

2. Леса со средней устойчивостью к рекреации.

Ельники и сосняки на суглинистых и супесчаных почвах с нормальным или периодически избыточным увлажнением

3. Леса с пониженной устойчивостью к рекреации

Сосняки на песчаных и супесчаных почвах, лишайниковые и сфагновые леса на крутых склонах и природные комплексы с избыточным увлажнением

Оценка состояния лесов

Предвари тельная Оценка состояния леса

Характеристика леса

1. Слабоизмененное состояние

Антропогенное влияние невелико. Дорожно-тропиночная сеть отсутствует или редка. Древостой, подлесок и подрост размещены равномерно. Травяно-кустарничковый и мохово-лишайниковый ярусы вне тропинок и дорог не изменены. На тропинках и дорогах могут появляться луговые или сорные растения. Повреждений древостоя, подроста и подлеска нет.

2. Среднеизмененное состояние

Лес используется для рекреационных или лесохозяйственных целей. Растительный покров расположен неравномерно и распадается на группы. Они ограничены тропами, дорогами, вытоптанными участками, которые занимают до трети общей площади. Травяно-кустарничковый и мохово-лишайниковый ярусы изменены вне троп и дорог, там появляются луговые и сорные виды. Подрост редок и встречается лишь местами. Имеются механические повреждения деревьев, подлеска и подроста, разорены гнезда птиц и муравейники.

З. Сильноизмененное состояние.

Лес находится под интенсивным рекреационным или лесохозяйственным воздействием. Растительный покров распадается на отдельные группы и размещен очень неравномерно. Более половины от общей площади леса занято тропами, дорогами или вытоптанными участками. Подрост встречается редко, небольшими группами, с преобладанием лиственных пород в хвойных лесах. Виды, характерные для ненарушенного состояния, произрастают лишь у стволов деревьев. На остальной площади преобладают луговые и сорные растения. Значительно число механических повреждений деревьев, подроста и подлеска. Имеются участки с нарушенным верхним почвенным слоем. Разоренных гнезд птиц и муравейников - до 50% от зафиксированного числа.

Определение стадии деградации лесной экосистемы

Цель работы: определить степень нарушенности экосистемы под влиянием антропогенного фактора и разработать меры по восстановлению экосистемы.

Оборудование и материалы: характеристики стадий рекреационной деградации лесных экосистем, приведенные в таблице, определители видов растений

Стадия деградации

Наибольшую рекреационную нагрузку испытывает сообщество мелколиственного леса (березняк), т. к. располагается на окраине леса и рядом с ним находятся город и дачные участки. Дорожно-тропиночная сеть велика, древостой, подлесок и подрост размещены неравномерно, встречаются луговые и сорные растения. Имеются небольшие механические повреждения деревьев и подлеска. Мелколиственные леса на суглинистых почвах являются наиболее устойчивыми к рекреационным нагрузкам. Поэтому березовая роща имеет вторую стадию деградации и среднеизмененное состояние.

Сосняк, располагающийся глубже, находится под менее интенсивным рекреационным воздействием. Растительный покров расположен неравномерно, подрост редок и встречается лишь местами. Повреждений древостоя, подроста и подлеска нет. Береза, встречаемая в данном сообществе находится в сильно угнетенном состоянии. Мохово-лишайниковый покров разреженный.

Ельник испытывает небольшое влияние рекреационной нагрузки. Дорожно-тропиночная сеть редка. Древостой, подлесок и подрост размещены равномерно. Травяно-кустарниковый и мохово-лишайниковый ярусы вне тропинок и дорог не изменены. Повреждений древостоя, подроста и подлеска незначительные. Много валежника. Имеет первую степень деградации

ГЛАВА 4.

ФАУНА ЛЕСНОГО БИОЦЕНОЗА

Типичные виды млекопитающих лесного биоценоза нашего края - хомяк обыкновенный, полевка, заяц-русак, заяц-беляк, летучая мышь, лиса, лось, белка, куница, ласка, крот, землеройка, еж обыкновенный. Увеличилась популяция кабана благодаря завозу зверей, подкормке и почти полному отсутствию крупных хищников. За последние несколько лет в лесу возросла численность одичавших домашних собак. Они заняли экологическую нишу волков в лесу, живут стаями по 5-7 особей. В наших прудах встречается ондатра.

Наш лес является местообитанием многих птиц, таких как серая куропатка, скворец, трясогузка, зяблик, стриж, перепел, увеличилась популяция воронов, постоянно гнездится у нас ястреб-перепелятник, пустельга. За последние годы возросло количество сосняка, пораженного жуком-короедом, в связи с этим увеличилась популяция дятлов ( большой пестрый дятел, малый пестрый дятел), появилась желна. Встречаются пищуха, иволга, соловей, большая синица, лазоревка, дрозд, скворец, сыч, трясогузка, зяблик, кукушка, сорока, славка, дрозд рябинник, длиннохвостая синица (ополовник), зарянка. К зиме прилетает снегирь.

На нашем Каменском пруду гнездятся: чайки, утка -кряква, лысуха. Осенью прилетают чирки и стоят неделю.

Видовой состав амфибий уменьшился из-за осушения болот, торфяных пожаров. Встречаются лягушка остромордая, озерная, прудовая, гребенчатый и обыкновенный тритоны, серая и зеленая жабы.

Пресмыкающиеся: прыткая ящерица, уж, гадюка, веретеница.

Несколько раз в Каменском пруду встречали болотную черепаху. Скорее всего, это южное создание было выпущено человеком или сбежало из неволи. Последний раз крупный экземпляр черепахи был встречен нашим учителем в октябре 2009 года.

Наш лес создает благоприятные условия для жизни разных насекомых: муравьи, комары, кузнечики, медведки, уховертки, поденки, стрекозы, жуки: майский, чернотелка, могильщики и др. Много видов бабочек, тлей, мух, пчел, ос, шмелей.

К сожалению, в нашем лесу практически не встречаются крупные муравейники, хотя еще 15 лет назад их было много. Это говорит о возросшем вмешательстве человека на лесной биоценоз.

Глава 5.

Исследование почвы

Цель: биодиагностика плодородия почвы, кислотности почвы, глубины залегания грунтовых вод, почвенных микро- и макроэлементов.

Объект изучения: пробы почв и растения из березняка, ельника, сосняка.

Биоиндикационные методы

2. 1. Растения - индикаторы плодородия почв

Почва - один из главных объектов окружающей среды, центральное связующее звено между биотическим и абиотическим компонентами биосферы. Полный анализ почвы требует много времени и труда. Однако многие особенности почвы, в том числе и плодородие, можно определить по населяющим ее растениям-индикаторам.

Так, например, о высоком плодородии свидетельствуют следующие растения: малина, крапива, иван-чай, таволга, сныть, чистотел, копытень, кислица, валериана, чина луговая, костер безостый.

Все эти виды растений встречаются в березняке. В еловом лесу встречаются сфагновые мхи, брусника, кошачья лапка, что свидетельствует о низком плодородии почвы. Сосна малотребовательна к почвенному плодородию.

2. 2. Растения - индикаторы водного режима почв

Индикаторами разного водного режима почв являются растения - гигрофиты, мезофиты, ксерофиты.

Влаголюбивые растения (гигрофиты) - обитатели влажных, иногда заболоченных почв: голубика, багульник, морошка, белозер, калужница, герань луговая, камыш лесной, сабельник болотный, таволга вязолистная, горец змеиный, мята полевая, чистец болотный.

Растения сухих местообитаний (ксерофиты): ястребинка волосистая, очитки, ковыль перистый, толокнянка, полевица белая, наземные лишайники.

Растения достаточно обеспеченных влагой мест, но не сырых и не заболоченных - мезофиты. Это большая часть луговых трав: тимофеевка, лисохвост луговой, пырей ползучий, ежа сборная, клевер луговой, горошек мышиный, чина луговая. В лесу это брусника, костяника, копытень, плауны. В нашем лесу встречаются растения именно этой группы, что указывает на достаточно обеспеченные влагой места.

4. 3 Растения - индикаторы глубины залегания грунтовых вод.

Установление показателей глубины залегания грунтовых вод имеет значение для уточнения свойств почв и для выработки рекомендаций по их мелиораций. Для индикации глубины залегания грунтовых вод мы использовали индикаторные группы растений.

Растения индикаторы глубины залегания грунтовых вод

И характера увлажнения почв (по С. В. Викторову и др. , 1988)

Тип леса

Группы растений

Глубина грунтовых вод (м)

1. Ельник-кисличник

Кислица заячья, седмичник европейский, майник двулистный

2. Ельник-черничник черника, кислица заячья, зеленые мхи

3. Ельники-долгомошники

Черника, багульник, мох политрихум

4. Ельники сфагновые

Багульник, андромеда, кассандра, сфагновые мхи.

5. Ельники дубовые

Ясменник душистый, медуница неясная, звездчатка ланцетовидная, зеленчук

6. Сосново - ельник -кисличник

Кислица заячья, папоротники, зеленые мхи

7. Сосново - ельник -черничник

Черника, брусника, кислица, папоротники, зеленые мхи

8. Сосняк лишайниковый

Кошачья лапка, ястребинка волосистая, кладонии

Более 10

9. Сосняк брусничный

Брусника, зеленые мхи

10. Сосняк черничник

Черника, кислица, зеленые мхи

11. Сосняк орляковый

Орляк, кислица, майник двулистный

12. Сосняк долгомошный

Голубика, черника, мох политрихум

13. Сосняк сфагновый

Багульник, кассандра, сфагнум

В нашем ельнике присутствуют такие растения, как кислица заячья, седмичник европейский, майник двулистный, черника, брусника указывающие на залегание воды на глубине от 3 до 5 м. Местами встречается сфагновый мох, указывающий на глубину залегания воды до 1м.

4. 4 Растения - индикаторы кислотности почвы.

Кислотность - одно из характерных свойств почвы лесной зоны. Повышенная кислотность отрицательно сказывается на росте и развитии ряда видов растений. Это происходит из-за появления в кислых почвах вредных для растений веществ, например растворимого алюминия или избытка марганца. Они нарушают углеводный и белковый обмен в растениях, задерживают образование генеративных органов и приводят к нарушению семенного размножения, а иногда вызывают гибель растений.

Повышенная кислотность почв подавляет жизнедеятельность почвенных бактерий, участвующих в разложении органики и высвобождении питательных веществ, необходимых растениям. В процессе эволюции сформировались три группы растений: ацидофилы - растения кислых почв, нейтрофилы - обитатели нейтральных почв, базифилы - растут на щелочных почвах. Зная растения каждой группы, в полевых условиях можно определить кислотность почвы.

Растения индикаторы кислотности почв

Группа биоиндикатор рН почвы

1. Ацидофиллы

1. 1. Крайние ацидофилы

Сфагнум, зеленые мхи, плауны, ожика волосистая, пушица влагалищная, подбел многолистный, кошачьи лапки, кассандра, цетрария, белоус, щучка дернистая, хвощ полевой, щавелек малый.

3,0-4,5

1. 2. Умеренные ацидофиллы

Черника, брусника, багульник, калужница болотная, сушеница, лютик ядовитый, толокнянка, седмичник европейский, белозер болотный, сердечник луговой.

4,5-6,0

1. 3. Слабые ацидофиллы

Папоротник мужской, ветреница лютиковая, медуница неясная, зеленчук, колокольчик, осока, малина, смородина черная, орляк, иван-да-марья, кисличка заячья.

5,0-6,7

1. 4. Ацидофильно-нейтральные

Зеленые мхи: гилокомиум, плеврозиум, ива козья

4,5-7,0

2. Нейтрофильные

2. 1. Окололинейные

Сныть европейская, клубника зеленая, клевер горный, клевер луговой, мыльнянка лекарственная, борщевик сибирский, цикорий, мятлик луговой

6,0-7,3

2. 2. Нейтрально-базифильные

Мать-и-мачеха,люцерна серповидная, осока мохнатая, гусиная лапка

6,7-7,8

2. 3. базифильные

Бузина сибирская, вяз шершавый, бересклет бородавчатый

7,8-9,0

В нашем лесу преобладают следующие растения: черника, брусника, седмичник европейский, калужница болотная, лютик ядовитый, папоротник, ветреница лютиковая, медуница неясная, малина, иван-да-марья, кисличка заячья, сныть европейская, клевер. Реже встречаются такие растения как сфагнум, хвощ полевой. Эти группы растений предполагают кислотность почвы близкую к нейтральной. Мы решили проверить кислотность почвы в лабораторных условиях.

Оценка кислотности почвы по водной вытяжке.

Организация и выполнение работы

1. Отобранную пробу почвы очистили от инородных включений, камней и др.

2. На технических весах взвесили 50 г воздушно-сухой почвы в конической колбе.

3. Добавили к почве дистиллированную воду в соотношении 1:5.

4. Колбу закрыли пробкой и энергично перемешали в течении 3-5 мин.

5. По окончании встряхивания всю суспензию почвы с водой, не давая ей отстояться, осторожно и быстро пропустили чеорез бумажный фильтр в сухую коническую колбу.

6. В надосадочную жидкость внесли полоску индикаторной бумаги и, сравнивая ее цвет с цветной таблицей сделали вывод о величине рН почвы

7. Сравнили полученный результат с таблицей.

Зависимость кислотности почвы от рН

Степень кислотности почв

Сильнокислые почвы

4,5-5,0

Среднекислые почвы

5,1-5,5

Слабокислые почвы

5,6-6,0

Близкие к нейтральным

Щелочные почвы

6,1-7,0

Нейтральные почвы

Вывод: Почва, взятая в березняке близкая к нейтральной, т. к. индикаторная бумага помещенная в надосадочную жидкость данной почвенной пробы приобрела светло-желтую окраску (рН - 6)

В ельнике окраска оказалась розово-оранжевой (рН - 5,5), значит, почва слабокислая.

4. 5 определение подвижности микроэлементов в зависимости от кислотности почвы.

При изменении кислотности почвы изменяется и степень подвижности катионов металлов, происходит биоаккумуляция наиболее подвижных катионов в тканях растений.

Так как наши образцы почвы показали нейтральную среду, то биоаккумуляция может происходит следующих катионов: ванадия, мышьяка, цинка, серы.

7. 6. Качественное определение химических элементов в почве

Определение химического состава почвы чаще всего начинают с анализа почвенной вытяжки, так как хорошо растворимые соединения почвы в первую очередь поглощаются растениями. Избыточные количества растворимых солей (более 0,2% от массы сухой почвы) создают повышенную концентрацию ионов в почвенном растворе, а это снижает плодородие почвы и ее экологическое состояние. Наиболее вредными для растений считаются гидрокарбонаты, карбонаты и сульфаты натрия, а также хлориды (особенно магния и кальция). По степени экологической опасности химические вещества, попадающие в почву различными путями, делят на 3 класса: 1-кадмий, ртуть, свинец, цинк, фтор, мышьяк, селен, бензапирен; 2-кобальт, молибден, бор, медь, хром, никель, сурьма; 3-ацетофенон, барий, вольфрам, марганец, ванадий стронций.

Карбонат-ионы.

Организация и выполнение работы.

Небольшое количество почвы поместили в фарфоровую чашку и прилили пипеткой несколько капель 10%-ного раствора соляной кислоты. Образующийся по реакции оксид углерода СО2 выделяется в виде пузырьков (почва <<шипит>>). По интенсивности их выделения судят о более или менее значительном содержании карбонатов.

Почву, вскипающую от 10%-ного раствора соляной кислоты, относят к группе карбонатных почв.

Образцы нашей почвы не <<вскипали>>, что указывало на отсутствие в ней карбонатов.

Хлорид-ионы.

Организация и выполнение работы.

К 5 мл фильтрата, помещенного в пробирку, прибавили несколько капель 10%-ного раствора азотной кислоты и по каплям 0,1 М раствор нитрата серебра. Образовавшийся осадок в виде белых хлопьев указывал бы на присутствие хлоридов в количестве десятых долей процента и более.

В образцах нашей почвы осадок не выпал, но раствор помутнел, что указывает на содержание сотых и тысячных долей процента хлоридов.

Организация и выполнение работы.

О присутствии меди в почве судят по зеленоватому окрашиванию пламени горелки при внесении в него стеклянной палочки с каплей раствора почвенной вытяжки.

При внесении почвенной вытяжки из елового леса цвет пламени стал зеленоватым, что указывает на присутствии в ней меди.

При внесении почвенной вытяжки из березняка цвет пламени не изменился, значит, меди в ней нет.

Вывод. В почве из елового леса и березняка отсутствуют карбонат-ионы, но есть в небольших количествах хлорид ионы, что является вредным для растений. В почве из ельника также была обнаружена медь, относящаяся ко 2 классу экологической опасности.

Вывод: По итогам шестой Московской областной научно-практической конференции по проблематики экологической безопасности в Ногинском районе доля неудовлетворительных проб почв составляет 17,6%. Больше всего в Ногинском районе почвы загрязнены цинком, медью, свинцом. Факторный анализ загрязнения почв подтверждает, что основными источниками загрязнения почв тяжелыми металлами продолжают оставаться выбросы промышленных предприятий, расположенных на территории района, и автотранспорт. Большую долю неудовлетворительных проб составляют почвы юго-западной части района, находящиеся в зоне влияния заводов <<Электроугли>>, <<Техуглерод>>, НИИ электроугольных изделий.

1. Наши исследования подтвердили наличие в почве меди, хлоридов, даже на расстоянии 2000 м от источников загрязнения. По данным зав. Отделом лабораторного контроля Козловой Л. А содержание меди в окрестностях нашего города превышает ПДК в 6,7-17 раз, а цинка - в 5,7 раза. Это делает необходимым дальнейщих разработок и осуществлению комплекса мер по предотвращению загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами.

2. Кислотность почвы близка к нейтральной, а в ельнике слабокислая, что связано с видообразователями.

3. Предположительная глубина залегания грунтовых вод 3-5 метров.

4. В березняке почва более плодородная, чем в ельнике. Хотя именно в березняке, прилегающем к окраине нашего города, больше всего мусора и антропогенной нагрузки.

Правила поведения в лесу.

1. Будьте предельно осторожны с огнем в лесу. Избегайте разведения огня и курения в лесах с мощным напочвенным покровом из мхов и лишайников и рядом с ними, на торфяниках или поблизости от них, в сухую, жаркую или ветреную погоду. Не оставляйте без присмотра горящий или тлеющий костер, прежде чем покинуть кострище, убедитесь, что зола и угли полностью остыли. Если обнаружите, что от брошенного окурка, спички или костра начала гореть или тлеть лесная подстилка - тщательно затушите ее, залейте водой или засыпьте влажной землей. Причиной более чем 90 % лесных и торфяных пожаров является неосторожное обращение людей с огнем.

2. Никогда не оставляйте в лесу никакого мусора и иных инородных предметов. Соберите за собой весь мусор, в особенности консервные банки, бутылки, пакеты и другую упаковку, и выбросите их в городе - там, где организована система сбора и утилизации мусора. По возможности прихватите не только свой, но и чужой мусор, брошенный другими посетителями леса. В случае невозможности взять с собой весь мусор - закопайте ту его часть, которая способна к быстрому разложению (пищевые отходы), остальное все-таки возьмите с собой. Разложение бытового мусора может занимать от нескольких десятков до нескольких сотен лет.

3. Бережно относитесь к красивым, необычным и редким растениям и другим живым организмам - они в первую очередь страдают от сбора и повреждения любопытными гражданами. Старайтесь сами с уважением относиться ко всему живому, что составляет лес, и внушать такое же уважительное отношение вашим друзьям и родственникам. По возможности не мешайте жить обитателям леса, избегайте излишнего шума, не подходите к птичьим гнездам, птенцам-слеткам. Невоспитанный и неосторожный человек в лесу - одна из главных угроз биологическому разнообразию леса, редким растениям и животным.

4. Прежде чем заняться в лесу какой-либо хозяйственной деятельностью (заготовкой дров или древесины для строительства или ремонта, коммерческой заготовкой грибов, ягод, пищевых или лекарственных растений, бортничеством и т. д. ), изучите лесное законодательство - Лесной кодекс и правила, относящиеся к конкретным видам использования лесов. Это поможет избежать не только излишнего ущерба лесу, но и административной или уголовной ответственности за нарушение лесного законодательства.

5. Сообщайте в органы государственной власти о незаконных и неправильных действиях, замеченных вами, способных нанести ущерб лесу или его обитателям - разорительных рубках, захватах и застройке лесных земель, замусоривании лесов и т. д. , и требуйте принятия мер.

Сохранность лесов нашей страны во многом зависит от того, насколько бережно мы все к ним относимся. Лесные пожары, свалки мусора в лесах, исчезновение красивоцветущих видов растений, незаконные и разорительные для леса рубки, незаконные постройки в лесах - это все следствие беспечного отношения человека к лесу. Для того чтобы сохранить леса для себя и для будущих поколений жителей России, необходимо соблюдать несколько простых правил.

Заключение

Лес - важнейший компонент ландшафта, способствующий сохранению других компонентов - вод, почв, воздуха. Лес предохраняет источники пресной воды от загрязнения выносимыми с полей химическими веществами, так как только под лесной растительностью образуются почвы с высокой водоудерживающей и сорбционной способностью.

Изучив лесной биогеоценоз мы пришли к следующим выводам:

1. Лес, окружающий наш город имеет огромное значение: противоэрозионное, водоохранное, рекреационное, санитарно-гигиеническое и эстетическое.

2. Лес, испытывает 2 стадию рекреационной деградации и среднеизмененное экологическое состояние. Дальнейшая застройка в юго-восточной части города дачными коттеджами может привести к дальнейшему ухудшению состояния леса.

3. Для стабилизации лесного биогеоценоза в условиях действия антропогенного фактора необходимо пропагандировать среди населения правила поведения в лесу, а также рассказывать о значимости леса.

4. Лес Подмосковья обеспечивает жильем и кормом многочисленные виды диких млекопитающих, птиц, пресмыкающихся, земноводных и т. д.

5. По исследованиям почвы: кислотность почвы близка к нейтральной в березовой роще и в сосняке, а ельнике она слабокислая; глубина залегания грунтовых вод 3-5 метров; в почве отсутствуют карбонаты, но присутствуют хлорид-ионы и медь.

6. Необходимо разработать комплекс мер по предотвращению загрязнения почвы, создать здоровую среду обитания человека, что во многом зависит от нас - жителей города Электроугли.

Комментарии


Войти или Зарегистрироваться (чтобы оставлять отзывы)