Растительность п. Навля, как индикатор состояния окружающей среды

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «ГИМНАЗИЯ №1 П. НАВЛЯ»

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ УЧАЩИХСЯ И ПЕДАГОГОВ

«ПЕРВЫЕ ШАГИ В НАУКУ»

РАСТИТЕЛЬНОСТЬ П. НАВЛЯ, КАК ИНДИКАТОР СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

(ПРДМЕТНАЯ ОБЛАСТЬ - ЭКОЛОГИЯ)

АВТОРЫ РАБОТЫ

УЧЕНИЦА 9 «Б» КЛАССА

ОФИЦЕРОВА ДАРЬЯ

УЧЕНИЦА 10 КЛАССА

БЕЛОКРЫЛОВА ЕВГЕНИЯ

РУКОВОДИТЕЛИ:

СЕРЕДИНА ИРИНА ВИКТОРОВНА, УЧИТЕЛЬ ХИМИИ И БИОЛОГИИ

ЩУКИНА ЮЛИЯ ГЛЕБОВНА, УЧИТЕЛЬ ГЕОГРАФИИ И БИОЛОГИИ

БЛИНОВА МАРИНА ВЛАДИМИРОВНА, УЧИТЕЛЬ ГЕОГРАФИИ И ЭКОЛОГИИ

НАВЛЯ 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

ОГЛАВЛЕНИЕ. 2

ВВЕДЕНИЕ. 3

ГЛАВА 1. ВЛИЯНИЕ РАСТЕНИЙ НА ГОРОДСКУЮ СРЕДУ.. 4

ГЛАВА 2. ИСТОРИЯ ПАРКА.. 5

ГЛАВА 3. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ.. 6

3.1 Определение жизненности деревьев в городских условиях. 6

3.2. Оценка степени загрязнения атмосферы по состоянию хвои сосны обыкновенной 8

3.2 Картирование растительности. 9

ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ. 9

Социологический опрос жителей посёлка. 12

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 13

ЛИТЕРАТУРА.. 15

ПРИЛОЖЕНИЯ.. 16

ВВЕДЕНИЕ

Одна из важнейших экологических проблем в городе, посёлке - проблема зелёных массивов (городских парков, лесов, садов, лугов). Городская растительность - один из основных объектов экологического мониторинга. Так как велико её влияние на создание условий среды, приемлемой для жизни человек.

Всем известно, что качество воздуха - один из показателей качества окружающей среды, влияющий на здоровье человека и состояние зелёных насаждений. Поэтому было решено провести собственное исследование состояния окружающей среды в районе ШПЗ, используя растительность парка как биоиндикатор. Занимаясь в кружке «Лаборатория юного эколога» мы начали изучение данной территории в июне 2011 года.

Место проведения исследования - посёлок Навля

Сроки проведения исследования – июнь 2011 – сентябрь 2012года (работа будет продолжена).

Место проведения исследования - посёлок Навля

Сроки проведения исследования – июнь 2011 –сентябрь - октябрь 2012 г. и далее работа будет продолжена.

Объект исследования: биоценоз парка им. М. Князева.

Предмет: экологическое состояние биоценоза.

Гипотеза:

растительность парка испытывает антропогенные нагрузки и отражает состояние окружающей среды поселка Навля.

Цель:

Определить состояние окружающей среды (атмосферного воздуха) в п. Навля, используя растительность парка им. М. Князева как биоиндикатор

Задачи:

1. Обследовать растительность парка им. М. Князева в п. Навля и составить карту

2.Установить видовой состава деревьев парка

3.Определить виталентность (жизненного состояния) деревьев парка для оценки состояния атмосферного воздуха

4. Изучить экологическое состояние атмосферного воздуха парка, используя в качестве биоиндикатора сосну обыкновенную

5. Составить рекомендации для дальнейшего озеленения и реконструкции парка.

Методы исследования:

1.  Изучение и анализ литературы

2.  Работа с историческими документами

3.  Наблюдение

4.  Исследование

5.  Картирование

ГЛАВА 1. ВЛИЯНИЕ РАСТЕНИЙ НА ГОРОДСКУЮ СРЕДУ

Растительность, как средовостанавливающая система, обеспечивает комфортность условий проживания людей в городе, посёлке, регулирует (в определенных пределах) газовый состав воздуха и степень его загрязненности, климатические характеристики городских территорий, снижает влияние шумового фактора и является источником эстетического восприятия. С другой стороны - загрязнение воздуха, воды и почвы, прочие неблагоприятные факторы, так или иначе, воздействуют на растительность, что отражается на ее состоянии. Реагируя на условия произрастания, городские растения могут служить индикаторами состояния окружающей среды.

В лесах и лесопарках Брянской области это явление стало особенно заметным в последние годы; вместе с тем здесь давно исчезли чувствительные к кислотным загрязнениям кустистые лишайники, а более устойчивые лиственные сохранились далеко не везде. По мере накопления загрязняющих веществ в почвах и тканях растений, лесные насаждения теряют свою биологическую устойчивость и при сохранении существующего в городе уровня промышленных и автотранспортных выбросов могут уже в короткие сроки деградировать как лесные экосистемы.

Обязательными требованиями к системе озеленения являются равномерность и непрерывность. Основные же элементы системы озеленения города - парки, сады, озелененные территории жилых и промышленных районов, набережные, бульвары, скверы.

Растения в различной мере влияют на состав атмосферы, создавая благоприятные условия для жизни человека в городе. В среднем один гектар зеленых насаждений в городе поглощает за один час примерно восемь литров углекислоты (столько же выделяют за это время двести человек). Дерево средней величины может обеспечить дыхание трех человек.

ГЛАВА 2. ИСТОРИЯ ПАРКА

Посёлок Навля, в котором мы живём, насчитывает около 12 тысяч человек. Существует он более 100 лет. В нём много интересных достопримечательных мест. Одно из них - парк.

Решение о создании парка в посёлке Навля было принято бюро Навлинского райкома ВКП (б) от 01.01.01 года. Парку присвоили имя Карла Маркса. Парк создали на участке леса, специально оставленном рядом с возникшим в 1913 год шпалопропиточным заводом в

Фото 1. Скульптура в парке качестве охранной природной зоны для защиты посёлка. Размер этого участка был тогда немного большим, чем сейчас. Это был дремучий, густой участок леса с огромными вековыми деревьями, множеством грибов и ягод.

Фото 2. Раньше в парке были летние террасы.

Первым парк стал обустраивать председатель поселкового совета того времени . Он отвёл границу парка, наметил аллеи. Все жители парка принимали

активное участие в его строительстве и благоустройстве. В создании парка участвовал , работающий тогда на лесопильном заводе, а там была теплица, выращивающая цветы для клумб посёлка и строящегося парка (бальзамин, портулак, душистый табак, резеда, сирень, жасмин, маттиолу, петунию).

В годы оккупации (г. г.) на территории парка фашисты устроили концлагерь, содержали там захваченных военнопленных, партизан, членов их семей.

В 1957 году парку было присвоено имя комсомольца - подпольщика Михаила Князева. В 60-е годы прошлого века был построен целый комплекс различных качелей и каруселей. В настоящее время ничего от него не осталось. Тогда же был посажен кустарник вдоль аллей, построены беседки, тир, фонтан, от которых сейчас так же ничего не осталось, как не осталось и летнего кинотеатра.

В настоящее время парк выглядит неухоженным (некошеная трава, поваленные деревья, полуразвалившийся фонтан, отсутствие аттракционов для детей). Жилой вид парку придают только Дом спорта, расположенный на его территории, а так же летняя танцплощадка и кафе (Приложение 8) .

Информацию об экологическом состоянии парка найти не представилось возможным, хотя он (парк) все эти годы является защитной полосой между посёлком и шпалопропиточным заводом.

ГЛАВА 3. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

(, ).

3.1 Определение жизненности деревьев в городских условиях.

Для оценки жизненности деревьев использовалась специальная шкала:

1 класс - здоровое дерево. Деревья не имеют внешних признаков поврежденья кроны и ствола. Густота кроны обычная для господствующих деревьев этого вида. Мертвые и отмирающие ветви находятся в нижней части кроны. В верхней части кроны отмерших и отмирающих ветвей нет или они единичны (снаружи кроны не видны). Закончившие рост листья и хвоя зеленого или темно-зеленого цвета, любые повреждения листьев и хвои незначительны.

2 класс - ослабленное (поврежденное) дерево. Обязателен хотя бы один из признаков: а) снижение густоты кроны на треть за счет преждевременного опадания листьев или изреживания; б) наличие 30% мертвых и (или) усыхающих ветвей в верхней половине кроны: в) повреждение за счет объедания, скручивание, ожога, хлороза, некроза и прочее, до трети всей площади листьев.

3 класс - сильно ослабленное (сильно поврежденное) дерево. В верхней половине кроны присутствует хотя бы один из следующих признаков: а) густота кроны (облиственность) уменьшена на 60% за счет преждевременного опадания листьев или изреживания кроны; б) наличие 60% мертвых или усыхающих ветвей; в) повреждение 60% всей площади листьев ели хвои. К такой категории относятся также деревья с одновременным наличием признаков а), б), в) и иными повреждениями.

4 класс - отмирающее дерево. Основные признаки отмирания деревьев: крона разрушена, ее густота менее% по сравнению со здоровой; более 70% процентов ветвей кроны, в том числе и ее верхней части, сухие или усыхающие оставшиеся на деревьях хвоя и листья с признаками хлороза, то есть они бледно-зеленого, желтоватого, желтого, оранжево-красного цвета в летний период. При некрозах листья и хвоя становятся белесыми, коричневыми и черными. На стволах могут быть признаки заселения стволовыми вредителями

5 класс - сухой. В первый год после гибели на дереве могут быть остатки сухой хвои, листьев, часто имеются признаки заселения насекомыми. В дальнейшем постепенно утрачиваются кора и ветви.

В качестве объектов наблюдений мы использовали имеющиеся в парке виды деревьев: березу, сосну, дуб, липу. Мы сравнивали жизненное состояние деревьев одного возраста, поскольку с течением времени оно изменяется.

Следует также помнить, что по показателю жизненности можно судить о воздействии среды в целом, а не о конкретном виде загрязнений.

В задачи мониторинга входит определение состояния среды в разных точках парка, поэтому для работы мы выбрали 3 участка (Приложение 1). Кроме определения жизненного состояния, мы отмечали и возрастное состояние деревьев (молодое не цветущее дерево, молодое генеративное дерево, взрослое генеративное дерево, старое генеративное дерево). Эти данные необходимы, чтобы выяснить на каких этапах онтогенеза растения наиболее восприимчивы к неблагоприятным воздействиям среды.

3.2. Оценка степени загрязнения атмосферы по состоянию хвои сосны обыкновенной

В этом году мы так же решили пронаблюдать и определить степень загрязнения по состоянию сосны обыкновенной. В районах, где есть загрязнение, на хвоинках появляются повреждения

· светло-зелёные пятна и некротические точки;

· признаки усыхания (Приложение 9)

В незагрязненных лесных экосистемах основная масса хвои сосны здорова и не имеет повреждений и лишь малая часть хвоинок имеет светло-зеленые пятна и некротические точки микроскопических размеров, равномерно рассеянные по всей поверхности. В загрязненной атмосфере появляются повреждения и снижается продолжительность жизни хвои сосны.

Результаты исследования состояния сосны показали, что летом практически на всех участках наблюдается увеличение количества хвоинок с пятнами по сравнению с числом тех же хвоинок, но только в зимний период. Зимой же количество хвоинок с усыханием больше, чем число тех же хвоинок летом. Причем на участке №1 наблюдается наибольшее количество хвоинок с повреждениями. Это мы наблюдали в 2012 году и в январе 2013 года. Хвоя наиболее здорова на участке №3. Кроме того на хвоинках собранных в январе 2013 года повреждений наблюдается меньше. Это может свидетельствовать о том, что воздух в парке постепенно становится чище, так как шпалопропиточный завод сейчас практически не работает. На заводе шпалы пропитывались креозотом, а он долгое время сохраняется в окружающей среде.

3.2 Картирование растительности

Для того, чтобы оценить экологическое состояние парка и провести оценку зеленых насаждений нам необходимо было использовать картографический материал. Мы провели съемку парка, как полярную, так и маршрутную. Расстояния измеряли рулеткой и шагами. По данным измерений составили картосхемы всего парка и отдельных его участков, на которые нанесли ряды деревьев, дорожки, тропинки (Приложение 1 и 2). Так же мы выделили дорожки, заранее спланированные (асфальтированные) при разбивке парка, и те, которые люди протоптали в местах, не предназначенных для этого (Приложение 1). Наиболее подробно мы провели съёмку тех участков парка, на которых исследовали состояние зёлёных насаждений (Приложение 2).

ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ

На трёх участках парка нами было обследовано около 150 деревьев. Наиболее часто встречаются следующие породы: береза, сосна, дуб, липа. Мы определили возрастное состояние обследуемых деревьев и выяснили, что большую часть парка занимают взрослые генеративные деревья – 65 %, на долю молодых генеративных деревьев приходится 2,7%, молодых не цветущих деревьев 26 %. 4,7 % деревьев парка являются старыми генеративными, диаграмма возрастного состояния в Приложении 2. На следующем этапе мы определяли классы жизненности наиболее часто встречающихся пород по методике, приведенной в пункте 2.1. данной работы. Результаты приведены в таблице № 3 приложения. Из таблицы видно, что в парке есть деревья 5 класса жизненности, то есть сухостой (5 %). Деревья 4 класса, то есть отмирающие деревья, составляют около 7,3 %, но это указывает скорее не на благополучие окружающей среды. Деревья 1 класса (здоровые) составляют 74 %. Среди них много поросли дуба. Поразило наличие поваленных деревьев сосны, небольших в диаметре дубовых пней. Это свидетельствует о ненадлежащем уходе за парком со стороны соответствующих служб.

Обрабатывая полученные данные, мы составили диаграммы классов жизненности для разных пород. Диаграммы приведены в приложении 4. Из диаграмм видно, что лучшее жизненное состояние отличается у сосны, которая вообще является «лидером» парка (около половины исследованных деревьев).

Результаты исследования состояния сосны показали, что летом практически на всех участках наблюдается увеличение количества хвоинок с пятнами по сравнению с числом тех же хвоинок, но только в зимний период. Зимой же количество хвоинок с усыханием больше, чем число тех же хвоинок летом. Причем на участке №3, расположенном ближе всего к шпалопропиточному заводу, наблюдается наибольшее количество хвоинок с повреждениями. Это мы наблюдали в 2012 и в январе 2013 года. Хвоя наиболее здорова на участке №1, дальше всего расположенном от ШПЗ.

В результате обследования растительности городского парка мы определили видовой состав деревьев и кустарников. Список этих видов растений приводится в Приложении 5.

Проанализировав все эти цифры, можно сделать вывод о том, что видовой состав парка беден, взрослые генеративные деревья постепенно заменяются на стареющие и старые.

Затем мы проводили картирование всей площади парка и отдельно трёх участков, на которых была обследована жизненность древесных пород. Картосхемы представлены в приложениях 1 и 2 Картирование проводилось по методике, приведенной в пункте 2.2. При картировании мы обратили внимание на то, что в парке не так много асфальтированных дорожек, заранее спланированных при разбивке парка. Состояние дорожек оставляет желать лучшего, они требуют ремонта. Также много на территории парка тропинок, протоптанных людьми в местах для этого не предназначенных. Наибольшее число таких тропинок в части парка, которая граничит с поселковым озером и танцевальной площадкой, вблизи частного сектора.

В парке работает кафе, хотя само кафе расположено на бетонированной площадке и имеет ухоженную близлежащую территорию, подходы к нему вытаптываются по газонам. Так же были обнаружены следы от автотранспорта, благодаря чему тропинки превращаются в дороги. На таких участках наблюдается деградация травяного покрова вплоть до его исчезновения. Почва на этих участках заметно уплотнена, высота газона небольшая, если даже он не скошен. Большую роль в формировании такой ситуации сыграла близость озера и реки, а так же поселкового стадиона – мест массового отдыха населения.

В летнее время после молодёжной дискотеки, после массовых гуляний населения или выходных дней в парке появляется много бытового мусора: пластиковых и стеклянных бутылок, банок, одноразовых стаканов, различной упаковочной бумаги и т. д. «Фасадная» часть парка убирается обслуживающим персоналом, а территория, прилегающая к озеру остается сильно замусоренной. После введения комендантского часа для подростков в посёлке ситуация изменилась в лучшую сторону, мусора стало меньше. В посёлке все силы направлены на облагораживания сквера им. П. Деревянко, что радует, так как появилось ещё одно «оздоравливающее» место для населения и посёлка в целом. Но я считаю, что про уже существующие территории отдыха населения тоже забывать не стоит и оставлять их в запущенном виде.

Социологический опрос жителей посёлка

За время своего исследования мы провели социологический опрос учащихся гимназии, знакомых, друзей и прохожих на улице. В итоге было опрошено 256 человек разного возраста. Мы хотели выявить отношение человека к природе, узнать насколько он ознакомлен с функциями зеленых насаждений, экологическими проблемами и их последствиями, какое участие люди принимают в «жизни» природы.

В свой опрос мы включили следующие вопросы:

1. Физически зеленые насаждения благоприятно влияют на окружающую среду, которая включает в себя и человека. Могут ли они оказывать на человека моральное воздействие? Если ДА, то как? (Положительные ответы на этот вопрос ещё более покажут необходимость зеленых насаждений. Докажут, что для человека это так же полезно, как и лекарства, почему  человек всегда лечится, отдыхает, «набирает» здоровье в профилакториях, домах отдыха, санаториях, которые располагаются «на природе»).

2.  Иногда мы видим, как какой-нибудь человек сажает у нас во дворе деревья, цветы, ограждает заборчиками небольшие участки и пр., тем самым, например, занимая места для возможных(!) стоянок автомашин жителей дома. Что Вы думаете по этому поводу?

а) я тоже так делал(а) и считаю это правильным;

б) асфальтирование дало бы больше пользы;

в) возможно у Вас есть своя точка зрения. (Если наибольшее количество ответов будет ЗА озеленение дворов, то это покажет небезразличное отношение жителей к внешнему облику посёлка, их любовь к природе).

3.  Кто или что, по-вашему, мнению, наносит ущерб природе (рассматривая природу города)? (Данный вопрос покажет насколько житель посёлка знаком с экологическими проблемами, их видами и последствиями).

Данные нашего опроса показали, что жители Навли любят и заботятся о своем посёлке. Все опрошенные  ответили, что любят природу и стараются сделать для неё что-либо полезное. Некоторые из опрошенных признались, что никогда не принимали участие в озеленении посёлка и им вообще безразлична экологическая обстановка в нём. Также было выяснено, что население в возрасте от 13 до 30 лет мало ознакомлен с функциями растений, не считая общеизвестных (поглощение углекислого газа и выделение кислорода; зеленые насаждение, как украшение; корм для животных и т. п.). Но, тем не менее, каждый житель понимает  последствия, которые могут произойти в будущем из-за исчезновения зеленых растений. Это радует!

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В процессе исследования выявлено, что растения парка испытывают на себе немалое воздействие окружающей среды, что подтверждается оценкой жизненного состояния древесных пород. 26% деревьев парка являются поврежденными и сильно поврежденными.

Лидером по встречаемости является сосна обыкновенная. Анализ видового состава парка показывает, что он подобран без учета выносливости пород к загрязнению воздушного бассейна (точнее сказать он вообще не подбирался).

Таким образом, можно заключить, что:

- воздух в районе парка достаточно загрязнен. Наибольшее антропогенное воздействие на окружающую среду оказывает население

- растения парка снижают загрязненность воздуха, испытывая на себе определённую нагрузку

- необходимо проводить работу по возобновлению численности деревьев взамен поваленных и спиленных

- необходимо воспитывать культуру поведения горожан в местах массового отдыха.

Проводя мониторинг экологического состояния парка, мы получили навыки создания исследовательской работы, которые нам пригодятся в будущем. По результатам нашего исследования ребята экологического кружка гимназии «Лаборатория юного эколога» разрабатывают социальный проект по благоустройству и озеленению парка. Свою работу законченной не считаем, намереваемся продолжить исследования и установить характер загрязнителей, используя сосну обыкновенную как биоиндикатор.

ЛИТЕРАТУРА

1.  География Брянской области / под ред. . – Б.: Дебрянск, 1995.

2.  Горохов земельное строительство /В. Горохов.- М.: Стройиздат, 1991

3.  Горышева в городе/Т. Горышева.- Л.: Издательство ЛТУ, 1991.

4.  Рыжов, экологический мониторинг городской среды/, Г. А Ягодин. - М.: Галактика, 2000.

5.  Соколова п. Навлинская районная газета «Наше время» №45 за 2010 год

6.  Краткая история п. Навля http://www. *****/~navadm/histori. html

7.  Материалы музея Партизанской Славы п. Навля Брянской области

8.  Фото из личных архивов авторов работы и заимствованные на сайтах «В контакте», «Одноклассники».

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1

Характеристика исследованных участков

Участок	Количество проанализированных
Видов (пород)	Деревьев
1.	6	39
2.	5	87
3.	5	24
Всего		150

Приложение 2

Распределение древесной растительности по возрастному состоянию:

Молодые нецветущие 39

Молодые генеративные 4

Взрослые генеративные 100

Старые генеративные 7

Всего 150

Приложение 3 Обобщённые данные о классах жизненности встречающихся пород

Порода	Класс	Всего
1	2	3	4	5
Сосна	51		6	4	4	65
Рябина	3					3
Липа	25	2		4		31
Клён	1					1
Дуб	25	10	4	3	1	43
Ель	3					3
Акация	3	1				4
всего						150

Приложение 4

Диаграмма классов жизненности по породам

Приложение 5

Список основных растений парка им. М. Князева п. Навля:

·  Сосна

·  Рябина

·  Липа

·  Клён

·  Дуб

·  Ель

·  Акация

Приложение 6

Приложение 7

Определение состояния хвои сосны обыкновенной

Повреждение и усыхание хвоинок	Участок №1	Участок №2	Участок №3
Общее число обследованных хвоинок	200	200	200
Количество хвоинок с пятнами	32	29	31
Процент хвоинок с пятнами	16	14	15
Количество хвоинок с усыханием	79	80	67
Процент хвоинок с усыханием	39	40	33
Дата отбора проб	24 января 2012

Повреждение и усыхание хвоинок	Участок №1	Участок №2	Участок №3
Общее число обследованных хвоинок	200	200	200
Количество хвоинок с пятнами	45	30	54
Процент хвоинок с пятнами	22	15	27
Количество хвоинок с усыханием	74	78	61
Процент хвоинок с усыханием	37	39	30
Дата отбора проб	24 июня 2012

Повреждение и усыхание хвоинок	Участок №1	Участок №2	Участок №3
Общее число обследованных хвоинок	200	200	200
Количество хвоинок с пятнами	30	31	28
Процент хвоинок с пятнами	15	15,5	14
Количество хвоинок с усыханием	71	80	65
Процент хвоинок с усыханием	35,5	40	32,5
Дата отбора проб	12 января 2013

Приложение 9

Методика исследования работы состоит из следующих этапов:

1. Отбор сосны 15-20-летнего возраста

2. Сбор с нескольких боковых побегов в средней части кроны 5-7 деревьев по 200 пар хвоинок второго и третьего года жизни.

3. Занесение в рабочую тетрадь даты исследования на разных ключевых участках.

4. Обработка материалов исследования.

5. Анализ хвои проводился в гимназии:

а) отбирала хвоинки с пятнами и некротическими точками;

б) с признаками усыхания;

в) неповреждённые хвоинки.

6. Сосчитала хвоинки, данные об их количестве занесла в рабочую тетрадь с указанием даты отбора проб на каждом ключевом участке.

7. Высчитала процент хвоинок с пятнами и хвоинок с признаками усыхания.

8. Поместила их в разные пакеты и подписала их.

5. Результаты оформила в виде таблицы.