ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ ОКРЕСТНОСТЕЙ СЕЛА ВЕРХ-БИЙСК.

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: 

1. Изучить теоретический материал по теме « Сукцессия».
2. Исследовать  вырубку и прилегающего к ней биотопа. Составить картосхему.
3. Дать характеристику биотопа прилегающего к участку вырубки.
4. Определить тип  устойчивости  нарушенных и слабонарушенных структур экосистемы.
5.  Установить тип почвенного субстрата  и  особенности его  восстановительных процессов.
6.  Определить сорно- рудеральные растения  вторичных местообитаний первых лет вырубки.
7.  Отметить экологические особенности  групп растений, черты их  приспособленности к месту  произрастания.
8. Выявить стадии зарастания в зависимости от времени, которое прошло с момента вырубки.
9. Определить  основную стадию начавшегося лесовосстановительного процесса.
10. Определить тип и стадию сукцессионного процесса.
11. Определить экологическое состояние исследуемой вырубки.

На втором и третьих этапах исследования  необходимо.

1. Изучение особенности,  значение  лесозащитных  полос окрестностей  населённых  

          пунктов.

2. Проводить  наблюдения  смены стадий сукцессионных изменений.
3. 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

      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

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.

1. Ашихмина Т.Я Школьный экологический мониторинг// Т.Я Ашихмина- М, 2000.-420с
2. 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
3. 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.

4. 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.
5. Селедцов Н.Г,  Шпилекова Н.Е. География Республики Алтай// Н.Г. Селедцов Н.Е. Шпилекова Н.Е.  учебное пособие для 9 классов 2003
6. 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.
7. Зверев А.Т, Зверева Е.Г.Экология 7-9 класс// А.Т.Зверев, Е.Г Зверева,- М.: Дом педагогики, 1999