Исследование оврагов -обзор литературы, методика исследования
Вложение | Размер |
---|---|
ovragi.doc | 186 КБ |
Управление образования администрации Вязниковского района
Муниципальное образовательное учреждение
«Сергеевская средняя общеобразовательная школа»
Исследовательская работа
«Комплексное изучение оврагов»
Выполнила ученица 10 класса
Квасова Карина
Руководитель – учитель биологии Фролова А.Д.
2009 г
Вступление
Актуальность
Поверхность Земли имеет неровный характер. Совокупность всех неровностей земной поверхности называют рельефом. Рельеф оказывает огромное влияние на все компоненты природы и во многом определяет облик той или иной местности. Формирование рельефа зависит от различных факторов, одним из которых является водная эрозия. Одной из эрозионных форм рельефа образованных временными водными потоками являются овраги.
Овраг – это крутосклонная рытвина на возвышенности или склоне долины, образованная временными водотоками – талыми или дождевыми водами (6).
Развитие овражно-балочных систем влечет за собой вывод из оборота больших площадей пахотных земель и поэтому требует мер направленных на прекращение эрозии (7; 11). Для успешной борьбы с оврагами необходимо их тщательное и всестороннее их изучение. Рост оврагов зависит от многих факторов: от состава пород, от крутизны склонов размывающейся возвышенности и от атмосферных осадков. Растут овраги в основном в период выпадения дождей или таяния снега. Борта оврага под действием гравитационных и делювиальных процессов постепенно выполаживаются, приближаясь к углу естественного откоса. В условиях умеренного климата борта и дно подобных оврагов зарастают травой, кустарниками или даже лесом. Такой овраг носит название балки (лога).Если овраг, углубляясь, пересекает слой горной породы, насыщенный водой, на его дне появляются родники, дающие начало струящемуся потоку - ручью. Это приводит к дальнейшему углублению, расширению и удлинению оврага. Постепенно он может превратиться в речную долину. Дренируя (собирая) подземные воды. овраги понижают их уровень. В результате местность может сильно иссушиться (У1.2.4).Как происходило образование оврага в нашей местности? Какие растения растут по краям оврага? Каких животных здесь можно встретить? Ответить на данные вопросы мне поможет работа по комплексному описанию оврага.
Цель работы:
Провести комплексное изучение оврага, находящегося в микрорайоне школы.
Задачи:
Анализ литературы
Овраг — это отрицательная форма рельефа, линейно вытянутая, с крутыми склонами. Овраги обычно образуются на склонах водоразделов и располагаются по направлению стока текущих вод. Они могут углубляться до водоносного слоя и достигать глубины 10 — 15 м. Овраг имеет следующие части: днище, бровку, склоны, вершину, устье, отвершки.
Рисунок 1. Общий вид оврага.
Причинами образования оврага являются:
а) наличие уклонов на земной поверхности;
б) наличие рыхлых пород, слагающих поверхность;
в) отсутствие растительного покрова.
Овраги образуются в процессе водной эрозии при наличии вышеуказанных причин и продольной распашке склона.
Выделяют следующие стадии развития оврага:
Промоина — след от водного потока, ширина и глубина которого не более 1 м. Небольшие промоины могут размываться, углубляться текущими водами и преобразовываться в следующую стадию оврага — рытвину.
Рытвина — след от водного потока. Глубина и ширина более 1 м. На этих стадиях борьба с оврагами наиболее эффективна и доступна. Можно выровнять и создать задернованную поверхность.
Молодой овраг. Эта стадия характеризуется интенсивным углублением русла оврага. Склоны лишены растительности почти на 90 %. В этой стадии создают плотины и запруды в оврагах или водозадерживающие валы.
Зрелый овраг — прекращение роста оврага в ширину и глубину. Дно и склоны постепенно зарастают растительностью. Крутизна склона может быть до 600. У вершины склоны еще крутые и лишены растительности. На этой стадии отпадает необходимость в строительстве защитных сооружений.
Старый овраг — балка. Склоны, днище полностью задернованы. Крутизна склонов до 400.
Лог — старый овраг, крутизна склонов до 150, задернованный, поросший древесной и кустарниковой растительностью.
Как из вестно, наиболее простым и научно обоснованным является деление всех ов рагов по происхождению на естественные и антропогенные. Появление есте ственных оврагов вызывается целым рядом природных процессов:
Антро погенные овраги своим появлением и развитием обязаны, прежде всего,
Если ранее основной причиной оврагообразования была сельскохозяйственная деятельность людей (расширение пахотных земель), то в настоящее время возрастает доля техногенно обусловленных оврагов (в насе ленных пунктах, при прокладке дорог, трубопроводов, добыче полезных ис копаемых). В этой группе оврагов по характеру воздействия обычно выделя ется несколько подгрупп:
1) образующиеся при нарушении естественных ус ловий на водосборе - уничтожение растительности, распашка, усиленное об воднение территории и т.п.;
2) возникающие искусственно на водосборах, созданных новыми линиями стока — разъемными бороздами на пашне, ското прогонными тропами, межеванием, обвалованием; сюда же включаются и придорожные овраги, разрушающие кюветы и полотно дорог;
3) чисто техно генные овраги, формирующиеся при стоке промышленных вод при добычньгх и строительных работах, сбросных вод предприятий, прорывов различных трубопроводов [1].
Что касается техногенных оврагов, то среди них выделяются три подгруппы — придорожные, промышленно-стоковые и урбаногенные.
Придорожные овраги относятся к техногенным, поскольку при строительстве как шоссейных, так и грунтовых дорог используется большое количество различной техники, а также перемещаются огромные объемы грунта и других строительных материалов. Следствием вышеперечисленных мероприятий является техногенное изменение рельефа и соответственно водосборов. Происходят перераспределение стока во вновь образованных водо сборных бассейнах и появление эрозионных форм.
Промышленно-стоковые овраги встречаются в меньшей степени. Связано это с более локальным распространением объектов, имеющих сток промышленных вод. Соответственно и организация наблюдения за промышленно-стоковыми оврагами проще, чем за придорожными. И к тому же, как указывалось выше, для образования таких оврагов необходимо нарушение правил выпуска сточных промышленных вод с территории объекта и игнори рование рельефа окружающей местности, что и происходит довольно часто. Относительно оврагов данной группы необходимо отметить, что образование их приурочено к промышленным участкам, расположенным вне городской застройки, то есть важным условием их развития, помимо природных факто ров, является сток производственных вод. В качестве примера можно привес ти участки по добыче нефти и полезных ископаемых (карьеры), строительные площадки, места прорывов трубопроводов и т.п.
Урбаногенные, или городские, овраги согласно С.Н. Ковалеву [2] вы деляются в отдельную группу, так как являются следствием процессов и яв лений, присущим только городским территориям. К данной группе отно сятся также овраги, развивающиеся в пределах крупных населенных пунктов сельского типа.
Методика исследования
Подготовительный этап
- описание оврага
- описание почвы
- ботаническое описание биотопа (используется метод пробных площадок - автор Ашихмина, 2000 г)
Обработка материалов обследования
1.Составление характеристики почвы
2. Заполнение таблицы по профилям изучаемого оврага
3.Заполнение бланков по ботаническому описанию биотопа
4. Анализ полученных результатов, формулировка выводов, рекомендаций и предложений
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Выполнение работы.
Место проведения исследования - лесной массив, расположенный в микрорайоне Сергеевской СОШ. д.Сергеево, Вязниковского района, Владимирской области. Исследуемая территория находится в юго –западном направлении от д. Сергеево. Рельеф овражный. Изучаемый овраг по уклону местности выходит к плотине в д.Исаево.
Время проведения- май 2009г
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
1. Описание оврага.
Данные по описанию профилей оврага занесены в таблицу.
Профиль | Ширина долины (м) | |
Овраг №1 | 1 | 5 |
| 2 | 10 |
| 3 | 15 |
4 | 16 | |
| 5 | 18 |
| 6 | 25 |
| 7 | 20 |
| 8 | 18 |
9 | 17 | |
| 10. | 19 |
| 11 | 9 |
Средняя ширина |
3) Крутизна склонов: приблизительные значения крутизны склонов
№ профиля | Правый берег | Левый берег |
1 | 1 | 2 |
2 | 10 | 12 |
3 | 13 | 20 |
4 | 10 | 14 |
5 | 17 | 15 |
6 | 14 | 16 |
7 | 15 | 20 |
8 | 16 | 16 |
9 | 18 | 16 |
10. | 16 | 16,6 |
11 | 12 | 15 |
Среднее значение |
2.Почву изучали на естественных обрывах оврагов (фотография № ). Цвет коричнево-серый. По влажности можно определить как свежие, в основном дерново-средне-подзолистые почвы. Эти почвы обычно бесструктурные и способны легко размываться, особенно на пахотных угодьях. В почвенном обнажении мы выделили следующие горизонты:
Ао – подстилка (2-5 см)
А1 – гумусовый горизонт (50-70 см)
В – слой глины (120 см)
С – материнская порода.
3.Описание видового разнообразия изучаемого объекта.
Растительность отличается большим разнообразием ( фотографии № ). Нами определены и описаны 29 видов травянистых растений этой территории. Список и некоторые характеристики объекта представлены в виде таблиц. Кроме травянистых растений мы определили кустарники – малину, иву козью, рябину, шиповник. Из деревьев мы встретили – сосну обыкновенную, березу бородавчатую, осину
Пробная площадка (10х10 м). Тип леса смешанный. Микрорельеф неровный, кочковатый. Увлажнение верховое, влага задерживается при таянии снега. Тип почвы - подзолистый, по механическому составу - легкие супеси. По влажности - свежие. Цвет почвы серый.. Большую поверхность почвы занимает травянистый покров, лесная подстилка - около 10 %.
Характеристика ярусов пробной площадки.
Выделили следующие ярусы:
Первый ярус (А) – сосны, березы, осины.
Второй ярус (В) – кустарники
Третий ярус (С) – травы
Четвертый ярус (Д) – мхи и лишайники
Формула древостоя – 17Б 13С 4О5 Е
Характеристика каждого яруса представлена в таблицах 1 и 2. Исходя из приведенных данных пробную площадку можно назвать – березово-сосново-осиново-еловый лес с кустарниками и подлеском.
Таблица 1. Характеристика первого яруса А.
Вид | высота | окружность ствола у земли | возраст | радиус |
Береза бородавчатая Betula pendula | 15 м | 64 см | 15 лет | 18 см |
Сосна обыкновенная Pinus sylvestris | 17 м | 55 см | 15 лет | 15 см |
Осина обыкновенная Populus tremula | 12 м | 43 см | 13 лет | 12 см |
Ель европейская Picea abies | 20м | 55 см | 25 лет | 15см |
Таблица 2. Характеристика второго яруса
Вид | высота | окружность ствола у земли | возраст | радиус |
Рябина обыкновенная | 10 м | 15 см | 13 лет | 6см |
Бересклет бородавчатый | 4м | 10 см | 10лет | 5см |
Жимолость | 4м | 11см | 12лет | 5см |
Таблица 3. Характеристика третьего яруса С.
вид | высота | количество | фенофаза |
Осока волосистая | 7-11 см | Обильно | Вегетация до цветения |
Злаки (вид не определили) | 8-10 см | Обильно | Вегетация до цветения |
Купальница европейская | 30 см | Редко | Цветение |
Звездчатка обыкновенная | 7-9 см | Местами обильно | Бутонизация и цветение |
Тысячелистник обыкновенный | 7-8 см | Изредка | Вегетация до цветения |
Вероника дубравная | 10 см | Изредка | Полное цветение |
Селезеночник | 15см | Местами обильно | Цветение |
Таволга вязолистная | 40см | Обильно | Вегетация до цветения |
Гравилат речной | 25см | Обильно | Цветение |
Земляника лесная | 12см | Обильно | Цветение |
Кошачьи лапки | 10см | Изредка | Цветение |
Копытень европейский | 7см | Обильно | Вегетация до цветения |
Характеристика четвертого яруса - лишайники
№ | Вид лишайника | Место расположения | Размер таллома (min-max) | Примечание |
1 | Пармелия козлиная Parmelia caperata | На стволе, на ветвях | 1-5мм | Состояние лишайников хорошее, слоевище здоровое. |
2 | Кладония гребешковая Cladonia cristatella | Основание ствола | 1-5 мм | Состояние лишайников хорошее, слоевище здоровое, есть плодовые тела |
3 | Гипогимния вздутая Hypogymnia physodes | Ветви и ствол | 1-5 мм | Состояние лишайников хорошее, слоевище здоровое. |
4 | Ксантория настенная Xanthoria parietina | На стволе | 1-5 мм | Состояние лишайников хорошее, слоевище здоровое. |
Характеристика животного мира.
По мере возможности я изучила животный мир данной территории.
Из беспозвоночных животных встретила:
Среди позвоночных животных в большом количестве встречались:
Таким образом, на основании изложенных выше фактов можно сформулировать следующие выводы:
1. Изучаемый овраг можно считать сформировавшимся.
2.Причины образования данного оврага:
а) наличие уклона в сторону Исаевской плотины
б) наличие рыхлых пород, слагающих поверхность
в) деятельность талых вод
3. Это - зрелый овраг - рост оврага в ширину и глубину прекратился. Дно и склоны постепенно зарастают растительностью. На этой стадии отпадает необходимость в строительстве защитных сооружений.
4 По происхождению этот овраг можно отнести к естественным овранам.
4.Видовой состав растений и животных биотопа лесного массива и оврагов отличается значительным разнообразием.
Рекомендации:
1 Продолжить изучение овражной сети лесного массива
2.Провести комплексное описание оврагов, образовавшихся на полях и сравнить их с лесными оврагами.
3.Поводить экскурсии с учащимися по географии, биологии по теме «Изучение оврага»
4. Разработать маршруты учебно-познавательных экологических троп в этих участках местности. Кроме этого, следует продолжать изучение данных ландшафтных уголков с точки зрения микроклиматических факторов и их фауны. Это повысит возможность нахождения редких и исчезающих видов, возможности их изучения и охраны.
5.Предложить учителям разработку экскурсии для изучения оврага(приложение № )
Приложение №1
1.Методика описания растительного сообщества
Описание растительного сообщества провели по стандартному бланку «Описание растительного сообщества»
1.Для описания фитоценоза леса закладываются участки размером 10*10 м.
2. В характеристику следует включить:
Ярус | Высота (см) | Преобладающие растения |
1 | ||
2 | ||
3 |
Приложение №2
Методика описания оврага
Описание проводилось по стандартной методике включающей в себя измерения основных морфометрических показателей оврага (3; 14)
. При проведении измерений использовались рулетка и мерная веревка. В ходе работы для документального подтверждения делались фотоснимки (Приложение. № 1).
План изучения оврага
Установите точное местонахождение оврага: в каком районе располагается,
на территории какого хозяйства, вблизи какого населенного пункта. Вычерти схему пути.
Выясните причину появления оврага: неправильная обработка земли, уничтожение растительности и др.
Определите общее направление основного оврага по сторонам горизонта.
Установите вершину (начало) и устье оврага.
Определите высоту и характер склонов - обрывистый, крутой, пологий на разных участках оврага.
Вычертите план, продольный профиль оврага .
Опишите, какие породы вскрываются в вершине, средней части и в устье оврага. Измерьте мощность отдельных слоев горных пород в обнажениях.
Определите, имеются ли в овраге выходы грунтовых вод?
В каком виде (просачивание, ключи).
Есть ли заболоченные участки, постоянные или временные водотоки, бочажины, заполненные водой? Их местонахождение отметьте на карте, плане.
Установите, встречаются ли и где оползни, обвалы; на каком протяжении наблюдаются, какой они ширины, опишите толщину сползающего слоя.
Сделайте несколько фотоснимков оврага (в вершине, в средней части, в устье).
Сколько оврагов расположено на исследуемой вами территории?
Приложение №
Тема: «Изучение оврага»
Цель: изучить причины образования и роста оврага и меры борьбы его с ростом, применяемые в местной практике.
Оборудование: компас, школьный эклиметр, школьный нивелир, колышки, планшеты, линейки, карандаши, стиральные резинки, бумага, дневники.
Ход экскурсии
При проведении вводной беседы учитель сообщает тему и цели экскурсии, дает определение понятия «овраг», называет причины его образования, стадии развития оврага, знакомит с частями оврага.
Общее знакомство с оврагом проводят всем классом. Практическую работу проводят по группам.
Остановка № 1. Определение частей оврага.
Примерное распределение заданий
1-я группа
Определите по компасу общее направление оврага. Для этого установите компас в рабочее положение: а) откройте рычажок; б) дайте стрелке успокоиться; в) совместите северный конец стрелки с буквой «С» на лимбе; г) показания компаса запишите в тетрадь.
Определите место, где овраг берет свое начало (вершина) и куда впадает (устье).
Определите количество отвершков и где их больше (с какой стороны оврага).
Сделайте рисунок оврага.
2-я группа
Измерьте длину оврага шагами.
Измерьте длину одного из отвершков.
Определите крутизну склонов: а) у вершины; б) в середине; в) в устье с помощью эклиметра. Для этого: а) два ученика натягивают шнур по склону от бровки к днищу; б) третий ученик прикладывает эклиметр к шнуру. По отклонению отвеса определяют крутизну склона. Данные записать в тетрадь:
Вершина — ...
Средняя часть — ...
Устье — ...
Определить характер склонов (заросшие травой, кустарником, деревьями; обнажены).
3-я группа
Определите ширину оврага с помощью травинки: а) у вершины; б) около устья оврага; в) у одного из отвершек. Для этого: а) возьмите травинку на вытянутые руки; б) на противоположном берегу заметьте два предмета, расположенные недалеко друг от друга на бровке оврага; в) отметьте травинкой расстояние от одного предмета до другого (смотреть одним глазом); г) затем травинку сложите пополам; д) от точки, где вы находились, отходить до тех пор, пока половинка травинки не закроет расстояние между этими объектами; е) измерьте расстояние от места, где вы остановились, до того места, где вы стояли. Это расстояние будет равно ширине оврага. Данные запишите в тетрадь.
Определите стадию развития оврага; если овраг растущий — меры по приостановлению его роста.
4 группа
Измерьте глубину оврага: а) возле устья; б) около одного из более крупных отвершков. Если глубина небольшая и склон крутой, можно использовать рулетку. Для этого один ученик находится у бровки оврага, держит рулетку на «0». Другой внизу снимает показания глубины оврага. Если склон пологий, глубину можно определить с помощью нивелира или глазомерного планшета (с отвесом). Нивелирование ведется от днища к бровке: а) установите планшет на уровне своих глаз, при этом отвес должен располагаться строго в вертикальном направлении; б) направьте горизонтальный луч (свой взгляд, смотреть одним глазом) на подошву ног второго ученика, который поднимается по склону до тех пор, пока горизонтальный луч (1-й ученик) не будет находиться на одной прямой; в) в этой точке 3-й ученик забивает колышек; г) 1-й ученик с глазомерным планшетом переходит в эту точку; 2-й ученик поднимается по склону выше. Съемщик дает команды для 2-го ученика подниматься или опускаться по склону; д) съемку вести до бровки. Данные записать в таблицу: е) для определения глубины сложите все превышения точек.
Примечание
Превышение определяется по формуле: рост съемщика (h) — 10 см (лоб), т.е. h — 10 см. Такое нивелирование проводится быстро, но приблизительно. После окончания работы каждая группа отчитывается о проделанной работе.
Информация для учителя
При изучении оврага основное внимание обращают на причины, способствующие его образованию, и меры борьбы с его ростом, применяемые в местной практике.
На этой экскурсии целесообразно предложить ученикам продумать меры борьбы с ростом оврага и провести практическую работу по приостановлению роста оврага. К этим мерам можно отнести: а) засыпку хворостом, ветками и другим мусором небольших перепадов в оврагах; б) заполнение промоин камнями и обломками строительных материалов; в) отвод текущих вод в сторону от оврага и т.д.
После прекращения роста оврага участок охраняют от выпаса скота, производят облесение приовражных склонов.
Литература
Ашихмина Т.Я., Школьный экологический мониторинг, 2000г., Москва, изд. АГАР.
Биология в школе №6,1998. Егорова Г., Хохотулева О. «Описание фиторазнообразия биотопов в сравнительном аспекте».
Козлов М., Олигер И. Школьный атлас определитель беспозвоночных. - М., 1991.
Новиков В., Губанов И., Школьный атлас – определитель высших растений. – М., 1985.
Самкова В.А. под ред. Суравегиной И.Т. Мы изучаем лес. 1993г., Москва, центр «Экология и образование».
Ветер и Солнце
Одеяльце
Бабочка
Ломтик арбуза. Рисуем акварелью
Мастер-класс "Корзиночка"