- Преподавателю
- Биология
- Исследовательский проект Экологическое состояния окрестностей посёлка Верх-Бийск
Исследовательский проект Экологическое состояния окрестностей посёлка Верх-Бийск
Раздел | Биология |
Класс | 9 класс |
Тип | Конспекты |
Автор | Шатохина Т.Ю. |
Дата | 27.09.2015 |
Формат | doc |
Изображения | Нет |
РЕСПУБЛИКА АЛТАЙ.
МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ТУРОЧАКСКИЙ РАЙОН.
ФИЛИАЛ «ВЕРХ-БИЙСКАЯ ООШ»
МОУ « ТОНДОШЕНСКАЯ ООШ».
ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ
ОКРЕСНОСТЕЙ СЕЛА ВЕРХ-БИЙСК.
Экологический проект.
Работу выполнил: ученик 9 класса.
Киреев Александр Александрович..
МОУ « Верх-Бийская ООШ».
Научный руководитель:
Шатохина Татьяна Юрьевна
учитель биологии, экологии первой
квалификационной категории
с. Верх-Бийск 2013г.
Оглавление.
стр
Введение……………………………………………………………. ………….. .3
1. Материал и методика работы……………………………………………........ 5
2. Результаты работы……...……………………………………………………....6
2.1. Сукцессия.
2.2. Особенности биотопа прилегающего к месту вырубки.
2.3. Лесопожарная полоса.
2.4. Особенности типа почв.
2.5. Типы устойчивости экосистем.
2.6. Этапы лесообразовательного процесса.
3. Выводы…………………………………………………………………………11.
4.Заключение …………………………………………………………………….12.
5.Литература……………………………………………………………………….13
6. Приложения: ……………………………………………………………………14
Введение.
Природа Турочакского района богата, красива, и очень ранима. Все чаще и чаще можно наблюдать грубое вмешательство человека в её мир. Одним из таких очередных вмешательств, я считаю вырубку леса и создание лесопожарной полосы в окрестностях населённого пункта.
Такое катастрофическое воздействие, позволит мне изучить характер как разрушительных (дигрессивных), так и восстановительных (демутационных ) процессов происходящих на данном участке и прилегающих к нему территориях.
Леса являются стабильными сообществами, так как компоненты образующие их тесно и неразрывно взаимосвязаны между собой, нарушение одного вызывает изменение состояния всех остальных, а что произойдет, если сообщество полностью разрушено? Как отразиться эта вырубка на экосистему в целом? Какие изменения будут происходить на этом участке? Не будет ли эта вырубка являться очередным бездумным уничтожением как лесной экосистемы, так очередным местом загрязнения территории? а также ряд других вопросов, на которые я постараюсь дать ответы.
Гипотеза: Я считаю, что изъятые у природы территории, это антропогенное
вмешательство, с целью уничтожения экосистемы и очередное место
загрязнения территории, так ли это?
Цель. Определить дигрессивные и демутационные процессы, участка
сплошной вырубки и прилегающей к нему территории смешанного леса
окрестности села.
Задачи:
-
Изучить теоретический материал по теме « Сукцессия».
-
Исследовать вырубку и прилегающего к ней биотопа. Составить картосхему.
-
Дать характеристику биотопа прилегающего к участку вырубки.
-
Определить тип устойчивости нарушенных и слабонарушенных структур экосистемы.
-
Установить тип почвенного субстрата и особенности его восстановительных процессов.
-
Определить сорно- рудеральные растения вторичных местообитаний первых лет вырубки.
-
Отметить экологические особенности групп растений, черты их приспособленности к месту произрастания.
-
Выявить стадии зарастания в зависимости от времени, которое прошло с момента вырубки.
-
Определить основную стадию начавшегося лесовосстановительного процесса.
-
Определить тип и стадию сукцессионного процесса.
-
Определить экологическое состояние исследуемой вырубки.
На втором и третьих этапах исследования необходимо.
-
Изучение особенности, значение лесозащитных полос окрестностей населённых
пунктов.
-
Проводить наблюдения смены стадий сукцессионных изменений.
-
Проведение геоботанических исследования разных стадий лесовосстановительного
процесса.
4. Проведение метеорологические замеров, определения рН почвенной
среды, определение состава численности почвообразователей.
Изучив, научную литературу я найду ответы на интересующие меня вопросы, проведя исследования в природе, я дам оценку сукцессионым изменениям происходящими как на исследуемом участке, так и на прилегающем к нему биотопе, так же дам оценку их экологическому состоянию.
.
.
Глава 1. Материал и методика работы.
Данный проект является долгосрочным.
Данная работа проводилась на протяжении одного года.
Район исследования: Турочакский район. Республика Алтай. Территория населённого
пункта Верх-Бийск. Природная экосистема окрестностей села.
Объекты изучения: Вырубка лесного массива лесопожарной полосы.
Участок лесной экосистемы прилегающей к вырубке.
Изучение и обработка результатов проводилась в осенне-зимний период времени.
Практические работы в весенне-летний период времени.
Турочакский район относиться к физико-географическому району Северо-Восточного Алтая, который отличается от остального Алтая обширными территориями хвойных лесов. Максимальные высоты над уровнем моря составляют 1000-1500м.
Характеристика исследуемых участков.
-
Экосистема, прилегающая к территории посёлка. Равнинный участок. Площадь участка 1га. 100м х 100м. Высота 250 метров над уровнем моря. Небольшой уклон к реке в 5 градусов. Тип леса смешанный /светлохвойный/ с преобладаем сосны.
-
Прилегающий к экосистеме открытый участок. Территория сплошной вырубки.
Изучены литературные источники, посвященные проблемам смены растительных сообществ в природе.
-
Распределение видов живого надпочвенного покрова по эколого-ценотическим типам растительности и экологическим группам.
-
Определение видового состава растений. По « Методике исследовательских работ школьников по экологии и охране природы». Республиканский эколого-биологический центр учащихся Горно-Алтайск 1997 год.
-
Определение типов почв учебное пособию для 9 классов [Селедков, Шпилекова 2003.]
-
Задания, взятые из источника [Кузнецов, Ибрагимов 1994.] Полевой практикум по экологии М.: Наука, 1994
-
Иллюстрации и описания характеристики, оценки лесных участков из методического источника [Кузнецов, Ибрагимов 1994.]
В ходе работы сделаны фотографические снимки.
Глава 2. Результаты исследования.
2.1. Сукцессия.
Сукцессия - это смена растительного покрова во времени, вызванная резкими изменениями условий среды. (от лат."сукцессио" - преемственность, наследование).
Развитие сообществ, всегда идёт с постепенным, последовательным усложнением всех его морфологических структур. Сукцессии подразделяются на восстановительные (демутационные) и разрушительные (дигрессивные). Изучив причины возникновения сукцессий [Ашихмина Т.Я. 2000.], ( Приложение 1 . Схема 1) я установила что;
Для исследуемых мною участков причинами сукцессии явились;
-
Прямое антропогенные воздействие, связанное с вырубкой участка лесного массива.
-
Не прямое антропогенное воздействие, ведущие к упрощению (дегрессии) прилегающей лесной экосистемы.
2.1.1. Виды экологических сукцессии.
Первичная сукцессия - это последовательное развитие сообществ на участках, лишенных почв. Вторичная сукцессия, т.е. последовательное развитие сообществ в ареале, в котором естественная растительность была устранена или сильно нарушена, но почва не была уничтожена. Для наблюдаемого мною участка вырубки характерна вторичная сукцессия.
Изучив типы вторичных сукцессий [по В.М. Урусову]: (Приложение 2.Схема 2)
я установила что;
-
Данный тип вторичной сукцессии участка вырубки - антропогенный. (лаборогенный) - под воздействием труда людей.
2.1.2. Особенности экотопов и биотопов.
Используя литературные данные [Кузнецов, Ибрагимов 1994.] мною была составлена сравнительная таблица характеристики экотопа и биотопа по составляющим их компонентам (Приложение 3) и сделаны следующие выводы.
-
особенностью почвы экотопа является открытый субстрат, биотопа наличие верхнего слоя подстилки, являющегося обязательным условием для нормального существования
-
особенностью групп деревьев экотопа являются быстрорастущие интенсивно плодоносящие, но недолго живущие пионерные древесные виды.
-
особенностью групп биотопа являются коренные породы обладающие медленным ростом и значительной продолжительностью жизни
-
листопадные обогащают почву ежегодным опадом. Почвенная среда слабощелочная.
-
коренные лесообразователи обедняют почву, -почвообразование идёт крайне медленно, так как опад содержит смолистые вещества, отпугивающий многих беспозвоночных переработчиков органики.
-
Реакция почвенной среды экотопа слабощелочная, биотопа кислая.
2.1.3. Продолжительность сукцессий.
Длительность основные стадии вторичной сукцессии в умеренном климате: [по В.М. Урусову] составляет:
-
первая стадия травянистой растительности длится около 10 лет;
-
вторая стадия кустарников от 10 до 25 лет;
-
третья стадия лиственных деревьев от 25 до 100 лет;
-
четвертая стадия хвойных деревьев более 100 лет.
Для исследуемого мною участка открытой вырубки характерна;
-
первая стадия травянистой растительности.
Изучив стадии демутационных процессов травянистой растительности длительностью до 10 лет, проведя ряд исследований, мною была, составлена таблица (Приложение 4 Таблица 1) и сделаны следующие выводы;
-
имеется слой почвы, на котором быстро появляется растительность (в течение нескольких недель)
-
исследуемая мною вырубка проходит 1 стадию демутации, пырейно- бурьянистую.
2.2 Особенности биотопа прилегающего к месту вырубки.
Экосистемы, расположенные в окрестностях населённых пунктов находятся в дигрессивно- расстроенном состоянии, в ходе исследования мною был изучен биотоп прилегающий к территории вырубки определен видовой состав растительности который образует:
Видовой состав растительности прилегающего участка. Таблица 1
-
Биотоп
Жизненная форма.
Количество видов.
Видовой состав
Деревья.
4 вида.
сосна обыкновенная , пихта, берёза, осина.
Кустарники.
5 вида.
малина, смородина, черёмуха, рябина, крушина.
Травы.
более10 видов.
Зеленные мхи, папоротники, колокольчики, медуница и др
отмечено:
-
нарушение ярусности и сомкнутости структурных элементов, подлеска и подростка (Приложение 5)
-
лесные виды травяно-кустарничкового яруса представленным небольшим разнообразием. (Приложение 6)
-
наличие сорно-луговых видов свидетельствует о начавшихся изменениях и в биотопе. ( Приложение 7)
-
на высоте 5-10 см отсутствуют лишайники, мало мхов, как наиболее хрупких жизненных форм.
-
уплотнение почвы, местами её оголение.
Общими признаками загрязнения биотопа являются:
-
с одной стороны хозяйственный постройки, с различными видами загрязнителей территории, а с другой вырубка лесопожарной полосы. (Приложение 8)
-
поломанные деревья, кустарники, сухие деревья кустарники, суховершинные деревья, трутовики, гниль на древесной растительности (Приложение 9)
По признакам загрязнения и нарушения целостности среды, определила степень загрязнения участка.
Степень загрязнения участков. Таблица 2
Признаки загрязнения и нарушения целостности окружающей среды.
Степень загрязнения.
1 участок.
Поломанные деревья.
3 балла
Поломанные кустарники.
3 балла
Сухие деревья.
3 балла
Сухие кустарники.
2 балла
Суховершинные деревья.
1балл
Трутовики на стволах.
2 балла
Гниль на древесной растительности.
2 балла
Степень загрязнения биотопа составила: 17 баллов.
2.3. Лесопожарная полоса.
Проведя исследования территории вырубки. ( Приложение 10), мною была сделана
картосхема исследуемого участка (Приложение 11) отмечено:
-
наличие свежей вырубки,
-
нарушение лесного травянисто-кустаринчкого яруса
-
наблюдается открытая стадия травянистой сукцессии.
-
захламленность порубочными остатками (Приложение 12)
Изучив стадии демутационных процессов [Кузнецов, Ибрагимов 1994.] я установила что;
-
наблюдается открытая стадия травянистой сукцессии.
-
в первый год я отметила появление группы сорно-рудеральных растений. (Приложение 13)
-
появление молодой поросли кустарников (Приложение 14)
-
формирование рудерального травянистого покрова.
2.4 Типы почв.
Изучив особенности типа почв [Селедцов, Шпилекова 2003.] (Приложение 15) я установила что:
-
Первоосновой любого ландшафта и экосистемы является тип почвенного субстрата, определяющий характер формирующейся на нём растительности (по богатству видов) и степень биоценоза.
-
Почвы исследуемых участков территории, бурые, подзолистые и серые лесные.
-
Формирующая растительность для таких типов почв характеризуется видовым богатством.
2.5 Типы устойчивости экосистем
Изучив тип устойчивости экосистем [Кузнецов, Ибрагимов 1994.]
(Приложение16 , Таблица 3) установила:
-
Участок вырубки, полностью разрушенный участок смешанного леса с потерей исходного типа лесного фитоценоза. Стадия дигрессии 5.
-
Участок биотопа прилегающего к вырубке, значительно нарушенное сообщество в критическом состоянии. Стадия дигрессии 3.
-
Сосновые, пихтовые леса, даже в условиях слабой антропогенной
нагрузки менее устойчивы, чем другие типы лесов.
-
Участок данной экосистемы смешанного леса, обладает способностью к восстановлению и возврату своего устойчивого состояния.
2.6 Этапы лесооброзовательного процесса
Изучив основные этапы стадии лесообразовательного процесса (Приложение 17) [Кузнецов, Ибрагимов 1994.] отметила на участке вырубки начавшиеся, начальные стадии лесообразовательного процесса это;
-
Стадия 1 Мертвопокровная. С диагностическими признаками; голый открытый субстрат, единичные всходы деревьев и кустарников, травянистых растений.
-
Стадии 2 Травяная. С признаками преобладания светолюбивых сорно-луговых видов, деревья кустарники на стадии всходов.
Глава 3 Выводы.
Теория сукцессий была разработана Ф. Клементсом, развита Н.В. Сукачёвым. Биологи и экологи особенно значительное внимание уделяют сукцессиям, которые вызываются деятельностью человека. В своей работе мною были рассмотрены процессы вторичной сукцессии, проходящие на полностью разрушенной, и прилегающей к ней экосистеме, и сделаны следующие выводы:
-
Причинами рассмотренных сукцессией явилось; прямое антропогенное воздействие, связанное с вырубкой участка лесного массива. Непрямое, ведущие к упрощению (дегрессии) прилегающего участка лесной экосистемы.
-
Участок вырубки это полностью разрушенный участок смешанного леса с потерей исходного типа лесного фитоценоза. Стадия дигрессии 5. Наблюдаются. демутационные процессы, появления сорно-рудеральной травянистой растительности и единичных всходы деревьев и кустарников.
-
Участок прилегающей экосистемы находиться в сильно расстроено-дигрессивном состоянии с нарушением всех его компонентов.
-
Общими признаками загрязнения участков являются: хозяйственный постройки, захламленность порубочными остатками, поломанные сухие деревья, кустарники, трутовики, гниль.
-
Сосновые, пихтовые леса менее устойчивы, чем другие типы лесов, но обладают способностью к быстрому возврату своего устойчивого состояния.
Изучение научной литературы, проведения визуального мониторинга позволило мне сравнить прямое и непрямое антропогенное вмешательство в экосистему смешенного леса окрестностей села. Отметить катастрофическую деградацию и характер начавшихся демутационно лесовосстановительных процессов участка вырубленного леса. И разрушительную деградацию «стены» сохранившегося леса, прилегающего к участку территории вырубки.
.
Заключение.
Леса представляют собой более старые, разнообразные и стабильные сообщества, способные выдержать сильное воздействие. Но предел их сопротивляемости не бесконечен. Антропогенное влияние на лесные экосистемы продолжается. Происходят так же и восстановительные процессы с нарушенными человеком участками. Люди слабо осознают последствия экологических нарушений, и создание этой специальной лесопожарной полосы возможно явиться очередной погоней за очередной экономической выгодой, а не выполнит свою роль, своё предназначение. Человек никогда не осознавал свою тесную связь с природой, свою необходимость приспосабливаться к её естественным процессам, а не командовать ими. И очень сложно предсказать те последствия, которые могут возникнуть в результате таких серьёзных нарушений. Тем не менее, даже те наблюдения и полученные выводы не вызывают у меня сомнения, что изъятые у природы участки, это лишь очередное вмешательство человека в природу, очередное не рациональное её использование и загрязнения. И если это так - то моя гипотеза окажется верной.
В ходе дальнейшего исследования я продолжу наблюдения за сукцессионными процессами, этого участка и пронаблюдаю за постепенным переходом его от нелесного типа к лесному.
.
Литература.
-
Ашихмина Т.Я Школьный экологический мониторинг// Т.Я Ашихмина- М, 2000.-420с
-
Криксунов, В. В. Пасечник, А. П. Сидорин Экология 9 кл // В.В. Криксунов, А.П. Пасечник, М. Сидорин Учеб. для общеобразоват. учеб. заведений М..: Дрофа, 1995. - 240 с
-
Кузнецов М.А., Ибрагимов А.К., Неручев В.В. Полевой практикум по
Экологии // М.А Кузнецов,А.К. Ибрагимов, В.В.Неручев - М.: Наука, 1994.
-
Ратанова М.П. Сироткин В.И. Рациональное природоиспользование и охрана окружающей среды. // М. П. Ратанова, В. И. Сироткин. Пособие для учащихся. - М., Мнемозина, 1995. - 144 с.
-
Селедцов Н.Г, Шпилекова Н.Е. География Республики Алтай// Н.Г. Селедцов Н.Е. Шпилекова Н.Е. учебное пособие для 9 классов 2003
-
Тарнапольская Л. И. Загрязнение окружающей среды / / Л.И.Тарнапольская Методическое пособие «Уроки по биологии и экологии». Разработки уроков для педагогов школ и педагогов дополнительного образования. Под ред. О. А. Свиридовой. - Кемерово: ОБЛСЮН, 2001. - С. 62-68.
-
Зверев А.Т, Зверева Е.Г.Экология 7-9 класс// А.Т.Зверев, Е.Г Зверева,- М.: Дом педагогики, 1999