Данная работа представляет собой законченное трёхлетнее исследование, проведённое автором. В работе приводится подробная характеристика лесного фитоценоза.
Вложение | Размер |
---|---|
![]() | 772.5 КБ |
МОУ «Арьёвская средняя общеобразовательная
школа»
«Экологическая характеристика лесного фитоценоза»
Выполнила: Кошкина Анастасия
16 лет
Руководитель: Сметова Галина
Александровна,
учитель химии
р.п. Арья
2008-2010гг
Содержание
Стр.
Введение …………………………………………….……………………………….…….........3
Глава I: Средообразующие значения леса
§1. Лес как природная система……………………………….….……………………….….....4
§2. Лесная зона умеренного пояса……………………………………..………………………6
§3. Загрязнение леса и пути его предотвращения……………………………..…………….. 8
§4. Экологический мониторинг леса……………………………………….………………...10
Глава II: Практическая оценка экологического состояния лесного
биогеоценоза
§1. Изучение лесного сообщества…………………………………………...………………...12
§2. Влияние деятельности человека на жизнь леса…………………………………...……...15
§3. Видовой состав лесного массива……………………………………..…...….…………...15
§4. Экологическая оценка лесного сообщества по состоянию хвойных
растений……………………………………………….………………………………………...16
Заключение…………………………………………………...…………………………………20
Литература…………………………………………………...……………………………….....21
Приложения……………………………………………………...……………………………...22
Введение.
Издавна люди использовали лес для строительства и обогрева жилища, лес давал пищу и лекарства, являлся верным и надёжным помощником землевладельца: преграждал путь разрушительным паводкам, препятствовал пыльным бурям, эрозии почв, создавал благоприятный макроклимат, сохранял полноводность рек. Говоря словами доктора Астрова из пьесы А.П. Чехова «Дядя Ваня», «лес учит человека понимать прекрасное и внушает ему величавое настроение».
К сожалению, площадь лесов на нашей планете в настоящее время постоянно уменьшается из-за сильного антропогенного воздействия. Каждый из многообразных типов лесов, будь то заболоченная тайга или сухие жестколистные средиземноморские рощицы, имеет свою родину, обладает своим, присущим только ему «лицом», занимает определенную площадь. В каком состоянии находятся леса в нашей местности? Что с ними происходит? Какова их экологическая оценка? Данные вопросы говорят об актуальности нашего исследования, так как экологическое благополучие лесного массива отражается на здоровье человека.
Целью работы является изучение экологической характеристики лесного массива нашей местности. Мы поставили перед собой следующие задачи:
1. Изучить теоретические и практические основы экологической характеристики
лесов
2. Определить видовой состав исследуемого лесного участка.
3. Дать экологическую оценку лесного сообщества по состоянию хвойных растений
и лишайников.
Объектом исследования является участок леса около п. Арья. Предметом исследования является воздействие факторов на состояние лесного массива и экологическую характеристику леса. Местом проведения исследования стал участок леса (квартал №137, выдел 1). Гипотезой является предположение, что экологическое состояние лесных массивов нашей местности является благополучным. Продолжительность исследования – 3 года. Основными методами исследования стали наблюдение и оценка. Основным оборудованием для нашего исследования стали: фотоаппарат, линейка, рулетка, ручка, блокнот, калькулятор, измерительная лента (для обозначения границ исследования), компьютер.
Глава I. Средообразующие значения леса.
§1.Лес, как природная система.
Лес – целостная природная система. Характерной чертой леса является то, что образующие его растения произрастают совместно, влияют друг на друга, находятся во взаимодействии с природной средой, составляют с ней динамическое единство.
Такое понимание леса как единого целостного образования нашло отражение в исследованиях Г.Ф. Морозова, В.Н. Сукачева и их последователей. Так. Г.Ф. Морозов отмечал, что лес – природное явление, включающее не только лесную растительность, но и среду её обитания. Лес – это не только деревья и кустарники, но и моховой, травяной, лишайниковый и другие напочвенные покровы, а также звери и птицы, насекомые, грибы, микробы, находящиеся в тесной взаимосвязи и взаимодействиях. Живые организмы лесного ПК тесно взаимодействуют с неживыми (абиотическими) компонентами.
Ярусы леса. Среди растений леса ведущая роль, бесспорно, принадлежит деревьям. Они образуют самый верхний, господствующий ярус, который называют древостоем. В природе нередко можно встретить такие участки, где древостой образован только какой-либо одной древесной породой, например елью, сосной, березой. В этом случае деревья обычно бывают приблизительно одинаковой высоты и образуют единый ярус. Когда древесных пород несколько, то древостой может быть двух- или трехъярусным. При этом в нижнем ярусе всегда находятся более или менее теневыносливые деревья.
В том же нижнем ярусе можно найти подрост - молодые деревца, которые со временем должны прийти на смену основному древостою. Наличие подроста показывает, какова возобновительная способность данного участка леса. Под деревьями в лесу обычно располагаются различные кустарники, образующие подлесок. Он занимает подчиненное положение по отношению к древостою, испытывает сильное угнетающее влияние со стороны деревьев. Видовой состав кустарников зависит от типа леса. Это объясняется тем, что кустарники небезразличны к освещению и свойствам почвы, на которой растут. Например, можжевельник может расти на почве, бедной питательными веществами, а орешник, или лещина, только на достаточно богатой почве. Кроме того, кустарники являются спутниками определенных древесных пород. Они служат местом гнездования птиц, которые истребляют насекомых – вредителей леса, обогащают почву опадом своих листьев и способствуют накоплению в ней влаги. Плоды и нежные молодые листья лесных кустарников используют в пищу животные и птицы. Разнообразные травянистые растения и мелкие кустарнички образуют травяно-кустарничковый напочвенный покров, состав которого меняется в зависимости от типа леса. Так, для тайги характерно преобладание черники и брусники. В смешанных лесах, и особенно в дубравах, кустарнички, напротив, встречаются редко и никогда не образуют сплошного покрова. Травяно-кустарничковый покров важен для многих обитающих в лесу живых существ как источник корма. Самый нижний ярус лесного растительного сообщества – мохово-лишайниковый покров. Он встречается преимущественно в некоторых хвойных лесах, например сосняках и ельниках центральной части Европейской России.
Как правило, все ярусы хорошо выражены в старом, сформировавшемся лесу, но иногда некоторые из них кроме древостоя, могут и отсутствовать.
Характеристика учитывает таксационные показатели древостоя по элементам леса, ярусам и характеристики других компонентов леса на пробе – подроста, подлеска, живого напочвенного покрова, почвы и рельефа. Для насаждения в целом устанавливают преобладающую породу, класс возраста, класс бонитета, тип леса.
Преобладающей породой насаждения является та порода, запас которой имеет наибольшую величину. Главной породой в насаждении считается порода, наиболее отвечающая целям хозяйства.
Класс возраста насаждения устанавливают по возрасту преобладающей породы. Для хвойных и твердолиственных пород в качестве класса возраста принят период 20 лет, а для мягколиственных – 10 лет.
Тип леса характеризует условия местопроизрастания таксируемого насаждения и устанавливается в лесу по преобладающей породе, почвенно-грунтовым особенностям, растениям-индикаторам в живом напочвенном покрове, отображающим эти особенности в соответствующих классификационных схемах, принятых в данном регионе.
Класс бонитета характеризует производительность условий места произрастания насаждения. Он устанавливается по возрасту и высоте преобладающей породы с
помощью общебонитетных таблиц профессора М.М. Орлова, в молодняках до 10 лет – по типу условий произрастания.
§2.Лесная зона умеренного пояса.
Средозащитная роль. Лесные массивы защищают почву от водной и ветровой эрозии.
Почва под пологом леса промерзает на меньшую глубину, чем на открытых местах.
Противоэрозионная роль лесных насаждений.
Таяние снега идет на две-три недели дольше, оттаявшая почва хорошо впитывает влагу. Благодаря этому талые и ливневые воды не скатываются потоками с поверхности, а впитываются в почву и пополняют запас грунтовых вод. Это уменьшает опасность наводнений и поддерживает полноводность рек, пополняющихся летом за счет грунтовых вод.
Воздухоохранная роль. Лесные насаждения очищают воздушные бассейны городов и сел от пыли, различных загрязнителей антропогенного происхождения как газообразных (диоксид углерода, оксиды азота, диоксид серы, озон и др.), так ив твёрдых (частички почвы, тяжелые металлы). В наземных экосистемах главным накопителем атмосферных загрязнителей становится органика лесной подстилки. Она связывает выпадение твердых частиц, например свинца, которого только в леса умеренного пояса ежегодно поступает около 200-400т на 1га. В Приложении №1 приведена предположительная оценка американским экологом У.Смитом поглотительной способности лесных экосистем земного шара.
Леса нашей планеты способны поглощать атмосферные примеси в количествах, приблизительно равных современным антропогенным выбросам. В то же время эффект поглощения углекислого газа в процессе фотосинтеза, возможно, уравновешивает высвобождение этого газа путем окисления гумуса и выжигания лесов в умеренной зоне.
Многие растения, особенно хвойные, выделяют особые вещества – фитонциды, убивающие возбудителей болезней человека, животных и растений. Так, фитонциды сосны губительно действуют на возбудителей туберкулеза, а фитонциды пихты, тополя, дуба – на бациллы дифтерии. Лиственные породы выделяют до 2-3кг фитонцидов в год, хвойные – до 5кг. Древесная растительность играет важную роль в круговороте кислорода. Ученые подсчитали, что примерно за две тысячи лет через живое существо планеты проходит весь кислород атмосферы.
§3.Загрязнение леса и пути его предотвращения.
Загрязнение окружающей среды. В последние годы на процессы обезлесения существенное влияние оказывает загрязнение окружающей среды, в первую очередь атмосферы. Загрязнение атмосферы нередко приводит к деградации лесных массивов.
Влияние загрязнения атмосферы на воспроизводство лесов.
Стадии развития___________ Влияние примесей воздуха
ЦВЕТЫ (шишки)
Продукты пыльцы Уменьшение продукции пыльцы
Опыление Уменьшение распространение и прорастание
пыльцы
Оплодотворение Уменьшение роста пыльцы
Плоды и семена Уменьшение продукции плодов и семян
СЕМЕНА
Прорастание семян Уменьшение скорости прорастания семян
СЕЯНЦЫ
Развитие сеянцев
Развитие молодняка Помехи развитию
ВЗРОСЛЫЕ ДЕРЕВЬЯ
Формирование цветка (шишки) Помехи формированию
Хвоя Неправильное развитие
СТАРЫЕ ДЕРЕВЬЯ
Лесные сообщества чутко реагируют на увеличение содержания в окружающей среде диоксида серы, что проявляется в возникновении губительных кислотных дождей. В Канаде атмосферные осадки стали в 30-40 раз более кислыми, чем в доиндустриальный период (конец XIXв.), из-за чего резко снизился прирост и ухудшилось естественное лесовозобновение.
Особенно сильно пострадали от кислотных осадков леса Европы, и в первую очередь наиболее уязвимые хвойные насаждения. По мере увеличения выбросов в атмосферу диоксида серы на территории Европы закономерно возрастала площадь поврежденных лесов: с 1000га в 1860г. до 150тыс. га в 1956г., а к настоящему времени эта цифра возросла почти до 50млн га. Она составляет около 35% от общей площади лесных массивов этой части света.
В таких странах, как Чехия, Словакия, Греция, Великобритания и др., доля деградированных лесов достигает 49-71% от общей площади лесных массивов. Наиболее велика доля деградированных лесов в тех странах, которые из-за своего географического положения (соседства со странами, где выбросы серы в атмосферу особенно значительны) находятся на пути трансграничных переносов кислотных осадков.
В особом положении оказалась Великобритания – главный экспортер кислотных осадков в Европу: она поставляет в 11 раз больше соединений серы, чем получает сама.
В России от кислотных дождей пострадали леса на Урале, в некоторых районах Сибири и Дальнего Востока, особенно в близи крупных промышленных предприятий.
Антропогенное воздействие. Существенное влияние на развитие деградационных процессов в лесных сообществах реакция (пребывание в них большой массы людей). Отчего же происходит угнетение и гибель лесных растений?
Основной вред, который причиняет в лесу присутствие большого числа людей, - уплотнение верхнего слоя почвы Уплотненная почва глубже промерзает зимой, содержит меньше гумуса и т.д. уплотнение почвы ухудшает условия водно-минерального питания дерева. Что отражается на его росте: уменьшаются высота и диаметр прироста, изреживается крона, укорачиваются хвоинки. В кроне появляются сухие ветки, засыхает вершина. Деревья становятся ослабленными, их легко поражают болезни и вредители.
Очень опасны для леса костры, которые отдыхающие нередко разводят под кронами деревьев. В месте кострища от высоких температур погибают тонкие всасывающие корни деревьев, расположенные близко к поверхности почвы.
Экологические последствия обезлесения очевидны: уменьшение количества органического вещества, потеря «каналов» поглощения углекислого газа растениями; нарушение круговорота вещества и потоков энергии в биосфере и в результате – изменение климатических условий и биологического разнообразия на локальном, региональном и глобальном уровнях.
§4.Экологический мониторинг леса.
Метод наблюдения. Методы, основанные на постановке опытов, проведение экспериментов используют в лесоводстве уже давно. Особенно они необходимы при лесоразведении и акклиматизации лесных культур. Используют их стационарном и экспедиционных изучениях лесных массивов в целом или отдельных лесных культур. С помощью этих методов можно собрать ценный материал для научных выводов и предотвращении заболевания леса.
Мониторинг- система регулярных комплексных наблюдений, оценки и прогноза изменений состояния лесов под влияние природного и антропогенного воздействия.
Одной из важнейших звеньев мониторинга – лесной экологический мониторинг (ЛЭМ). Его объектом может служить как отдельный участок леса, так и леса планеты в целом. Региональными центрами по проведению лесного экологического мониторинга становятся биосферные заповедники, где изучают различные компоненты лесного сообщества на специально оборудованных постоянных пробных площадках.
Прогнозирование – совокупность действий, позволяющих внести суждение относительно развития лесов в будущем. Прогнозирование отвечает на вопрос «Что будет, если?..» прогнозы по обхвату территории разделяют на глобальные, региональные и локальные. Кроме того, методы прогнозирования в лесном хозяйстве можно разделить на исследовательские и нормативные. Исследовательское прогнозирование основано на выявление сложившихся тенденций развития. В последнее время наиболее распространенным способом изучения леса становится статистический метод. Используя этот метод и опираясь на количественные показатели, можно сделать вывод о темпах развития лесов в будущем.
Нормативное прогнозирование предполагает разработку сценариев развития лесов при различных условиях и конкретных целях, которые следует достигать на разных этапах работы и п.т. в нормативном прогнозировании важное место отводят моделированию лесных систем.
Современные методы исследования лесов, основанные на прогнозировании и моделировании, позволяют дать оценку будущего леса. Недаром говорят: «Будущее управляется из настоящего».
Хвойные породы особенно сильно страдают от сернистого газа. Чувствительность к нему убывает в такой последовательности: ель, пихта, сосна, лиственница.
Оценка качества почвы, воды и воздуха приобретает в настоящее время очень большое значение. Для того чтобы определить существующую и возможную в будущем степень нарушения окружающей среды используют два принципиально разных подхода: физико-химический и биологический. Биологический подход получил название биоиндикация.
Биоиндикация – это оценка состояния среды с помощью живых объектов. С их помощью может проводиться оценка абиотических и биотических факторов.
Но почему для оценки качества среды приходится использовать живые объекты? По мнению Ван Штраалена есть три случая, когда биоиндикация незаменима.
1. Фактор не может быть измерен.
2. Фактор трудно измерить.
3. Фактор легко измерить, но трудно интерпретировать.
Актуальность биоиндикации обусловлена также скоростью, простотой и дешевизной определения качества среды.
Биоиндикаторы – это биологические объекты, используемые для оценки состояния среды.
Типы биоиндикаторов:
1. Чувствительный. Быстро реагирует значительным отклонением показателей от нормы.
2. Аккумулятивный. Накапливает воздействия без проявляющихся нарушений. Биоиндикаторы описывают с помощью двух характеристик: специфичность и чувствительность. При низкой специфичности биоиндикатор реагирует на разные факторы, при высокой – только на один. При низкой чувствительности биоиндикатор отвечает только на сильные отклонения фактора от нормы, при высокой – на незначительные.
Биоиндикация в наземно-воздушной среде с помощью растений.
Фитоиндикация – использование растений для оценки качества среды. Поскольку наибольший эффект дает использование растительных сообществ, то это направление получило специальное название – индикационная геоботаника.
Лишайники также являются индикаторами состояния окружающей среды. Существует такая наука, изучающая лишайники с точки зрения индикаторов загрязнения воздуха. И так, лихеноиндикация – это использование лишайников в качестве биологических объектов
Мы знаем, что лишайники произрастают на такой территории, которая подвержена наименьшему загрязнению. Существует разделение зон, где обитают
лишайники.
Лишайниковая пустыня – зона, где лишайники полностью отсутствуют из – за развития промышленности. В основном, это большие населённые пункты, где большая плотность населения, соответственно там воздух наиболее загрязнен.
Зона соревнований – зона, где лишайники могут обитать в положительных и отрицательных местах. В некоторых местах промышленного города, могут находиться районы, где воздух и не слишком чистый, но и не слишком загрязнён. Нормальная зона – зона, где лишайники существуют только в самых чистых уголках, ведь даже в городе, где промышленность на первом месте, всегда найдётся уголок, где будет более менее чистый воздух.
С точки зрения охраны природы, важнее получить ответ на вопрос, к каким последствиям приведет та или иная концентрация загрязнителя в среде. Эту задачу и решает биоиндикация, позволяя оценить биологические последствия антропогенного изменения среды.
Глава II. Практическая оценка экологического состояния лесного биогеоценоза.
§1. Изучение лесного сообщества.
1. Форма. Леса могут быть простыми, или одноярусными, либо сложными, т.е. состоящих из нескольких ярусов.
Результат исследования:
Исследуемый объект лесного биогеоценоза является сложным, так как состоит из нескольких ярусов.
Древостой I
Древостой II
Подрост
Подлесок
Травяно-кустарничковый напочвенный покров
фото 1 «Форма леса» Мохово-лишайниковый напочвенный покров
2. Состав древостоя, или древесные породы, входящие в насаждение. Лесоводы различают чистые и смешанные, состоящие из двух или более пород в одном ярусе насаждения. При описании леса древесные породы обычно перечисляют в порядке их преобладания. На пробной площади деревья пересчитывают или оценивают степень участия каждой породы в образования древостоя на глаз, доля каждого вида выражается в цифрах от 1 до 10.
Результат исследования:
Насаждения являются смешанными: сосна, ель, береза.
Фото 2 «Состав древостоя»
3. Густота, или полнота. Насаждение может быть полным (или сомкнутым), не вполне сомкнутым, или светлым (со средней полнотой), а также редколесным. Степень полноты обозначают десятичной дробью от 0,1 до 1,0 в зависимости от того, какую часть занятой площади занимает проекция крон.
С помощью учителя выберете лесное сообщество для изучения. Отдельные сообщества изучают на пробных площадках, в типичных для данного сообщества местах, по возможности в удалении от дорог, просек и т.п. Размер площадки должен быть не менее 400м2. Наиболее удобная форма – квадрат или прямоугольник. Контуры выделяют ветками.
1. Отмечают степень сомкнутости крон. Этот показатель необходим для характеристики густоты сообщества. Степень сомкнутости крон обычно определяют на глаз, и выражается она в долях единицы. За 1,0 принимают такую сомкнутость, при которой внешние контуры крон деревьев расположены настолько плотно, что почти не оставляют просветов.
Результат исследования: приблизительно 70%.
фото 3 «Сомкнутость крон»
2. Выполняют перечет древостоя по ступеням толщины, породам. Диаметр каждого дерева измеряют мерной вилкой на высоте 1,3м от почвы. Измеренные деревья помечают мелом, чтобы не пропустить какое-либо дерево или не измерить его дважды. Результаты обмеров заносят в таблицу. Запись удобнее производить не цифрами, а условно: первые 4 дерева отмечают точками по углом воображаемого квадрата, следующие 4 – линиями, соединяющими эти точки, ещё 2 дерева – диагоналями квадрата. (Приложение №2).
3. Перечет позволяет определить средний диаметр каждой породы. Для этого число, означающее каждую ступень толщины, умножают на число деревьев в ней. Полученные произведения суммируют. Частное от деления полученной суммы на общее число стволов данной породы – это средний диаметр. (Приложение №3) Результат исследования: Средний диаметр древостоя хвойных пород равен 21,25см
4. Определяют среднюю высоту дерева каждой породы. Для этого измеряют высоту 2-3 деревьев в каждой ступени толщины. По результатам измерения высот и диаметров строят график высот (на оси абсцисс откладывают ступени толщины, на оси ординат – значения высот замеренных деревьев). По среднему диаметру и графику высот определяют среднюю высоту породы.
График средней высоты сосны: График средней высоты ели:
5. Устанавливают формулу состава древостоя по доле числа стволов каждой породы от общего числа всех его стволов. Число всех стволов на площадке условно принимают за 10. Исходя из этого определяют долю каждой породы.
Результат исследования:
76 сосен + 36 елей = 112 деревьев
112 деревьев - это 10 единиц
76 сосен ≈ 6,8 единиц
36 елей ≈ 3,2 единицы
Доля сосны составляет 6,8 единиц, доля ели 3,2 единиц.
6. Определяют возраст древостоя. Абсолютный возраст деревьев устанавливают подсчетом годичных колец на свежих пнях. В лесном хозяйстве древостой обычно делят по возрасту на следующие категории: молодняки, средневозрастные, приспевающие, спелые и перестойные.
Результат исследования:
7. Указывают класс бонитета – соотношение между средней высотой и возрастом древостоя в данных условиях, что в конечном счете, отражает условия произрастания леса. Действительно, в одинаковом возрасте высота деревьев одной породы в различных условиях может существенно различаться. Принято выделять 5 классов бонитета, которые обозначают римскими цифрами. I класс (наиболее высокий) соответствует лучшим условиям произрастания, V – наихудшим. Иногда выделяют дополнительно еще два класса: Iа, Vа. Класс бонитета определяют по специальным таблицам, исходя из возраста и средней высоты древостоя. (Приложение №4).
фото 4 «Исследуемый участок»
§2. Влияние деятельности человека
на жизнь леса.
Характеристика стадий рекреационной деградации лесных экосистем происходит по таблице (Приложение №5).
Результат исследования:
Визуально обнаруживается I стадия деградации лесной экосистемы.
фото 5 «Деградация лесной экосистемы»
§3. Видовой состав лесного сообщества.
Разнообразие видового состава лесного сообщества заносится в специальную таблицу. (Приложение №6).
Результаты исследования:
Исследуемый участок лесного биогеоценоза является достаточно разнообразным по видовому составу. (Приложение №6).
§4. Экологическая оценка лесного сообщества по состоянию хвойных растений и лишайников.
1.Определение участка. Экспериментальным участком является участок лесной экосистемы размером 100×100 метров расположенный в одном километре от п.г.т. Арья.
2.Определение объекта. Объектом работы стали:
1)сосна обыкновенная
2)ель
3)лишайники
3. Определение состояния хвои сосны и ели.
3.1 Выявление степени повреждения хвои сосны и ели.
С ветвей 5 деревьев я отобрала побеги одинаковой длины. Собрала с них хвою и визуально проанализировала ее. Степень повреждения хвои я определила по наличию хлоротичных пятен, некротических точек, некрозов и т. д.
Год | № | Название дерева | Количество хвоинок | Количество неповрежденной хвои | Количество поврежденной хвои | Процент повреждения |
2008 год | 1 | Сосна | 1658 | 1138 | 520 | 31,4% |
2 | Ель | 1972 | 1630 | 342 | 17,3% | |
2009 год | 1 | Сосна | 1798 | 1365 | 433 | 24,15% |
2 | Ель | 2105 | 1785 | 320 | 15,2% | |
2010 год | 1 | Сосна | 2100 | 1239 | 861 | 41% |
2 | Ель | 1896 | 1257 | 639 | 33,7% |
Вывод: Степень повреждения хвои сосны и ели наиболее высока за 2010 год.
Фото 6 фото 7 фото 8 «Без повреждений» «Незначительные повреждения» «Сильные повреждения»
Фото 9 «Здоровая хвоя сосны» Фото 10 «Повреждённая хвоя сосны»
Фото11 «Здоровая хвоя ели» Фото 12 «Повреждённая хвоя ели»
3.2. Интенсивность годовых приростов побегов ели.
Для того чтобы определить интенсивность годовых приростов побегов нужно измерить длину прироста каждого года.
№ дерева прирост | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | Общий прирост за год |
За 2008г. | 10 | 6 | 6 | 11 | 7 | 16 | 10 | 12 | 5 | 12 | 36 | 131 |
За 2009г. | 38 | 7 | 19 | 21 | 13 | 17 | 27 | 23 | 17 | 19 | 66 | 267 |
За 2010г. | 5 | 6 | 5 | 10 | 7 | 15 | 9 | 12 | 5 | 11 | 35 | 120 |
Вывод: Прирост за 2009 год интенсивнее, что может говорить о лучших условиях произрастания в этот период.
фото 13 «Измерение интенсивности годовых приростов побегов ели»
4. Исследование лишайников.
Лишайники являются индикаторами состояния окружающей среды. Существует такая наука, изучающая лишайники с точки зрения индикаторов загрязнения воздуха. И так, лихеноиндикация – это использование лишайников в качестве биологических объектов.
Лишайники очень неприхотливы, могут селиться даже голых скалах, однако нуждаются в очень чистом воздухе. Малейшее загрязнение атмосферы, не влияющее на большинство высших растений, вызывает их массовую гибель.
Почему именно лишайники так чувствительны к загрязнению окружающей среды? Исследователи объясняют это рядом причин. Во-первых, у них нет непроницаемой кутикулы, благодаря чему газообмен происходит свободно через всю поверхность. Во-вторых, большинство токсичных газов концентрируются в дождевой воде, а лишайники впитывают её всей своей поверхностью в отличие от цветковых растений, которые поглощают воду в основном из почвы. В-третьих, большинство цветковых растений в наших широтах активны только летом, когда уровень загрязненности среды обычно ниже, а некоторые лишайники обладают способностью к росту при температуре ниже 0ºС. В-четвертых, в отличие от цветковых растений лишайники не способны избавляться от пораженных ядовитыми веществами частей своего тела.
Человек, знающий некоторые виды лишайников, может довольно точно установить концентрацию сернистого газа в почве. Если, прогуливаясь по городу, вы не встретите ни одного лишайника («лишайниковая пустыня»), то это означает, что концентрация двуокиси серы в воздухе превышает 0,3мг/м³. Присутствие в городе некоторых выносливых по отношению к загрязнителям лишайников, например ксантории, фисции, анаптихии, леканоры, говорит о том, что количество сернистого газа колеблется в пределах от 0,05 до 0,20 мг/м³.
С целью индикации загрязненности окружающей среды используются специальные карты, показывающие частоту встречаемости лишайников и степень покрытия ими древесных стволов. Долговременное воздействие низких концентраций загрязнителя вызывает более продолжительное заболевание, чем у высших растений.
5.1. Исследование видового состава лишайников.
Вид лишайника | Количество | Процент от общего числа | ||||
2008г. | 2009г. | 2010г. | 2008г. | 2009г. | 2010г. | |
Пармелия бороздчатая | 10 | 11 | 8 | 25% | 25% | 23% |
Гипогимния | 13 | 14 | 7 | 33% | 32% | 20% |
Кладония | 17 | 19 | 20 | 42% | 43% | 57% |
Фото 14 «Лишайник на стволе сосны»
Фото 15 «Лишайник на стволе ели»
Вывод: 1)Нельзя сказать о многообразии представителей лишайников, но на исследуемой территории представленные образцы встречаются довольно часто, что говорит о достаточно благоприятной экологической обстановке. 2) Изменение процентного содержания образцов лишайников в разные годы исследования может говорить о различных внешних факторах, влияющих на условия произрастания.
Заключение
Исследование показало, как разнообразен наш лес! Древесные породы, кустарники, травы – всё это составляет видовое разнообразие исследуемого биогеоценоза. Выводы экспериментальной части показали, что проведённое исследование ответило на поставленные задачи. Предположение, что экологическое состояние лесных массивов нашей местности соответствует норме для вполне благополучного проживания человека, подтверждено. Но исследование выявило и проблемы лесного сообщества. Одна из них – экологическое состояние лесного массива. Не всё так безоблачно. Загрязнение мусором, вредными веществами – всё это приводит к деградации лесного массива, ухудшении условий произрастания и уменьшении долголетия растений!
Работа показала, что лес нуждается в нашей защите и заботе! Необходимо каждому осознать, какую важную роль леса играют в нашей жизни. И не только осознать, но и начать действовать! А все наши действия должны быть направлены на охрану и восполнение леса, его многообразия и красоты!
Фото 16 «Исследуемый участок леса»
Список используемой литературы:
Приложение №1.
Расчетные величины поглощения атмосферных загрязнителей
лесными экосистемами земного шара.
Загрязнитель |
Поглощение | Количество примесей, кг/год |
Диоксид углерода | При фотосинтезе | 70×1012 |
Монооксид углерода | Растительностью | 5×1010 |
Почвами | 50×1010 | |
Экосистемой в целом | 5×1010 | |
Диоксид серы | Растительностью | 0,675×1012 |
Почвами | 200×1010 | |
Экосистемой в целом | 201×1012 | |
Монооксид азота | Растительностью | 1×1011 |
Почвами | 35×1011 | |
Экосистемой в целом | 36×1011 | |
Углеводы (только этилен) | Почвами | 40×109 |
Озон | Растительностью | 0,003×1013 |
Почвами | 45×1013 | |
Экосистемой в целом | 45×1013 | |
Твердая фракция (свинец) | Почвами | 100×106 |
Приложение №2
Перечетная ведомость древостоя
Ступени толщины, см | Деревья | |||
Сосна | Высота, м | Ель | Высота, м | |
16 | 14 | 12,4 | 19 | 10,8 |
20 | 22 | 14,4 | 11 | 12,5 |
24 | 22 | 16,2 | 5 | 14,0 |
28 | 15 | 17,9 | 1 | 15,5 |
32 | 3 | 19,2 | 0 | 0 |
Итого | 76 | 80,1 | 36 | 52,8 |
Приложение №3.
Определение среднего диаметра древостоя хвойных пород.
Ступени толщины, см | Количество деревьев | Сумма диаметров, см |
16 | 33 | 528 |
20 | 33 | 660 |
24 | 27 | 648 |
28 | 16 | 448 |
32 | 3 | 96 |
Итого | 112 | 2380 |
Приложение №4.
Классы бонитета леса.
Возраст | Класс бонитета | ||||||
Iª | I | II | III | IV | V | Vª | |
10 | 6-5 | 5-4 | 4-3 | 3-2 | 2-1 | – | – |
20 | 12-10 | 9-8 | 7-6 | 6-5 | 4-3 | 2 | 1 |
30 | 16-14 | 13-12 | 11-10 | 9-8 | 7-6 | 5-4 | 3-2 |
40 | 20-18 | 17-15 | 14-13 | 12-10 | 9-8 | 7-5 | 4-3 |
50 | 24-21 | 20-18 | 17-15 | 14-12 | 11-9 | 8-6 | 5-4 |
60 | 28-24 | 23-20 | 19-17 | 16-14 | 13-11 | 10-8 | 7-5 |
Приложение №5.
Стадия деградации | Характеристика нарушений структуры |
0 | Ненарушенные насаждения: сохранение всех ярусов; господство собственно лесных видов, отсутствие чужеродных флористических элементов; полная сомкнутость древесного полога. |
I | Слабо нарушенные насаждения: полная сохранность древостоя, подлеска и крупного подроста; разреживание мохово-лишайникового покрова При наличии этих компонентов в исходном насаждении); слабая затронутость травяно-кустарничкового яруса; заметное повреждение подроста младших возрастов (по нарушенным местам активизация появления всходов); преобладание собственно лесных видов, на фоне которых единичная встречаемость на лесных; не лесные виды – не более 10%. |
II | Средняя степень нарушенности сообщества: древостой сохраняется практически полностью (выпадение отдельных деревьев, единичные прогалины); заметные повреждения подлеска и крупномерного подроста (как ярус сохраняется); полное исчезновение мохового покрова (отдельные незначительные пятна); угнетённое состояние собственно лесных видов в травостое; заметное участие сорно-луговых видов на общем фоне лесного покрова; собственно лесные виды – не более 50%. |
III | Значительно нарушенные насаждения (критическое состояние): древостой с нарушенной сомкнутостью (в различной степени); отсутствие сомкнутого подроста и подлеска (единично уцелевшие экземпляры); сохранение отдельных видов лесного покрова на общем фоне заносных растений; отсутствие фитоценотического влияния древостоя на живой напочвенный покров; лесные виды – 10-20%. |
IV | Полностью разрушено лесное сообщество: низкая полнота древостоя (вплоть до значительного распада); преобладание сорных и луговых (а также степных) видов; значительная эрозия песчаных почв и переуплотнение суглинистых; лесные виды – менее 10%. |
V | Отсутствие сомкнутой растительности (полный кризис локальной экосистемы): отдельные участки древостоя или угнетенные отдельные деревья; голая переуплотненная или разбитая почва с несомкнутыми разрозненными пятнами сорно-лугового или остепненного покрова; затрудненность поселения новой растительности. |
Приложение №6.
Процент1 - процент рассчитывается от общего числа видового состава.
Объект лесного сообщества | 2008 год | 2009 год | 2010 год | |||
Кол-во шт | Процент1 | Кол-во шт | Процент1 | Кол-во шт | Процент1 | |
Сосна обыкновенная | 76 | 11,58% | 76 | 11,06% | 76 | 14,17% |
Ель | 36 | 5,48% | 36 | 5,24% | 36 | 6,72% |
Клен | 0 | 0% | 0 | 0% | 0 | 0% |
Осина | 0 | 0% | 0 | 0% | 0 | 0% |
Береза | 1 | 0,15% | 1 | 0,15% | 1 | 0,19% |
Липа | 0 | 0% | 0 | 0% | 0 | 0% |
Брусника | 167 | 25,45% | 178 | 25,91% | 140 | 26,12% |
Кипрей (Иван-чай) | 12 | 1,82% | 10 | 1,46% | 8 | 1,49% |
Земляника | 8 | 1,21% | 15 | 2,18% | 5 | 0,93% |
Купальница | 3 | 0,45% | 3 | 0,44% | 0 | 0% |
Черника | 125 | 19,05% | 139 | 20,23% | 93 | 17,35% |
Малина | 0 | 0% | 0 | 0% | 0 | 0% |
Клюква | 0 | 0% | 0 | 0% | 0 | 0% |
Подорожник | 70 | 10,67% | 70 | 10,19% | 50 | 9,33% |
Ежевика | 0 | 0% | 0 | 0% | 0 | 0% |
Голубика | 3 | 0,45% | 2 | 0,29% | 1 | 0,19% |
Шиповник | 2 | 0,3% | 3 | 0,44% | 2 | 0,37% |
Багульник | 7 | 1,06% | 6 | 0,87% | 6 | 1,12% |
Можжевельник | 0 | 0% | 0 | 0% | 0 | 0% |
Хмель | 0 | 0% | 0 | 0% | 0 | 0% |
Мох | 0 | 0% | 0 | 0% | 0 | 0% |
Осока | 64 | 9,75% | 65 | 9,46% | 55 | 10,26% |
Грушанка | 49 | 7,46% | 49 | 7,13% | 44 | 8,21% |
Мать-и-мачеха | 0 | 0% | 0 | 0% | 0 | 0% |
Крапива | 7 | 1,06% | 8 | 1,16% | 4 | 0,75% |
Одуванчик | 6 | 0,91% | 5 | 0,73% | 3 | 0,56% |
Клевер | 11 | 1,67% | 14 | 2,04% | 11 | 2,05% |
Тысячелистник | 9 | 1,37% | 7 | 1,02% | 1 | 0,19% |
Итого | 656 | 100% | 687 | 100% | 536 | 100% |
Приложение №7.
Лесные растения: 1– земляника; 2– брусника; 3– черника; 4– калина; 5–ежевика; 6–клюква
Купальница европейская Сосна
Одуванчик
Клевер луговой Иван - чай
Приложение №8.
Многообразие лишайников лесного биогеоценоза.
Пармелия бороздчатая — Parmelia sulcata (Parmelia saxatilis var. sulcata) | |
Пармелия козлиная — Parmelia caperata (= Parmelia cylisphora, = Flavoparmelia caperata) | |
Пармелия оливковая — Parmelia olivacea (= Melanelia olivacea) | |
Леканора разнообразная — Lecanora allophana (= Lecanora subfusca var. allophana, = Lecanora subfusca var. mesophana) | |
Алектория гривистая — Alectoria jubata (= Бриория буроватая — Bryoria fuscescens, = Alectoria fuscescens, = Alectoria chalybeiformis, = Alectoria jubata, = Bryopogon fuscescens, = Bryopogon chalybeiformis) | |
Фисция припудренная — Physcia pulverulenta (= Physconia distorta, = Parmelia pulverulenta) | |
Анаптихия реснитчатая — Anaptychia ciliaris | |
Ксантория постенная (стенная золотнянка) — Xanthoria parietina | |
Гипогимния вздутая — Hypogymnia physodes (= Parmelia physodes) |
Денис-изобретатель (отрывок)
Астрономический календарь. Январь, 2019 год
Любимое яичко
Проказы старухи-зимы
Почему Уран и Нептун разного цвета