Исследовательская работа «Пожар в биогеоценозе» (Исследование геоэкологической ситуации после пожара на территории сосновой рощи Шушпанского водохранилища Староюрьевского района)

Муниципальное общеобразовательное учреждение

Староюрьевская средняя общеобразовательная школа

Тамбовской области Староюрьевского  района

Областной конкурс исследовательских проектов

им. В. И. Вернадского

«Я и Земля»

Учебно-исследовательская работа

«Пожар в биогеоценозе»

(Исследование геоэкологической ситуации после пожара

на территории сосновой рощи Шушпанского водохранилища

Староюрьевского района)

                                                                                                  Автор: Сухоруких  

                                                                                    Александра Викторовна,

                                                                                    ученица 11 класса «Б».

                                                                                    Руководитель: Бубенцова

                                                                                    Татьяна Николаевна,

                                                                                    учитель биологии.

                                          Староюрьево 2011 г.

Содержание:

1. Цель и задачи учебно исследовательской работы «Пожар в биогеоценозе»

(Исследование геоэкологической ситуации после пожара на территории сосновой рощи Шушпанского водохранилища Староюрьевского района).

2. Научная новизна и актуальность выбранной темы.

3. Общие сведения о пожаре.

4. Экологическая характеристика биогеоценоза сосновой рощи.

5. Методика исследования.

6. Результаты учебно-исследовательской работы.

7. Ущерб в результате природного пожара в биогеоценозе.

8. Рекомендации по предотвращению природных пожаров.

9. Выводы

10. Список литературы.

Приложение №1 - №20

Проблемный вопрос: какой ущерб наносит природный пожар биогеоценозу?

Гипотеза: Возможно ли восстановление жизненных форм после пожара?

Цель: Исследовать сосновую рощу на территории Шушпанского водохранилища поврежденную природным пожаром и выявить ущерб, нанесенный биогеоценозу.

Задачи:

1. Изучить литературу по данной теме.
2. Провести экологическую оценку объекта.
3. Провести исследование геоэкологической ситуации на территории Сосновой рощи:
4. Выявить ущерб, нанесенный биогеоценозу.
5. Составить рекомендации по предотвращению  природных пожаров.

Объект исследования: сосновая роща на территории Шушпанского водохранилища Староюрьевского района.

Время исследования: лето - осень 2011 года.

Место исследования: территория сосновой рощи Шушпанского водохранилища, Староюрьевского района, Тамбовской области.

Перечень приборов и материалов: химическая посуда, лабораторное оборудование, универсальная лакмусовая бумага, оптические приборы: лупа; мерная линейка, штангенциркуль, фотоаппарат.

Актуальность:

Взаимоотношения природы и человека всегда были непростыми. В течение продолжительного исторического промежутка времени человек, и всё вокруг него адаптировалось к окружающей среде. При этом процесс развития природы успевал приспособиться к изменениям в окружающей среде.

В настоящее время скорость научно-технического процесса и эволюции стали несопоставимы. В связи с антропогенным воздействием человека на окружающую среду возникает дисбаланс, который способствует изменению климата и нарушению равновесия в биогеоценозах.

          Исследования причин и последствий природных пожаров экологически целесообразны. Исследовать локальные природные пожары в небольших биогеоценозах ученым не предоставляется возможным, поэтому огромную помощь им в этом могут оказать школьники, работающие под руководством учителя.  Актуальность данной работы заключается в исследовании геоэкологической ситуации после пожара на территории сосновой рощи Шушпанского водохранилища Староюрьевского района в плане выяснения причин пожара и его последствий для биогеоценоза.

I. Общие сведения о пожаре.

  Пожар - это неконтролируемый процесс горения, влекущий за собой гибель людей и уничтожение материальных ценностей.

  Пожар, который происходит в условиях окружающей природной среды, называется природным.

2. Экологическая характеристика биогеоценоза сосновой рощи.

1. Географическое положение: сосновая роща находится на территории Шушпанского водохранилища в 12 км от с. Староюрьево, Староюрьевского района. Приложение №1.
2. Рельеф местности: макрорельеф: низменность речного происхождения

                 Мезорельеф: речные поймы, от которых зависит водный режим почвы и  интенсивность эрозионных процессов и распределение тепла и влаги на поверхности микрорайона.

Западная сторона более возвышена  по сравнению с восточным.

III.   Методика исследования.

1.  Определение причин пожара.

Для многих территорий основным источником пожаров являются отдыхающие и туристы, а также человеческая деятельность. В России люди вызывают примерно 90% природных пожаров. От огня чаще страдают наиболее привлекательные, а потому более посещаемые людьми места

2.  Определение типа и площади пожара по визуальному наблюдению с использованием научной литературы и беседы с работником пожарной охраны с. Староюрьево.

Низовой пожар

При низовом пожаре сгорает лесная подстилка, лишайники, мхи, травы, опавшие на землю ветки и т. п. Скорость движения пожара по ветру 0,25—5 км/ч. Высота пламени до 2,5 м. Температура горения около 700 °C (иногда выше).

3. Установление силы пожара по обгоревшим деревьям.

Содержание влаги в дереве может колебаться в весьма широких пределах. Так, сырое дерево на корню, являющееся наиболее трудно воспламеняемым материалом, содержит около 100°/о влаги. (

2. Биоиндикация воздуха по состоянию сосны.

Считается, что для условий лесной полосы России наиболее чувствительны к загрязнению воздуха сосновые леса. Это обусловливает выбор сосны как важнейшего индикатора антропогенного влияния, принимаемого в настоящее время за «эталон биодиагностики». Информативными по техногенному загрязнению является морфологические и анатомические изменения, а так же продолжительность жизни хвои. .

2.1. Определение состояния хвои сосны обыкновенной для оценки загрязненности атмосферы.

В лесных незагрязненных экосистемах основная масса хвои сосны здорова, 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.

2.2. Определение состояния генеративных органов сосны обыкновенной (обследование шишек сосны).

 Под действием загрязнителей происходит подавление репродуктивной деятельности сосны. Число шишек на дереве снижается, уменьшается число нормально развитых семян в шишках, заметно изменяются размеры женских шишек (до 15-20%).

3. Определение кислотности почвы.

Реакция почвы оказывает большое влияние на развитие растений и почвенных микроорганизмов, на скорость и направленность происходящих в ней химических и биохимических процессов. Чаще всего кислотность почвы не выходит за пределы 4-8.

4.  Мониторинг лесного фитоценоза.

  В описание лесного фитоценоза  следует включить характеристики древостоя, подлеска, травянисто-кустарничкового покрова, яруса мхов, почвенных лишайников, грибов.

4.1. Определение возраста хвойных деревьев по количеству мутовок по методике В.  Собичевского.

Характерное расположение ветвей у сосен дает возможность определять их возраст до известного предела (40-50 лет) по наружным признакам:

4.2. Описание растений на ключевом участке в лесу.

Размер ключевого участка составляет 600м2 (20х30м), внутри которого заложена пробная площадка 100м2 для подсчета количества подроста и кустарников и 3 площадки по 1м2 для оценки травяного и кустарничкового покрова. [1. c. 50]

Результаты учебно-исследовательской работы.

В течение лета и осени 2011 года я посещала Шушпанское водохранилище.  Впервые в  этом году я посетила водохранилище при трудовом десанте по уборке территории водохранилища, а затем в туристическом походе экологического лагеря «ЭкоТур». Во время всех посещений я делала много фотографий, так как занимаюсь фотографированием природы. На фоне зеленой травы, сочных листьев  деревьев резко выделялись обгоревшие стволы сосен. Эти черные, обгоревшие стволы последствие природных пожаров 2010 года.

Выводы:

1. В ходе учебно–исследовательской работы была проведена экологическая оценка сосновой рощи на территории Шушпанского водохранилища.
2. Было установлено, что пожар произошел под воздействием антропогенного фактора; площадь пожара охватила 1,5 га; тип пожара – лесной низовой; направление пожара – с юго-востока.
3. Проведено исследование загрязнения воздуха по состоянию сосны обыкновенной, которое выявило загрязнение атмосферы и подавление репродуктивной деятельности сосны.

Список литературы.

1. Т. Я. Ашихмина. Школьный экологический мониторинг. Учебно-методическое пособие. – М.: АГАР, 2000.
2. В. С. Новиков, И. А. Губанов. Школьный атлас-определитель высших растений: кн. для учащихся. –М.: Просвещение, 1985.
3. http://technical_ru_en.academic.ru
4. http://ru.wikipedia.org

     5.  Журнал «Лесная новь» №4, 1998г.

6. Петров В. В. «Рассказы о лесных растениях» - Москва: Издательство Московского университета, 1971 - с.128.